서 론

고로쇠나무(Acer pictum subsp. mono)는 단풍나무과 단 풍나무속에 속하는 낙엽활엽교목으로 수고 20m까지 자라 며 전국의 해발 100~1800m에서 자생한다(Lee, 1990). 지 리적으로는 중국, 만주, 일본에도 분포한다. 목재는 재질이 치밀하고 단단하고 무거운 편이고 질긴 성질로 가구재, 악 기재, 건축재 등으로 이용되기도 한다. 특용수로 조림권장 수종이며, 예부터 수액을 ‘뼈에 좋은 물’, 골리수(骨利水)라 며 음용하였다고 전해지고 있고, 최근 여러 가지 고로쇠 수 액의 성분(Lee et al., 1995; Moon et al.,2004a), 약리작용 (Lee et al., 2007, 2008) 등의 연구가 이루어졌으며, 산촌지 역의 주요 소득원으로 관심이 높은 수종이다. 그러나 종자 결실량이 부족하여 어려움을 겪고 있으며, 채종림으로 선정 된 여러 곳에서도 채종이 매우 힘든 실정이다. 이러한 원인 은 고로쇠나무는 성형태가 이형자웅이숙(heterodichogamy) 이며 충매한다는 점과 많은 종자가 검정긴꽃바구미의 가해 로 충실종자 수가 적으며 낙하 후 야생동물에 의한 피식 (Kim, 2011: Kim and Kim, 2013,2011; Kim et al., 2010; Kim and Lee, 2010) 등의 다양한 요인에 의한 것으로 판단 된다. Um and Kim(2006)은 중왕산의 고로쇠나무 우점군 락은 토양의 A층이 깊고 적습하고 비옥한 토양의 북향의 사면에 분포하며, 거제수나무, 복장나무, 신갈나무 및 층층 나무와 함께 공서함을, 춘천 남서부 지역에서 거제수-고로 쇠군락(Lee, et al., 2008)을 보고한 바 있고, 대부분 각 지역 의 계곡부에서 고로쇠나무 군락이 분포함을 보고하였다( Bae et al., 2005; Choung et al., 2006; Park et al., 2005; Hwang and Yun, 2007). Kim(2003)은 점봉산 활엽수림의 천이경향을 분석하여 신갈나무와 음나무에 비하여 천이가 진행되면서 고로쇠나무는 상대밀도가 높아질 것이라 주장 하였다. 한편 국내 자생하는 고로쇠나무 11개 집단의 엽형 질 변이를 조사하여 집단간 개체간 유의차가 있으며, 집단 내 개체간 변이가 집단간 변이보다 크다고 보고하였고 (Song and Hur, 2011), Moon et al.(2004b)은 거제도의 붉 은고로쇠나무 우점군집은 북사면에 위치하며 상층의 공서 종은 느티나무, 졸참나무, 합다리나무 등이었고, 중층의 공 서종은 사람주나무와 나도밤나무로 구성됨을, Han et al.(1998)은 울릉도 성인봉 원시림에서 고로쇠군락, 고로쇠- 너도밤나무 군락, 너도밤나무 군락으로 이루어졌음을 각각 보고한 바 있다. 고로쇠나무에 대한 조림에 필요한 종자생 산을 위하여 채종림이 여러 곳에 지정되어 있으나 충실종자 확보가 매우 어려운 실정으로 채종림의 선정기준과 관리기 술이 요청되는 실정이다.

이 연구는 고로쇠나무 천연집단 세 지역의 군집구조와 엽형질의 변이를 파악하고자 2012년 5월부터 2013년 10월 까지 강원도 양구군 해안면, 경상북도 영양군 수비면, 전남 광양시 옥룡면, 백운산에 분포하는 고로쇠나무 천연집단의 군집구조와 열매와 엽형태를 조사하였다.

연구방법

1.조사대상지

천연생 고로쇠나무가 비교적 많은 개체수가 모여서 자라 는 지역을 찾고자 산림청의 채종림, 채종임분 목록 자료를 바탕으로 온대 중부지방에서 남부지방에 이르는 여러 지역 을 답사하여 고로쇠나무가 집중적으로 분포하는 세 지역의 천연림을 연구 대상지로 선정하였다(Table 1, Figure 1). 강 원도 양구군 해안면 오유리(N 38° 15' 20", E 128° 06' 12") 에 8개, 경북 영양군 수비면 죽파리(N 36° 42' 59", E 129° 15' 37")에 6개 및 전남 광양시 옥룡면(N 36° 07' 31", E 127° 36' 16") 백운산에 4개의 방형구(20x20m)를 대상으로 조사하였다(Figure 1).

각 지역별로 천연 고로쇠나무림의 면적에 따라 방형구를 설치한 결과로 방형구의 수가 달라졌다. 강원도와 경북의 두 지역은 국유림이었고, 전남 광양시 옥룡면의 백운산 조 사구는 서울대학교 남부연습림에 속하였다.

2.조사방법

1)군집구조 조사

2012년 5월 8일부터 고로쇠나무 천연집단 세 곳에서 방 형구(20m×20m)를 설치하고 개화 및 결실특성 등을 장기 모니터링을 하기 위하여 고로쇠나무 개체목 마다 수성페인 트로 번호를 기록하였다. 방형구 내의 수목을 상ㆍ중ㆍ하 층으로 나누어 상층과 중층은 수종, 수고, 흉고직경을 측정 하고, 하층은 수종과 수관의 피도를 측정하였으며, 토양특 성과 울폐도 등 기본적인 조사항목들을 산림식생조사표에 기록하였다. 군집구조 조사는 Kim and Choo(2005)의 방법 에 준하여 실시하였다.

2)시과 및 엽형태 변이 조사

고로쇠나무 시과를 2012년 8월 중순 이후 개체목당 과수 5개 이상 채취하고, 과수당 가장 발육이 좋은 2개씩을 시료 로 사용하였다. 지역별로 200개 이상의 시료에 대하여 시과 의 벌어진 각도와 길이를 측정하였다((Figure 2). 고로쇠나 무의 엽형은 기본적으로 열편이 5개로 갈라지는 형태, 열편 이 7개로 갈라지는 형태와 열편이 7개로 갈라지면서 열편에 서 부거치가 발달하는 형태 등이 관찰되었으며, 열편의 가 장자리는 밋밋하였다(Figure 3). 이러한 엽변이의 지역별 비교를 위하여 2013년 6, 7월에 지역별로 개체목당 5개 소 지를 채취하여, 발육이 정상정인 2개의 잎을 시료로 사용하 였다. 지역별로 100개 이상의 잎을 대상으로 형태별 빈도를 조사하였다.

결과 및 고찰

1.조사 대상지의 입지 특성

고로쇠나무가 집중적으로 분포하는 천연임분을 찾은 세 지역의 조사 대상지는 대부분이 계곡이거나 계곡사면으로 양구는 북동의 영양은 남서 또는 남동의 계곡사면, 광양은 남서 또는 북서향의 계곡부에 위치하였다. 공통적으로 돌이 많은 전석지로 일부 지역에서는 낙엽층과 토양층 두께의 측정이 불가하였다. 해발고 범위는 280~780m, 경사도 범위 는 12~34°, 상층 수고의 범위는 16~22m, 수관울폐도 범위 는 45~85% 였다. 토양산도 범위는 5.8~7.0 였으며, 방형구 내 출현하는 목본수종은 10~22종으로 나타났다.

2.고로쇠나무 천연군집의 지역별 군집구조

세 조사지역 모두 상층의 상대우점치(IP)와 평균상대우 점치(MIP) 값에서 고로쇠나무가 가장 높았다(Table 2). 상 층IP 값에서 양구지역에서는 물푸레나무, 다릅나무, 가래나 무, 신갈나무, 복장나무, 까치박달 등의 순으로 낮아졌으며, 영양지역에서는 졸참나무, 느릅나무, 물푸레나무, 산벚나무 등의 순으로 낮아졌으며, 광양지역에서는 졸참나무, 개서어 나무, 층층나무, 느티나무 등의 순으로 낮아졌다. 지리적 위 치가 달라 각 지역에서 공서하는 수종들에서 차이가 나타났 다. 중층IP 값에서 양구지역에서는 당단풍나무, 까치박달, 물푸레나무 등의 순으로 낮아졌으며, 특히 당단풍과 까치박 달의 경우 고로쇠나무의 중요치보다 높게 나타났다. 영양지 역에서는 고로쇠나무의 중층IP 값이 21.0%로 가장 높고, 다음으로 당단풍나무, 쪽동백, 느릅나무, 물푸레나무 등의 순으로 낮아졌으며, 광양지역에서는 중층IP 값에서 당단풍 나무 중요치가 21.1%로 가장 높고, 다음으로 고로쇠나무, 비목나무 등의 순으로 낮아졌다. 하층IP 값에서 양구지역에 서는 물참대, 당단풍나무, 고광나무, 박쥐나무 등의 순으로 낮아졌으며, 고로쇠나무 중요치는 1.8%에 불과하였다. 영 양지역에서는 물참대, 고광나무, 쪽동백, 느릅나무 등의 순 으로 낮아졌으며, 고로쇠나무 중요치는 1.9%에 불과하였 다. 광양지역에서는 말발도리, 비목나무, 물참대, 나도밤나 무 등의 순으로 중요치가 높았으며, 고로쇠나무는 나타나지 않았다.

연구 대상지 모두 계곡과 계곡사면에 속하여 고로쇠나무 가 우점하고 있었으며, 이러한 결과는 여러 지역의 계곡부 에서 고로쇠나무 분포를 보고한 결과(Bae and Kim, 2005; Chung et al., 1999; Choung et al., 2006; Hwang and Yun, 2007; Park et al., 2005)와 부합하는 것이라 판단된다. 양구 지역의 경우 돌산령 고갯마루의 북사면 계곡으로 물푸레나 무, 다릅나무, 가래나무, 신갈나무, 복장나무, 까치박달 등이 상층에서 공서하는 것은 Um and Kim(2006)이 중왕산 북서 사면에서의 보고와 Lee et al.(2008)이 춘천 남서부 사면에 서 보고한 결과와 유사한 군집구조라 판단된다. 광양지역의 경우 백운산 한재로부터 시작하는 계곡부로 Moon et al.(2004c)이 지리산 하동지역 동향의 계곡부에서 사람주나 무가 우점하고 고로쇠나무가 공서한다는 보고와는 조금 다 른 군집구조였으며, Moon et al.(2004b)의 거제도의 북사면 붉은고로쇠군락의 상층에 느티나무, 졸참나무가 공서하는 보고와는 비슷한 군집구조라 판단된다.

고로쇠나무가 우점하는 세 지역의 천연림에서 고로쇠나 무의 MIP 값이 양구 19.8%, 영양 22.0% 및 광양 17.1% 등으로 비교적 낮고, 중층에서도 양구와 광양에서는 고로쇠 나무의 IP 값이 당단풍나무와 까치박달나무보다 낮게 나타 났으며, 하층 고로쇠나무의 IP 값이 양구 1.8%, 영양 1.9%, 광양에서는 고로쇠나무가 없는 점 등은 천연림의 고로쇠나 무가 앞으로 점차 감소하는 경향을 보일 것이라 사료된다. Kim(2003)의 점봉산 활엽수림의 천이경향을 분석하여 고 로쇠나무 중요치가 증가할 것이라는 보고, Han et al.(1998) 의 성인봉 원시림을 조사하여 우산고로쇠군락이 오랫동안 지속될 것이라 보고와는 다른 경향이었다. 고로쇠나무에 대 한 조림 수요는 증가하고 있으나 채종림에서의 결실량 확보 가 문제되는 점을 고려하면 고로쇠나무가 우점하는 천연림 에 대한 유전자원 보호관리라는 측면에서라도 보호관리가 필요할 것이라 사료된다.

3.고로쇠나무 시과와 엽 형태의 지역별 변이

고로쇠나무 시과 특성으로 시과의 각도와 길이를 지역별 로 측정한 결과를 보였다(Table 3). 시과의 날개각도와 시과 길이는 지역별로 통계적 유의차가 인정되었다. 날개의 각도 는 광양지역의 고로쇠나무가 114.7° 로 가장 큰 값이었고, 양구, 영양의 순으로 각도가 줄어들었다. 이러한 결과는 Kim and Kim(2011)의 고로쇠나무 시과의 각도 113.45°와 비슷하며, 복장나무 85.4°, 우산고로쇠 87.30°, 부게꽃나무 48.60°, 당단풍나무 130.05°와는 확연히 구분되었다. 시과의 길이는 영양지역의 고로쇠나무가 25.1mm로 가장 길었고, 양구, 광양의 순으로 짧아졌다. 이러한 형태적 차이는 종자 의 식별, 종의 분류의 한 기준으로 활용할 수 있을 것이다.

고로쇠나무 잎의 특성으로 장상맥의 수와 부거치가 발생 하는 것을 지역별로 측정한 결과를 보였다(Table 4). 장상맥 의 수에서 5개인 잎과 7개인 잎의 비가 양구지역에서는 54.9：45.1로, 영양에서는 27.3：72.7, 광양에서는 27.2： 72.8로 각각 나타났다. 이러한 결과는 양구에 비하여 영양 과 광양지역에서 7개의 장상맥을 가진 개체가 보다 많이 분포함을 의미한다. 한편 부거치가 발달하는 잎의 비율은 양구 0.6%, 영양 15.8%, 광양 20.4%로 나타났다. 그리고 조사 대상지 전체에서 하층에 생육 중인 치수에서도 부거치 가 발달하는 현상은 관찰되었다(Figure 4). 이러한 결과는 11개 고로쇠나무 집단에서 엽형질 변이가 집단 내 개체간 변 이가 집단간 변이보다 크다고 보고한 Song and Hur(2011)의 보고와는 조금 다른 결과라 판단된다. 이러한 부거치 발생 은 근연종인 우산고로쇠나무에서 보이는 형태로 남쪽으로 내려올수록 부거치를 갖는 개체수가 늘어나는 변이는 고로 쇠나무 천연집단의 유전변이가 있음을 암시하며, 고로쇠나 무 천연집단에 대한 유전변이를 연구할 필요가 있다고 사료 된다.