서 론

설악산국립공원은 우리나라 북동쪽에 위치하고 있으며, 1965년 천연기념물 · 1970년 다섯 번째 국립공원 · 1982년 유네스코 생물권보전지역으로 지정·관리되고 있어 생태적 으로 보전가치가 높은 지역이다. 설악산은 식물구계지리학 상 한반도 온대아구에 속하여 온대중부의 대표적인 산림지 대로서 북방계식물 남한계와 남방계식물 북한계 지역에 해 당되며, 해발고도 및 지형에 따른 미세기후의 변화에 따라 상이한 식생이 분포하여 주요 식물상이 다양한 곳으로 알려 져 있다(Song and Yun, 2006). 또한, 가장 높은 대청봉 (1,708m) 일대에는 남한지역에서 유일하게 눈잣나무(Pinus pumila) 우점군락이 발달하고 있다(Kim, 2012).

산지는 해발고도가 높아지면서 식생 경관의 수직적 변화 가 발생하며, 목재생산이 가능한 경계선인 산림한계선 혹은 용재한계선과 큰키나무가 생육할 수 있는 교목한계선에 따 라 산지림, 아고산대, 고산대로 구분된다(Nagy and Grabherr, 2009). 아고산대(亞高山帶; Subalpine belt)는 용재한계선 (timber line)에서 교목한계선(tree-line)에 이르는 생태적 점 이대(ecotone)로 작은 교목이나 관목이 주로 자라며, 편형 수(wind-shaped tree)나 깃발형 나무(flage-shaped tree), 왜 성변형수(krummholz)와 수목섬(tree island)이 나타나는 곳 을 말한다(Kong, 2000). 고산대와 아고산대의 범위는 사용 하는 기준에 따라 달라지며, 아고산대와 고산대를 구분하는 데 식생의 차이는 중요한 지표가 된다.

우리나라 아고산대 식생에 대한 연구는 주로 설악산, 태 백산, 지리산, 한라산 등 고산지역을 중심으로 지역별로 연 구가 진행되어 왔다(Kim, 2012;Kong et al., 2017;Park et al., 2020). 또한 분비나무, 구상나무, 눈잣나무, 눈측백, 눈향나무, 가문비나무, 주목 등 고산식물의 분포 변화에 대 해서도 연구가 지속적으로 이어지고 있다(Kim and Lee, 2013;Kim et al., 2019). 전 지구적으로 기온상승과 가뭄에 의해 수목고사 피해가 발생하고 있는 가운데(IPCC, 2021) 국내 아고산 수종들도 극심한 가뭄과 이상고온 등 이상기상 발생과 지구온난화를 포함하는 기후변화에 의해 영향을 받 고 있으며, 많은 연구자들이 다양한 방법을 동원하여 식생 변화를 모니터링하고 있다. 아고산식생은 산지의 상부에서 대상으로 분포하는 대상식생이지만, 우리나라의 경우 아고 산대가 발달할 수 있는 충분한 해발고도를 가지는 산지의 잠재 분포 영역의 제한과 지구온난화를 중심으로 한 기후변 화의 지대한 선택압 때문에 아고산대가 여기저기에서 패치상 의 점분포 형태로 잔존분포하는 것이 특징이다(Kim, 2012).

과거에 설악산 정상 일대의 아고산대는 빙하기 동안에 추위를 피해 남하한 한대성 식물들의 이동 통로(corridor)로 서, 그리고 후빙기에 들어서면서 기온이 상승하여 이들이 더위를 피해 은신할 피난처(refugia)로서 극지고산식물과 고산식물 그리고 북방계식물의 생존에 필요한 지역으로 절 대적인 역할을 수행하였다(KNPS, 1999). 최근 기후변화와 생물다양성 측면에서 이러한 아고산대 지역은 동·식물의 서 식처로 보전 연구를 지속적으로 수행할 필요가 있다.

식생의 수직적 분포는 고도구배에 따라 구분할 수 있으 며, 또한 범지구적인 기후변화에 따라 식생 경계의 변화(수 목한계선, 고산대)에 대한 지속적인 연구의 필요성이 요구 되고 있다(Brigittga et al., 2009;Lenoir et al., 2009;Zhang et al., 2010;Kim et al., 2019). 기존 연구(Kim et al., 1998;Park et al., 1998;Song et al., 1998;Song and Yun, 2006;Kong, 2007;Hong et al., 2010;Yun et al., 2012;Lee et al., 2014)에 따르면 설악산의 해발고도에 따른 식생형은 해발고도 500m 이하의 온대낙엽 및 소나무림, 500~1,100m 사이의 온대낙엽 및 침엽수림, 1,100~1,500m 사이의 아고 산대 침엽수림, 1,500m 이상의 고산림으로 구분하고 있지 만 조사 지역별로 다소 차이를 나타내고 있었으며, 설악산 전체 지역에 대한 해발고별 식생분포 특성을 규명하기엔 한계가 있었다.

최근 아고산대 식생의 분포 예측에 대해 GIS를 기반으로 정사영상, 지형도 분석, 임상도 분석 등을 모델분석에 활용 하여 아고산대 수종의 분포 축소가 지속적으로 이루어지고 있는 것으로 보고되고 있다(Kim and Lee, 2013;Park et al., 2014;Koo et al., 2016). 이러한 방법은 상층 수종의 분포 예측은 가능하나 하층 수종의 동태까지 파악하기는 어려운 실정이다(Kim et al., 2020). 따라서 식생 층위별 현장조사를 통한 설악산 아고산대 산림의 지표 수종들의 세력을 파악하는 것이 중요할 것으로 판단된다.

해발고도 및 사면방향은 식생의 분포를 결정짓는 중요한 환경요인이다(Hamilton, 1975;Friis and Lawesson, 1993;Choi et al., 1998;Lee et al., 2016). 이에 본 연구는 설악산 국립공원 아고산대에서 출현하는 주요 식생의 지역별, 해발 고별 식생구조 특성을 파악하고, 해발고도 변화에 따른 아 고산대 주요 식물들의 종조성 변화를 살펴보며, 식물상 목 록을 작성하였다. 또한 본 연구를 통해 설악산국립공원 아 고산대의 식물지리학적 가치를 증명하고, 향후 기후변화에 따른 아고산대 식생구조 변화 모니터링의 근거자료로 활용 하기 위한 기초자료 구축을 최종 목표로 연구를 수행하였다.

연구방법

1. 연구대상지 선정

설악산국립공원은 우리나라의 중심 산줄기인 백두대간 남한지역의 북부에 위치하고 있다. 북으로는 북한의 금강산 으로 연결되고, 남으로는 오대산, 태백산으로 이어지는 곳 으로 지리적 위치 뿐 아니라 생태학적으로도 중요한 지역이 다(Yim and Baek, 1985). 설악산은 식물구계지리학상 한반 도 온대아구에 속하며 식생분포학적으로 신갈나무를 비롯 한 참나무류가 우점하는 냉온대 낙엽활엽수림대에 속한다 (Yim and Kira, 1975; Chun et al., 2010).

본 연구에서는 설악산국립공원의 사면별 아고산대 식생 의 분포와 구조를 살펴보고자 북측 백담사~마등령 탐방로 (BD), 서측 한계령~끝청 탐방로(HG), 동측 신흥사~소청봉 탐방로(SA), 남측 오색~끝청, 오색~대청봉 탐방로(OS)를 기준으로 해발고별 식생구조 조사를 실시하였다(Figure 1). 아고산대의 범위는 사용하는 기준에 따라 달라진다(Kong, 2000). 설악산의 대표적인 아고산대 식생인 분비나무를 대 상으로 1920년대의 문헌부터 최근의 분포현황을 종합적으 로 판단하여 설악산의 아고산대가 700~800m 사이 구간에 서 시작한다고 밝힌 Lee(2013)의 연구 및 기존 연구를 바탕 으로 2021년 4월 현장답사를 실시하였고, 이를 토대로 본 연구에서는 설악산의 아고산대 식생의 최초 출현하는 지점 을 해발고도 800m로 설정하였다. 그곳에서부터 해발고도 약 50m 범위로 교목층, 아교목층, 관목층 등 안정된 다층구 조가 나타나는 지점까지 2021년 7월 현장조사를 실시하였 다. 최종적으로 BD 12개소, HG 13개소, SA 13개소, OS 39개소로 총 77개소에서 식생군락 현장조사를 수행하였다.

2. 조사 및 분석 방법

1) 식생 및 환경요인 조사

식생조사는 주요 탐방로 인근지역에서 인간의 간섭을 받 지 않은 입지를 선정하여 방형구법(quadrat method)으로 임 내에 방형구를 설치하고 수관의 위치에 따라 상층수관을 이루는 수목을 교목층, 2m 미만의 수목을 관목층, 기타 위 치의 수목을 아교목층으로 구분하여 측정하였다. 교목층과 아교목층의 방형구는 10m×10m로 설정하였으며, 관목층의 방형구는 교목층과 아교목층의 방형구 내에 가장자리 좌우 측에 크기 5m×5m의 소방형구 1개소를 설치하는 방식으로 방형구 내의 목본수종 전체를 대상으로 수종명과 규격을 중심으로 매목조사를 실시하였다. 교목층과 아교목층은 출 현하는 수목의 흉고직경을 기준으로 측정하였으며, 관목층 은 수관폭(장변×단변)을 기준으로 조사하였다. 그 외 층위 별 평균수고와 평균식피율을 조사하였으며, 각 조사지의 환 경요인을 파악하기 위해 해발고, 사면방향, 경사도 등을 조 사하였다.

2) 식생구조 분석

식생조사 결과를 토대로 각 수종의 상대적 우세를 비교하 기 위하여 Curtis and McIntosh(1951)의 중요치(Importance Value; I.V.)를 통합하여 백분율로 나타낸 상대우점치 (Brower and Zar, 1977)를 수관층위별로 분석하였다. 상대 우점치(Importace Percentage; I.P.)는 (상대밀도+상대피도)/2 로 계산하였으며, 개체들의 크기를 고려하여 수관층위별로 가중치를 부여한 (교목층 I.P.×3+아교목층 I.P.×2+관목층 I.P.×1)/6으로 평균상대우점치(Mean Importance Percentage; M.I.P.)를 계산였다(Park, 1985). 식물군락별 특성을 알아보 기 위해 77개 조사구를 TWINSPAN에 의한 군집분석 (classification analysis)(Hill, 1979b)을 실시하였으며, 무리 지어진 군락의 분포 특성을 상호보완적으로 알아보기 위해 DCA ordination(Hill, 1979a)분석을 함께 실시하였다. 각 군락의 유사성을 알아보기 위해 유사도를 비교 분석하였고, 그룹화된 조사지별로 종구성의 다양한 정도를 나타내는 척 도인 종다양도는 Shannon의 수식(Pielou, 1975)을 이용하 여 종다양도(Species Diversity, H′) , 균재도(Evenness, J′) , 우점도(Dominance, D)를 계산했고, 단위면적당(100㎡) 종 수 및 개체수를 분석하였다.

아고산대 지역을 규명하기 위해서는 아고산대에서 주로 생육하는 식생의 분포를 살펴보는 것이 타당하다(Kong, 2007). 이에 본 연구에서는 설악산국립공원 아고산대 주요 식생의 사면방향 및 해발고별 세력변화의 특성을 파악하고 자 탐방코스를 기준으로 주요 아고산대 식생을 해발고별 (100m 단위)로 평균상대우점치 분석을 실시하였다.

3) 식물상 조사 및 분석방법

설악산국립공원 오색지구의 오색분기점~끝청봉구간, 오 색분기점~대청봉구간의 관속식물 현황을 파악하기 위해 2021년 4월부터 7월까지 3회에 걸쳐 현지조사를 수행하였 다(Table 1, Figure 2). 식물 분류체계는 Korea National Arboretum (2008a;2011;2016;2021), Engler의 분류체계 (Melchior, 1964), 학명 및 국명은 국가생물종목록(National Institute of Biological Resources, 2019)을 기준으로 정리 하였다. 또한 양치식물(Korea National Arboretum, 2008a), 벼과식물(Korea National Arboretum, 2011), 사초과식물 (Korea National Arboretum, 2016)을 참고하였다. 특이식 물인 멸종위기야생식물은 Ministry of Environment(2017), 희귀식물은 Korea National Arboretum(2008b), 적색목록 은 National Institute of Biological Resources(2012), 한반 도 고유종은 National Institute of Biological Resources (2014), 아고산식물은 Chung(1989) 등을 기준으로 작성하 였다.

결과 및 고찰

1. 군락분류 및 군락별 대상지 개황

TWINSPAN을 통해 77개 조사구를 중심으로 설악산국 립공원 아고산대 식생군락을 분류하였다. TWINSPAN은 계층적 분류방법으로 각 분류 단계에서 군락의 특성을 간접 적으로 반영하는 하나 혹은 다수의 지표종(indicator species) 을 중심으로 군락을 분류한다. Division1에서는 신갈나무와 당단풍나무(-), 사스래나무와 분비나무(+)에 의해 크게 두 개의 군락으로 분류되었다. 두 번째 단계인 Division2에서 는 물푸레나무와 국수나무(-), 잣나무와 철쭉(+)에 의해 두 개의 군락으로, Division3에서는 고로쇠나무(+)에 의해 나 뉘어졌다. 세 번째 단계인 Division4는 생강나무(-), 피나무 (+), Division5는 함박꽃나무(+), Division6는 시닥나무(-) 에 의해 분류되어 최종적으로 신갈나무-전나무-당단풍나무 군락(Ⅰ), 신갈나무군락(Ⅱ), 신갈나무-잣나무군락(Ⅲ), 신 갈나무-당단풍나무군락(Ⅳ), 사스래나무-분비나무군락(Ⅴ), 잣나무-분비나무군락(Ⅵ), 그리고 낙엽활엽혼효군락(Ⅶ)의 7개 군락으로 분류되었다.

TWINSPAN을 이용한 군락의 분류를 보완하고, 군락의 분포를 알아보기 위해 Ordination기법 중 DCA를 통해 군락 을 분석하였다(Hill, 1979a;Hill and Gauch, 1980). DCA분 석은 조사구를 다차원에 배치하여 표현한 것으로, 각 군락 간의 유사도를 이해하는데 용이하다. Total variance에 대한 1, 2축의 eigenvalue의 집중률이 높을수록 ordination결과 이용에 용이하며(Austin and Greig-Smith, 1968; Lee et al., 1992), 분석결과 제1, 2축의 eigenvalue가 total variance에 대해 70.6%로 높은 집중률을 나타냈다. DCA의 제1축은 종분포 특성과 제2축은 해발고도가 반영된 것으로 사료된 다. TWINSPAN과 DCA를 통해 군락의 분류가 이루어진 것을 살펴보면, 분비나무, 사스래나무 등 아고산대 수목의 출현 유무에 따라 군락이 크게 분류된 것을 알 수 있었다.

TWINSPAN과 DCA를 통해 분류된 7개의 군락별 대상 지 개황을 나타내었다. 군락 Ⅰ, Ⅱ, Ⅶ은 비교적 낮은 해발 고도에서부터 출현하고 있었고, 군락 Ⅳ, Ⅴ, Ⅵ은 1,000m 이상의 높은 해발고도에서부터 출현하였다. 반면 군락 Ⅲ은 해발고도가 낮은 곳에서부터 높은 곳까지 분포하고 있었다. 다시 말해, 설악산국립공원의 식생은 낮은 해발고도에서 출 현하는 군락과 높은 해발고도에서 출현하는 군락 그리고 해발고도에 상관없이 폭넓게 분포하는 군락으로 나누어져 있음을 알 수 있었다.

교목층의 수고는 해발고도가 높아짐에 따라 낮아지는 경 향을 보이고 있었고, 교목층의 식피율 또한 해발도고가 높 아짐에 따라 감소하는 경향이 나타났다. 해발고도가 높아질 수록 공기의 밀도는 점차 낮아지고 기온 감률에 따라 온도 도 감소한다. 강하게 부는 바람, 예측할 수 없는 적설과 폭 우, 강한 자외선은 고산 기후 및 기상을 특징짓는 요소들로 이러한 환경적 영향으로 인해 교목층 수고의 차이가 나타난 것으로 판단된다. 아교목층의 수고와 식피율은 군락에 따른 차이가 크게 나타나지 않았다. 관목층 식피율의 경우에도 군락별 차이는 크지 않았으나, 군락Ⅴ의 경우 일부 조사구 에서 미역줄나무가 높은 식피율로 생육하고 있어 이에 따른 영향으로 보인다. 미역줄나무의 확장에 따른 아고산대 상록 침엽수림의 고도별 식생 구조 및 치수갱신의 부정적 영향이 관찰되고 있으므로(Kim et al., 2018;Kim et al., 2020), 설악산 아고산대 상록침엽수림을 보전하기 위한 모니터링 이 지속적으로 필요하다고 판단된다.

2. 유사도지수 분석

분류된 7개 군락에 대해 유사도지수를 분석하여 백분율 로 나타내었다. 식물군락간의 유사도지수는 군락 내 포함된 식물종의 조합에 따라 결정되며(Srivastava and Shukla, 2016), 군락 간의 유사도지수는 65%이하일 때 군락 간의 성격이 상이하다고 간주한다(Muller-Dumbois and Ellenberg, 1974;Chao et al., 2006).

본 연구에서 분류된 군락은 유사도지수가 2.28에서 65.51 범위로 나타났다. 비교적 낮은 해발고도에서 신갈나무가 우 점하는 군락 Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ는 유사도지수가 높게 나타났으며, 군락분포에 있어서 해발고도 차이가 큰 Ⅵ군락과 Ⅰ, Ⅱ, Ⅳ군락은 유사도지수가 낮게 나타났다. 반면, 해발고도 분포 가 유사한 Ⅰ, Ⅱ군락과 Ⅶ군락의 유사도는 각각 14.37, 15.51 로 낮게 나타났는데 이는 사면향에 따른 차이로 판단된다.

3. 식생군락구조

1) 층위별 상대우점치 및 평균상대우점치

분류된 군락에 대해 층위별 상대우점치(I.P.) 및 평균상대 우점치(M.I.P.)를 분석하고 우점종을 중심으로 군락구조를 살펴보았다. 군락 Ⅰ은 백담사코스 및 오색코스에서 비교적 해발고도가 낮은 7개의 조사구가 포함된 신갈나무-전나무 군락으로 교목층에서 신갈나무(I.P. 35.35%)와 전나무(I.P. 20.48%)가 우점하는 가운데, 박달나무, 찰피나무 등이 출현 하였다. 아교목층에서는 당단풍나무(I.P. 52.52%), 쪽동백 나무(I.P. 21.13%)가 우점하였고, 관목층에서는 생강나무 (I.P. 25.48%), 당단풍나무(18.57%)가 우점하였다.

군락 Ⅱ는 교목층에서 신갈나무(I.P. 73.69%)가 우점하 는 군락으로 피나무, 물푸레나무, 거제수나무 등이 함께 출 현하였다. 아교목층에서는 당단풍나무, 피나무, 물푸레나무 등이 출현하였고, 관목층에서는 미역줄나무가 우점하는 가 운데, 조록싸리 국수나무 등이 출현하였다.

군락 Ⅲ은 교목층에서 신갈나무가 우점하는 가운데 잣나 무가 출현하였으며, 아교목층에서는 당단풍나무, 철쭉, 신 갈나무 등이 나타났다. 관목층에서는 철쭉, 미역줄나무가 우점하였다. 군락Ⅳ는 백담사코스에서 비교적 해발고도가 높은 5개 조사구가 포함된 신갈나무-당단풍나무 군락이다. 교목층에서 신갈나무가 우점하는 가운데, 아교목층에서는 당단풍나무가 우점하였으며, 관목층에서는 철쭉, 당단풍나 무, 참조팝나무 등이 출현하였다.

비교적 높은 해발고도에서 출현하는 군락 Ⅴ는 사스래나 무-분비나무군락으로 교목층에서 사스래나무와 분비나무 가 우점하였다. 아교목층에서는 함박꽃나무, 시닥나무, 덤 불오리가 출현하였고, 관목층에서는 미역줄나무, 시닥나무, 함박꽃나무가 우점하였다.

군락 Ⅵ은 한계령코스, 오색코스의 비교적 높은 해발고 도의 조사구 3개가 포함되었으며, 교목층에서 잣나무와 분 비나무가 우점하였다. 아교목층에서는 부게꽃나무가 우점 하는 가운데, 사스래나무, 마가목, 눈측백, 만병초, 분비나 무, 눈향나무 등 아고산대 식물이 다수 출현하였다. 관목층 에서는 참조팝나무, 털진달래, 눈측백 등이 우점하였다.

군락 Ⅶ은 오색코스 및 설악동코스의 비교적 해발고도가 낮은 3개 조사구가 포함된 낙엽활엽수군락으로 교목층에서 난티나무, 고로쇠나무, 쪽버들, 신갈나무 등이 출현하였다. 아교목층에서는 고로쇠나무, 쪽버들이 우점하는 가운데 분 비나무, 전나무 등이 출현하였다. 관목층에서는 머루가 우 점하고 함박꽃나무, 철쭉, 물참대 등이 주요 수종으로 나타 났다.

종합적으로 살펴볼 때, 설악산국립공원 해발고도 800m 이상의 식생은 신갈나무-당단풍나무가 폭넓게 분포하였다. 다만, 해발고도에 따라 잣나무, 사스래나무, 분비나무 등의 세력이 달랐으며, 이를 포함한 아고산대 주요 식물인 눈측 백, 눈향나무, 만병초, 마가목 등은 일정범위의 해발고도에 서 집중적으로 분포하였다. 이는 설악산국립공원의 사면방 향 및 해발고도에 따른 식생구조 변화를 살펴본 기존 연구 결과(Kim et al., 1998;Park et al., 1998;Song et al., 1998;Song and Yun, 2006;Kong, 2007;Hong et al., 2010;Yun et al., 2012;Lee et al., 2014)와 일맥상통하였다.

2) 종수 및 개체수

분리된 7개 군락의 단위면적(100㎡)당 평균 출현 종수 및 개체수 분석을 층위별로 실시한 결과, 평균 출연 종수는 교목층에서 2.48±1.17종, 아교목층 4.83±2.26종, 관목층 6.40±2.29종으로 조사구당 10.68±2.98종이 출현하였다. 전 체 종수 평균을 비롯하여 각 층위별 평균 종수는 군락 Ⅴ에 서 가장 높았다. 이는 설악동코스(SA)에서 비교적 해발고 도가 높은 지역에서 출현한 사스래나무군락을 중심으로 전 체 층위에서 다양한 수종들이 출현한 결과로 판단된다.

층위별 평균 출현 개체수는 교목층 6.39±5.00, 아교목층 12.64±8.18, 관목층 91.84±59.03으로 전체 110.87±63.89 개체가 나타났다. 종수 분석결과와 마찬가지로 군락 Ⅴ에서 층위별 개체수가 가장 높게 나타났는데, 앞서 언급한 사스래 나무군락에서 소경목 상태의 사스래나무가 교목층과 아교 목층에서 다수 생육하고 있어 이에 따른 영향으로 파악된다.

3) 종다양도

7개 군락에 대해 Shannon 종다양도지수(H′) , 균재도(J′) , 우점도(D)를 분석하였다. 각 군락별 종다양도는 각 조사구 의 단위면적(100㎡)을 기준으로 하였으며, 군락 내 포함된 조사구의 평균값을 산출하였다.

종다양도지수는 군락 Ⅳ인 신갈나무-분비나무군락이 0.8805의 수치로 가장 높은 종다양도지수를 나타내었는데, 이는 상대적으로 높은 종수와 낮은 개체수가 군락에 포함되 어 나타난 결과로 판단된다. 각 분류군의 개체수 분포정도 를 의미하는 균재도는 그 값이 1에 가까울수록 종별 개체수 가 균일한 상태를 나타내는데(Brower and Zar, 1977), 신갈 나무-전나무군락(Ⅰ)에서 가장 높게 나타났다.

종의 우점도를 나타내는 우점도는 그 값이 0.9 이상일 때는 한 종이 강하게 우점하고, 0.3~0.7에서는 한 종이 약하 게 우점하거나 두 종이 나누어 우점하고, 0.1~0.3에서는 다 수의 중요종에 의해 우점도가 나누어진다(Whittaker, 1956). 본 연구 대상지 내 식생군락의 우점도는 0.1240~0.2818로 나타났다. 이는 모든 군락이 종별 개체수가 균일한 상태를 보이며, 다수의 중요종이 출현한다는 것이다. 다시 말해, 설 악산국립공원 아고산대 식생군락은 단순림의 형태가 아니 라 혼효림으로써 다양한 수종이 어우러져서 구성되어 있음 을 보여주는 것이다.

4. 아고산대 주요 식생의 분포

우리나라의 아고산대 산림생태계는 과거 빙하기에 한반 도로 이동한 후 현재 산 정상부에만 남아 있어 한반도 내에 서 희귀성이 높은 식물종들이 생육하는 특수생태계를 이루 고 있고, 전 지구적으로도 기후변화에 따른 멸종위험성이 높은 종들이 다수 분포하고 있다(Kim et al., 2019). 한반도 아고산대에 대한 정의와 기준은 오래전부터 논의되어 왔으 며, 그 구분에 따라서는 이견이 있을 수 있다. 통상적으로 산림한계선과 교목한계선에 따라 산지림, 아고산대, 고산대 로 구분할 수 있다. 산림한계선은 위도, 기상·기후 환경, 지 형·토양 입지환경 등에 따라 결정되는 것이므로 아고산지역 을 고도에 따라 일률적으로 구분하는 것은 어려움이 따를 수 있기 때문에 아고산대에서 주로 생육하는 식물이 분포하 는 지역을 살펴봄으로써 아고산대를 규정하는 것이 타당하 다(Kong, 2007).

국립공원공단(KNPS, 1999)은 기존 문헌과 조사 결과를 바탕으로 설악산 아고산대의 주요 수종을 분비나무, 눈잣나 무, 눈향나무, 눈측백, 주목, 눈주목, 사스래나무, 신갈나무, 마가목, 홍월귤, 노랑만병초, 털진달래, 들쭉나무, 땃두릅나 무, 떡버들, 흰인가목 등으로 밝히고 있다. 아고산대를 파악 함에 있어 식생의 차이는 중요한 지표이다(Kong, 2000). 이에 본 연구에서는 신갈나무, 사스래나무, 마가목, 분비나 무, 구상나무, 눈측백, 눈향나무, 만병초를 중심으로 주요 탐 방로의 해발고도별 평균상대우점치(M.I.P.)를 분석하였다.

백담사 탐방로에서는 신갈나무가 해발고도 800m 이상에 서부터 교목한계선에 이르기까지 전 구간에서 고르게 분포 하고 있었다. 다만 백담사 탐방로의 경우 설악산국립공원 북측 탐방로로 타 탐방로와 비교했을 때, 가장 낮은 해발고 도에서 층위구조가 단순해지는 교목한계선에 이르는 것을 알 수 있었다. 한계령 탐방로의 경우, 해발고도 1,101~ 1,200m 구간에서 사스래나무, 분비나무가 출현하였으며 해 발고도가 높아질수록 평균상대우점치가 증가하였다. 해발 고도 1,301~1,400m 구간에서는 사스래나무, 분비나무를 비롯해 마가목, 눈측백, 눈향나무 등 다양한 아고산대 수종 이 집중적으로 분포하였다.

설악동 탐방로의 경우, 해발고도 800~1,000m 구간에서 사스래나무, 분비나무 등 일부 아고산대 식생이 출현하였지 만, 1,101m 이상 구간에서부터 마가목을 비롯하여 사스래 나무(1,201m 이상), 분비나무(1,301m 이상), 주목(1,501m 이상) 등이 출현하였다. 오색 탐방로의 경우, 신갈나무가 전 구간에서 고르게 분포하는 가운데, 마가목(1,101m 이 상), 분비나무(1,201m 이상), 눈측백(1,301~1,400m)이 출 현하였다. 본 연구는 식생구조적 특성을 살펴보고자 교목 층, 아교목층, 관목층 등 다층구조로 분포하고 있는 해발고 도까지만 조사 및 분석을 실시하였지만, 설악산 대청봉지역 의 아고산대 산림식생에 관한 연구(Kwon et al., 2010)를 살펴보면 본 연구의 결과와 유사하게 사면방향 및 해발고도 에 따라 분포하는 식생군락이 다름을 알 수 있었다.

설악산 아고산대의 주요 식생으로 알려져있는 분비나무 의 경우, 탐방로별 최초 출현 해발고도의 차이는 있었지만 출현이후 해발고도가 높아짐에 따라 세력이 점점 확대되는 것을 알 수 있었다. Kim(2021)의 연구결과, 설악산 일대의 분비나무는 같은 Abies속의 지리산 구상나무와 비교하면 생육이 왕성하며 층위별로 치수갱신의 상태가 매우 적절한 것으로 관찰되고 있으나, 탐방객의 방문 빈도가 높아 인위 적인 교란이 많은 것으로 나타났다. 신갈나무는 태백산국립 공원, 월악산국립공원 등에서는 해발고도가 높아짐에 따라 평균상대우점치가 증가한다고 보고되고 있다(Park et al., 2005;Lee et al., 2016). 하지만 설악산 아고산대에서는 해 발고도 상승에 따라 증가하는 경향을 보이나, 아고산대 수 종이 주로 분포하는 지역에서는 오히려 세력이 약해짐을 알 수 있었다. 사스래나무의 경우, 각 탐방로별 최초 출현 해발고도의 차이는 있었지만, 출현 이후 세력을 유지하며 분비나무 및 신갈나무와 함께 주로 교목층에서 생육하며 아고산대 주요 식생군락의 구성원으로 자리잡고 있었다.

5. 관속식물 현황

1) 관속식물상

설악산국립공원 오색지구의 오색분기점~끝청봉구간, 오 색분기점~대청봉구간에서 확인된 관속식물은 총 83과 193 속 289종 4아종 28변종 1품종 322분류군으로 파악되었다 (Table 8). 양치식물은 10과 14속 22종 2변종 24분류군 (7.5%), 나자식물은 3과 5속 8종 8분류군(2.5%), 피자식물 중 쌍자엽식물은 61과 145속 216종 4아종 21변종 241분류군 (74.8%), 단자엽식물은 9과 29속 43종 5변종 1품종 49분류군 (15.2%)이 확인되었다. 이는 우리나라 관속식물 총 4,641분 류군의 약 6.96%에 해당한다(Korea National Arboretum, 2021). 확인된 관속식물상에서 과(family)별로 분포하는 현 황을 살펴보면, 국화과(Asteraceae) 33분류군(10.2%), 장미 과(Rosaceae) 21분류군(6.5%), 백합과(Liliaceae) 17분류군 (5.3%), 벼과(Poaceae) 13분류군(4.0%) 등의 순으로 분포하 였다.

조사구간별 관속식물상을 살펴보면, 오색분기점~끝청봉 구간에서 72과 228분류군, 오색분기점~대청봉구간에서 79 과 269분류군이 확인되었으며, 두 구간에서 공통으로 확인 된 종은 174분류군으로 정리되었다.

2) 멸종위기야생생물

본 조사지역에서 확인된 법정보호종(Ministry of Environment, 2017) 기생꽃[Trientalis europaea subsp. arctica (Fisch. ex Hook.) Hultén, 멸종위기야생식물 II등급] 1분류군이 오색케 이블카 설치를 계획 중인 주체가 제시한 상부정류장 예정부 지 인근에서 확인되었다.

3) IUCN 지정 희귀식물 및 적색목록

본 조사지역에서 확인된 식물 중 IUCN 평가기준에 따른 희귀식물(Korea National Arboretum, 2008)은 눈잣나무, 만주송이풀 등 35분류군이 확인되었으며 등급별로 보면, 희 귀식물의 멸종위기종(CR)에 눈잣나무 1분류군, 위기종 (EN)에 바람꽃, 구실바위취 등 7분류군, 취약종(VU)에 주 목, 등대시호, 댕댕이나무 등 9분류군, 약관심종(LC)에 꽃 개회나무, 참배암차즈기, 금마타리 등 15분류군, 자료부족 종(DD)에 토현삼 등 3분류군이 확인되었다(Table 9).

또한 적색목록(National Institute of Biological Resources, 2012) 기준에 따라 바람꽃, 땃두릅나무 등 22분류군으로 확인되었으며 등급별로 보면, EN(위기)에 만주송이풀 1분류 군, VU(취약)에 눈잣나무, 눈측백, 땃두릅나무, 기생꽃 등 5분류군, NT(준위협)에 백작약과 국화방망이 2분류군, LC (관심대상)에 도깨비부채, 흰인가목, 금강초롱꽃 등 11분류 군, NE(미평가)에 도라지모시대 등 3분류군이 확인되었다 (Table 9).

4) 한반도 고유종

고유종은 지리적으로 한정된 지역에만 분포하는 종을 말 하며, 한반도 내에 국한되어 분포하는 식물종으로 요강나 물, 진범, 태백기린초, 구실바위취, 흰털괭이눈, 산오이풀, 둥근이질풀, 산앵도나무, 참배암차즈기, 그늘송이풀, 청괴 불나무, 금강초롱꽃, 고려엉겅퀴, 사창분취, 각시서덜취, 금 강분취, 두메김의털, 지리대사초, 자주솜대 등 19종의 한반 도 고유종(National Institute of Biological Resources, 2014)이 확인되었다(Table 10).

5) 아고산식물

한반도 내 고산식물에 대해서는 여러 학자들에 의해 연구 가 되었지만 학자들마다 정의하는 아고산식물은 다소 차이 가 있다(Chung, 1989;Lee, 2000). 본 연구에서는 Chung (1989)이 제시한 목록과 기준문헌에는 포함되어 있지 않지 만 주요 분포가 주로 산 정상부, 고산지대 등에 나타나는 식물종을 목록에 포함하였다. 이에 따른 아고산식물로 눈잣 나무, 눈측백, 사스래나무, 두메오리나무, 바람꽃, 땃두릅나 무, 등대시호, 만병초, 기생꽃, 바위구절초 등 58분류군이 확인되었다(Table 11).

6. 종합고찰

설악산 등 고산지역에서 패치상의 점분포 형태로 잔존분 포하는 우리나라 아고산대의 다양한 고산식물과 독특한 경 관은 한반도의 자연사를 복원하는 지표로써 가치가 높으며, 기후변화에 따른 온대성 식물들과의 경쟁에서 밀리거나 서 식지 파괴에 따라 도태될 수 있으므로 지속적인 관심과 보 전이 필요한 곳이다(Kong et al., 2017). 설악산국립공원은 다양한 아고산대 식물이 살아가기 위한 곳으로 우리나라에 서 얼마 남아있지 않은 생물다양성의 보고로 식물지리학적 보전가치가 충분하다고 판단된다.

본 연구결과 설악산국립공원에 자생하는 아고산대 식생 은 사면별로 차이가 있기는 하지만 해발 800~1,000m 구간 에서는 아고산대 식생이 군락형성이 미흡한 상태에서 산재 하여 분포하다가 1,100m 지점부터는 본격적으로 군락을 형 성하면서 출현하기 시작하였으며 해발고도가 높아짐에 따 라 그 세력이 확장되고 있었다. 본 연구의 식생조사는 각 사면별로 해발고도 800m 지점에서 시작하여 식생층위가 비교적 안정적인 교목한계선에 이르기까지 시행하였고, 본 연구의 식물상 조사와 기존 설악산의 해발고도에 따른 식생 형 구분에 관한 연구 결과(Kim et al., 1998;Song et al., 1998;Song and Yun, 2006;Kong, 2007;Hong et al., 2010;Yun et al.,. 2012;Lee et al., 2014) 등을 고려한다면, 설악산국립공원의 경우 해발고도 1,100m 이상지역은 아고 산대 식생이 분포하며, 800~1,000m 구간은 아고산대 식생 요소가 공존하는 것으로 판단된다. 일본의 경우 수직 분포 는 시코쿠에서 1,800m, 중부지방에서 1,500m, 우리나라의 강원도와 비슷한 동북 지방에서 800m를 하한으로 보고 있 어(Karizumi, 1980) 본 연구결과와 유사하다. 전 지구적 당 면과제인 기후변화와 생물종다양성 등을 고려했을 때 설악 산국립공원의 해발고도 1,100m 이상 지역은 특별히 보호할 필요가 있는 곳으로 적극적인 보전을 위해서는 이보다 낮은 해발고도 중 아고산 식생요소가 공존하는 구간인 800m에 서부터 완충지역으로 설정하는 등 체계적으로 보전관리 할 필요가 있다고 판단된다. 아고산대의 식생분포 특성이 지역 적 환경특성 특히, 아고산대의 물리적 환경, 면적, 적설량 등에 따라 식생분포가 달라지는 점(Sugita, 1987)을 고려하 면 설악산국립공원 아고산대는 희소성을 가지고 있다고 할 수 있다.

식물은 기후환경 변화에 따른 이동속도가 더디고, 현재 설악산에서 생육하고 있는 아고산대 식물들의 빈도와 밀도 가 높지 않은 점을 감안하면 미래의 환경변화에 적절하게 대응하기 위해서는 아고산 식생 요소 공존구간까지의 적극 적인 보호가 필요하다. 특히 공존구간의 아고산대 식물 생 육지는 전석지, 계곡부, 큰 바위 아래 그늘 등 지형 특성에 의해 형성된 소규모 서식처로서 외부간섭에 매우 취약한 구조를 보인다.

아고산대에서 인간의 과도한 간섭은 식생의 높이, 식피율 및 종다양성을 감소시키고, 식생의 종조성의 변화를 통하여 식생구조의 변화를 유발한다(Lee et al., 2002). 설악산의 아고산대는 열악한 기후 조건과 낮은 생산성으로 인해 일단 훼손되거나 파괴되면 원상 복구가 불가능하거나 생산력이 낮아 회복속도가 더딘 지역으로(Kong, 2000) 이용과 관리 에 신중한 태도로 접근해야 한다.