26(4)-08 KE2012-36 노태환.pdf2.58MB

• 서 론
• 연구방법
• 1. 연구대상지
• 2. 조사 및 분석방법
• 결과 및 고찰
• 1. 현존식생 및 비오톱유형
• 1) 현존식생
• 2) 비오톱 유형
• 2. 식물군집구조
• 1) 식물군집 분류
• 2) 일반적 개황
• 3) 군집별 상대우점치
• 4) 흉고직경급별 분포
• 3. 19년간(1993~2011년) 식생구조 변화
• 4. 토양의 이화학적 특성
• 5. 식생 관리방안

서 론

남한산성은 예로부터 중요한 전략적 요충지이며 연간 320만명이 찾는 도립공원이자 우리나라에서 널리 알려진 문화유적이다. 남한산성은 1963년 국가사적 제57호로 지정되었으며 성 내에는 국가사적 제480호인 행궁을 비롯하여 12개소의 지정문화재와 군포, 장대터, 폐사지 등 206개 비지정문화재가 분포하고 있다. 이러한 가치를 인정받아 2010년 1월 세계문화유산 잠정목록에 선정되었다.  

사적지는 한 나라의 역사 및 문화경관을 대표하는 곳이며 이러한 사적지의 역사성 및 상징성을 더욱 부각시킬 수 있는 요소는 주변 식생이다(Lee et al., 1988). 이와 관련하여 문화경관림에 관한 연구로 Lee et al.(2008)은 오대산국립공원 월정사 주변 문화경관림인 전나무숲의 식생구조 분석을 통해 문화·경관·관광자원 측면에서 관리방안을 제시하였고 Cho et al.(2012)은 인왕산의 문화유적 자체 모습뿐만 아니라 배후의 경관인 소나무림으로의 문화경관 복원을 제시하였다. Shim(2010)은 세계문화유산인 수원화성 내 팔달공원의 역사·문화적 경관을 위한 식생관리 방안을 제안하였다. 또한 문화경관림으로서 소나무림 보전 및 복원을 위한 연구로 소나무와 경쟁중인 낙엽활엽수의 밀도를 조절하는 방법(Jo, 1987; Lee et al., 2009; Choi et al., 2009)과 우량소나무를 선발하여 양묘한 소나무 묘목을 조림하는 방법(Oh et al., 1988)을 제시하였다. 한편 남한산성에 관한 연구로는 남한 산성의 이용실태 및 개발방안에 관한 연구(Cho, 1995; Cho, 2005)와 남한산성 마을경관의 복원방향에 관한 연구(Kim, 2007) 등 문화재 자체에 대한 연구는 진행되고 있지만 주변 식생에 대한 연구는 전무한 상태이다.  

겸재 정선이 1741년에 그린 송파진을 보면 남한산성 성곽을 따라 소나무림이 관리되어 있으며, 조선후기까지 산감, 산지기 등을 두어 무분별한 벌채나 도벌 등을 단속하였다(Hong, 1846). 일제시대에는 남한산금림조합이 조직되어 소나무림 보호(Gyeonggi Green and Agriculture Foundation, 2008)에 힘썼으나 한국전쟁 등 사회 혼란과 대규모 병충해 발생으로 소나무림이 급속하게 훼손되었다. 1998년부터 남한산성은 본격적으로 복원되기 시작하였으나 성곽이나 건축물에만 치중되어 배경이 되는 소나무림에 대하여는 관리가 미미하였다. 또한 은행나무, 잣나무, 노무라단풍 등 우리 전통경관과는 어울리지 않는 외래 수종을 무분별하게 식재하고 있는 실정이다.  

따라서 본 연구는 남한산성의 주요 식생경관 요소이자 역사·문화적인 보전가치가 높은 소나무림을 대상으로 과거자료(그림, 기록, 사진 등)와 현재 식생구조를 조사분석하여 합리적인 소나무림 식생경관 관리방안을 제시하고자 수행하였다.  

연구방법

1. 연구대상지

남한산성은 동경 127° 11′, 북위 37° 28′에 위치하고 있으며 1971년 3월에 경기도 제1호 도립공원으로 지정되었다. 남한산성도립공원은 행정구역상 광주시, 하남시, 성남시에 걸쳐 있으나 본 연구에서는 남한산성 성곽 내 2,611,823㎡를 대상으로 하였다(Figure 1).  

Figure 1. The location map of study site, Namhan Mountain Fortress

본 연구대상지는 광주산맥 끝 부분에 형성된 고산 지대에 위치하고 있으며 성벽은 주봉인 청량산(497m)을 중심으로 북쪽으로 연주봉(467m), 동쪽으로는 벌봉(515m)과 한봉(418m)으로 연결되어 있다. 산성 외부는 급경사를 이루고, 내부는 완만한 경사를 이루는 분지이다. 산성 내는 지세로 인해 하천의 발달이 미약하나 청량산에서 발원된 하천이 동문으로 흘러 경기도 광주시 엄미리로 이어진다(Cultural Heritage Administration, 2011). 최근 18년간 월평균 기온은 11.8℃이며 연간 강수량은 1353.1㎜(Korea Meteorological Administration, 2011), 연구대상지 대부분의 표고는 300m 이상이었다.

2. 조사 및 분석방법

남한산성의 소나무 분포 현황 및 생육특성을 파악하기 위해 남한산성 내 전체 현존식생 현황을 조사·분석하였다. 현존식생은 1/5,000 축척의 수치지도를 이용하여 교목층 수종의 식생상관(vegetational physiognomy)을 기준으로 조사하였으며, Autocad Map 2004을 이용하여 현존식생도를 작성하였다. 현존식생 유형별 면적·비율은 Arc GIS 9.3 프로그램을 이용하여 산출하였다. 남한산성 내 전체 현존식생 조사는 2011년 3월과 5월에 실시하였다.  

비오톱 유형화는 토지이용 및 현존식생, 층위구조를 고려하였고 산림은 우점종, 층위별 식생구조, 천이잠재성 등을 기준으로 유형화하였다. 식생잠재성은 아교목층과 관목층에 교목성상 수종 출현유무와 식피율 30%(Kwon, 2003)를 기준으로 다층구조와 단층구조로 구분하였다.  

식물군집구조 조사구는 20m×20m 크기의 방형구 28개소를 설정하였으며(Figure 2), Curtis and McIntosh(1951)의 중요치(Importance Value: I.V.)를 통합하여 백분율로 나타낸 상대우점치(Brower and Zar, 1977)를 수관층위별로 분석하였다. 상대우점치(Importance Percentage: I.P.)는 상대밀도와 상대피도를 더한값을 2로 나누어 계산하였으며, 개체들의 크기를 고려하여 수관층위별로 가중치를 부여한 {(3×교목층 I.P.)+(2×아교목층 I.P.)+(1×관목층 I.P.)}/6으로 평균상대우점치(Mean Importance Percentage: M.I.P.)를 구하였다. 

군집분류는 식생조사 자료를 바탕으로 DCA에 의한 ordination(Hill, 1979) 분석을 실시하였으며 프로그램은 McCune and Mefford(1999)의 'PC-ORD'를 사용하였고, 조사구별 평균상대우점치와 교목층의 상대우점치에 의한 우점종간의 경쟁관계를 고려하여 군집명을 부여하였다. 식생구조 변화는 1993년, 1999년, 2005년 식물군집구조 분석자료와 2011년에 실시한 분석자료를 활용하여 최근 19년간 의 천이계열 특성을 비교분석하였다. 

Figure 2. The location map of surveyed plots, Namhan Mountain Fortress

토양 분석은 SSSA(Soil Science Society of America)의 Method of Soil Analysis를 준용하여 토양반응(pH), 전기전도도(EC: Electrical Conductivity), 유기물 함량(Soil Organic Matter), 유효인산(Abailable Phosphorus), 전질소(T-N: Total Nirogen), 양이온교환용량(CEC: Cation Exchange Capacity), 치환성양이온(Exchangeable Cation), 토성(Soil Texture)을 분석하였다. 

결과 및 고찰

1. 현존식생 및 비오톱유형

1) 현존식생

남한산성 현존식생은 산림, 조경수목식재지, 경작지, 시가화지역 등으로 크게 분류하였고 연구대상지 면적 2,611,823㎡ 중 산림의 비율은 77.1%이었다. 산림을 유형별로 살펴보면 소나무림 20.9%, 신갈나무-굴참나무림 17.7%, 신갈나무림 14.0%이었고 서어나무림, 굴참나무림, 아까시나무림 등도 소규모로 분포하였다. 조경수목식재지는 전체 면적에서 1.2%를 차지하고 있었으며 남한산성의 고유경관과 이질적이었다.  

소나무림은 주로 청량산, 서문과 북문 일원, 남한산초등 학교 뒤 산림에 분포하고 있어 경기도에서 시행하고 있는 우량 소나무림 보전사업이 주로 이 지역에서 이루어졌음을 알 수 있었다. 소나무의 생육 특성상 산 능선 주위에도 소나무림이 분포하고 있었으며 남문에서 수어장대 방향의 산림은 성곽과 산능선을 따라 소나무림이 분포하였고 계곡이나 사면에는 소나무-낙엽활엽수림이 분포하고 있었다.  

낙엽활엽수림은 주로 남문에서 동문 사이의 산림의 북사면과 망월사, 장경사 일원에 분포하고 있었으며 남한산성의 외성인 검복리 큰골 일원에는 신갈나무-굴참나무림이 생육하고 있었다. 신갈나무림은 장경사와 망월사 주변과 남문에서 동문사이의 산림에서 주로 분포하고 있었으며, 마을 주변에는 밤나무, 아까시나무 등 인공림이 분포하고 있었다. 문화재 발굴을 위해 행궁 주변과 산림 내 옛 사찰터에 수목을 제거하여 나지가 드러나 있었다. 남문에서 수어장대 방향의 관리도로 우측을 비롯하여 마을주변과 산림 내 밭이 위치하고 있었다. 남문일원, 수어장대, 국청사 주변과 마을 곳곳에 잣나무, 노무라단풍, 은행나무 등 외래수종이 식재되어 있어 이질적인 산림경관을 이루고 있었으며 남한산성내에 남문주차장 등 5개의 대규모 주차장이 설치되어 있어남한산성 내부의 경관을 훼손하고 있었다. 남문에서 동문까지 342호 지방도가 관통하고 있었으며 도로변 가로수에는 왕벚나무가 식재되어 있었다(Table 1, Figure 3).  

Table 1. Area and ratio of actual vegetation of Namhan Mountain Fortress

Figure 3. Actual vegetation map of Namhan Mountain Fortress(Mar. 18, 2011)

2) 비오톱 유형

비오톱은 총 15개 유형으로 분류되었으며 참나무류림이 40.8%로 가장 큰 면적을 차지하고 있었으며 소나무림이 26.2%이었는데, 이 중 천이가능성이 높은 소나무림 16.5%, 천이가능성이 낮은 소나무림 4.7%, 천이진행중인 소나무림 2.9%, 도태중인 소나무림 2.1% 순이었다.  

천이가능성이 낮은 소나무림은 주로 남한산초등학교 뒤 산림과 남문부터 동문 사이 능선에 분포하고 있었으며, 천이가능성이 높은 소나무림은 주로 청량산 일원과 서문에서 북문 일원 및 남문에서 청량산 사이의 산 능선 등에 분포하고 있었다. 참나무류림과 낙엽활엽수림은 주로 남문과 동문사이 산림, 큰골 일원, 망월사·장경사 일원에 분포하고 있었으며 조경수식재지(1.2%)는 남문터널 주변, 수어장대, 국청사, 천주사지 등에 분포하고 있었다. 인공림은 5.6%로 주로 잣나무가 식재되어 있었으며 남문 주변, 국청사지 주변, 시가지 주변산림 등 남한산성 곳곳에 식재되어 있어 고유 경관을 훼손하고 있었다(Table 2, Figure 4).  

Table 2. Area and ratio of the biotope types of Namhan Mountain Fortress

Figure 4. Biotope map of Namhan Mountain Fortress(Mar. 18, 2011)

2. 식물군집구조

1) 식물군집 분류

식물군집 분류는 조사구별 평균상대우점치를 이용하여 28개 조사구에 대해 DCA 분석을 실시하였다(Figure 5, Table 3). DCA 분석결과 제1축과 제2축의 eigenvalue가 각각 0.317, 0.146으로 집중율이 높아 두 축을 바탕으로 4개 군집으로 분리되었다. 분류 결과 군집 Ⅰ은 교목층에 소나무가 우점하는 소나무군집이었으며, 군집 Ⅱ는 소나무-낙엽활엽수군집으로 교목층에 소나무와 신갈나무, 졸참나무, 서어나무 등이 우점종이었다. 군집 Ⅲ은 참나무류군집으로 신갈나무와 졸참나무가 우점종이고 당단풍나무의 평균상 대우점치가 높은 군집이었다. 군집 Ⅳ는 참나무류-서어나무군집으로 신갈나무와 서어나무가 우점하는 군집으로 소나무의 세력 보다 강하였다.  

Figure 5. DCA ordination of 28 plots of Namhan Mountain Fortress (Ⅰ: Pinus densiflora community, Ⅱ: Pinus densiflora-deciduous broad-leaved community, Ⅲ: Quercus spp. community, Ⅳ: Quercus spp.-Carpinus laxiflora community)

Table 3. Mean importance percentage of major woody plants by the stratum in four community types of Namhan Mountain Fortress

Table 3. (Continued)

2) 일반적 개황

Table 4는 남한산성에 설정한 28개 조사구의 일반적 개황이다. 군집 Ⅰ(소나무군집)은 12개 조사구(5, 7, 10, 15, 16, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 28)였으며 교목층은 평균 수고 17∼22m, 평균 흉고직경 30∼50cm, 식피율 60∼80%이었으며, 아교목층은 평균 수고 4∼10m, 평균 흉고직경 4∼12cm, 식피율 10∼80%이었다. 관목층은 평균수고 2m, 식피율 10∼80%이었다. 군집 Ⅱ(소나무-낙엽활엽수군집)는 12개 조사구(3, 4, 6, 8, 9, 11, 12, 13, 19, 20, 21, 26)이었고 교목층은 평균 수고 18∼23m, 평균 흉고직경 30∼50cm, 식피율 60∼85%, 아교목층은 평균 수고 6∼13m, 평균 흉고직경 7∼15cm, 식피율 50∼70%, 관목층은 평균 수고 2m, 식피율 10∼60%이었다.  

Table 4. General description of the physical features and vegetation of surveyed plots

군집 Ⅲ(참나무류군집)은 2개 조사구(14, 25)이었고 교목층은 평균 수고 19∼20m, 평균 흉고직경 20∼35cm, 식피율 70∼75%, 아교목층은 평균 수고 8∼9m, 평균 흉고직경 8∼10cm, 식피율 30∼50%, 관목층은 평균 수고 2m, 식피율 5∼30%이었다. 군집 Ⅳ(참나무류-서어나무군집)는 2개 조사구(1, 2)이었고 교목층은 평균 수고 19m, 평균 흉고직 경 22∼25cm, 식피율 80∼90%, 아교목층은 평균 수고 8m, 평균 흉고직경 7∼8cm, 식피율 40∼50%, 관목층은 평균 수고 2m, 식피율 10%이었다.  

3) 군집별 상대우점치

군집별 식생구조 특성을 살펴보면, 군집 Ⅰ(소나무군집)은 교목층에 소나무(I.P.: 91.4%)가 우점하였고 아교목층에서는 쪽동백나무(I.P.: 28.4%), 산벚나무(I.P.: 21.4%), 당단풍나무(I.P.: 13.7%)가 분포하고 있었다. 관목층에서는 쪽동백나무(I.P.: 23.7%), 국수나무(I.P.: 11.9%)가 주요 출현종이었다. 본 군집은 현재 소나무가 우점하고 있으나 아교목층과 관목층에 소나무의 세력이 약하여 장기적으로 낙엽활엽수림과 경쟁할 것으로 판단되므로 소나무림에 대한 지속적인 관리가 필요하였다.  

군집 Ⅱ(낙엽활엽수와 경쟁하는 소나무군집)는 교목층에서 소나무가 상대우점치 68.5%로 우점하는 가운데 신갈나무(I.P.: 12.3%), 서어나무(I.P.: 8.6%)와 경쟁하고 있었으며 아교목층에서는 서어나무(I.P.: 39.7%)가 우점하고 있었다. 관목층 주요 출현종은 쪽동백나무, 당단풍나무, 개옻나무등이었다. 본 군집은 현재 소나무와 신갈나무, 서어나무, 졸참나무 등이 교목층에서 분포하고 있지만 장기적으로 소나무는 도태되고 낙으로 천이가 될 것으로 예측되었다.  

군집 Ⅲ(참나무류군집)은 교목층에서 소나무(I.P.: 5.5%)는 쇠퇴하였고 졸참나무(I.P.: 38.6%), 신갈나무(I.P.: 20.8%)등 참나무류가 우점하고 있었으며 아교목층에서 당단풍나무 (I.P.: 59.3%), 팥배나무(I.P.: 20.6%), 서어나무(I.P.: 11.5%)가 출현하고 있었다. 관목층에서는 당단풍나무(I.P.: 33.8%), 쪽동백나무(I.P.: 12.8%)가 주요 출현종이었으며 소나무는 나타나지 않았다. 본 군집은 현재 참나무류가 우점하고 있지만 장기적으로 아교목층의 서어나무가 세력을 확대할 것으로 예측되었다.  

군집 Ⅳ(참나무류-서어나무군집)는 교목층에서 신갈나무(I.P.: 38.0%)와 서어나무(I.P.: 37.8%)가 갱쟁하는 가운데 아교목층에서 서어나무(I.P.: 43.3%)가 우점하고 있었다. 관목층 주요 출현종은 당단풍나무(I.P.: 12.2%), 팥배나무(I.P.: 9.0%) 등이었고 소나무는 출현하지 않았다. 따라서 본 군집은 당분간 낙엽활엽수림으로 유지되다가 서어나무의 세력이 확대될 것으로 판단되었다(Table 5).  

Table 5. Importance percentage of major woody plants by the stratum in four community types

4) 흉고직경급별 분포

군집별 주요 수종의 흉고직경급별 분포를 살펴보면 군집Ⅰ(소나무군집) 중 조사구 17, 24의 경우 소나무는 흉고직경 32㎝ 이상에서 분포하였고 소경목은 출현하지 않았다. 서어나무, 신갈나무, 졸참나무 등 교목성상의 낙엽활엽수는 흉고직경 2∼22㎝ 사이에 분포하여 향후 세력이 확장될 것으로 예상되었다. 군집 Ⅱ(소나무-낙엽활엽수군집) 중 조사구 12, 21의 소나무는 흉고직경 37㎝ 이상에 많이 분포하였고 신갈나무, 졸참나무, 서어나무 등 낙엽활엽수는 다양한 직경급에서 고르게 분포하여 소나무림에서 참나무류림으로 천이가 예측되었다. 

군집 Ⅲ(참나무류군집) 중 조사구 14, 25는 소나무가 도태되어 흉고직경 12∼17㎝, 37∼42㎝ 사이에 각각 1주씩만 분포하였고 신갈나무, 졸참나무 등 참나무류가 다양한 직경급에서 고르게 분포하여 당분간 참나무류림으로 유지될 것으로 예측되었다. 군집 Ⅳ(참나무류-서어나무군집) 중조사구 1, 2는 신갈나무와 서어나무가 흉고직경 2∼37㎝사이에 분포하여 경쟁하고 있었으며 소나무는 흉고직경 22∼37㎝의 수목이 3주이었다. 따라서 본 군집은 장기적으로 온대중부지방 기후극상수종인 서어나무로 천이가 진행될 것으로 예상되었다(Table 6).  

Table 6. Average DBH class distribution of major woody species of four commnuities (Unit: 400㎡)

평균상대우점치 및 흉고직경급별 분포 현황을 종합한 결과 소나무림은 낙엽활엽수림이나 참나무류림으로 천이가 진행되고 있었으며 장기적으로는 극상림인 서어나무군집으로 천이가 예상되었다. 기존 문화경관림으로서 소나무림 연구로 Lee et al.(2009)은 17년간(1989~2006) 속리산국립공원 내 법주사 지구 소나무림의 식생변화를 분석한 결과 소나무군집의 천이경향은 천이 잠재성이 낮은 소나무군집→천이잠재성이 높은 소나무군집→도태중인 소나무군집→낙엽활엽혼효림군집으로 발달하는 것을 밝혔고, Ma(1993)는 토양의 비옥도가 높아지고 참나무류의 침입조건이 좋아지는 등의 이유로 소나무가 점점 쇠퇴할 것으로 보고하였다. 따라서 남한산성 소나무림은 소나무림→소나무 및 참나무류혼효림→참나무류림→서어나무림으로 천이가 진행되어 점차 쇠퇴할 것으로 판단되었다.  

참나무류군집과 참나무류-서어나무군집은 소나무가 거의 도태되어 소나무림으로의 복원이 어렵다. 그러므로 문화재 경관과 배경이 되는 지역이나 역사·문화적으로 가치가 있는 곳은 소나무림으로 복원하되 그 외 지역은 자연적 천이가 진행될 수 있도록 하여야 한다. 또한 소나무림 복원시광조건이 불리하고 낙엽활엽수의 세력 증가로 자연적인 소나무 후계림 조성이 어려우므로 인위적인 소나무 식재 등의 방법이 필요하였다.  

3. 19년간(1993~2011년) 식생구조 변화

남한산성의 식생구조 변화는 1993년, 1999년, 2005년, 2011년에 실시한 식생조사지 중 동일한 조사지를 비교분석하였다. Figure 6은 군집 Ⅰ(소나무군집) 조사구 23의 1993년, 1999년, 2005년, 2011년 주요 출현수종의 층위별 상대 우점치 변화를 나타낸 것이다. 교목층 소나무의 상대우점치는 1993년 87.4%에서 1999년 93.3%와 2005년 94.7%로 증가하였다가 2011년 87.4%로 감소하여 대동소이하였으며, 소나무와 경쟁하는 교목성상의 낙엽활엽수가 생육하고 있지 않는 것으로 보아 과거 소나무림을 관리하였던 지역으로 판단되었다. 아교목층에서는 1993년에 신갈나무(15.2%), 쪽동백나무(21.3%) 등이 출현하였고 2005년에는 산벚나무(55.9%)와 서어나무(25.1%)가 우점하였고 2011년에도 산벚나무(39.4%)와 서어나무(23.5%)가 우점하였다. 아교목층과 관목층에서 소나무가 출현하지 않고 서어나무, 산벚나무, 쪽동백나무 등 낙엽활엽수가 우점하고 있어 방해극상의 인위적 관리를 하지 않으면 낙엽활엽수림으로 천이될 것으로 예상되었다.  

Figure 6. Change of importance percentage in community Ⅰ (Pinus densiflora community, plot 23)

Figure 7은 군집 Ⅱ(소나무-낙엽활엽수군집) 조사구 21의 1993년, 2005년, 2011년 주요 출현수종의 층위별 상대우점치 변화를 나타낸 것으로 본 조사구는 남문에서 수어장대 방향 능선 가운데에 위치하고 있었다. 1993년 교목층에서는 소나무(58.6%)와 서어나무(18.8%)가 우점하는 가운데 신갈나무(6.7%), 팥배나무(4.1%) 등이 우세하였고 2005년에는 소나무(52.9%)와 신갈나무(16.6%), 서어나무(11.3%) 등이 우세하였으며, 2011년에는 소나무(48.8%), 신갈나무(34.4%), 서어나무(16.8%)가 우점인 숲으로 변하였다.  

Figure 7. Change of importance percentage in community Ⅱ (Pinus densiflora-deciduous broad-leaved community, plot 21)

교목층의 소나무 세력은 감소하고 낙엽활엽수 세력이 증가하였고, 낙엽활엽수 중 신갈나무의 세력이 크게 증가하였다. 아교목층에서는 1993년에는 서어나무(25.7%)와 신갈나무(28.0%)가 우세하였고 2005년에는 서어나무(39.6%)의 세력이 다소 커지다가, 2011년에는 서어나무의 세력이 57.3%로 증가하였다. 아교목층은 서어나무의 세력이 점점 증가하고 있었으며 관목층에서는 쪽동백나무의 세력이 증가하였다. 따라서 본 군집은 소나무는 도태되고 신갈나무와 서어나무 등 낙엽활엽수의 세력이 확대될 것이며 장기적으로 서어나무림으로 천이가 진행될 것으로 예측되었다.  

Figure 8은 군집 Ⅲ(참나무류군집) 조사구 25의 2005년과 2011년 주요 출현수종의 층위별 상대우점치 변화를 나타낸 것으로 조사구 25는 숭렬전 배후 사면에 위치하고 있었다. 2005년 교목층에서는 졸참나무(45.3%)와 팥배나무(25.7%)가 우점하고 소나무(13.1%) 등이 출현하였으나 2011년에는 소나무(6.2%)의 세력이 감소하였다. 2005년 아교목층에서는 팥배나무(45.8%)가 우점하는 가운데 서어나무(6.2%)가 일부 출현하였으나 2011년에는 팥배나무(27.2%)보다 서어나무(27.2%)의 우점치가 높았다. 본 군집은 당분간 낙엽활엽수림으로 유지 될 것으로 판단되었으며 온대중부지방 천이계열의 극상수종인 서어나무가 아교목층과 관목층에 출현하고 있어 점점 세력을 확대할 것으로 예측되었다.  

Figure 8. Change of importance percentage in community Ⅲ (Quercus spp. community, plot 25)

현재까지 소나무가 우점하고 있는 군집 Ⅰ(소나무군집, 조사구 23)은 과거 인위적인 관리가 있었던 것으로 판단되었으며, 군집 Ⅱ(소나무-낙엽활엽수군집, 조사구 21)와 군집 Ⅲ(참나무류군집, 조사구 25)의 교목층에서는 소나무의 상대우점치가 감소하고 이차 천이 식생인 참나무류의 세력이 확대되고 있었다. 비교조사구 내 아교목층이나 관목층에 서는 소나무가 출현하지 않고 있었으며 참나무류나 서어나무의 세력이 확대되고 있었다. 이를 종합하면 소나무림에서 낙엽활엽수림으로 천이가 진행중에 있으며 서어나무림으로 천이가 진행될 것으로 예측되었다.  

Lee et al.(1990)의 연구에 의하면 남한산성의 식생은 1980년대 솔잎혹파리의 피해로 소나무의 세력이 감소하였으며 대체수종인 신갈나무의 세력이 확대되었으며 1987년 소나무 세력이 회복됨에 따라 신갈나무의 세력이 감소하였다. 반면에 팥배나무, 쪽동백나무, 서어나무의 세력이 크게 확대되어 소나무→참나무류→팥배나무, 쪽동백나무→서어나무로의 천이를 예상하였다. Lee et al.(1993)은 남한산성의 식생은 교목층은 소나무가 우점하고 있지만 아교목층과 관목층에서는 낙엽활엽수와 경쟁에서 완전히 도태되어 소나무→졸참나무, 팥배나무, 신갈나무→서어나무 순서로 천이가 진행될 것으로 예측하였다. 이상 남한산성의 19년간 식생구조 변화를 종합해 보면 소나무림→소나무 및 참나무류 혼효림→참나무류림→서어나무림으로 천이가 진행되었고, 시간이 흐를수록 참나무류의 세력이 확대되었다. 즉, 남한산성 소나무림은 참나무류림으로 천이가 진행중에 있으며 서어나무림으로 천이가 진행될 것으로 판단되므로 생태적, 경관적 가치가 높은 소나무림을 보전하기 위해서는 소나무와 경쟁하고 있는 참나무류나 서어나무의 세력을 억제하는 방해극상적 관리가 필요할 것이다.  

4. 토양의 이화학적 특성

Table 7은 남한산성 조사구 20개소에서 토양시료를 채취하여 이화학적 특성을 분석한 것이다. 토양 분석결과 사양토 14개소, 양질사토 6개소이었고, 토양산도는 pH 4.10~4.52이었으며 평균 pH 4.33으로 산성토양이었다. 유기물함량은 1.16~8.57%, 평균 4.33%로 미경작 산지토양 평균 유기물 함량인 6.40%보다 낮은 상태이었으며 남한산성 내 소나무군집 평균 유기물함량은 3.57%로 남한산성 내소나무-낙엽활엽수군집과 낙엽활엽수군집 평균 유기물함량인 4.83%보다 낮은 상태였다. 식물체에 흡수·이용될 수 있는 형태의 토양인 유효 인산은 1.59~16.09㎎/㎏이었으며 전체 평균은 5.38㎎/㎏으로 미경작 산지토양의 평균 유기물함량인 5.60㎎/㎏과 거의 비슷한 수준이었다. 치환성 양이온 함량은 평균 Ca⁺⁺는 0.16cmol/㎏, Mg⁺⁺는 0.12cmol/㎏로 미경작 산지토양 평균보다 낮았으며 K⁺는 0.43cmol/㎏로 미경작 산지토양 평균보다 높게 나타났다.  

Table 7. Soil Physicochemical Properties of Namhan Mountain Fortress

남한산성 소나무군집의 토양이화학적 특성을 서울 남산(Park, 2005), 수원 팔달공원(Shim, 2010)과 비교해 본 결과 토성은 남한산성이 사양토이고 남산은 전체적으로 사양토, 식양토, 사토로 구성되어 있으며 팔달공원은 사질양토였다. 토양산도는 남한산성 pH 4.14~4.48였으며 남산 소나무림 pH 4.07~6.60(대부분 pH 5.0이하), 팔달공원 pH 4.03~5.16보다 낮았다. 유기물 함양은 남한산성이 평균 3.57%로 남산 기존 소나무림의 평균 3.30%, 팔달공원의 평균 3.39%보다약간 높게 나타났다. 치환성 양이온 함량은 팔달공원과 비교하여 K+를 제외하고는 낮은 상태였다. 남한산성과 서울남산, 수원 팔달공원을 비교한 결과 유기물 함량은 비슷하였지만 토양산도가 대기오염이 심한 남산보다 낮은 것으로 나타나 토양의 산성화가 심각한 것으로 판단된다. 따라서 남한산성 소나무림의 양호한 생육을 위해서는 산성화된 토양을 개선해야 할 것이다.  

Table 8. Management planning and characteristics of biotope type and plant community structure type in Namhan Mountain Fortress

5. 식생 관리방안

본 연구에서는 역사·문화적으로 가치가 있는 남한산성과 행궁 등 문화재와 조화를 이루고 배경이 되는 소나무림의 경관 보전 및 복원을 위하여 남한산성 소나무림의 식생관리 권역을 비오톱 현황과 식물군집구조를 고려하여 천이가능성이 낮은 소나무림, 천이 가능성이 높은 소나무림, 천이 진행중인 소나무림, 도태중인 소나무림, 참나무류림, 낙엽활엽수림, 인공림 및 조경수식재지로 분류하였다. 

남한산성의 식생관리 대상지는 2,611,823㎡ 중 시가화 지역 등을 제외한 2,043,080㎡를 대상으로 하였다. 식생경관 관리목표는 역사·문화자원에 부합하는 소나무림 경관유지 및 복원으로 제시하였고 복원이 어렵거나 가치가 낮은 지역은 낙엽활엽수림으로 경관을 유지하고 인공림 및 조경수 식재지는 남한산성의 고유경관과 어울리는 식생경관 복원을 목표로 설정하였다.  

소나무림 경관유지지역 중 천이가능성이 낮은 소나무림은 남한산성 성곽주변과 남한산초등학교 뒤에 위치하는 산림으로 면적은 123,496㎡이었으며 소나무림 식생경관 유지를 위해 지속적인 모니터링 수행이 필요하였다. 소나무림 경관유지지역 중 천이가능성이 높은 소나무림은 남문과 북문을 축으로 서측 산림으로 면적은 430,012㎡이었으며 관리방법은 소나무와 경쟁 가능성이 있는 아교목층 및 관목층의 교목성상 수종을 제거하고 소나무 후계목 식재, 광조절등이었다. 소나무림 경관복원지역은 참나무류림 중 과거 소나무림이 있었던 지역으로 역사⋅문화적 가치를 고려하여 문화재가 있는 망월사, 장경사 일부지역과 인공림 및 조경식재지 중 남문터널, 수어장대, 국청사지, 천주사지 일원으로 면적은 114,293㎡이었으며, 관리방법은 낙엽활엽수를 일부 제거 후 소나무를 식재하고 장기적으로 교목성상의 낙엽활엽수를 전부 제거하는 것이다. 

방해극상의 적극적 관리지역은 천이가 진행중인 소나무림으로 남문~천주사지 구간 사면부, 지수당 주변 등과 도태중인 소나무림인 현절사, 수어장대, 동문주변, 인공림 및 조경수 식재지인 남문~동문 사이 마을에 인접한 산림에 주로 분포하고 면적은 205,306㎡이며 관리방법은 교목층의 낙엽활엽수를 제거하고 소나무 후계목 식재, 광조절을 하여 소나무 생육환경에 적합하도록 유도하는 것이다. 자연천이 유도지역은 이미 소나무가 도태되었거나 참나무류 또는 낙엽활엽수가 우점하는 지역으로 주로 검복리 큰골 일원, 남문과 북문을 축으로 오른편 산림 1,169,973㎡이었으며 생태적 천이가 유지되도록 하는 것이 바람직할 것이다. 

Table 9. Area and ratio each forest types for the management targets based on the characteristics and ecological succession

Figure 9. Zoning map of each forest types for the management targets in Namhan Mountain Fortress