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ISSN : 1229-3857(Print)
ISSN : 2288-131X(Online)
Korean Journal of Environment and Ecology Vol.35 No.4 pp.398-407
DOI : https://doi.org/10.13047/KJEE.2021.35.4.398

Causes of Weakening Tree Vigor of Pinus thunbergii in Hanbando Coastal Forest in Shinangun, Jeollanamdo Province1

Sun-Hwa Kim2, Seok-Gon Park3*
2Department of Garden Culture Industry, Sunchon National Univ., Sunchoen 57922, Korea
3Division of Forest Resources and Landscape Architecture, Sunchon National Univ., Sunchoen 57922, Korea

*교신저자 Corresponding author: Tel: +82-61-750-3876, Fax: +82-61-750-3208, E-mail: sgpark@scnu.ac.kr
04/05/2021 16/06/2021 02/07/2021

Abstract


This study intended to identify causes of poor tree vigor in the Hanbando coastal forest by investigating its geographical environment, climate condition, soil physicochemical characteristics, and growth condition of Pinus thunbergii. It divided the forest into an area with poor tree vigor or dead standing trees and a control area with good tree vigor and examined them separately. The survey showed that stand density was significantly higher in the area with poor tree vigor. In contrast, the crown width in the area with good tree vigor was wider. The number of dead standing trees and the stand density showed a negative correlation. The stand density and diameter at breast height (DBH), tree height, crown height, and crown width also showed a negative correlation. The result indicated that, as the tree’s stand density increases, the crowns of individual trees overlapped and the lower branches died. Then crown height and crown width decreased, and the number of leaves and photosynthesis was reduced, leading to lower tree height and weaker growth of breast diameter. As a result, tree vigor weakened, and combined with environmental pressures from the lack of moisture and nutrients in coastal soil and salty wind, P. thunbergii in coastal areas is expected to die massively. Although the causes of dead standing trees and poor tree vigor of P. thunbergii in the Hanbando coastal forest are complicated, poor management of adequate tree density in response to the growth of P. thunbergii is the primary cause. The secondary cause is external environmental pressures, including unfavorable soil conditions and salty and strong wind that obstruct the growth of P. thunbergii.



전남 신안군 한반도해송숲의 곰솔 수세약화 원인 분석1

김 선화2, 박 석곤3*
2국립순천대학교 정원문화산업학과 강사
3국립순천대학교 산림자원・조경학부 교수

초록


한반도해송숲의 지형환경, 기상조건, 토양 이화학적 성질과 곰솔의 생육상태를 조사해, 이곳 곰솔의 수세약화 원인을 찾아내고자 했다. 곰솔의 수세가 불량하거나 고사한 지역(수세불량지)과 대조구로서 곰솔의 생육상황이 양호한 지역(수 세양호지)으로 나눠 조사했다. 그 결과, 수세불량지의 입목밀도는 수세양호지보다 유의적으로 높았지만, 수관폭은 반대로 수세양호지에서 더 넓었다. 고사목 개체수와 입목밀도는 서로 부(-)의 상관관계를 보였고, 또 입목밀도와 흉고직 경·수고·수관고(crown height)·수관폭 사이에서는 부(-)의 상관관계를 보였다. 즉, 입목밀도가 높으면 개체의 수관이 겹쳐 하부 가지가 죽어 수관고와 수관폭이 작아졌다. 이에 엽량 감소에 따른 광합성량이 줄어들어 수고와 직경의 생장량이 적어졌다고 본다. 이로 인해 수세가 약해지면서 해안사구라서 수분·양분의 부족과 강한 조풍 등의 환경압이 가중되어 해안가 근처의 곰솔이 대규모로 죽은 것으로 판단된다. 한반도해송숲의 고사목 발생과 수세약화 원인은 복합적이지만, 곰솔 생장에 따른 적정한 입목밀도 관리 부족이라는 내부요인을 제1 요인으로 꼽을 수 있다. 또 곰솔 생육에 불리한 토양조건과 조풍, 강풍 등의 환경압을 제2 요인이라고 볼 수 있다.



    서 론

    과거부터 태풍이나 강풍에 의한 염분 확산과 모래날림을 막기 위해 해안사구를 따라 곰솔을 심어 방풍림을 만들었 다. 곰솔(Pinus thunbergii, 이명 해송)은 전 세계적으로 우 리나라 중남부 지역과 일본(훗카이도 제외) 전 지역의 해안 가에만 분포하고 있다(Yang et al., 2012). 곰솔은 해안 절벽 이나 해안사구에 교목성 식물 중 가장 적응력이 뛰어난 종 으로 여겨지며, 이곳의 주요 조림수종이다. 우리나라의 해 안 곰솔림은 식재림이며, 자연 재생된 곰솔림은 찾아보기 어렵다. 우리나라와 일본에 비교적 널리 분포하지만, 세계 적으로 매우 제한적으로 분포하는 종이다(Korea National Arboretum, 2019).

    우리나라 해안사방사업은 1952년을 시작으로 1960∼ 1970년에 본격화됐는데 해안 사구지에 모래를 안정하고, 곰솔 등을 심어서 곰솔 방풍림을 조성했다(Chun and Ezaki, 2002). 이곳은 방풍림 기능 외에도 어부림, 휴양림, 야생동 물 서식처 등 기능이 다양해지면서 해안림으로 불리며(Park et al., 2009), 지진해일(쓰나미)의 재해를 완화한다는 점에 서 그 중요성이 일본에서 강조되고 있다(Nakamura, 2014). 그러나 곰솔 해안림의 관리상 여러 가지 문제점이 제기됐는 데 기후변화에 따른 소나무재선충 등의 병해충 피해가 늘어 나고 있다(Togashi, 1989). 최근에는 과거보다 해안림의 중 요성에 관한 인식이 약해지면서 입목밀도 조절 시기를 놓치 거나 다른 식물종이 들어와 곰솔림이 활엽수림으로의 천이 가 진행되고 있다(Chun et al., 2013). 또 도로, 관광지, 운동 장 등의 목적으로 개발되어 해안림이 점점 사라지고 있는 형편이다(Murai et al., 1992).

    전라남도 신안군 증도면 3.5㎞의 우전해변에 펼쳐진 해 송숲에는 10만 그루의 곰솔이 90만㎡(약 27만 2,000평)에 널리 분포한다. 이곳은 긴 해안사구를 따라 남북방향으로 길게 늘어선 형상인데 북쪽의 고지대에서 바라보면 영락없 는 한반도 모양으로 보인다. 이런 까닭으로 신안군은 이곳 을 ‘한반도해송숲’이라고 부르고 있다. 이곳이 처음 만들어 질 때는 1950~1960년대로 알려져 있으며, 증도는 모래가 많은 섬이라서 바닷바람이 불면 날아오는 모래와 염분 피해 가 커 농경지 피해를 줄이고자 해안가를 따라 숲을 인위적 으로 만들었다고 한다.

    이곳을 관리하는 신안군청 공원녹지과 담당자에 의하면, 최근 6∼7년 전부터 일부 지역의 곰솔 수세가 약화하고 고사목 이 대량으로 발생하기 시작했다고 한다. 신안군청은 2016∼2020 년까지 매년 솔잎혹파리, 혹파리 방제사업 등을 시행했는데 그 효과는 미흡했고 계속 고사목이 발생했다고 밝혔다. 2020 년 10월 20일에 한반도해송숲에서 산림전문가(국립산림과 학원, 전남산림자원연구소, 순천대 수목진단센터 등)가 현장 에 모여 곰솔의 고사 및 수세약화 원인을 진단하는 토론회를 열었다(https://news.kjmbc.co.kr/node/319374). 해안가 강 한 바람에 의해 모래가 날아 들어와 곰솔림 임상에 모래가 쌓여, 토양으로 산소 확산이 원활하지 못해 뿌리 호흡이 불량 해짐을 그 원인으로 추정했다. 또 모래토양(사토)이라서 보수 성이 약해서 수분건조 스트레스를 받아 수세가 더 약화하고, 2차 피해로 병충해가 발생한 것으로 판단했다. 그 대책으로는 뿌리 근처의 모래 제거, 엽면시비, 토양개량, 증산억제제 살포, 간벌 시행이 필요하다고 언급했다.

    한편, 2012년에 태풍 볼라벤에 의해 제주도 방풍림에 조 풍해가 발생했다는 보고(Choi et al., 2014)가 있었고, 2011 년 3월 11일에 발생한 일본 동북지방 지진해일(쓰나미)로 인해 후쿠시마(福島), 미야기(宮城), 이와테(岩手) 등의 해 안지역이 바닷물에 침수되면서 대규모 곰솔 고사가 발생한 사례가 보고됐다(Kimura, 2014). 아직 한반도해송숲처럼 일부 지역에서만 대면적의 곰솔림이 쇠퇴하는 사례는 국내 에 보고되지 않았다. 따라서 본 연구에서 한반도해송숲의 지형환경, 기상조건, 토양 이화학적 성질의 외부 환경요인 과 곰솔의 생육상태를 조사하여 곰솔의 수세약화 원인을 찾아내고자 했다.

    연구방법

    1. 조사대상지 개황 및 조사지 선정

    본 연구의 조사지인 한반도해송숲은 전남 신안군 증도면 우전리·대초리 일대에 있고, 본 연구의 대상지 면적은 약 92ha이다. 이 숲은 남북방향으로 길쭉하게 해안림이 조성 되어 있고, 앞바다에 다른 섬이 없어 바다에서 불어오는 해 풍이나 태풍의 직접적인 영향을 받고 있다. 남측의 엘도라 도 리조트와 북측의 우전해수풀장을 이용하는 관광객들이 한반도해송숲을 찾고 있다. 해안가의 해안림에서 내륙방향 으로 50∼60m 지점에 관리도로(폭 3∼4m)가 남북방향으 로 개설되어 있다. 이 해안림의 폭은 좁은 곳은 240m, 넓은 곳은 540m이었다. 2020년 10월 23일과 12월 23일의 사전 답사와 신안군의 관련 자료검토 결과, 곰솔의 수세가 약화 하거나 고사한 지역은 Figure 1에 표시한 것처럼 남북방향 의 중앙부, 해안가 쪽(신안군 증도면 대초리 산 224-21, 22, 23일대)이었다(Figure 2-A). 우전해수풀장과 엘도라도 리 조트 부근의 곰솔림은 생육상태가 양호했다(Figure 2-B). 이를 토대로 곰솔의 수세가 불량하거나 고사한 지역(이하, 수세불량지)과 대조구로서 곰솔의 생육상황이 양호한 지역 (이하, 수세양호지)으로 나눠 조사했다. 곰솔 해안림은 하층 식생 제거사업을 지속해서 시행하여 교목층에는 곰솔만이 우점했고, 아교목에 곰솔이나 후박나무 몇 개체가 나타났 다. 관목층에는 곰솔 치수나 외부에서 침투한 아카시나무, 참나무류 등의 낙엽활엽수나 후박나무, 굴거리나무, 호랑가 시나무, 사스레피나무, 광나무, 다정큼나무 등의 조류 산포 형 상록활엽수종이 주로 출현했다(Figure 2-C).

    2. 조사 및 분석 방법

    1) 기초환경 조사

    본 조사대상지의 과거 21년간 기상청 기상자료(2000∼ 2020년)를 토대로 연평균강수량과 봄철(3∼5월) 평균강수 량을 조사했는데 조사대상지는 모래토양(사토)이라서 강수 량이 적으면 수분건조 스트레스를 받을 수 있기 때문이다. 또 조사대상지가 해안가에 있어 염분·강풍 피해가 예상되어 10년(2011∼2020년)간 태풍 경로를 조사했다. 해안가의 해 안림에서 내륙으로의 이동거리에 따른 해풍의 영향을 살펴 보기 위해 주요 곰솔 고사지에서 휴대용 풍속계(YATO, GT8907)를 써서 해안가의 해안림에서 내륙방향으로 5m씩 등간격으로 이동하면서 높이 2m에서 바닷가 쪽에서 불어 오는 풍속을 측정했다. 2021년 2월 19일 오전 9시부터 측정 장소에서 3∼5분간 머물러 풍속계의 평균측정 모드로 설정 해 평균풍속을 측정했다. 이 데이터로 해안가에서 내륙으로 이동에 따른 풍속 변화로 거리별 해풍의 영향력을 추정했 다. 조사지 인근에 기상대가 없어 최인접지인 목포기상대의 기상자료를 활용했다.

    조사지 총 13지점에서 토양시료를 채취했는데 10지점은 수세불량지에서 깊이 0.2m에서 채취했다. 3지점은 수세양 호지에서 채취했는데 깊이 0.2, 0.4, 0.6m별 토양시료를 채 취하여 깊이별 차이를 파악했다. 풍건한 토양시료와 증류수 를 1대 5로 섞은 현탁액을 초자전극법으로 토양산도(pH)를, 전극법으로 전기전도도(EC)를 측정했다. 총질소는 원소분 석기 측정법, 유효인산은 Lancaster법, 유기물량은 적정법, 교환성염류(Ca, K, Mg)는 초산암모늄침출법과 ICP분석법 을 써서 토양 이화학성을 분석했다.

    2) 곰솔의 생육조사 및 데이터 분석

    곰솔의 생육조사 지점은 곰솔의 수세가 불량하거나 고사 한 지역(수세불량지)과 생육상황이 양호한 지역(수세양호 지)으로 크게 나눠 두 지역에서 조사지점을 선정했다. 해안 가에 접해 있는 해안림에서 내륙으로 이동하면서 곰솔의 생육특징을 알아보기 위해 벨트트란섹트 조사법을 썼다. 즉, 해안가의 해안림에서 내륙방향으로 줄자로 50m 등간격 으로 나눠 한 칸씩 건너띄워 방형구를 설치해 조사했다. 조 사지점별로 방형구 크기 100㎡(10×10m) 내 곰솔의 입목밀 도, 수고, 흉고직경, 연륜생장량(나이테) 등을 조사했다. 수 세불량지(S1∼4, Figure 2-A)와 수세양호지(S5∼8, Figure 2-B)를 각각 4개 지점에서 조사하여 총 8지점에서 70개 방 형구를 조사했다(Figure 1). 곰솔의 수세가 약해지기 시작 한 6∼7년 전의 입목밀도를 파악하기 위해 벌채한 고사목 을 포함해서 입목밀도를 계산했다. 곰솔 개체별 각 곰솔의 가장 높은 가지까지를 자를 밑에서 올려 높이를 읽는 방식 의 직독식 수고측정기로 수고를 측정했고, 지면에서 높이 1.2m의 흉고직경을 직경자로 측정했다. 수관 밑 아랫부분 에 살아있는 가지가 분기하는 지점을 지하고로 했고, 수고 에서 지하고를 빼서 수관고를 계산했다. 개체별로 남북, 동 서 방향으로 수관폭을 2회 측정해 평균했다. 각 방형구에서 생육이 양호한 개체를 골라 생장추로 목편을 채취해 가져와 실내에서 연간 나이테 생장폭을 조사했다. 2021년 2월 19 ∼21일에 현장 조사했다(본조사).

    조사된 이 데이터를 수세불량지와 수세양호지로 나눠 T-test(IBM SPSS, ver. 25)를 통해 곰솔의 생육상태를 비교· 분석했고, 해안가에서 내륙으로 이동하면서 곰솔의 생육상 태 변화를 파악했다. 또 조사항목간 피어슨(Pearson) 상관관 계 분석을 시행하였다. 입목 형상비(形狀比, shape ratio)는 수고/흉고직경으로 계산됐다.

    결과 및 고찰

    1. 한반도해송숲의 기초환경 분석

    한반도해송숲의 평균해발고는 5.4m이며 최소 4.6m, 최대 10m로 해안사구의 완만한 전형적인 특성을 보였다(Table 1). 해발 5m 이하의 비율은 83%로 지형이 거의 평탄지라서 해풍 영향이 크므로 방풍림을 조성했을 것이다. 우전해수풀 장과 엘도라도 리조트 쪽은 해발고가 6m 이상의 낮은 구릉 지를 형성했다. 반면 한반도해송숲의 중앙부는 해발고가 낮 은 곳이라서 지형상 해풍의 영향이 가장 큰 지역일 것이다. 이곳은 평탄지가 대부분라서 경사도 5° 미만이 98.1%이었 다. 조사지는 평탄지가 85.4%라서 사면향은 한반도해송숲 의 곰솔 생육에 큰 영향을 주지 않으리라고 판단된다.

    주요 곰솔 고사지에서 평균풍속을 측정했는데(Figure 3) 해안가에서 숲 내부로 갈수록 풍속이 낮아졌고 지점 45m부 터 풍속 변화가 미비했다. 이곳은 거의 평탄지이면서 키작 은 곰솔림으로 해풍 등의 환경압을 완화하는 희생대가 사라 져(Figure 2-D) 상당히 해안림 내부까지 해풍의 직접적인 영향을 미친 것으로 보인다. 과거에는 이곳에 희생대가 있 었을 거라 보였는데 태풍이나 폭풍으로 발생한 해일로 사구 (모래언덕)가 침식되면서 곰솔이 넘어져 죽어 사라졌을 것 이다. 사전답사(2020.12.23.)와 본조사(2021.2.19∼21.)에 서 모래날림 현상으로 이곳의 지표면에 복토가 확인됐다 (Figure 2-E).

    최근 20년간 평균강수량은 1,212㎜이었는데 2017년에 726㎜로 극단적으로 적었다(Figure 4). 또 2017년, 2000∼ 2001년에 봄철(3∼5월) 강수량은 평균값(245㎜)보다 적어 수분부족이 곰솔에게 환경압으로 작용할 수 있다. 곰솔은 광합성량이 적고 기공 통로가 길어 활엽수보다 수분부족 스트레스에 강한 편이지만, 수세가 약해진 한반도해송숲의 곰솔은 특정 시기에 극단적으로 강수량이 적어지면 수분부 족 스트레스가 가중될 수 있다.

    최근 10년간 태풍의 영향을 살펴보면(Figure 5), 1회의 중형(2012년 볼라벤)과 4회 소형(2019년 다나스 등) 태풍이 한반도해송숲에 직접적인 영향을 준 것으로 파악됐다. 기상 청 과거 태풍 정보(https://www.weather.go.kr/plus/typ/detail.jsp) 에 의하면, 2012년 볼라벤은 한반도해송숲을 바로 옆으로 지나갔고 이 태풍은 반경(약 430㎞)이 넓고 최대풍속 40㎧의 강풍을 동반했다. Choi et al.(2014)는 볼라벤에 의한 제주도 방풍림 조풍해(潮風害)에 관해 보고했는데 곰솔, 삼나무, 사철나무, 후박나무 등의 15종이 발생했다고 하였다. 염분이 식물잎에 붙으면 변색하거나 잎이 괴사하고 이를 견디지 못해 낙엽이 지는 현상을 조풍해라고 한다(Kerr, 2000;Bellingham et al., 1996). 태풍이 아니더라도 상대습도 73% 미만, 풍속 7㎧ 이상의 조풍(潮風)이 불면 염분 입자가 내륙지 역으로 날아와 조풍해가 일어난다(Wu, 1981;Campbell, 1998). 이런 태풍들의 접근이나 강한 조풍이 한반도해송숲의 조풍해를 일으킬 수 있고, 토양의 염류농도를 높여 수분흡수 를 방해하여 수분건조 피해가 발생할 가능성이 크다고 본다.

    이곳은 해안사구라서 토성은 전체적으로 사토(沙土)이 므로(Table 2), 점토·미사질 토양보다 보수성이 낮고 식물 이 실제 이용 가능한 수분인 유효수분량(pF1.8∼pF4.2)이 5.8%로 극단적으로 적다(Park, 2010). 이곳의 토양은 실제 곰솔이 이용 가능한 유효수분량이 적어서 극단적인 가뭄 시에 토양수분 건조현상이 일어나 한반도해송숲의 수세 약 화와 생육요건에 환경압으로 작용할 수 있다. 이곳의 토양 이화학적 성질을 살펴보면 수세불량지의 전기전도도(EC) 와 유기물함량(OM)이 수세양호지보다 높았다(Table 2). 수 세불량지는 조풍의 영향으로 염분이 날아 들어와 토양의 EC가 상대적으로 높았고, 모래날림 현상으로 모래가 쌓이 면서 기존 지표면에 쌓인 유기물이 토양 안(시료채취 깊이 20㎝)에 들어가 OM이 약간 높게 분석된 것으로 보인다. 다른 분석항목은 한국 산림토양의 평균값(Jeong et al., 2003)에 비교하면 두 곳의 항목은 큰 차이가 없는 것으로 판단된다. 한국 산림토양보다 모든 항목에서 토양 양분이 부족한 편으로 생장에 악영향을 보이며, 깊이별 토양 이화 학적 성질에서 차이를 보이지 않았다.

    2. 한반도해송숲의 곰솔 생육상황 분석

    조사지의 수세불량지와 수세양호지 조사항목간 차이분 석(T-test) 결과, 입목밀도와 수관폭은 두 조사지 사이에 유 의적 차이(p<0.01)가 있지만, 다른 조사항목은 인정되지 않 았다(Table 3). 수세불량지의 입목밀도가 높아서 곰솔의 수 관폭이 좁아졌을 것이다. 이것과 같이 연동하리라 예측한 흉고직경과 수고, 수관고, 지하고는 수세양호지가 더 높았 으나 유의적 차이가 보이지 않았다. 고사목은 수세불량지에 서의 해안가 인근에서 주로 발생하여 수세양호지와 통계적 차이가 없었다.

    Figure 6은 해안가 해안림에서 내륙으로 이동하면서 입 목밀도를 분석한 것인데 수세불량지의 입목밀도가 지점 0 ∼10, 20∼30m(해안인접지)에서 1,400∼1,467주/ha로서 수세양호지보다 훨씬 높았다. 두 곳 모두 해안가의 해안림 에서 거리 40m까지는 입목밀도가 높았고, 지점 50m 내외 의 관리도로 인근에서 입목밀도가 800주/ha가 떨어졌다. 지 점별로 입목밀도는 차이가 있었지만, 내륙으로 갈수록 입목 밀도가 낮아지는 경향을 보였는데 전반적으로 수세양호지 가 수세불량지보다 더 낮았다. 그러나 몇 지점에서 갑자기 높아지거나 낮아졌는데 이는 구역별로 솎아베기(간벌) 사 업을 시행했기 때문이다.

    곰솔의 고사목과 입목밀도의 변화를 살펴보면(Figure 7) 지점 0∼10m를 제외하고, 곰솔의 고사목과 입목밀도가 동 조하여 변하는 패턴을 보였다. 뒤쪽의 상관관계 분석에서 다시 설명하겠지만, 곰솔의 입목밀도가 높을수록 고사목 개 체수가 많아지는 것을 알 수 있다. 지점 0∼10m는 입목밀도 가 가장 높았고, 해안가라서 환경압이 가장 강해 고사목이 많을 것으로 추측했으나, 고사목은 거의 없었다.

    곰솔의 수고, 수관고, 수관폭의 수세양호지가 수세불량지 보다 더 큰 값을 전반적으로 보였다(Figure 8). 지점 0∼10 보다 고사목이 많았던 지점 20∼30m의 수관고와 수관폭이 특히 작았다. 이는 수세불량지의 곰솔은 상층부에 작은 수 관을 갖고 있어 엽량이 적어짐에 따라 광합성량이 적다는 것을 의미한다. 수세불량지의 지점 0∼10은 지점 20∼30m 보다 고사목이 적었는데 이는 상대적으로 환경압은 가장 강하지만, 최전선부라서 광량이 많아 Figure 2-F처럼 수관 고가 컸다.

    형상비는 수고/흉고직경으로 계산되므로 입목의 수형 특 징을 알 수 있는데 수세양호지보다 수세불량지가 높았고, 지점 20∼30m에서 가장 높았다(Figure 9). 이런 까닭은 임 분의 입목밀도가 높기 때문인데 곰솔 입목간 극심한 경쟁으 로 인해 도태하지 않기 위해 연륜생장보다 수고생장에 치중 했기 때문이다. 수세불량지는 수관폭이 좁고 수간직경이 가 는 곰솔 개체가 빽빽하게 자라고 있다는 것을 의미한다. 이 처럼 곰솔 개체간 입목밀도가 지나치게 높으면, 수관이 서 로 겹쳐 하부에 태양광이 충분하게 도달하지 않아 곰솔의 가지와 잎이 죽어(Kanazawa et al., 1990) 수관이 상부에 집중하는 특성을 보이게 된다. Sakamoto et al.(2010)가 지 적했듯이 이런 수형은 방풍, 방조 등의 방재 기능을 발휘하 기 어려우므로 수관층이 두꺼운 임분을 유도하기 위해선 적정 시기에 입목밀도 조절이 불가결하다고 밝혔다. 밀도를 관리하지 않고 내버려 두면 개체간 경쟁으로 우세가 생기고 형상비가 낮은 개체로 생육할 가능성이 작다고 언급했다. 또 수관고는 광합성량과 긴밀한 관련성이 커서 수고와 흉고 직경 성장에 영향을 준다(Fujimori et al. 1984;Kanazawa et al., 1990). 수세불량지의 곰솔과 같은 수형이 되면, 광합 성량이 급격하게 줄어들어 생장이 둔화하고 극단적인 가뭄 시의 수분건조, 조풍해 등의 환경압과 병해충에 취약해져 수세가 약해지거나 고사할 수 있다.

    3. 한반도해송숲의 곰솔 수세약화 원인분석

    곰솔의 조사항목간 상관관계 분석 결과를 보면(Table 4), 입목밀도와 고사목은 서로 부(-)의 상관관계(p<0.05)를 보 였는데 입목밀도가 높으면 앞서 언급했듯이 고사목이 늘어 나는 경향이 있다는 것을 의미한다. 또 입목밀도와 흉고직 경·수고·수관고(crown height)·수관폭 사이에서는 부(-)의 상관관계를 보였다. 입목밀도가 높으면 곰솔 개체는 수관이 겹쳐 하부 가지가 죽고 수관고와 수관폭이 작아져 엽량 감 소에 따른 광합성량이 줄어들어 수고·흉고직경이 작아지는 것으로 해석할 수 있다. 형상비는 입목밀도와 정(+)의 상관 관계(p<0.01)를, 흉고직경·수관고·수관폭과 부의 상관관계 (p<0.01)를 보였다. 입목밀도가 높으면 형상비가 높아지고, 반대로 흉고직경·수관고·수관폭이 작아져 방풍, 방조 등의 방재 기능이 저하된다는 것이다.

    Murai et al.(1992)의 Kobayashi가 제시한 상대밀도 기준 표는 곰솔림의 적정 입목밀도를 판정할 수 있다. 이 기준표에 적용해 보면, 한반도해송숲의 수세불량지(평균흉고직경 20.5㎝, 평균수고 12.1m, 입목밀도 957본/ha)는 상대밀도는 76%로 과밀상태를 보였고, 이 수치를 낮게 적용하더라도 과밀경향에 해당했다. 과밀상태가 되면 개체 고사로 자연간 벌이 일어나는 점은 자연스러운 일이다(Sakamoto et al., 2011). 다만 고사목과 입목밀도 사이에 상관계수가 0.261로 낮은 편이었는데 이는 수세불량지의 해안가 인근에서만 고 사목이 발생했고(Figure 1), 내륙 쪽에서는 입목밀도가 높더 라도 고사목이 발생하지 않았기 때문이다. 특정 일부에서만 곰솔 고사목이 발생했다는 점은 입목밀도가 수세 약화에 주요 원인이지만 다른 원인이 작용했다고 봐야 할 것이다.

    우리나라 곰솔림은 대부분 인공림인데 한반도해송숲 또한 수령으로 미뤄보아 1980년대에 조성한 것이다(Figure 10). 해안림 조성 당시 환경압을 고려해 보통 10,000본/ha로 조림 했는데(Chun et al., 2013) 이곳도 곰솔을 고밀도로 심었다고 본다. 곰솔이 자람에 따라 곰솔 수관이 서로 겹치지 않도록 초기에 솎아베기(간벌)를 시행했거나 자연간벌로 인해 입목 밀도가 조절됐을 것이다. 그러나 주요 곰솔 고사지에선 솎아 베기 시기를 놓친 것으로 보인다. 우리나라와 일본 해안가의 대표적인 식물군락인 곰솔림은 내염성과 내건조성이 강하여 해안사구나 해안가 낮은 산지에 적응력이 뛰어나다(Yang et al, 2012;Kimura, 2014;Korea National Arboretum, 2019). 하지만, 한반도해송숲처럼 지나치게 입목밀도가 높아 지면 곰솔의 하부가지 고사로 엽량이 적어짐에 따라 광합성 량이 적어(Kanazawa et al., 1990) 생장량이 둔화하고 수세가 점점 약화하면서 조풍 등의 환경압에 직접 영향을 받아 해안 가 근처에서 곰솔 고사목이 발생한 것으로 판단된다. 게다가 한반도해송숲 전 지역은 해안사구라서 사토이므로 유효수분 량이 적어 가끔의 극단적인 가뭄이나 태풍 등의 염분농도 증가로 인해 수분건조 스트레스의 발생 가능성이 클 것이다. 이곳의 토양 또한 무기양분(질소 등)이 거의 없어 곰솔의 생장이 둔화하거나 수세가 약화하는데 원인으로 작용했을 수 있다. 이런 상황에서 강풍을 동반한 볼라벤 태풍 등은 곰솔 고사목 발생의 방아쇠 역할이 될 수도 있다.

    한편, 산림전문가 현장토론회(2020.10.20.)에서 모래 복 토에 따른 뿌리호흡 부족이 곰솔 수세약화 등의 원인 중 하나로 지목했다. 모래의 함수율 변화에 따른 통기성에 관한 Park(2010)의 연구에 의하면, 모래는 포장용수량 (-40kPa)의 함수율이 30.1%일 때 상대가스확산계수(D/D0) 가 0.05로 높았는데 이는 모래는 대공극량이 많기 때문이라 고 밝혔다. D/D0가 0.02 이하일 때 토양으로 산소 확산이 미약해져 뿌리 호흡에 지장이 생기는데 사토는 대공극에서 중력수가 바로 빠져나가 포장용수량(-40kPa)에서도 산소공 급 능력이 높다는 것을 의미한다. 따라서 점토·미사질 토양 과 달리 이곳은 사토라서 모래 복토로 인해 토양 속으로 산소공급력이 떨어져 곰솔의 뿌리호흡이 약화할 가능성이 작다고 본다. 현장에서 깊이 60㎝까지 파보았는데 깊은 곳 까지 잔뿌리가 분포했는데 이는 뿌리 호흡에 지장이 없는 증거일 것이다. 결론적으로 한반도해송숲의 고사목 발생과 수세약화 원인은 복합적이지만, 곰솔 생장에 따른 적정한 입목밀도 관리 부족이라는 내부요인을 제1 요인으로 꼽을 수 있다. 또 제2 요인으로는 곰솔 생육에 불리한 토양조건과 조풍, 강풍 등의 환경압 등의 외부요인을 들 수 있다.

    이곳의 관리대책으로서 입목밀도 조절, 방풍책 설치 등 생육환경개선과 함께 토양수분과 무기양분 증진 등의 토양 환경개선이 필요할 것이다. 다만 여기서의 원인분석은 추정 이라서 그 원인에 대한 적확한 관리대책이라고 단정할 수 없으므로 순응적 관리기법을 적용해야 한다. 순응적 관리기 법 체계(Washitani, 1998)에 따라 이곳에 관리대책을 적용 해 그 결과를 모니터링하여, 효과 검증을 통해 최적의 대책 을 찾아야 한다.

    Figure

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    The location of the surveyed area and points.

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    Photograph of the Hanbando coastal forest at the surveyed site.

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    Wind speed change according to distance from the seashore to inland in the area of poor tree vigor.

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    Annual precipitation(A) and precipitation in spring (March, April, May)(B) at the surveyed site.

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    Typhoon route approached for 10 years to the surveyed site.

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    Changes in the stand density of in the area of poor and good tree vigor.

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    Changes in the dead standing tree (A) and the stand density (B) in the area of poor tree vigor.

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    Changes in tree height (A), crown height (B), and crown width (C) of the P. thunbergii.

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    Changes in the shape ratio of the P. thunbergii and a schematic diagram of the tree shape.

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    Estimated age of P. thunbeigii by the Surveyed site.

    Table

    Analysis of the geographical environment of the surveyed area

    Soil physicochemical property of the study site

    Analysis of differences between survey items in the area of poor and good tree vigor

    Correlation analysis between growth survey items at the surveyed area

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