서 론

도시화·산업화에 따라 대규모 자연환경이 파괴되면서 환 경부와 산림청 등 여러 정부 부처에서는 생태계서비스 저하 등을 우려하여, 식생복원을 통한 생태계 복원사업을 근래에 빈번하게 추진하고 있다(Cho, 2021). 대표적 복원사업 사례 로서 2001년부터 추진된 환경부의 생태복원사업이 생태계 보전협력금 반환사업(일명, 자연마당)인데 생물다양성 증 진 등의 생태복원 취지와는 거리가 먼 식재설계와 식물종 선정이 이루어졌다고 Cho(2021)는 지적하였다. 또 4대강 수계에서 환경부는 복원사업을 추진하여 오염물질 저감 등 효과적인 수자원 관리를 꾀하고 있으나, 성목 위주의 조경 식재 방식(Jo and Park, 2016;Kim, 2009)으로 조성된 생물 다양성이 낮은 단순림은 본래 목적 달성에는 제한적이라고 여러 기왕의 보고(Kim, 2009;Jo and Park, 2016)에서 밝혔 다. 산림청은 2019년 산림자원의 조성 및 관리에 관한 법률 이 개정·공포되면서 산림복원사업을 적극적으로 추진하였 는데 특히, 전남은 산림청으로부터 예산지원을 받아 섬숲생 태복원사업을 본격화하고 있다(Park et al., 2021). 그러나 섬지역의 복원사업에 대한 관계자의 이해력 부족과 현장실 무 매뉴얼 부재 등으로 복원사업 추진에 어려움이 있다고 Park et al.,(2021)은 보고했다. 이처럼 복원개념의 몰이해, 가이드라인 부재, 추진체제의 미구축 등으로 외래식물의 도 입(Ki and Kim, 2012)과 몇몇 종의 저밀도 식재(Jo and Park, 2016), 중경목 식재 등 조경 방식대로 복원사업이 이 루어지는 사례가 많았다(Cho, 2021).

이 방식으로 시행된 복원지는 자연림(천연림)의 구조와 기능이 달라, 생물다양성이 낮은 단층 녹지가 만들어져(Jo and Park, 2016;Korea Environment Institute, 2007) 성공 적인 결과물로 보기 어렵다고 본다. 그뿐만 아니라 제초작 업 등 지속해서 유지관리비가 소요되고(Jo et al., 2014), 식재목의 고사율 증가(Korea Environment Institute, 2007;Park, 2015)로 경제적으로 손실이 크다고 할 수 있다(Kim, 2018). 자연림 복원사업은 잠재자연식생(참조생태계)을 참 조하여(Clewell and Aronson, 2013), 그 지역의 자생식물을 심어서 생태적 기능과 구조 등 동질성 회복을 복원 목표로 설정되어야 하고(Kim, 2020), 생태천이를 통해 생태계의 건강성와 온전성(Andel and Aronson, 2006)을 담보할 수 있는 생태계 기반을 조성하는 복원사업이 되어야 하는데 실제 복원사업은 그렇지 않은 실정이다(Jo and Park, 2016;Cho, 2021;Park et al., 2021).

한편, 일본에서는 1970년대부터 대규모 훼손지 등을 복원하기 위한 宮脇(Miyawaki)의 일명 ‘Ecological tree planting’이라는 생태복원기법이 보편화되었다. 잠재자연식 생을 참조하여 자연림과 비슷한 숲을 만들려는 이 기법은 식재기반을 조성하여 여러 자생수목을 고밀도로 심는 방식 이다. 이 식재기법은 자연림과 같은 숲을 재조성하는 데 성공 적인 방식이라고 평가되었다(Miyawaki et al., 1993). 현재 일본뿐만 아니라 동남아시아, 중국, 남미 아마존, 아프리카 케냐 등에 보급(Kameyama et al., 1989, Miyawaki et al., 1993;Meguro, 2000;Hayashi et al., 2018)이 되었고, 생장 량 평가, 식생구조 발달, 토양동물 변화, 간벌에 따른 밀도관 리 평가 등 다양한 측면에서 복원 효과성 등이 밝혀졌다 (Aoki and Harada, 1985;Meguro et al., 2005;Takasuna and Takayama, 2011). 그러나 우리나라에서는 생태학적 식 재기법과 관련하여 Korea Environment Institute(2007)와 Kim(2011) 등의 이론적인 연구사례 보고와 배식모델(Kim, 2007;Hong et al., 2010)이 개발되었다. 하지만, 체계적 실험 연구를 통해 그 효과를 검증한 사례는 찾아보기 어렵다.

따라서 본 연구에서는 잠재자연식생을 모방해 다양한 수 종의 묘목을 고밀도로 심는 생태학적 식재기법(모듈군락식 재)이 기존 성목 식재보다 자연림 복원 효과성이 뛰어난지 를 검증하고자 야외 실험을 했다. 또한 모듈군락식재기법의 식재밀도 차이에 따라 생장이 촉진되는지, 또 식피율이 높 아지는지를 알아보았다.

연구방법

1. 연구내용

도시 조경공간의 단층 녹지와 달리, 자연림의 구조와 기 능이 비슷한 안정된 숲을 만들기 위해 새로운 식재기법이 필요하다(Korea Environment Institute, 2007;Kwon, 1997). 조경식재방식처럼 큰나무(성목)를 넓게 띄어 심는 성목식 재는 단층 구조의 생물다양성이 낮은 단순림이 만들어진다 (Jo and Park, 2016). 이 방식으로는 생태계의 건강성과 온 전성이라는 측면(Andel and Aronson, 2006)에서 자연림 복 원이 어렵다고 판단했다. 이런 문제점을 극복하고자 개발된 생태학적 식재기법인 군락식재(Oh, 1986;Kameyama et al., 1989)는 자연생태계를 모방하여 배식하는 방식이다. 이 방식과 함께 식재기반 조성+다종(多種) 식재+묘목 식재+ 고밀도 식재를 한 덩어리로 묶어(모듈화) 시행하는 식재 기법을 ‘자연림 모듈군락식재’로 조작적 정의(operational definition)를 하였다. 이 기법은 종조성과 층위구조 등이 비슷한 자연림을 복원할 수 있으며, 유지관리를 최소화하여 조기에 자연림 재현이 가능할 거라 생각된다. 이 기법의 효 과성을 검증하고자 모듈군락식재(이하, 모듈군락식재구, modular community planting plot)를 처리구(treatment plot)로 하는 실험설계를 구상했다. 기존 큰나무 위주로 심 는 성목(成木)식재(이하, 성목식재구, mature trees planting plot)를 대조구(control plot)로 설정했다. 시간 경과에 따른 공시재료의 생존율, 생장량(수고, 수관폭, 근원직경), 식피 율을 측정하여, 서로의 자연림 복원 효과성을 비교하는 검 증실험을 야외에서 시행하였다.

2. 연구방법

1) 실험지 조성

실험 조성지는 전남 화순군 사평면 검산리 26-1번지이며, 영산강·섬진강 수계관리위원회에서 2009년에 매수한 상수 원보호구역 내에 있다. 이곳은 과거 과수원으로 이용했고, 해발고는 160m로 거의 평지에 가깝다. 또 실험지 주위에 높은 산지나 큰 나무가 없어 생육실험에 있어 입사광 등의 환경조건이 균질한 편이었다(Figure 1). 이곳의 토양 화학 성과 물리성을 Table 1에 나타냈고, 이를 한국조경학회 조 경설계기준(2007)의 토양평가 기준으로 평가해보면, 화학 성의 유기물함량(OM) 2.16%, 칼륨(K⁺) 0.60 cmol+/kg이 라서 하급에 해당했다. 물리성에선 공극률(Porosity) 41.40%, 포화투수계수(Ks) 3.096×10^-5㎝/sec라서 각각 하급, 불량으 로 평가되었다. 토양 비옥도보다 특히 이곳의 토양은 지나 치게 다져져 공극률이 낮아 배수성이 불량해 식물 생육에 악영향을 줄 것으로 판단된다. 다른 토양 항목들은 상급, 중급으로 평가되어 수목 생육에 큰 문제가 없어 보였다.

이 문제를 개선하고자 2019년 4월 11일∼5월 4일에 기존 수목과 지피식물을 제거한 뒤에 토양검사 결과에 근거해, 깊이 1m까지 고토석회(입상) 2㎏/㎥를 시비했고, 이후에 부 숙유기질비료(성분비 우분 45%, 계분 18%, 돈분 15%, 톱밥 13% 등) 0.4㎏/㎥를 혼합했다. 빗물이 정체되지 않도록 처 리구별로 높이 1m 정도로 성토하여 처리구를 조성하였다 (Figure 2). 단, 성목식재구는 기존 조경식재방식을 따르기 위해 부지를 정지한 뒤에 대조구 경계부를 깊이 0.6m로 파 서 대조구를 구획했고, 식재구덩이에만 부숙유기질 비료를 시비해 식재했다. 실험지 총면적은 약 3,100㎡인데 이곳에 모듈군락식재구는 3주/㎡ 처리구와 1주/㎡ 처리구를 각 6개 씩 임의로 배치했고, 대조구인 성목식재구는 6개를 조성했다. 시험구(처리구+대조구)는 총 18개이며, 1개당 크기는 100 ㎡(10m×10m)이었다(Figure 1). 성목식재구를 한쪽으로 몰 아 배치했는데 이는 모듈군락식재구는 전체 부지의 식재기 반 개선이 필요했고, 성목식재구의 큰나무가 그늘을 만들어 모듈군락식재구의 묘목(공시재료) 생육에 영향을 줄 수 있 기 때문이었다.

묘목을 심은 모듈군락식재구 전체 주위에는 윤형 철망울 타리를 설치하여 멧돼지 등 유해 야생동물의 영향을 막았 다. 또 시험구 사이에 2m의 관리통로를 만들고, 그 위에 방초매트를 깔아 외부 변수를 줄이고자 하였다.

2) 공시재료 및 식재

Ministry of Environment(2011)와 영산강·섬진강수계 일원 의 제4차 전국자연환경조사(National Institute of Ecology, 2018)의 식물군락을 검토한 결과, 온대 천이계열상 중·후기 에 출현하고 저지대에 넓게 분포하는 식생이 상수리나무군 락이라고 판단했다. 이 군락을 복원 목표로 설정하여, 출현 빈도와 층위구조(성상), 수급성을 고려해 상수리나무, 느티 나무, 산벚나무, 팥배나무, 때죽나무, 산딸나무, 자귀나무 총 7종을 실험의 공시재료로 선정했다. 자귀나무는 천이 초기 에 출현하는 종으로 생장속도가 타 수종보다 빨라 조기에 수관층을 형성하므로(Edward and Dennis, 1993), 환경압을 완화하고 자기시비(自己施肥) 효과를 꾀하기 위해 선정하 였다. 성목식재구는 대조구로서 이곳에 상수리나무, 느티나 무, 산딸나무, 때죽나무를 심어 모듈군락식재구의 생장량 등과 비교했다. 모듈군락식재구의 식재밀도는 3주/㎡(100 ㎡당 300주)와 1주/㎡(100㎡당 100주)이며, 산지 조림의 식 재밀도는 0.3주/㎡(100㎡당 30주)인데(Song, 2017) 비해 이것은 상당히 고밀도 식재이다. 이를 통해 식재밀도가 높 을수록 수종 간에 경쟁으로 인해 수고 등의 생장량이 촉진 되는지, 또 어느 시점에 지표면을 덮는지 검토하고자 했다.

3주/㎡ 모듈군락식재구에는 상수리나무 120주(식재비율 40%), 느티나무·산벚나무·팥배나무 등은 30주씩(10%) 총 300주를 심었다. 1주/㎡ 모듈군락식재구는 수종별로 1/3로 수량을 줄여 실험설계를 했다(Table 2). 이 수종의 수고는 0.4m~0.7m(1∼2년생 묘목)였고, 묘목판매장(충북 옥천)에 서 구매하여 바로 실험지에 심었다. 성목식재구의 경우에는 기존 식재간격(5m)을 고려해 상수리나무 3주, 느티나무와 산딸나무 각 2주, 때죽나무 1주를 심었다. 이 수목은 수고 (H) 2.8~4.5m, 근원직경 약 8㎝로서 인근 조경수 농장(전 남)에서 구매해 뿌리분을 제조하는 등의 기존 방식과 같게 해서 심었다. 모듈군락식재구에는 목재 파쇄칩을 지표면에 서 10㎝ 두께로 포설하여 제초방제 효과(Jo et al., 2013)와 토양개량 효과(Kwon, 1997)를 노렸다. 2019년 5월 2일에 공시재료를 심은 후에 바로 관수를 충분히 했고, 이후에는 성목식재구에만 예초 등의 사후관리를 실시했다.

3. 조사 및 분석

2019년 5월에 묘목의 수고에 대한 기초자료를 측정한 뒤 수목을 심은 후의 첫 조사를 2019년 10월에 했고, 이후에는 2020년의 7월과 10월, 2021년 7월에 걸쳐서 생존율과 수고, 수관폭, 근원직경, 식피율을 측정했다. 생존율을 산정할 때 식재수목의 주간(줄기)이 죽더라도 근맹아가 발생하면 살 아있는 것으로 판단했다. 수고, 수관폭, 근원직경의 생장량 조사 시에는 조사대상 수목마다 라벨을 달면서 고유 번호를 부여하여, 측정오차를 최소화했다. 수고는 지표면에서 수목 정상부까지 수직거리로 했고, 수관폭은 수관축을 중심으로 최장(最長)과 최단(最短)을 측정해 그 값을 합하여 나눈 값 으로 했다. 근원직경 측정은 모듈군락식재구는 멀칭재와 접 한 줄기로 측정했고, 성목식재구의 근원직경은 지표면과 접 한 부위에 흰색 페인트를 환상으로 칠해 같은 지점을 측정 했다. 또한 근원직경은 장경(長徑)과 단경(短徑)을 측정하 여 나눈 값으로 해서 측정오차를 줄였다. 상대 수고의 경우 는 (26개월 후의 수고 – 식재 당시의 수고) / 식재 당시의 수고 × 100으로 계산했고, 수관폭과 근원직경의 경우는 21 개월 후의 생장량으로 하였다. 식피율은 수관이 지표를 덮 는 정도인데 실험지 정중앙에서 드론(DJI사 GL300F)으로 수직 아래로 디지털 사진을 촬영하여, 화상의 녹색 부분을 수관면적으로 간주하여 Auto CAD 18로 산출했다. 수관면 적/시험구 면적×100으로 식피율을 계산했다. 수종별 측정 된 데이터(2019.5∼2021.7)를 이용하여, 선형 회귀식을 계 산한 후에 향후 수고생장을 예측하여 시험구간 비교하였다.

각 측정된 생존률, 수고, 수관폭, 근원직경 등을 통계프로 그램 SPSS ver.22(IBM)를 활용하여 일원분산분석(oneway- ANOVA)을 시행하여 시험구별 차이를 검증하였다.

결과 및 고찰

1. 수목 생존율

공시재료인 수목을 심은 직후에는 시험구(모듈군락식재 구, 성목식재구)에서 모두 생존했으나, 26개월 후에는 시험 구별 유의적인 차이를 보였다(P<0.05). 1주/㎡ 모듈군락식 재구의 생존율이 96.0%로 가장 높았고, 3주/㎡ 모듈군락식 재구가 89.0%, 성목식재구가 85.0%이었다(Figure 3). 이처 럼 모듈군락식재구의 생존율이 높았는데 그 까닭은 1∼2년 생 묘목을 심어 이식스트레스가 적었기(Kameyama, et al., 1989) 때문일 것이다. 3주/㎡ 모듈군락식재구의 생존율이 1주/㎡ 모듈군락식재구보다 낮았는데 이는 고밀도 식재에 따른 개체간 경쟁이 심화하여 자연도태 현상(Meguro et al., 2005;Ministry of Environment, 2014)이 일어났기 때문이 라 판단된다.

성목식재구의 생존율이 85.0%(고사율 15%)로 가장 고 사목이 많았는데 인천 송도 낙엽활엽교목의 하자율이 24% (Kim, 2008), 광주 공원녹지의 낙엽교목 하자율은 26.0% (Kim, 2018)이었다. 하자율을 고사목으로 본다면 이 사례 들의 고사율은 20% 중반대인데 비해 이곳의 고사율은 15% 로 낮은 수준이었다. 조경수의 하자 원인은 식재 시기, 이식 스트레스, 토양 조건, 유지관리 등 다양한데 성목식재구는 이식스트레스에 의한 활착율이 낮고(Watson, 2005), 또한 토양의 용적밀도가 높으며, 투수성이 낮아 식물뿌리 발달에 부정적인 영향을 주었기 때문이라고 본다. 천이 초기단계에 는 개체간 경쟁이 심해져 자연도태가 흔히 나타나며, 천이 중·후기에는 종간 상호관계가 안정화되어 이 현상이 줄어든 다(Nakashima et al., 1998;Ministry of Environment, 2014). 이처럼 모듈군락식재구의 고사목은 식재공사 하자 가 아니라 식생 발달과정의 자연스러운 현상이라고 볼 수 있다.

2. 수목 생장량

식재 당시와 21~26개월 후의 시험구별 수목 생장량(수 고, 수관폭, 근원직경)을 Figure 4에 나타냈는데 성목식재구 가 모듈군락식재구(3주/㎡, 1주/㎡)보다 유의적으로 높았다 (P<0.05). 하지만 이것은 식재 당시부터 공시재료의 차이라 서 큰 의미가 없다. 식재밀도에 따른 수고 생장량 차이를 기대했는데 모듈군락식재구 3주/㎡와 1주/㎡ 간에 3주/㎡ 식재구가 약간 높았지만, 유의적인 차이를 보이지 않았다 (P<0.05). 반대로 식재밀도별 수관폭과 근원직경은 유의하 게 낮은 경향을 보였다. 한편, 성목식재구의 26개월 후의 수고 상대생장량은 5.3%로 미미했지만, 모듈군락식재구는 3주/㎡(282.2%)와 1주/㎡(275.8%)로 큰 폭으로 늘어나 유 의미한 결과를 보였다. 이런 경향은 수관폭과 근원직경의 상대생장량도 같았다.

성목식재구의 상대생장율이 저조했는데 이곳의 공시재료는 성목이라서 굴취 과정에서 대부분 뿌리가 잘려 이식되었다. 이식 후에 활착률 저조(Watson, 2005;Korea Environment Institute, 2007)뿐만 아니라, 생장량 감소(Ki and Kim, 2012;Jo and Park, 2017)와 수세 위축(Kwon, 1997) 등의 이식스트레스로 인해 이식 초기에 원활한 수목 생장이 힘들 기(Jo and Park, 2017) 때문이라 판단된다. 이와 같은 현상 은 조경식재공사 사례(Ki and Kim, 2012;Jo and Park, 2017;Bae and Lee, 2019)에서 흔히 나타나는데 성목 이식 시 T/R율의 불균형에 의한 이식스트레스를 주요 원인으로 꼽고 있다. 반면, 모듈군락식재구의 묘목은 초기환경에 적 응과 활착이 뛰어나(Kwon, 1997;JGRDC, 1997) 초기 생 장량에 긍정적인 영향을 미쳤을 것이다. 성상, 생장속도 등 생리생태적 특성이 다른 7종의 묘목을 고밀도로 심어 초기생장이 커지면서 상호보완적으로 환경압을 완화했고 (Meguro, 2000), 토양개량과 멀칭도 유효했을 것으로 본다.

모듈군락식재구 식재밀도별 생장량의 유의적 차이를 보 이지 않았지만, 1주/㎡ 식재구보다 3주/㎡ 식재구의 수고생 장량이 높았고, 수관폭과 근원직경은 낮은 경향을 보였다. Noh et al.,(2020)는 묘목의 식재밀도가 높았을때 수고와 근원직경의 생장량이 많아지는 경향을 보였다고 밝혔다. 또, Kweon(1976)과 Lee et al.,(2008)는 수고생장은 높았지 만, 직경생장은 낮았다고 보고했다. 여러 사례에서 입목밀 도가 높을수록 수고생장은 늘어나고, 비대생장이 줄어드는 것(Lee et al., 2008;Harada and Ishikawa, 2014)으로 알려 져 있다.

이는 인위적 토양 무기염류와 수분 공급이 없는 자연 상 태에서 입목밀도가 높을수록 수목 개체간 경쟁으로 도태압 이 높아져(Bormann, 1965;Meguro et al., 2005;Takasuna and Takayama, 2011;Harada and Ishikawa, 2014), 도태를 회피하려는 수목생리의 특성에 의해 수고생장이 촉진 (Salisbury and Ross, 1992;Meguro et al., 2005)되기 때문 일 것이다. 반면, 지나치게 입목밀도가 높으면 개체의 수관 이 겹쳐 하부에 태양광이 충분하게 도달하지 않아 하부 가 지가 죽어 수관고와 수관폭이 작아져(Kim and Park, 2021) 광합성량이 줄어들어 비대성장에 악영향을 준다(Fujimori et al., 1984;Kanazawa et al., 1990). 식재밀도에 따른 수고, 근원직경 등의 생장량 변화는 본 연구의 결과로는 불명확하 지만, 중경목을 이식한 성목식재구보다 묘목을 심은 모듈군 락식재구의 생장량이 더 많다는 점은 확인되었다.

3. 식피율 변화

3주/㎡ 모듈군락식재구의 식피율이 14개월 후에 123.5% 로 가장 높았고, 처리구 경계(면적 100㎡) 밖으로 수목이 자라나 100%를 넘겼다(Figure 5). 1주/㎡ 모듈군락식재구 는 78.8%로 아직 100%에 도달하지 못했지만, 23개월 전에 지표면을 완전히 덮었다. 반면, 성목식재구는 14개월에 22.5%, 23개월에는 16.4%로 오히려 식피율이 낮아졌는데 이는 앞서 언급했듯이 이식스트레스로 인한 수세 위축 등이 원인일 것이다. 3주/㎡ 모듈군락식재구가 23개월에 식피율 이 약간 줄어든 것은 개체간 심한 경쟁으로 인해 자귀나무 가 일부 도태했기 때문이었다.

4대강 수계의 수변녹지 조성지의 경우에는 수목 식피율 이 28%로 낮아 지표면에 입사광이 많으므로 초본 등의 양 수성 선구식물이 대량 발생하였다. 이 선구식물과 식재수목 은 토양수분이나 무기염류, 태양광 등의 경합으로 인해 식 재수목의 생장이 불량해지거나 고사하기도 하여, 유지관리 비로 매년 제초비용이 증가하고 있다(Jo et al., 2014). 이런 현상은 산지 조림지에서 나타나는데 개벌한 후에 1∼2년생 조림목을 3,000주/ha(0.3주/㎡)로 낮은 조림밀도로 심으므 로 조림목 생존과 생육을 보장하기 위해 풀베기, 덩굴제거 등을 5년간 1∼2회/년 적극적으로 사후관리를 시행한다 (Song, 2017). 상기 결과에서 보았듯이 고밀도 식재는 조기 에 수관이 울폐되어 선구식물(양지성 식물)의 대량 발생을 1∼2년 안에 제어할 수 있었다. 이런 점에서 유지관리비를 절감하는 효과(JGRDC, 1997;Kameyama et al., 1989)가 뛰어나다고 볼 수 있다.

4. 수고생장 예측

모듈군락식재구의 상수리나무 수고는 6.5년에 6.0∼6.2m까 지 자라나 성목식재구를 추월할 것으로 예측되었다(Figure 7). 느티나무의 경우에는 5년, 산딸나무와 때죽나무는 5.5년이 지나면 성목식재구보다 더 높이 자라는 것으로 분석되었다. 본 실험과 비슷한 보고로서 Takasuna and Takayama(2011) 는 졸참나무 등의 8종 묘목을 고밀도(1주/㎡)로 혼식한 후 15년이 지난 시점에 수고가 약 11m까지 자랐다고 하였다. 또 JGRDC(1997)는 고밀도 식재 후 유묘의 수고 변화를 보 고했는데 3∼4년에는 수고 2m, 5∼6년에는 3∼5m까지 자랐 다고 밝혔다. 이런 조건에서는 보통 10년이 지나 8~10m까 지 수고가 생장한다고 Murakami et al.,(2018)가 보고했다.

이 연구 결과와 상기 사례에서 보았듯이 고밀도로 심은 묘목의 수고가 가파르게 자라서 5∼6.5년에 성목보다 더 높이 자란다는 점을 알 수 있었다. 이런 결과의 원인으로선 묘목식재에 따른 이식스트레스 저감, 고밀도 식재에 따른 밀도효과, 토양개량 등일 것으로 판단된다.

5. 종합고찰

모듈군락식재기법의 식생복원 효과성을 검증했는데 그 결과로서 모듈군락식재구의 생존율과 상대생장량이 성목 식재구보다 높았다. 모듈군락식재구는 식재밀도별 1주/㎡ 일때보다 3주/㎡일때 수고생장이 촉진되는 경향을 보였으 며, 수관폭·근원직경의 생장량은 3주/㎡일때보다 1주/㎡일 때 촉진되는 경향을 보였다. 모듈군락식재구의 식피율은 23 개월 이전에 지표면을 완전히 덮었는데 성목식재구는 이식 스트레스로 인해 오히려 식피율이 낮아졌다. 고밀도로 심은 모듈군락식재구의 묘목이 자라서 5∼6.5년 만에 성목식재 구의 수목보다 더 높이 자랄 것으로 예측되었다. 이런 결과 를 이끈 원인은 다종(多種)·묘목·고밀도 식재와 토양개량· 멀칭 등의 식재기반 정비 때문이라 본다. 즉, 묘목은 성목보 다 식재 후 환경 적응력이 뛰어나(Kwon, 1997;JGRDC, 1997) 생존율이 높고 로지스틱 생장모델에서 알 수 있듯이 초기 생장량이 많았다. 다양한 자생수종 고밀도 혼식은 상 호보완적 환경압을 완화(Meguro, 2000)하는 동시에 개체 간 경쟁을 유발해 수고, 식피율 등의 생장량 촉진(Salisbury and Ross, 1992;Meguro et al., 2005)을 이끌었다. 더불어, 고토석회와 부숙유기질비료 시비, 멀칭 등의 토양개선을 통 한 식재기반 정비가 묘목의 활착력 상승과 생장량 촉진에 유효했다고 본다. 이처럼 모듈군락식재기법은 식재수종의 빠른 생장과 조기에 수관을 울폐시켜, Kameyama et al., (1989)와 JGRDC(1997)가 지적했듯이 제초 등 유지관리비 의 절감 효과가 뛰어날 것이다.

이 기법으로 만들어진 숲은 앞으로 다종의 묘목이 자라면 서 생리생태적 특성 차이로 인해 수관 층위 형성 등의 자연 림 구조와 기능이 비슷해질 것이다. 수관 형성에 따른 하층 식생이 안정화되면서 조류, 설치류 등의 야생동물이 이곳으 로 종자를 가지고 들어올 것이다(Kameyama et al., 1989). 비록 7종밖에 심지 않았더라도 이런 종자산포는 자연림과 비슷한 종조성을 갖도록 하는 촉발요인이 된다(Kameyama et al., 2005). 또 개체의 자연도태와 수목의 생장량 촉진은 토양 내로 지속해서 유기물 공급량이 늘어나, 토양구조 발 달과 토양 유기체 증가로 인해 토양생태계가 발달하고 (Suzuki et al., 1998;Aoki and Harada, 1985), 이로 인한 원활한 물질순환은 숲 발달에 긍정적인 영향과 함께 탄소저 장량 증가로 이어질 거라 기대된다. 반면, 고밀도 식재로 조성된 숲은 수목이 허약하게 밀생하여 임상이 어두워져 종다양성이 낮다는 문제점을 JGRDC(1997)가 지적하면서 향후 입목밀도 관리가 필요하다고 밝혔다. 이 보고는 일본 의 난온대 상록활엽수종 위주로 만들어진 숲에서의 문제점 이라 보며, 본 연구처럼 낙엽활엽수종으로 구성된 숲에서 다른 결과가 보일 거라 생각되지만 지켜봐야 한다.

훼손된 생태계를 원래 상태로 되돌리는 행위를 ‘생태복원 (ecological restoration)’이라고 하는데 현실적으로 이상적인 원시 생태계 재창조는 불가능하다(Andel and Aronson, 2006). 실제 복원사업의 결과물은 복원대상지 인근의 자연 림 또는 잠재자연식생(참조생태계)과 유사하게 수관 층위를 형성하고 생물다양성이 늘어나서 식물군락의 구조와 기능 이 갖춰진 숲이어야 한다(Kim, 2011). 그러나 기존 성목식 재 방식으로 조성된 단층 구조의 생물다양성이 낮은 단순림 은 자연림의 구조(층위, 종조성 등)와 기능(생태계서비스 등)이 본질부터 달라 성공적인 복원사업의 결과물로 볼 수 없다. 또 이 방식은 이식스트레스로 활착과 생육이 늦고, 고사 등의 하자가 빈번하며(Watson, 2005;Park, 2015;Jo and Park, 2016;Bae and Lee, 2019), 이식 후 유지관리로 인해 과도한 에너지가 투입된다(Jo and Park, 2016). 이에 비해 모듈군락식재기법은 묘목을 고밀도로 심으므로 빠른 생장과 조기 수관울폐로 인해 사업예산과 유지관리비가 절 감될 것이다. 10∼20년 이내 자연스러운 층위 구조가 발달 하고, 외부로부터 종 유입에 따라 생물다양성이 늘어나 식생 구조와 기능이 자연림과 비슷한 숲이 만들어질 것으로 본다. 이 방식은 복원대상지에서 적절한 과정(식생 발달과정 또는 천이계열)을 수행하는 생태계 기반을 만들므로 지역생태계 의 천이계열이라는 경로를 역행하지 않고, 그 시간을 단축한 다는 점에서 자연림 복원의 효과성이 크다고 본다.

아직 실험 초기라서 식재밀도에 따른 생장량 차이, 야생 동물에 의한 종 유입, 층위 구조 형성, 토양구조 및 토양생태 계의 발달 등 자료 수집이 미흡하거나 검증이 부족할 수 있다. 장기 모니터링을 통한 후속적인 연구와 자료를 구축 함으로써 식생복원의 표준화된 식재 모델이 되길 기대한다.