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ISSN : 1229-3857(Print)
ISSN : 2288-131X(Online)
Korean Journal of Environment and Ecology Vol.35 No.1 pp.68-80
DOI : https://doi.org/10.13047/KJEE.2021.35.1.68

A Study on the Plant Community Structure of Carpinus turczaninowii in Islands of Incheon and Gyeonggi-do

Yong-Hoon Kim2, Oh-Jung Kwon3, Su-Hong Ban4, Choong-Hyeon Oh5*
2Gyeonggi-Do Forestry Environment Research Center, Ansan-si 15651, Korea
3Institute of Ecological Environment, Dongguk Univ., Seoul 04620, Korea
4Graduate School, Dept. of Biological & Environmental Science, Dongguk Univ., Seoul 10316, Korea
5Dept. of Biological & Environmental Science, Dongguk Univ., Seoul 10316, Korea
*교신저자 Corresponding author: Tel: +82-31-961-3123, E-mail: ecology@dongguk.edu
17/09/2020 23/12/2020 15/01/2021

Abstract


This study aimed to provide basic data such as the structure of the Carpinus turczaninowii community and characteristics of the habitat environment for ex situ conservation by analyzing the plant community structure of Carpinus turczaninowii, an island plant resource. For the community structure analysis, this study established 29 plots, sized 100㎡ each, in Seokmo, Yeongjong, Yeongheung, and Daebu islands. TWINSPAN was used for the classification of communities. The classification identified six communities. Group Ⅰ was the C. turczaninowii-Quercus serrata community, group Ⅱ was the C. turczaninowii-Pinus densiflora community, group Ⅲ was the C. turczaninowii-Quercus mongolica community, group Ⅳ was the C. turczaninowii-Sorbus alnifolia community, group Ⅴ was the C. turczaninowii typical community, and group Ⅵ was the C. turczaninowii-Quercus variabilis community. The species diversity was 0.90008~1.12868, the dominance was 0.17536~0.25665, and the similarity index was 17.1429~38.2979%. The result of correlation analysis of 7 environmental factors for 6 communities by RDA ordination showed a positive correlation between the crown density and litter layer and a negative correlation between the bare rock, soil hardness, and altitude on the 1st axis. On the 2nd axis, the bare rock and crown density showed a positive correlation, and the slope showed a negative correlation. In the C. turczaninowii-Quercus serrata community (Ⅰ), the crown density and the litter layer were the environmental factors affecting the vegetation distribution. In the C. turczaninowii-Pinus densiflora (Ⅱ) and C. turczaninowii-Quercus mongolica (Ⅲ) communities, the slope was the factor affecting vegetation distribution. In the C. turczaninowii-Sorbus alnifolia (Ⅳ), C. turczaninowii typical (Ⅴ), and C. turczaninowii-Quercus variabilis (Ⅵ) communities, the bare rock, altitude, and soil hardness were the factors affecting vegetation distribution.



인천 및 경기도 도서지역 소사나무림 군집구조분석 연구
- 석모도, 영종도, 영흥도 및 대부도를 대상으로 -

김 용훈2, 권 오정3, 반 수홍4, 오 충현5*
2경기도산림환경연구소 바다향기수목원팀 지방녹지연구사
3동국대학교 생태환경연구소 전임연구원
4동국대학교 대학원 바이오환경학과 박사과정
5동국대학교 바이오환경과학과 교수

초록


본 연구는 도서식물자원인 소사나무의 식물군집구조 분석을 통해 소사나무림의 서식지 외 보전 및 서식환경 등의 기초자료 를 제공하고자 수행하였다. 군집구조 분석을 위하여 소사나무가 출현하는 석모도, 영종도, 영흥도 및 대부도를 대상으로 총 29개의 방형구(각 100㎡)를 설치 및 조사하였다. 군집분류는 TWINSPAN에 의한 classification 분석을 하였다. 군집분류 결과 소사나무-졸참나무 군락(Ⅰ), 소사나무-소나무 군락(Ⅱ), 소사나무-신갈나무 군락(Ⅲ), 소사나무-팥배나무 군락(Ⅳ), 소사나무 전형군락(Ⅴ), 소사나무-굴참나무 군락(Ⅵ) 등 총 6개의 군락으로 분류되었다. 종다양도는 0.90008~1.12868, 우점 도는 0.17536~0.25665이며, 유사도지수는 17.1429~38.2979%이었다. 군락별 7개 환경인자를 RDA ordination로 상관관 계 분석한 결과 제 1축은 울폐도 및 낙엽층 깊이가 양의 상관관계를 보였으며, 암석노출도, 토양경도 및 해발고도는 음의 상관관계를 보였다. 제 2축은 암석노출도와 울폐도가 양의 상관관계를 보였으며, 경사도는 음의 상관관계를 보였다. 군락 Ⅰ(소사나무-졸참나무 군락)은 주로 울폐도 및 낙엽층 깊이가 식생분포에 영향을 미치는 환경인자로 나타났다. 군락 Ⅱ(소사나 무-소나무 군락)와 군락 Ⅲ(소사나무-신갈나무 군락)은 경사도가 식생분포에 영향을 미치는 환경인자로 나타났으며, 군락 Ⅳ(소사나무-팥배나무 군락), 군락 Ⅴ(소사나무 전형군락)와 군락 Ⅵ(소사나무-굴참나무 군락)은 암석노출도, 해발고도, 토양 경도 등이 식생분포에 영향을 미치는 환경인자로 나타났다.



    서 론

    국제적으로 생물자원 보전은 국가의무로 이행을 요구하고 있으며, 생물다양성협약(CDB)의 세계식물보전전략(GSPC 2020)에서 각 국가의 희귀식물 75% 이상을 현지 외 보전시설 에서 보전・관리하도록 의무화함에 따라 국가기관의 주도적인 기능수행이 강조되고 있다(Kim et al., 2014). 또한 지구온난 화 등에 따른 서식환경 악화로 인해 지속적으로 생물종이 감소 되고 있어, 유전자원 확보 및 생물종다양성 보전이 더욱 중요해 지고 있다.

    우리나라는 반도라는 지형적인 특성 때문에 총 3,170개의 도서가 분포하고 있으며(Kim, 2004;Choi et al., 2016), 이러 한 도서지역은 대부분 육지에서부터 격리되어 있어, 섬의 독특 한 환경에 적응된 고유종이나 희귀종들의 비율이 비교적 높고 도서 특유의 생태계를 구성하고 있다.(Whittaker, 1998;Lee et al., 2003;Choi et al., 2016). 도서지역은 생물기후구계 중 해양성 기후의 특성을 가진 해안생물기후구에 속하며, 이러 한 생물기후구는 특정 자연환경 조건에 지배받는 기후적 특성 으로 생물분포에 두드러진 특징을 가지고 있다(Kim and Lee, 2006).

    소사나무는 주로 도서 및 해안지대에 분포하는 대표적인 도 서식물자원으로서 한국, 중국, 일본에 분포하는 낙엽활엽 소교 목이며, IUCN RED LIST 중 관심대상(LC)으로 분류되는 종 이다(Shaw et al., 2014). 한국에서는 지리적으로 경기도, 충청 도, 전라도, 경상도 및 강원도 등의 지역을 중심으로 남쪽 해안 도서에서 경기도 해안선 등에 주로 분포하며, 주로 도서지역의 능선부와 산정부, 해안단애지를 중심으로 배수가 잘 되고 암석 이 있는 비탈면에서 주로 분포하는 특징을 가지고 있다(Lee et al., 2003;Flora of Korea Editorial Committee, 2007;Song et al., 2008;Choi et al., 2012;Bae et al., 2014;Choi et al., 2015). 또한 소사나무는 한반도에 분포하는 식물 군집 중 제 2군의 두 번째 아군 중 소사나무군집으로 온량지수 (warmth index) 80~100 미만에 출현하는 대표군집으로 구분 하였으며, 식물군의 분포경계 중 한반도 고유속, 고유종의 분포 역의 대표종으로 연구되었다(Lee and Yim, 2002). 소사나무 에 관한 선행연구로 Kim et al.(2012)은 제주도 내 소사나무 자생지를 대상으로 식생 구조 및 종다양도 변화를 연구한 바 있다.

    소사나무의 유전적 가치 및 자연환경 보전을 위해 인천광역 시 옹진군 영흥면 내리에 위치한 영흥도 북쪽에 위치한 십리포 해수욕장 내 약 150년 전에 방풍림으로 조성된 소사나무 군락 을 1997년 산림유전자원보호림(고유번호 4-2)으로 지정하였 으며, 영흥도 국사봉 일대에 자생하는 소사나무의 보전을 위해 영흥면 주민자치위원회와 ㈜한국남동발전에서 보전지역 입간 판 설치 등으로 관리하고 있다(Lim et al., 2015). 또한 문화재 청에서는 인천광역시 강화군 화도면 문산리 산55 참성단 내 소사나무 1주(314㎡) 등을 천연기념물 제502호(지정일: 2009 년 9월 16일)로 지정하여 보호․관리하고 있다(Cultural Heritage Administration, 2011).

    본 연구는 도서 및 해안지대에 분포하는 대표적인 도서식물 자원인 소사나무림의 군집구조 분석을 통해 서식지 외 보전을 위한 연구자료 수집 및 서식환경 등의 기초자료를 제공하는데 목적이 있다.

    연구방법

    1. 연구대상지

    본 연구는 국가생물종지식정보시스템 내 표본 채집지 및 분 포도, Lee et al.(2003), Lim et al.(2014), Lim et al.(2015)의 연구를 참고하여 인천광역시 강화군 삼산면 석모리에 위치한 낙가산(235m), 인천광역시 중구 운남동에 위치한 백운산 (255.1m), 인천광역시 옹진군 영흥면 내리에 위치한 영흥도 통일사 및 국사봉(156.3m), 인천광역시 옹진군 영흥면 내리에 위치한 영흥도 통일사 및 국사봉(156.3m), 안산시 단원구 대부 남동에 위치한 대부도 큰산(105.9m) 주변을 연구대상지로 선 정하였다(Figure 1).

    현지조사는 2018년 7월 21일 ~ 9월 30일까지 총 4회 걸쳐 소사나무 위치 파악 및 군집구조 조사를 진행하였으며, 조사대 상지의 위치정보를 기록하기 위해 휴대용 GPS 단말기 (Magellan Explorist610)를 이용하였다.

    2. 식생조사 및 분석

    소사나무 군집구조 분석을 위해 대상지 내 소규모로 출현하 는 소사나무를 제외하고 여러 개체가 주로 출현하는 대상지를 중심으로 상관식생을 고려하여 10×10m(100㎡) 크기의 방형 구 29개소(영흥도 9개소: 01~09, 대부도 4개소: 10~13, 석모 도 9개: 14~22, 영종도 7개: 23~29)에 대한 조사를 진행하였 다. 방형구 내 출현하는 수목에 대하여 교목(수고 8m 이상), 아교목(수고 2~8m), 관목(수고 2m 미만)으로 층위를 구분하 였고 수고, 흉고직경, 수관폭, 개체수를 조사하였다. 수고는 수 고계(SUUNTO PM5/360PC)를 활용하여 측정하였다. 흉고 직경과 수관폭은 10m 흉고직경자를 활용하여 조사하였다. 환 경인자 등을 분석하기 위해 암석노출도, 토양경도, 낙엽층 깊 이, 해발고도, 경사도, 향, 울폐도를 조사하였다. 암석노출도는 방형구 내 지면에서의 암석피복 정도를 %단위로 측정 및 기록 하였다. 토양경도는 방향구를 대상으로 토양경도계 (TAKEMIRA SHM-1)를 사용하여 방향구별 각각 3곳을 측 정한 후 평균값을 산출하였다. 해발고도, 경사도와 향은 대상지 의 1/1,000, 1/5,000 등의 수치지형도와 방형구 GPS 조사지점 자료를 중첩하여 QGIS를 활용하여 분석하였다. 울폐도는 울 폐도측정기(Spherical convex densiometer Model A)를 사용 하여 방형구별 측정하였다. 식생조사를 토대로 층위별 각 수종 의 상대적 우세 등을 파악하기 위해 중요치(importance value: I.V.)를 통합하여 백분율로 나타낸 상대우점치(importance percentage: I.P.)를 산출하여 분석하였다(Curtis and McIntoch, 1951;Brower and Zar, 1977). 상대우점치는 (상 대밀도+상대피도)/2로 계산하였다. 개체들의 크기를 고려하여 수관층위별로 가중치를 부여한 평균상대우점치(mean importance percentage: M.I.P.)는 [(교목층 I.P.×3)+(아교목 층 I.P.×2)+(관목층 I.P.×1)]/6으로 계산하였다(Yim et al., 1980;Park et al., 1987). 군집분류는 PC-ORD(McCune and Mefford, 2016)를 이용하여 TWINSPAN에 의한 classification 분석(Hill, 1979)을 진행하였다. 군락명은 식생 상관에 의해 명명하였으며, 판정기준은 국립생태원의 제5차 전 국자연환경조사 지침을 따랐다(National Institute of Ecology, 2019). 분류된 군집과 환경인자들의 관계를 분석하 고자 Hasegawa(2006)가 제시한 서열기법의 기준으로 중복분 석(RDA: redundancy analysis)에 의한 ordination 분석 (Legendre and Anderson, 1999)을 수행하였다. 이를 통해 얻어진 군집 간 소사나무의 규격차이가 나타나는지 확인하기 위해 Kruskal-Wallis H 검정을 실시하였다. Pielou(1975)의 방법으로 군집별 종 구성의 다양한 정도를 알아보기 위해 Shannon의 종다양도(H’), 최대종다양도(H’max), 균재도(J’), 우점도(D)를 분석하였고 군집 간의 유사성 정도를 측정하기 위해 Whittaker(1956)의 수식을 이용하여 유사도지수 (Similarity Index: S.I.)를 분석하였다.

    결과 및 고찰

    1. 식물군집구조 분석

    1) Classification 분석

    Figure 2는 29개 조사구에 대하여 TWINSPAN에 의한 classification 분석을 실시한 것이다. 분석결과 1~3 division 의 지표종에 의하여 총 6개의 그룹으로 구분되어졌다. 제 1단 계(level 1) 제 1 division에서는 소나무(-), 청미래덩굴(-), 물 푸레나무(+), 국수나무(+)와 갈참나무(+)의 출현유무에 따라 두 개의 그룹으로 나눠졌다. 제 2단계(level 2) 제 2 division에 서 소나무(-)와 청미래덩굴(-)이 출현한 그룹은 소나무(-), 팥배 나무(+), 물푸레나무(+)의 출현유무에 따라 2개 그룹으로 나눠 졌으며, 물푸레나무(+), 국수나무(+)와 갈참나무(+)가 출현한 그룹은 진달래(-)가 출현하는 Group 5(조사구 16, 17, 18, 19) 와 진달래(-)가 출현하지 않은 Group 6(조사구 20, 21, 22)으 로 분리되었다. 제 3단계(level 3) 제 3 division에서 소나무(-) 가 출현한 그룹은 덜꿩나무(-), 노린재나무(-), 졸참나무(-)와 개머루(-)가 출현하는 Group 1(조사구 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9)과 덜꿩나무(-), 노린재나무(-)와 졸참나무(-)가 출현하지 않 은 Group 2(조사구 5, 10, 11, 12, 13, 28)로 분리되었다. 팥배 나무(+)와 물푸레나무(+)가 출현한 그룹은 담쟁이덩굴(+)이 출현하지 않는 Group 3(조사구 23, 24, 25, 26, 27, 29)과 담쟁이덩굴(+)이 출현하는 Group 4(조사구 14, 15)로 분리되 었다. Figure 2와 Table 2를 토대로 조사구별 평균상대우점치 와 층위별 상대우점치를 연계하여 군락명을 부여한 결과 Group 1은 소사나무-졸참나무 군락(군락 Ⅰ), Group 2는 소 사나무-소나무 군락(군락 Ⅱ), Group 3은 소사나무-신갈나무 군락(군락 Ⅲ), Group 4는 소사나무-팥배나무 군락(군락 Ⅳ), Group 5는 소사나무 전형군락(군락 Ⅴ), Group 6은 소사나무- 굴참나무 군락(군락 Ⅵ)으로 총 6개 군락으로 구분되었다.

    2) 환경인자, 흉고직경 분포 및 상대우점치 분석 등

    군락 Ⅰ(소사나무-졸참나무 군락)이 출현한 조사구(영흥도: 1~4, 6~9)의 해발고도는 115~140m의 능선 상부지역으로서 남동향(102°, 105°, 160°), 북서향(319~340°)과 북향(37°)이 다. 경사는 10~26°로 완경사지 및 경사지이며, 토양경도는 0.06~0.23kg/㎠, 암석노출도는 0~5%, 10%, 30%, 40%, 낙 엽층 깊이는 1~7cm, 울폐도는 82~92%로 분석되었다. 상대우 점치 분석 결과 교목층에서 소사나무(I.P.: 48.96%), 졸참나무 (I.P.: 24.19%), 굴피나무(I.P.: 10.44%), 소나무(I.P.: 8.99%), 신갈나무(I.P.: 2.89%) 등의 순으로 우점하였으며, 아 교목층은 소사나무(I.P.: 82.74%), 졸참나무(I.P.: 5.70%), 굴 피나무(I.P.: 4.18%) 등의 순으로 우점하였다. 관목층은 덜꿩 나무(I.P.: 31.90%), 진달래(I.P.: 25.39%), 생강나무(I.P.: 7.49%), 다릅나무(I.P.: 3.6%), 굴피나무(I.P.: 5.37%) 등의 순으로 우점하였다. 연륜 및 개체군 분석 결과 군락 Ⅰ은 800 ㎡ 내 DBH 6~31㎝인 소사나무 94개체, DBH 5㎝ 이하인 소사나무 26개체, DBH 4~48㎝인 졸참나무 31개체, DBH 8~27㎝인 굴피나무 76개체, DBH 2㎝ 이하인 굴피나무 34개 체, DBH 12~28㎝인 소나무 10개체, DBH 2~26㎝인 신갈나 무 17개체 등 총 30종 701개체가 출현하였다. DBH 16㎝인 소사나무는 27년생, DBH 24㎝인 졸참나무는 27년생이었으 며, DBH 19㎝인 굴피나무는 29년생이었다.

    군락 Ⅱ(소사나무-소나무 군락)이 출현한 조사구(대부도 10~13 / 영흥도 5 / 영종도 28)의 해발고도는 22~28m(대부 도), 121m(영흥도), 235m(영종도)로서 해수면에 인접한 저지 대와 능선 하부지역, 능선 상부지역이며, 향은 315~5°으로 주 로 북서 및 북향이다. 경사는 영종도(14°)를 제외한 대부도 및 영흥도는 24~33°인 급경사지이며, 토양경도는 0.0~0.35kg/ ㎠, 암석노출도는 영흥도(30%)를 제외한 대부도 및 영종도는 1~5%, 낙엽층 깊이는 2~5cm, 울폐도는 60~83%로 분석되었 다. 상대우점치 분석 결과 교목층에서 소사나무(I.P.: 46.47%), 소나무(I.P.: 20.99%), 신갈나무(I.P.: 12.84%), 잔털벚나무 (I.P.: 7.96%), 졸참나무(I.P.: 5.01%), 팥배나무(I.P.: 2.02%) 등의 순으로 우점하였으며, 아교목층은 소사나무(I.P.: 74.65%), 팥배나무(I.P.: 10.98%), 소나무(I.P.: 4.15%), 신갈 나무(I.P.: 3.53%), 굴피나무(I.P.: 3.53%) 등의 순으로 우점하 였다. 관목층은 진달래(I.P.: 36.21%), 생강나무(I.P.: 21.64%), 분꽃나무(I.P.: 12.10%), 비목(I.P.: 3.93%), 덜꿩 나무(I.P.: 3.89%), 소사나무(I.P.: 3.20%) 등의 순으로 우점하 였다. 연륜 및 개체군 분석 결과 군락 Ⅱ은 600㎡ 내 DBH 6~38㎝인 소사나무 40개체, DBH 5㎝ 이하인 소사나무 8개 체, DBH 8~22㎝인 소나무 15개체, DBH 2~63㎝인 신갈나 무 13개체, DBH 2~18cm인 잔털벚나무 7개체, DBH 2~21cm인 졸참나무 11개체 등으로 총 22종 278개체가 출현 하였다. DBH 7㎝인 소사나무는 14년생, DBH 22㎝인 소나 무는 31년생, DBH 17㎝인 굴피나무는 21년생이었다.

    군락 Ⅲ(소사나무-신갈나무 군락)이 출현한 조사구(영종도 23~27, 29)의 해발고도는 226~232m의 능선 상부지역으로서 남서향(226~242°)이다. 경사는 10°, 18°, 24~29°로 대부분 급경사지이며, 토양경도는 0.10~0.32kg/㎠, 암석노출도는 1%, 3%, 5%, 20%, 낙엽층깊이는 1~5cm, 울폐도는 61~73% 로 분석되었다. 상대우점치 분석 결과 교목층에서 소사나무 (I.P.: 70.04%), 신갈나무(I.P.: 15.84%), 팥배나무(I.P.: 5.88%), 졸참나무(I.P.: 3.73%) 등의 순으로 우점하였으며, 아 교목층은 소사나무(I.P.: 58.79%), 팥배나무(I.P.: 15.20%), 신갈나무(I.P.: 14.18%), 졸참나무(I.P.: 6.42%), 물푸레나무 (I.P.: 5.42%) 등의 순으로 우점하였다. 관목층은 진달래(I.P.: 37.59%), 팥배나무(I.P.: 13.72%), 분꽃나무(I.P.: 10.04%) 등의 순으로 우점하였다. 연륜 및 개체군 분석 결과 군락 II는 600㎡ 내에 DBH 6~56㎝인 소사나무 31개체, DBH 5㎝ 이 하인 소사나무 3개체, DBH 4~34㎝인 신갈나무 18개체, DBH 2㎝ 이하인 신갈나무 6개체, DBH 6~24㎝인 팥배나무 22개체, DBH 2㎝ 이하인 팥배나무 16개체 등 총 25종 193개 체가 출현하였다. DBH 10㎝인 소사나무는 15년생이었으며, DBH 11㎝인 신갈나무는 24년생이었다.

    군락 Ⅳ(소사나무-팥배나무 군락)이 출현한 조사구(석모도 14, 15)의 해발고도는 216m, 220m의 능선 상부지역이며 북서 향(348°), 서향(270°)이다. 경사는 7°, 12°로 완경사지이며, 토 양경도는 0.23~0.83kg/㎠, 울폐도는 63~74%로 분석되었다. 암석노출도는 70~80%로 낙엽층은 없었다. 상대우점치 분석 결과 교목층에서 소사나무(I.P.: 76.36%), 신갈나무(I.P.: 8.18%), 팥배나무(I.P.: 7.39), 잔털벚나무(I.P.: 6.33) 순으로 우점하였으며, 아교목층은 소사나무(I.P.: 78.12%), 팥배나무 (I.P.: 21.88%) 순으로 우점하였다. 관목층은 진달래(I.P.: 32.45%), 생강나무(I.P.: 15.86%), 신갈나무(I.P.: 14.96%), 음나무(I.P.: 13.42%) 등의 순으로 우점하였다. 연륜 및 개체군 분석 결과 군락 Ⅳ은 200㎡ 내 DBH 3~27㎝인 소사나무 28 개체, DBH 2~45㎝인 팥배나무 7개체, DBH 2~23㎝인 신갈 나무 14개체 등 총 13종 88개체가 출현하였다. DBH 6㎝인 소사나무는 19년생이었으며, DBH 23㎝인 신갈나무는 26년 생이었다.

    군락 Ⅴ(소사나무 전형군락)이 출현한 조사구(석모도 16~19)의 해발고도는 213~226m의 능선 상부지역으로서 동 향(101°), 서향(265~268°)이다. 경사는 18~22°로 대부분 경 사지 및 급경사지이며, 토양경도는 0.10~0.26kg/㎠, 울폐도는 63~78%로 분석되었다. 암석노출도는 60~80%로 낙엽층은 없 었다. 상대우점치 분석 결과 교목층에서 소사나무(I.P.: 85.32%), 갈참나무(I.P.: 4.91%), 신갈나무(I.P.: 3.79%), 물 푸레나무(I.P.: 3.55%) 등의 순으로 우점하였으며, 아교목층은 소사나무(I.P.: 87.43%), 신갈나무(I.P.: 8.88%), 갈참나무 (I.P.: 1.13%) 등의 순으로 우점하였다. 관목층은 진달래(I.P.: 41.92%), 생강나무(I.P.: 17.32%), 팥배나무(I.P.: 10.29%), 국수나무(I.P.: 7.66%) 등의 순으로 우점하였다. 연륜 및 개체 군 분석 결과 군락 Ⅴ는 400㎡ 내 DBH 5~30㎝인 소사나무 44개체, DBH 9~19㎝인 갈참나무 6개체, DBH 2㎝ 이하인 갈참나무 7개체, DBH 2~31㎝인 신갈나무 8개체 등 총 18종 137개체가 출현하였다. DBH 12㎝인 소사나무는 26년생이었 으며, DBH 19㎝인 갈참나무는 30년생이었다.

    군락 Ⅵ(소사나무-굴참나무 군락)이 출현한 조사구(석모도 20~22)의 해발고도는 196~197m의 능선 하부지역으로서 서 향(265~281°)이다. 경사는 19°로 급경사지이며, 토양경도는 0.16~1.00kg/㎠, 울폐도는 77~84%로 분석되었다. 암석노출 도는 20%, 40%, 7 0%로이며, 낙엽층은 없었다. 상대우점치 분석 결과 교목층에서 소사나무(I.P.: 73.79%), 굴참나무(I.P.: 17.16%) 등의 순으로 우점하였으며, 아교목층은 소사나무 (I.P.: 77.11%), 노린재나무(I.P.: 9.63%), 팥배나무(I.P.: 5.84%) 등의 순으로 우점하였다. 관목층은 생강나무(I.P.: 23.15%), 물푸레나무(I.P.: 15.61%), 노린재나무(I.P.: 11.31%), 팥배나무(I.P.: 8.52%), 굴참나무(I.P.: 6.09%) 등의 순으로 우점하였다. 연륜 및 개체군 분석 결과 군락 Ⅵ는 300 ㎡ 내 DBH 6~35㎝인 소사나무 30개체, DBH 10~33㎝인 갈참나무 7개체, DBH 2㎝ 이하인 굴참나무 6개체, DBH 2~16㎝인 팥배나무 5개체 등 총 19종 103개체가 출현하였다. DBH 6㎝인 소사나무는 19년생이었으며, DBH 10㎝인 굴참 나무는 25년생이었다.

    군락 Ⅰ은 소사나무가 교목 및 아교목층에서 주로 우점하는 특징을 보였으며, 관목에서 치수가 출현함에 따라 차세대 형성 에는 문제가 없을 것으로 판단된다. 하지만 졸참나무와 굴피나 무 또한 교목, 아교목 및 관목층에서 출현하며, 평균상대우점치 등을 고려할 경우 차후 지속적인 경쟁이 예측된다. 군락 Ⅱ~Ⅵ 은 소사나무가 교목 및 아교목층에서 주로 우점하는 특징을 보였으며, 이 중 군락 Ⅱ는 관목에서 치수가 출현함에 따라 차세대 형성에는 문제가 없을 것으로 판단된다. 군락 Ⅱ와 Ⅲ 은 신갈나무와 팥배나무가 교목, 아교목 및 관목층에서 출현하 며, 평균상대우점치 등을 고려할 경우 군락 Ⅱ는 현 상태를 유지할 것으로 보이며, 군락 Ⅲ은 차후 신갈나무, 팥배나무 등 과 지속적인 경쟁이 예측된다. 군락 Ⅳ는 팥배나무가 교목, 아 교목 및 관목층에서 출현함에 따라 평균상대우점치 등을 고려 할 경우 차후 팥배나무와 지속적인 경쟁이 예측된다. 군락 Ⅴ는 신갈나무가 교목, 아교목 및 관목층에서 출현하나 평균상대우 점치 등을 고려할 경우 현 상태를 유지할 것으로 판단된다. 군락 Ⅵ은 굴참나무, 물푸레나무, 팥배나무 등이 교목, 아교목 및 관목층 혹은 아교목 및 관목층에서 출현하나 평균상대우점 치 등을 고려할 경우 현 상태를 유지할 것으로 보인다.

    3) 유사도지수 및 종다양도 분석

    종다양도는 0.90008~1.12868로 나타났으며, 군락 Ⅲ이 1.12868로 가장 높았다. Shin and Yun(2014)의 충청남도 가 양산 소사나무 군락의 종다양도(H’) 0.4632, Lee et al.(1999) 의 경상남도 거제도 노자산지역 소사나무 군락의 종다양도(H’) 0.9075보다 높거나 비슷하였다. 또한 Kim et al.(2018)의 전 라남도 홍도 소사나무 군락 1.977보다는 낮았다. 우점도는 0.17536~0.25665로 나타났으며(Table 3), 군락 Ⅱ가 0.25665로 가장 높았다. Whittaker(1965)의 종이 우점도 값을 기준으로 볼 때 0.1~0.3에서는 다수의 중요종에 의해 우점도가 나눠진다. 본 6개의 군락은 0.17536~0.25665로 다수의 종이 우점하고 있다고 볼 수 있다. 유사도 지수는 Table 4와 같으며, 유사도지수가 20% 이하일 때 군락간은 이질적이고, 80% 이상 일 때는 동질적이라 할 수 있다(Whittaker, 1956;Lee et al., 1999). 이를 기준으로 볼 때 각 군락 간의 유사도지수는 17.1429~38.2979%로 전반적으로 이질성이 비교적 적은 군락 으로는 판단된다. 이 중 군락 Ⅰ~Ⅲ은 32.6923~38.2979%, 군락 Ⅴ~Ⅵ은 34.2105로 유사도가 높았다.

    2. 군락별 환경인자 상관관계 분석 등

    Figure 3은 TWINSPAN에 의한 classification 분석으로 구분된 군락 Ⅰ~Ⅵ을 대상으로 조사지역의 암석노출도, 토양 경도, 낙엽층 깊이, 해발고도, 경사도, 향, 울폐도 등 7개의 환경 인자를 RDA ordination로 분석한 결과이다. 제 1축은 울폐도 및 낙엽층 깊이가 양의 상관관계를 보였으며, 암석노출도, 토양 경도 및 해발고도는 음의 상관관계를 보였다. 또한 제 2축은 암석노출도와 울폐도가 양의 상관관계를 보였으며, 경사도는 음의 상관관계를 보였다.

    군락 Ⅰ(소사나무-졸참나무 군락)은 주로 울폐도 및 낙엽층 깊이가 식생분포에 영향을 미치는 환경인자로 양의 상관관계를 보였다. 군락 Ⅱ(소사나무-소나무 군락)와 군락 Ⅲ(소사나무- 신갈나무 군락)은 경사도가 식생분포에 영향을 미치는 환경인 자로 음의 상관관계를 보였으며, 군락 Ⅳ(소사나무-팥배나무 군락), 군락 Ⅴ(소사나무 전형군락)와 군락 Ⅵ(소사나무-굴참 나무 군락)은 암석노출도, 해발고도, 토양경도가 식생분포에 영향을 미치는 환경인자로 음의 상관관계를 보였다.

    군락 Ⅰ(소사나무-졸참나무 군락)은 다른 군락보다 낙엽층 깊이(1~7cm), 토양경도(0.06~0.23kg/㎠) 등 토양물리환경이 양호하였다. 또한 종다양도 및 최대종다양도가 높고 울폐도 (82~92%)가 높게 유지되는 특징을 보였다. 특히 울폐도가 높 은 이유는 다른 군락보다 조사구 내 교목 및 아교목층에서 우점 하고 있는 소사나무의 흉고직경이 크고 개체수가 많기 때문인 것으로 판단된다. 군락 Ⅱ(소사나무-소나무 군락)와 군락 Ⅲ (소사나무-신갈나무 군락)은 급경사지에 주로 출현하였고 낙엽 층 깊이(1~5cm)와 토양경도(0.0~0.35kg/㎠) 등이 비교적 양 호하나 군락 Ⅰ(소사나무-졸참나무 군락)보다는 울폐도 (61~83%)가 낮았다. 군락 Ⅳ(소사나무-팥배나무 군락), 군락 Ⅴ(소사나무 전형군락)와 군락 Ⅵ(소사나무-굴참나무 군락)은 암석노출도(60~84%), 해발고도(196~197m, 213~216m), 토 양경도(0.10~1.00kg/㎠) 등이 높은 특징을 보였다. 군락 Ⅳ(소 사나무-팥배나무 군락)와 군락 Ⅴ(소사나무 전형군락)는 암석 노출도, 해발고도, 토양경도 등이 높고 울폐도, 종다양도 및 최대종다양도가 다른 군락보다 낮아 토양물리환경이 불량한 비교적 건조한 지역에 분포하는 특징을 보인다. 군락 Ⅵ(소사 나무-굴참나무 군락)은 군락 Ⅳ(소사나무-팥배나무 군락)와 군 락 Ⅴ(소사나무 전형군락)에 비해 울폐도(77~84%)가 높은 특 징을 보이며, 그 이유는 군락 Ⅰ(소사나무-졸참나무 군락) 다음 으로 조사구 내 교목 및 아교목층에서 우점하고 있는 소사나무 의 흉고직경이 크고 개체수가 많기 때문인 것으로 판단된다.

    군락 Ⅰ~Ⅵ과 7개 환경인자를 연계하여 분석한 결과 암석노 출도가 낮고 비교적 토양물리환경이 양호한 곳에서 출현하는 군락 Ⅰ, 경사도가 높고 비교적 토양물리환경이 양호한 곳에서 출현하는 군락 Ⅱ~Ⅲ과 암석노출도, 해발고도 및 울폐도가 높 고 비교적 토양물리환경이 불량한 곳에서 출현하는 군락 Ⅳ~ Ⅵ으로 구분되어졌다. 군락 Ⅰ~Ⅵ이 출현하는 환경은 Song et al.(2008)의 인천광역시 강화군 무인도서 해식애의 식생 연 구와 Lee and Kim(2005)의 경상남도 남해군 산림식생의 군락 생태 연구 중 소사나무 군락이 출현하는 지역으로 암석바위, 암반노출지역, 급경사지 등의 환경특징과 유사하였다. 군락 Ⅰ~Ⅲ이 출현하는 환경은 Lee et al.(2003)의 영종도를 대상 으로 한 소사나무 군락 분석 결과인 토양환경이 양호하고 울폐 도가 높은 특징과 유사하였다. 군락 Ⅳ~Ⅵ이 출현하는 환경은 Lee et al.(2013)의 전라남도 신안군 홍도의 식생구조 연구 중 소사나무 군락이 출현하는 특징으로 방위에 고르게 분포하 나 주로 남서향 및 북서향에 출현, 암석 주변 분포 등 척박한 환경 등과 유사하였다.

    Table 5는 각 6개 군락에 대한 흉고직경의 범위별 개체수를 나타낸 표이며, 각 6개 군락에 출현한 소사나무의 규격차이가 나타나는지 확인하기 위해 Kruskal-Wallis H test를 실시한 결과 각각의 군락은 서로 독립적이었다(p<0.001).

    Figure

    KJEE-35-1-68_F1.gif

    Location map of survey area in Seokmo island, Yeongjong island, Yeongheung island and Daebu island.

    KJEE-35-1-68_F2.gif

    Classification of 29 plots by the TWINSPAN analysis(Pd: Pinus densiflora, Sc: Smilax china, Fr: Fraxinus rhynchophylla, Si: Stephanandra incisa, Qa: Quercus aliena, Sa: Sorbus alnifolia, Rm: Rhododendron mucronulatum, Ve: Viburnum erosum, Ss: Symplocos sawafutagi, Qs: Quercus serrata, Ah: Ampelopsis heterophylla, Pt: Parthenocissus tricuspidata).

    KJEE-35-1-68_F3.gif

    RDA ordination diagram of 29 plots(Ⅰ: Carpinus turczaninowii - Quercus serrata community, Ⅱ: Carpinus turczaninowii - Pinus densiflora community, Ⅲ: Carpinus turczaninowii - Quercus mongolica community, Ⅳ: Carpinus turczaninowii - Sorbus alnifolia community, Ⅴ: Carpinus turczaninowii typical community, Ⅵ: Carpinus turczaninowii - Quercus variabilis community) and environmental variables(arrow/Al:altitude, As: aspect, BR: bare rock, CD: crown density, LL: litter layer, Sl: slope, SH: soil hardness).

    Table

    General description of the physical features and vegetation of the surveyed plots

    Mean importance percentage of woody plants by 6 classified communities

    The species diversity of 6 communities

    Similarity Index(%) between each communities

    Distribution of DBH for all individuals of Carpinus turczaninowii found within the study area

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