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서 론

 치악산국립공원 특별보호구로 지정되어 있는 성황림은 강원도 원주시 신림면 성남리에 위치하는 보존이 잘 되어있는  전형적인 온대 낙엽활엽수림대가 특징으로 학술적 가치가 높은 숲이다. 성황림의 ‘성황’은 서낭의 원말로 서낭신이 있는 숲, 마을을 지키는 혼령을 모신 집이라는 뜻을 지니고 있다. 1933년 제령 제6호로 조선보물명승천연기념물 보존령 공포에 따라 1940년 7월까지 지정 고시된 119건의 천연기념물에 성남리의 성황림이 제93호로 지정 되어 보호되어 왔다. 그러나 수관의 중층과 하층을 구성하는 수목은 유흥객과 야영객들의 무분별한 이용에 의하여(Lee et al., 1987) 성황림 하부의 토양경도가 상승하고, 하층식생이 전무한 상황에 처하게 되었다.

 성황림에 관한 최초 연구로 Lee et al.(1987)은 성황림 식생현황을 면밀히 조사하여 하층식생이 전무한 관리 부실을 지적하고 주요 노거수가 15종 107주 분포하여 성황림 보호의 필요성을 제기하였다. 이에 원주시가 통합되기 이전 원성군은 1990년 평지 성황림의 보호를 위하여 보호펜스를 설치하고 도로노선을 성황림 밖으로 변경하였으며, 관리인을 지정하는 등의 보호 작업을 실시하였다. 이러한 보호 작업에 의한 생태적 변화 연구로 Baek and Kim(1999)은 훼손이 심했던 평지림과 훼손이 다소 덜 했던 사면림의 식생구조를 조사분석하여 평지림은 졸참나무-복자기군집에서 복자기-졸참나무군집으로 천이가 진행될 것이라고 하였고, 사면림은 고로쇠나무-층층나무군집으로 유지될 것으로 예측하였으며, 향후 성황림에 대한 관리대책을 제언하였다. 이후 Kim(2007)은 성황림의 치수분포 현황 등을 분석하여 현재 생육하는 교목 수종들이 점차 관목층 식생에서 아교목층으로 발달하는 것이 파악되어 생태적 복원이 느리게 진행되고 있다고 하였다.  

성황림이 지금까지 잘 보존된 요인은 크게 2가지로 Nam and Yoon(2002)은 제도적 장치로써의 규제 및 보호정책은 성황림이 보존되어온 결정적 요인이라고 보고하였고 Choi et al.(2007)은 마을주민의 당산제 영향으로 신령스런 숲으로서 수백년동안 훼손되지 않고 유지·관리 될 수 있다고 하였다. 

 한편 보호지역의 효율적인 관리를 위해서는 현황 자료가 구축되어야 하는데 보호가치가 높은 지역의 자연유산 자료구축을 위한 관련 연구로 Lee et al.(2008)은 오대산국립공원 월정사 주변 전나무 대경목의 분포현황과 전나무 숲의 식생구조를 밝히고 문화 및 경관자원을 지속적으로 보존하기 위한 식생관리방안을 제시하였다. 또한 장기간의 식생구조 시계열 변화 연구로는 서울 남산, 가야산국립공원, 속리산국립공원 등을 대상으로 상대우점치, 흉고직경급별 분포, 종다양도, 종수 및 개체수 등 식생구조 변화 실태를 분석하여 자연유산의 보전 및 관리의 기초자료를 구축하였다(Lee et al., 2005; Lee et al., 2006; Lee et al., 2009).

 성황림과 주변 성남리 마을은 치악산국립공원 내에 위치한 관계로 자연환경이 비교적 잘 유지될 수 있었지만(Choi et al., 2007), 2010년 9월 1일부로 성황림 주변지역이 국립공원에서 해제되면서 주변 지역에 대한 훼손 및 개발 압력이 높아져 이에 따른 관리방안 모색이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 성황림 내 온대 낙엽활엽수림을 지속적으로 보전 및 복원하기 위한 식생분포 현황의 기초 데이터를 구축하고 Lee et al.(1987)의 연구결과를 토대로 24년간 변화실태를 분석하여 향후 성황림의 보전 및 관리의 기초자료를 제공 하고자 실시하였다.

연구방법

1. 대상지 개황

 원주시 성황림은 행정구역상 신림면 성남 2리 마을 인근에 위치하고 있다. 성황림의 전체 천연기념물 지정면적은 성남리 산 191 및 산 192, 산 193번지의 필지면적 합계인 56,231㎡이다. 본 연구에서는 컴퓨터 프로그램(ArcGIS 9.3)으로 구적된 면적인 58,674㎡를 전체면적으로 설정하였으며 도로를 중심으로 평지림과 사면림으로 구분된다. 성황림이 위치한 원주시의 과거 10년간 연평균 기온은 11.9℃(1998~2007년)이며 평균 강수량은 1,441.4mm, 평균 풍속은 1.1m/sec이다(Wonju, 2009). 기후 특성은 기후인자와 식생과의 관계를 고려할 때 동일 위도상의 인천이나 수원에 비해 사계, 한서의 구분이 더욱 뚜렷한 내륙성 기후이며 서어나무, 까치박달, 느릅나무 등이 생육하는 온대 중부 기후대에 속한다. 성황림 인근의 원주시 신림면 신림리(관측지점: 북위 37°13', 동경 128°04', 해발 331m)에 위치한 자동기상관측장비(AWS)의 2000~2009년 월평균기온 자료를 활용하여 온량지수(warmth index, ℃·월)를 산출한 결과 88.2℃·월이었으며, 온량지수가 85℃·월 이상이므로 온대 중부림에 해당되었다.

Figure 1. The location map of study site

 성황림은 치악산국립공원의 시명봉(1,187m), 응봉산(1,064m), 선바위봉(999m)으로 둘러싸인 지형의 성남 2리 마을 남측에 위치하고 있으며, 평지림 동측으로 주포천이 흐르고 있고, 현재 평지림의 경계부에는 펜스가 둘러쳐져 사람들의 접근을 제한하고 있다. 성남리 주민들은 치악산의 성황신을 마을 수호신으로 믿어 지난 100여 년 동안 매년 음력 4월 초파일과 9월 9일에는 마을의 평화를 기원하며 제사를 지내왔다. 성황림은 온대 지방을 대표할 만한 낙엽활엽수림으로서 학술적 가치가 높고, 우리 조상들의 과거 종교관을 알 수 있는 민속자료로서의 기능도 하고 있으므로 천연기념물로 지정·보호되고 있다.

 과거 성황림 중 천연기념물 제92호였던 아랫당숲은 1972년의 수해로 말미암아 대부분이 유실되고 일부의 노송들만 남아 있는 실정으로 천연기념물에서 제외되었으며, 윗당숲 제93호인 성황림은 관리소홀로 점차 훼손되는 과정을 거쳐 5/6는 훼손되어 이미 사라졌고, 1/6정도만이 천연기념물의 명맥을 유지하고 있다(Kim, 2007). 

 성황림은 1990년 이전에는 석축공사, 자연쌓기, 도로개설, 문화재안내판 설치 등 주로 이용위주의 관리가 이루어졌고, 1990년 이후에는 보호펜스, 수목치료, 석축 보수정비, 보호시설 등의 보호위주의 관리가 이루어졌다(Wonju, 2005).

2. 조사분석방법

 성황림의 현존식생 조사범위는 평지림과 사면림을 모두 조사하였다. 현존식생 조사는 토지이용 특성과 교목층 우점종의 식생상관(vegetational physiognomy)을 바탕으로 1/5,000 수치지도를 이용하여 현존식생도를 작성하였으며, 조사 시 현존식생 공간별로 층위별 우점종, 평균수고, 평균흉고직경, 식피율 등 생태적 구조를 조사분석하였다.

 성황림의 식생분포 현황 조사는 방형구법을 응용하여 10m×10m 27개소, 10m×20m 2개소, 20m×20m 55개소 방형구 총 2.51㏊를 설정하였다(Figure 2). 조사 대상 수목은 성황림 평지림 내 생육하는 수목 중 수고 3m 이상을 교목층과 아교목층, 수고 3m 미만인 종은 관목층으로 구분하였다. 수목의 수고는 Haga를 사용하여 측정하였고, 흉고직경과 수관폭은 10m 흉고직경자를 사용하여 조사하였다. 3~4인이 1개조로 하여 수목의 분포위치와 고유번호를 도면에 표시하고 수고, 흉고직경, 수관폭 등을 기록하였다. 조사시기는 2010년 10월 29~30일이었다.

Figure 2. The location map of survey plots for distribution of vegetation

 전체 수종 현황은 수목의 위치를 컴퓨터 프로그램(AutoCad)을 사용하여 공간 data를 구축하였고, 수목의 규격 및 속성은 컴퓨터 프로그램(Microsoft Excel)을 사용하여 속성 data를 정리하였다. 이 두 가지 유형의 database를 컴퓨터 프로그램(ArcMap 9.3)으로 분포위치와 규격을 연계하여 분석하였다. 전체 수종 현황을 바탕으로 각 조사구의 수관층위별 종간 상대적 우세를 비교하기 위하여 Curtis and McIntosh (1951) 방법으로 상대우점치(I.P.: importance percentage)를 구하고 층위를 고려하여 평균상대우점치(M.I.P.: Mean importance percentage)를 산정하였고, 흉고직경급별 분포현황, 외래종 현황을 분석하였다.

 이 중 주요종은 Baek and Kim(1999)이 예측한 천이경향 수종인 복자기, 졸참나무, 느릅나무 등을 분석하였고, 외래종은 밤나무, 아까시나무, 은사시나무에 대하여 규격, 분포위치 등을 분석하였다. 조사된 수목 중 2개 이상의 줄기로 분지된 개체의 경우 흉고직경을 보정하여 계산하였다.

 보정 흉고직경(D) =

 24년간(1986~2010년) 식생변화는 Lee et al.(1987)과 Baek and Kim(1999)의 결과와 대경목 현황, 종수 및 개체수, 종다양도, 수령을 분석하였다. 대경목은 전체 수목 중 흉고직경이 30㎝ 이상인 수목에 대하여 흉고직경별 분포현황을 비교분석하였다. 종수 및 개체수와 종다양도는 Frissell(1978)의 환경 영향 등급도를 기준으로 조사된 Lee et al.(1987)의 지피식생이 쓰러진 지역, 지피식생이 없는 지역, 지피식생이 없고 부식층이 존재하는 지역, 토양 침식 발생과 고사목이 많이 발생한 지역으로 구분하여 분석하였다. 수령 분석은 대경목에 해당하는 수목 중 소나무, 졸참나무, 복자기와 느릅나무 총 4수종의 목편을 하그로프 생장추(80㎝)로 채취하여 나이테를 분석하였다.

 토양 이화학적 특성은 성황림의 현존식생을 고려하여 7개의 조사구를 선정하였다. 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

 강원도 원주시 신림면 성남리에 위치한 성황림의 현존식생 분석결과 총 20개 유형으로 분류되었으며, 총 면적은 58,674㎡이었다. 이 중 수림지가 86.24%로 대부분을 차지하고 있었고 자연하천 8.21%, 대상지 중심을 가로지르는 도로가 2.44%로 분포하고 있었다. 수림지는 졸참나무림(29.0%), 층층나무-산뽕나무림(21.52%)와 소나무림(12.81%)의 분포면적이 상대적으로 넓었고, 대상지를 대표하는 특이 식생으로 대경목의 복자기림, 복자기-느릅나무림이 6.94%로 대상지 중심 서낭당 주변으로 분포하였다. 수계를 포함하고 있는 대상지 특성상 층층나무-산뽕나무림, 물푸레나무림, 버드나무림이 23.43%로 비교적 넓게 나타나고 있으며 외래종으로 아까시나무-산뽕나무림(1.25%), 은사시나무림(0.19%)이 분포하였다.

Table 1. Actual vegetation area and ratio of survey area

 사면림은 졸참나무림(21.98%)이 가장 넓게 분포하였으며 층층나무-산뽕나무림(21.52%)과 아까시나무-산뽕나무림(1.25%)은 사면림에만 분포하였다. 평지림은 졸참나무림(7.02%), 복자기림(5.71%), 느릅나무림(2.48%) 등의 낙엽활엽수림과 소나무림(6.4%)이 다양하게 분포하였다. 온대 낙엽활엽수림으로 가치가 높은 성황림과 유사한 경상남도 함양의 상림(上林)은 졸참나무-개서어나무군집과 졸참나무군집이 넓게 분포하는 온대 낙엽활엽수림의 특징을 가지고 있다고 보고되었는데(Han et al., 2004), 성황림은 졸참나무, 층층나무, 복자기, 느릅나무 등이 우점하는 온대 낙엽활엽수림의 특징을 가지고 있다고 할 수 있겠다.

Figure 3. Actual vegetation map of study site

 본 연구대상지는 성황림이라는 특성상 100여년 동안 제사를 지내며 동측 평지림지역 주변으로 펜스를 둘러 보호하여 비교적 잘 보전되어 왔다. 하지만 대상지 내 분포하는 아까시나무, 은사시나무 등 외래수종은 관리가 필요할 것으로 판단되었다.

2. 식생분포 현황

1) 수종 현황

 신림면 성남리에 위치한 마을숲인 성황림의 평지림에 대하여 전체 수목 조사를 한 결과 총 88종 1,602개체가 생육하고 있었다(Table 2). 층위구조별 종 출현을 살펴보면 교목층 34종 500개체, 아교목층 65종 1,102개체, 관목층 70종이 생육하고 있었다. 출현종별로 살펴보면 교목층에 느릅나무가 104주로 가장 많은 개체수가 생육하였고 졸참나무 94주, 복자기 73주, 소나무 53주, 물푸레나무 27주와 층층나무, 귀룽나무, 버드나무, 다릅나무, 들메나무 등이 분포하였다. 아교목층에는 복자기가 269주로 가장 많이 분포하였고 느릅나무 173주, 졸참나무 74주, 물푸레나무 69주, 산뽕나무와 쪽동백나무 각각 46주가 생육하였고 소나무는 4주가 생육하고 있었다. 그 중 Baek and Kim(1999)이 천이계열 수종으로 예측한 졸참나무와 복자기의 분포현황을 살펴보면, 졸참나무는 교목층과 아교목에서 평지림의 남동측 위주로 분포하고 있으며, 복자기는 교목층이 대상지의 중앙부 위주로 생육하고 있는 반면, 아교목층은 대상지의 동측계열(북동, 동, 남동)에 주로 분포하고 있었다.

Table 2. The vegetation distribution status the plane forest of Seunghwanglim

Figure 4. Map of the vegetation distribution status the plane forest of Seunghwanglim

(Figure 4. Continued)

(Figure 4. Continued)

Fig. 5 The importance percentage by layer of the main tree species in the plane forest of Seunghwanglim

 그 외 출현종을 살펴보면 단풍나무과의 고로쇠나무, 신나무, 당단풍나무, 단풍나무가 출현하였고 팽나무과의 왕팽나무, 검팽나무, 팽나무가 출현하였으며 산벚나무, 말채나무, 신갈나무, 개살구, 피나무, 아그배나무 등 다양한 낙엽활엽수가 생육하고 있었다.

 주요 지역별로 살펴보면 성황림 입구 도로변에 주로 아까시나무가 분포하였으며 남동측 지역에는 아교목층에 복자기가 다수 생육하고 있었다. 아까시나무는 도로와 연접한 주연부에서 중앙부로 세력을 확장하고 있어 이대로 방치한다면 지속적으로 성황당 주변과 성황림 내부의 생태계에 영향을 미칠 것으로 판단되었다. 성황당 주변에는 당산목인 음나무와 전나무, 복자기 대경목이 분포하였으며, 아교목층에 분포하는 복자기는 주로 대상지의 동측계열(북동, 동, 남동)에 분포하고 있었다. 성황당을 주변으로 복자기, 들메나무, 느릅나무 등 낙엽활엽수 대경목이 많이 분포하였으며, 전나무 대경목 주변에 전나무 치수가 발달하고 있었다. 성황림 내부에는 북동측에 소나무 대경목이 다수 분포하였으며 아교목층에 느릅나무가 우점하였다.

2) 상대우점치

 성황림 평지림 지역 주요 수종의 평균 상대우점치는 느릅나무(15.6%), 복자기(15.2%), 소나무(11.1%), 졸참나무(9.8%) 순으로 나타났다. 교목층의 상대우점치는 느릅나무(20.7%), 소나무(19.1%), 졸참나무(14.5%), 복자기(13.7%) 순으로 느릅나무가 가장 높았으며, 아교목층은 복자기(22.1%), 느릅나무(14.7%), 졸참나무(6.7%), 소나무(4.6%) 순으로 복자기의 상대우점치가 가장 높았다. 관목층에는 으름덩굴(27.3%), 줄딸기(12.8%), 회잎나무(8.3%), 복자기(5.6%) 등이 주로 분포하였다. 주요 수종 상대우점치 분석결과, 느릅나무-복자기군집으로 나타나 Baek and Kim (1999)이 예측한 졸참나무-복자기군집에서 복자기-느릅나무군집으로 변화될 것이라 예측된 결과와 유사하였다.

 성황림에서 평균 상대우점치가 높게 나타난 느릅나무, 졸참나무, 복자기, 소나무 등 주요 수종의 분포 현황을 살펴보았다. 평균 상대우점치가 가장 높게 나타난 느릅나무(15.6%)는 교목층과 아교목층 모두 성황림 내부 북측에 주로 분포하였으며 졸참나무(9.8%)는 교목층과 아교목층 모두 남동측에 주로 분포하였다. 복자기(15.2%)는 교목층은 성황당 주변과 북측, 아교목층은 동측에 주로 분포하였으며 소나무(11.1%)는 주로 북동측에 교목성상으로 분포하였다.

3) 흉고직경급별 분포

 전체 수종 중 출현빈도를 기준으로 주요 20개 수종을 추출한 후 수종의 흉고직경급별 분포 현황을 분석하였다(Table 3). 총 342주와 총 277주가 생육하고 있는 복자기와 느릅나무가 비교적 다양한 직경급으로 생육하고 있으며, 다음으로 졸참나무와 물푸레나무가 많이 생육하고 있었다. 이는 졸참나무-복자기군집에서 복자기-느릅나무가 우점하는 식물군집으로 변화할 것(Baek and Kim, 1999)이라는 선행연구의 예측에 준하는 현황으로, 앞으로도 지속적으로 복자기와 느릅나무가 세력을 확장해 나갈 것으로 판단된다.

Table 3. The distribution status by breast-height diamter class of the main species

 과거 인간간섭으로 인하여 복자기, 느릅나무 등 주요 수종의 직경급 17㎝에서 32㎝ 미만의 중경목 범위에서 적었던 것(Baek and Kim, 1999)에 비해 현재는 상대적으로 많은 증가가 있었다. 이는 1990년 이후 보호펜스와 꾸준한 관리로 인해 인간간섭이 급격히 감소한 것에 기인하는 것으로 판단된다. 또한 과거 우점종으로 판단되었던 소나무는 12㎝ 이상의 수목만이 생육을 하고 있었는데 이는 소나무의 치수들은 복자기, 느릅나무, 졸참나무 등 낙엽활엽수와의 경쟁에서 도태되었기 때문으로 판단된다.

4) 외래종 현황

 성황림 평지림에는 은사시나무, 아까시나무, 밤나무 총 3종 51개체의 외래종이 생육하고 있었다(Table 4). 교목층에는 밤나무 흉고직경 28.0㎝, 수고 15.0m 1개체가 분포하였으며, 아까시나무는 흉고직경 8.0~27.0㎝, 수고 8.5~13.0m 범위에서 9개체가 생육하였고 은사시나무는 흉고직경 6.0~15.0㎝, 수고 11.0~16.0m 범위에서 11개체가 생육하고 있었다. 아교목층에는 밤나무 흉고직경 8.0~27.0㎝, 수고 8.5~13.0m 범위에서 3개체가 분포하였으며, 아까시나무는 흉고직경 4.0~14.0㎝, 수고 3.0~11.0m 범위에서 23개체가 생육하였고 은사시나무는 흉고직경 4.0~12.0㎝, 수고 5.0~12.0m 범위에서 4개체가 생육하고 있었다.

Table 4. Current stats of the invasive species in Seunghwanglim

 기존 성황림 연구에서 Nam and Yoon(2002)은 일률적인 녹화위주의 삼림정책은 숲의 생태적·향토적 환경을 무시하고 속성수목을 녹화위주로 식재하여 자연생태 식생을 파괴하는 계기가 되었다고 하였고, Baek and Kim(1999)은 과거 은사시나무의 세력이 우점종에 비해 미약하나 산벚나무, 물푸레나무 등의 수종들이 서로 경쟁하여 지위 쟁탈을 이루어 빠른 속도로 세력을 확장할 것이라 하였다.

 현재 은사시나무는 대상지 북동쪽지역을 중심으로 점차 세력을 확장해 나가고 있었고, 아까시나무가 대상지 남서쪽을 중심으로 도로와 연접한 주연부에서 중앙부로 세력을 확장하고 있었다. 밤나무는 성황림 입구와 산책로 주변에 생육하고 있었다. 계속 은사시나무와 아까시나무를 방치를 한다면 지속적으로 졸참나무, 복자기, 느릅나무와 경쟁하여 자연식생을 훼손할 것이므로 외래종에 대한 제거 작업이 필요한 것으로 판단된다. 또한 덩굴성식물인 칡은 성황당 북동측 조사구 46지역에 출현하였으며 자생식물의 생육에 영향을 줄 수 있기 때문에 제거해야 할 것이다.

3. 24년간(1986~2010년) 식생변화

1) 대경목 분포 비교

 성황림 대경목 분포 현황은 음나무(당산목), 전나무, 소나무, 버드나무, 졸참나무, 느릅나무, 복자기, 피나무, 층층나무, 들메나무 등 총 20종을 대상으로 Lee et al.(1987)의 1986년 연구결과와 Baek and Kim(1999)의 1998년 연구결과와 비교분석하였다. 성황당 주변의 당산목인 음나무(H 18m, DBH 97㎝)와 전나무(H 30m, DBH 135㎝), 소나무(H 22m, DBH 99㎝), 느릅나무(H 25m, DBH 98㎝) 등의 생육이 확인되었으며, DBH 30㎝의 대경목은 총 18종 166주로 조사되었다(Table 5). 대경목 중 흉고직경이 가장 큰 나무는 전나무로 DBH 135㎝이었고, 개체수가 가장 많은 수종은 소나무로 40주가 생육하였으며, 복자기 37주, 느릅나무 26주, 들메나무 10주, 버드나무 9주이었다.

Table 5. The distribution comparison by big tree breast-height diamter class

Figure 6. The map of big tree distribution status

 Lee et al.(1987)과 Baek and Kim(1999)의 연구결과와 비교분석한 결과 흉고직경 30㎝ 이상의 대경목은 총 63주가 증가하였다. 소나무, 버드나무, 졸참나무, 느릅나무가 각각 5주, 7주, 10주, 12주가 증가하였고, 야광나무, 산돌배, 고로쇠나무는 감소하였다. 대경목의 감소 원인은 훼손으로 인한 고사 또는 과거 조사자료의 오동정 등으로 판단되며, 흉고직경 70~80㎝에 분포하였던 층층나무는 고사목을 확인하였다.

 당산목인 음나무와 전나무는 1986년 당시 90~100㎝, 100㎝ 이상의 범위에 분포하였는데 24년 동안 변화하지 않았으며 소나무는 70~80㎝ 8주, 80~90㎝ 3주, 90~100㎝ 2주, 느릅나무는 70~80㎝ 3주, 80~90㎝ 2주, 90~100㎝ 3주로 꾸준히 증가하는 경향을 보였다. 성황당을 주변으로 복자기, 느릅나무, 졸참나무, 들메나무 등 낙엽활엽수 대경목이 분포하였으며, 북측으로 소나무 대경목이 분포하였다. 현재 성황림의 대경목은 대부분 펜스가 설치된 이후로 지속적으로 증가하는 추세를 보이고 있었다.  

2) 종수 및 개체수

 과거 1986년 환경 영향 피해도 분석지역(Lee et al., 1987)을 대상으로 종수 및 개체수를 분석한 결과 피해가 낮았던 등급 2지역에서 교목층 16주, 아교목층 13주, 관목층 204주, 전체 13종 233주로 가장 많이 출현하였다. 과거 피해가 가장 심했던 등급 4지역에서는 교목층 7주, 아교목층 4주, 관목층 160주, 전체 11종 171주가 출현한 것으로 보아 차츰 복원이 진행되고 있는 것으로 판단되었다. 또한 관목층에 출현하는 수종을 살펴보면 천이 초기 수종인 줄딸기, 산딸기, 찔레꽃 외에 회잎나무, 올괴불나무, 고추나무 등 관목성 수종과 함께 복자기, 느릅나무, 졸참나무 등 교목성 수종이 다수 생육하고 있었다. 성황당 주변에는 전나무 치수가 총 32주 생육하는 것이 확인되었다.

Table 6. The number of species of site performed for the environmental influence damaged area(in 1986) in 2010

3) 종다양도

 과거 1986년 환경 피해도 분석지역(Lee et al., 1987)을 대상으로 종다양도를 분석한 결과 Shannon의 종다양도는 등급 1지역이 1.1485로 가장 높았으며 과거 피해가 가장 심했던 등급 4지역이 0.6543으로 가장 낮았다. 종다양도가 낮게 나타난 등급 2, 4지역은 출현수종 중 관목층에서 천이 초기 수종인 줄딸기, 찔레꽃과 덩굴성 식물인 으름덩굴이 많이 출현하여 높은 우점도를 보였다. 이들 천이 초기 수종은 성황림이 차츰 자연적으로 복원된다면 복자기, 느릅나무, 졸참나무 등 교목성 수종들의 생장에 따라 차츰 도태할 것으로 판단된다.

Table 7. The number of species diversity of site performed for the environmental influence damaged area(in 1986) in 2010 (Unit: 400m²)

4) 수령분석

 Figure 7은 대경목 중 성황림의 주요 수종 중 소나무, 복자기, 느릅나무, 졸참나무의 목편을 채취하여 5년 단위로 분석한 그래프이다. 수령이 가장 많은 소나무(H 20m, DBH 83㎝)는 120년생으로 초기에는 생장량이 많았으나, 지속적으로 생장량이 감소하는 추세가 나타나며, 느릅나무(H 20m, DBH 63㎝)는 111년생으로 지속적으로 생장량이 감소한 것으로 나타났다. 상반된 결과로 졸참나무(H 22m, DBH 80㎝, 80년생)와 복자기(H 18m, DBH 38㎝, 77년생)는 생장량이 증가하는 추세였다. 이상의 대경목 4주의 수령분석 결과 성황림은 일제시대를 포함한 100년 이상 동안 보존되어 온 것으로 추정 할 수 있었다. 성황림 보존의 원인은 신령스런 숲으로서 마을주민들로부터 행해지는 당산제를 비롯한 유지·관리 행위와 정부로부터 행해지는 천연기념물 등의 법적 보호지역 지정, 보호철책 설치 및 도로노선 변경 등의 보호관리 등이라고 판단되었다.

Figure 7. The analysis age of the main tree species

4. 토양 이화학적 특성

 성황림의 토양 이화학적 특성을 분석하기 위하여 성황림 평지림 지역에 현존식생을 고려하여 토양을 분석하였다. 분석결과, 소나무림, 느릅나무림, 복자기림, 졸참나무-복자기림 하부의 토성은 사토이었으며, 성황당 주변과 지류 하부 및 상류의 토성은 양질사토이었다. 토양 산도는 평균 pH 5.54(5.16~5.98)로 미경작 산지토양의 pH 4.80보다는 높았고 밭토양(표토) pH 5.80보다는 낮게 나타났다. 토양 산도는 과거 피해가 심했던 성황당 주변이 pH 5.16으로 가장 낮았으며 소나무림 하부 또한 pH 5.41로 비교적 산도가 낮게 나타났다. 하지만 성황림 토양 산도의 평균 pH 5.54 (5.16~5.98)는 우리나라 대표적인 온대 남부의 낙엽활엽수림인 함양 상림의 토양 산도의 평균 pH 5.01(4.13~6.66) (National Research Institute of Cultural Heritage, 2010)보다 높았다.

Table 8. Soil Physicochemical Properties in Seunghwanglim

 유기물의 경우 느릅나무림, 소나무림, 복자기림 하부에서 유기물함량이 비교적 높게 나타났으며 평균 9.94%이었다. 식물체에 흡수 또는 이용될 수 있는 형태의 토양인산인 유효인산은 3.18~15.61㎎/㎏로 전체 평균 9.06㎎/㎏이었으며 성황당 주변에서 3.18㎎/㎏으로 확인되었다. Ca⁺⁺, Mg⁺⁺ , K⁺, Na⁺ 등 치환성양이온은 느릅나무림, 복자기림 등의 낙엽활엽수림 하부에서 수치가 높았으며, 전체적으로 미경작 산지토양(Kim et al., 1995)과 밭토양(표토) 수치보다 높은 값을 나타내었다. 성황림의 지속적인 보존을 위해서는 앞으로 토양 이화학적 특성에 대해 지속적인 모니터링을 통하여 토양환경 변화에 따른 식생 변화양상을 파악할 필요가 있다.

5. 종합 고찰 및 제언

 천연기념물 제93호로 지정되어 있는 원주시 성황림은 우리나라 온대 낙엽활엽수림이 온전히 보전되어 아름다운 식생경관을 연출하는 가치가 높은 식생이고 예로부터 성황제가 열리는 등 민속신앙 측면에서도 의미있는 지역이다. 성황림의 보전 및 관리의 기초자료 구축을 목적으로 진행된 본 연구의 결과를 종합하여 보면 다음과 같다. 총 면적 58,674㎡의 좁은 면적이지만 느릅나무, 졸참나무, 복자기, 소나무, 물푸레나무, 층층나무, 귀룽나무, 버드나무, 다릅나무, 들메나무 등 총 88종의 온대 수종들이 생육하고 있어 마을숲으로의 가치뿐만 아니라 생물종다양성 측면에서도 가치가 매우 높다고 판단된다. 하지만 타 지역에서부터 도입된 출현종 중 아까시나무, 은사시나무, 밤나무 등 외래종은 성황림의 보전과 보호에 있어서 고유의 생태계를 교란할 가능성이 있으므로(Shin and Park, 2008) 자생식물의 생육에 영향을 미칠 수 있는 아까시나무, 은사시나무, 밤나무, 칡 등 외래식물과 덩굴식물의 관리가 필요하다.

 과거 무분별한 이용으로 훼손되었던 성황림은 과거 환경 피해지역의 종수 및 개체수, 종다양도 분석결과 1990년 이후 경계부에 펜스 설치 등 인간의 출입통제 조치를 한 후 아교목층 및 관목층의 발달과 교목층의 대경목이 증가하는 추세를 보임에 따라 훼손된 생태계가 차츰 복원되고 있다고 판단된다. 또한 24년간의 대경목 분포 비교 결과 총 18종 166주가 조사되어 63주 증가한 것은 일제강점기, 한국전쟁과 새마을운동기에 농로 등을 내면서 많이 훼손된 마을숲과 도로 개설·확장 등으로 훼손된 전북 고창 화산마을 숲, 충북 단양 북하리마을 숲 등 다른 마을숲과 비교한다면(Choi and Kim, 2000) 마을숲의 보존 및 복원 측면에서 긍정적인 결과라고 판단된다.

 본 연구의 연구결과로 구축된 기초자료는 성황림의 보존 및 관리지침에 응용될 수 있는 자료구축으로서 의의가 있다고 사료된다. 따라서 성황림과 같은 수림지 또는 마을숲에 대한 보전과 관리를 위해서는 전체 수목에 대한 분포현황 및 규격 등 기초자료를 구축하여 변화 상태를 모니터링해야 할 것이다. 또한 수목의 기반이 되는 토양도 지속적인 모니터링을 통하여 토양환경 변화에 따른 식생 변화양상을 파악해야 할 것이다.