서 론

우리나라 산림복원의 역사는 황폐한 산림의 조기녹화와 자연재해로부터 벗어나기 위한 사방사업 위주의 것이었으 나 산림의 지속가능성과 생물다양성, 생태적 완결성의 증진 을 위한 관리개념이 변화함에 따라 산림복원에 대한 접근법 도 생태적·경관적 차원의 새로운 패러다임으로 변화되어 왔 다(Son et al., 2016). 근래에 이르러서는 산림생태계 복원은 저하, 훼손, 파괴된 생태계의 회복을 도와주는 과정(Society for Ecological Restoration International Science & Policy Working Group, 2004)으로 복원을 위한 행위의 연속성에 의미를 두고(Kim et al., 2016), 훼손된 생태계의 구조와 기능을 회복시키는 것을 목적으로 다양한 방법의 적용을 통해 행해지고 있다(Son et al., 2016). 2015년 파리협정 발 효 이후 국제사회에서는 탄소중립 이행을 위해 산림복원의 역할을 중요하게 여기고 있으며, 이에 체계적인 생태복원사 업의 추진을 위해 정부부처인 산림청은 2019년 ^『산림자원 의 조성 및 관리에 관한 법률_』(일부개정, 2019. 1. 8.)에, 환경부는 2021년 ^『자연환경보전법_』(일부개정, 2021. 1. 5.) 에 복원 관련 내용을 반영하여 개정하였다.

국내 산림청 주도 산림복원사업은 2006년부터 2020년까 지 약 603㏊에 달하고, 연간 사업량은 증가하는 추세에 있 다[Korea Forest Service(KFS), 2022]. 또한 2019년 법률 정비 이후 산림복원기본계획을 수립하고 산림복원대상지 실태조사와 타당성평가, 복원사업의 계획 및 실행, 사후 모 니터링까지의 단계별 추진절차를 수립하여 복원사업을 시 행하고(KFS, 2022), 2020년 ^『산림복원용 자생식물 및 자연 재료의 공급 등에 관한 고시_』(제정, 2020. 9. 7.), 2021년 자생식물 복원소재 공급체계 구축방안 등 자생식물 관련 정책 개발 및 사업 수행 노력도 함께 이어가고 있다.

지금까지의 산림복원사업은 백두대간지역, 민북지역, 도 서지역, 일반산림지역 등 전국 산림지역에서 폭넓게 수행되 어 왔으며, 폐경작지나 폐채광·채석지, 시설물 철거지, 도로 개설에 의한 생태계 단절구간, 산사태발생지, 산불발생지, 육화진행 중인 산림습원 등 다양한 훼손 유형에 대해 생태 적 건강성 개선을 위해 실시되어 왔다. 하지만 산림복원사 업지 주변 환경적 특성 및 복원사업 추진과정에서 발생하는 인위적 영향에 따라 유입되는 자생식물, 귀화식물 등이 나 타나게 되어 사업 전 또는 주변 산림과의 종 조성 변화가 발생하게 되므로 복원사업 후 식생과 식물상의 변화에 대한 모니터링을 통해 식생복원 효과를 높일 수 있는 올바른 방 향 설정이 필요하다.

산림복원분야에서 수행된 식물복원 사례 및 모니터링 연 구는 초기에 폐탄광 경석지 식생복원을 위한 식물군집 조 사·분석(Kim et al., 2000) 등 녹화사업지를 식생복원 관점 에서 분석한 연구가 대부분이었으나, Oh and Park(2003)의 생태복원지 사례연구를 통해 복원 계획 및 구상에 관한 연 구에서 본격적인 생태복원지로 대상지를 전환하였다. Kim et al.(2015)은 원식생 복원을 위한 매토종자 활용의 필요성 과 활용 방안을 제시, Kang et al.(2017)은 비오톱 공법 및 소경목 군락 식재, 산림표토포설 등의 공법 비교 후 모니터 링 연구를 통해 복원지 설계 및 복원 방법의 기술적 향상을 위한 연구로 범위를 확대하였다. 최근에는 산림생태계 복원 이후 식생의 회복성과 천이 경향, 산림 변화 상태 분석을 위한 모니터링 연구(Kim et al., 2020)와 복원사업의 식재 및 유입 식물의 현황 파악과 식재식물의 문제점에 대한 연 구(Lee et al., 2020)와 같이 서식지의 생태적 관점의 복원 효과 또는 질적 개선방향을 위한 연구가 수행되고 있다. 하 지만 복원사업 후 귀화식물과 생태계교란 식물의 변화상에 대한 정보는 복원사업의 다양성만큼이나 많은 모니터링 정 보를 필요로 한다. 지금까지 관련 연구는 특정 대상지 중심 으로 범위가 제한된 연구가 주로 수행되어 산림복원지에 나타나는 귀화식물의 근본적인 원인과 사업유형별 특성을 확인하는데 부족한 실정이므로 전국, 권역 또는 지역 스케 일별 다양한 산림복원사업유형이 반영되어 관련된 연구가 지속될 필요가 있다.

따라서 본 연구는 그동안 산림청에서 시행한 연도별, 훼 손 유형별, 권역별 대표 산림복원사업지 29개소에 대한 식 물상 조사 및 분석을 통해 복원사업 이후 유입되는 귀화식 물과 생태계교란 식물의 유입 실태를 분석하고 사업의 특성 에 따라 나타나는 양상을 확인하여 복원사업지의 식생 도입 및 사후관리의 방향 설정에 도움이 되는 자료를 제시하는데 목적이 있다.

연구방법

1. 연구대상지

본 연구는 전국 9개 광역시·도에 위치한 2006년부터 2020년까지 준공된 산림복원사업지를 대상으로 하고 있다 (Figure 1). 대상지는 2020~2021년까지 2년간 조사한 29개 소의 복원지이며, 2020년에 19개소, 2021년에 10개소를 조 사하였다(Table 1). 대상지가 위치한 권역별로 백두정맥 16 개소, 민북지역 3개소, 도서지역 3개소, 그 외 일반산림지역 8개소로 나타났고, 유형별로는 백두정맥 단절로 인한 생태 축 연결사업이 9개소, 폐채석지 복원사업이 8개소, 시설부 지 5개소, 서식지 훼손지 2개소, DMZ 내 비탈면 훼손지, 산림습원, 산불지 각각 1개소로 나타났다. 대상지 면적은 최소 0.04㏊부터 최대 16㏊까지로 총 71.0㏊이다.

2. 현장조사 및 분석

조사는 2020년과 2021년 봄철(5~6월), 여름철(8~9월)로 나누어 연 2회 산림복원사업이 시행된 구역을 대상으로 시 행하였으며, 사업 범위 밖의 지역은 조사에서 제외하여 실 제 복원사업 후 도입 및 유입되었다고 볼 수 있는 식물을 파악할 수 있도록 하였다. 산림복원사업지 내를 도보로 이 동하며 출현 식물을 관찰하고 기록하였으며, 현장 동정이 불가능한 분류군은 사진 촬영 및 채집하여 Lee(2003)와 KFS(2015a;2015b), Lee and Lee(2015), Cho et al.(2016), Kim and Kim(2018), Kim et al.(2018) 등을 참고하여 동정 하였다.

조사된 분류군을 토대로 ^『산림복원지 사후 모니터링 세 부기준 등 고시_』(제정, 2019. 8. 20.)의 항목별 조사방법을 따라 귀화식물과 생태계교란 식물을 파악하고 귀화율을 계 산하였다. 귀화식물은 국립수목원의 국가외래식물목록 [Korea National Arboretum(KNA), 2019]을 참조하였고, 생태계교란 식물은 환경부의 ^『생태계교란 생물 지정고시_』 (일부개정, 2021. 8. 31.)에 지정된 식물 목록을 기준으로 작성하였다. 학명과 국명은 국가표준식물목록(KNA, 2017) 을 따랐다.

귀화식물과 생태계교란 식물은 대상지별 분류군 수와 분 류군별 출현 빈도, 귀화율을 비교 분석하였고, 사업지의 권 역, 훼손 유형에 따른 빈도 분석도 실시하였다. 또한 복원사 업지에 반영된 작업공종과 귀화식물의 영향관계를 확인하 기 위해 작업공종의 유무에 따른 귀화식물의 수 및 귀화율 을 비교하였다. 각 귀화식물 분류군의 유입경로 확인을 위 해 작업공종별 귀화식물 출현 빈도의 파이계수를 산출하여 영향관계를 분석하였다.

결과 및 고찰

1. 산림복원지 내 귀화식물

산림복원사업지 29개소에서 출현한 귀화식물은 29과 80 속 108종 1아종으로 109분류군이 조사되었다(Table 2). 총 109분류군 중에서 나자식물은 1과 1속 1종으로 총 1분류군 이 나타났으며, 단자엽식물은 1과 10속 19종으로 19분류군, 쌍자엽식물은 27과 69속 88종 1아종으로 89분류군이 조사 되었다.

대상지별 귀화식물 출현 분류군 수는 2021년에 조사한 김천 작점고개 사업지가 총 48분류군이 확인되어 가장 많은 귀화식물이 조사되었고, 괴산 적석리와 보은 말티재가 각각 36분류군, 해남 가학산 35분류군, 영주 철탄산 32분류군, 청주 계원리가 31분류군, 영동 우천리가 30분류군으로 조 사되었다(Table 3). 김천 작점고개와 보은 말티재는 백두대 간 및 정맥 생태축 복원사업지, 괴산 적석리와 해남 가학산, 청주 계원리, 영동 우천리는 채석지 복원사업지로 확인되어 특정 유형에서 귀화식물 출현 분류군 수가 많은 것으로 확 인되었다.

울주 신불산은 귀화식물이 확인되지 않았고, 정선 이기령 1분류군, 울릉 독도 5분류군, 고성 마산봉은 6분류군으로 타 사업지보다 상대적으로 귀화식물의 분류군 수가 적었다. 상기 대상지들은 지형훼손의 정도가 심하지 않아서 외부에 서 흙을 가져와 덮거나 절토 및 성토 공종이 존재하지 않은 사업지라는 공통점이 있었으며, 이는 반입되는 토양과 성토 후 사면 안정화를 위해 뿌리는 종자가 복원지에 유입되는 귀화식물의 수에 미치는 영향이 크다는 점을 시사한다. 따 라서 지형복원 시 귀화식물 유입을 방지하기 위한 방안 마 련이 필요할 것으로 판단된다.

분류군별 출현 빈도는(Table 4) 개망초가 26개 사업지에 서 확인되어 빈도가 가장 높았고(0.90), 달맞이꽃과 서양민 들레가 24회(0.83), 토끼풀 23회(0.79), 망초 22회(0.76), 큰 김의털 21회(0.72) 순으로 나타났다. 또한 미국쑥부쟁이(19 회, 0.66), 아까시나무(18회, 0.62), 유럽점나도나물(16회, 0.55), 미국가막사리(16회, 0.55), 흰명아주(15회, 0.52), 붉 은서나물(15회, 0.52) 등이 전체 50%의 복원사업지에서 확 인되었는데, 출현 빈도가 높은 귀화식물의 유입경로에 대한 검토를 통해 유입을 차단할 수 있는 해법 마련이 요구된다.

2. 생태계교란 식물

산림복원사업지 내 출현한 생태계교란 식물은 총 3과 7 속 8종이 확인되었다. 대상지별 생태계교란 식물 출현종은 (Table 5) 파주 판문점이 3과 5속 6종으로 가장 많은 생태계 교란 식물이 조사되었고, 김천 작점고개(3과 5속 5종)와, 영동 우천리(2과 4속 5종)가 차순위로 나타났으며, 거제 소 동리 2과 4속 4종, 괴산 적석리 3과 4속 4종, 상주 비조령 3과 4속 4종, 연천 갈현리 3과 3속 4종, 안성 배티고개 3과 3속 4종 등으로 나타났다.

생태계교란 식물의 종별 대상지 출현 빈도는(Table 6) 환삼덩굴이 20개소에서 확인되어 가장 높았고, 미국쑥부쟁 이가 19개소, 돼지풀 12개소, 애기수영 7개소 순이었으며, 단풍잎돼지풀과 가시상추가 5개소, 서양등골나물 4개소, 서 양금혼초는 2개소에서 조사되었다. 복원지 내 출현한 생태 계교란 식물 중 환삼덩굴은 유일한 자생식물이며, 나머지 6종은 귀화식물이다.

대상지별 생태계교란 식물 출현 빈도는 김천 작점고개, 상주 비조령, 안성 배티고개와 같은 생태축 연결사업지와 영동 우천리, 거제 소동리, 괴산 적석리 등 채석장 복원사업 지에서 대체로 높은 출현 빈도를 보였고, 파주 판문점과 연 천 갈현리와 같이 DMZ 내의 시설부지에서도 생태계교란 식물의 출현 빈도가 높은 것으로 확인되었다.

생태계교란 식물은 식재 수목 등이 완전히 정착하지 않은 상태인 준공 직후의 산림복원사업지로의 침입 및 번무가 용이하여 식재 수목의 생장에 방해 요인이 되고, 오히려 복 원지가 생태계교란 식물 확산의 거점이 될 우려가 있다. 산 림복원사업지 내 생태계교란 식물 발견 시 개화기 이전 생육 초기에 풀베기 등을 통해 제거하는 것이 가장 효과적이나, 다년생 초본인 미국쑥부쟁이, 애기수영, 서양등골나물, 서 양금혼초 등은 방제 시 지하부까지의 제거가 필요하며, 매토 종자의 제거를 위해 지속적인 관리가 필요하다(National Institute of Ecology, 2021). 따라서 복원사업 후 초기 1·2년 차부터 이에 대한 관리 방안 마련이 필요할 것으로 판단된다.

3. 복원사업 후 귀화식물 유입 특성

1) 시간의 흐름에 따른 특성

산림복원사업지에서 확인된 귀화식물의 분류군 수와 귀 화율은 시간이 흐름에 따라 점차 감소하는 추세를 보였다 (Figure 2). 복원사업 후 초기의 사업지 내 복원을 위해 도입 한 식생이 발달하지 못한 상태가 호광성 귀화식물의 유입에 유리한 환경으로 영향을 미치는 것으로 보이며, 시간이 흐 름에 따라 복원 목표 식생이 점차 발달함에 따라 귀화식물 의 세력은 약화되는 것으로 판단된다. 귀화식물은 광량이 많고 토양이 건조하며 척박한 상태를 유지하는 환경교란이 심한 지역에서 강한 영향력을 발휘하며(Kim and Oh, 2010), 햇빛을 두고 경쟁하는 목본 식물이 발달한 곳은 상대 적으로 세력이 약할 수밖에 없다(You et al., 2021). 또한 기존 연구에서 비탈면 피복 후 5년 이내에 귀화식물의 생육 이 왕성하게 발달한 이후 10년 내에 생육이 쇠퇴하고 10년 이상 된 지역에서는 주변산림으로부터 자생식물의 침입이 활발하게 나타난다고 보고된 바 있으며(Kim and Oh, 2010), 본 연구에서 분석한 시간의 흐름에 따른 귀화식물의 유입 특성과 유사한 경향을 보이고 있다. 복원 초기의 환경 적 특성상 귀화식물의 위협에 노출될 수밖에 없는 상태인 점을 고려해 볼 때, 귀화식물의 번무가 복원 목표 식물의 정착에 위협 요인이 될 수 있으므로, 복원지 식생 관리에 중점을 두어야하는 시기로 사료된다. 다만, 모든 귀화식물 이 생태계를 교란시키는 것은 아니며 천이과정에서 개척자 역할과 토양비옥도를 증진하는 장점도 있으므로(Yoon et al., 2012), 목표 식물에 위협이 될 수 있는 생태계교란 식물 등 생태적 특성과 환경, 복원의 목표를 고려하여 관리하는 것이 필요하다.

2) 복원사업 권역 및 유형별 특성

산림복원 현장에서 조사된 귀화식물 분류군 수와 귀화율 의 권역별 유형별 비교를 위해 ANOVA 분석과 Duncan의 다중검정을 실시하였다(Figure 3). 분석에 앞서 훼손 유형 중 등산로와 산불피해지는 기타유형으로 분류하였는데, 산 불피해지의 경우 기존 사방공원으로 지정된 지역에 발생한 산불에 따라 복원된 곳이므로 사업지의 특성상 등산로와 같이 사람의 접촉이 비교적 잦은 특성이 유사하다고 판단하 여 기타유형으로 묶어 분석을 실시하였다.

권역별 귀화식물 분류군 수와 귀화율은 권역 간 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났으나(p>0.05), 유형별 출현 분류 군 수의 경우 서식지 훼손지에 비해 백두대간 단절 구간의 생태축을 연결하는 사업지와 채석지, 시설부지 및 기타 유 형이 많은 분류군이 나타났고(p<0.05), 유형별 귀화율도 채 석지, 기타유형, 백두대간 및 정맥, 시설부지가 상대적으로 높은 값을 나타내어 서식지 훼손지에 비해 귀화식물의 출현 비율이 높은 것으로 나타났다(p<0.05).

유형별 귀화식물 수와 귀화율의 차이는 사업지의 특성에 서 기인하는데, 채석지와 시설부지의 경우 복원사업 시 훼 손된 지형 복원을 위해 적용되는 절토 및 성토공으로 생성 되는 나지 및 비탈면의 안정화를 위한 식생피복을 통해 인 위적으로 식생이 도입되는 특성이 있으며, 백두대간 단절지 는 도로 위에 건설되는 터널형 생태축 연결 교량을 채우기 위해 다량의 토사가 유입되고, 식생의 도입이 적용되는 특 성이 있다. 기타 유형(등산로, 공원) 중 등산로로 분류된 2개 사업지는 기본적으로 생활권 주변에 위치하고 있어서 사람 들의 이용률이 높아 귀화식물의 유입에 유리한 교란환경이 조성될 수밖에 없으며(You et al., 2014), 산불피해지는 산 불로 인해 이미 교란이 발생한 지역이므로 귀화식물이 강한 세력을 형성할 수 있는 특성을 지니고 있다.

복원사업 시 발생하는 나지 및 비탈면의 녹화를 위한 식 생 도입 방식과 귀화식물 유입량의 영향관계는 Table 7을 통해 확인이 가능하다. 복원지 내 식생도입 방법인 종자 파 종, 나무 식재, 초본 식재, 떼붙임 공종의 유무에 따른 귀화 율 비교 분석 결과에 따르면 종자 파종을 할 경우 귀화율은 평균 15.545%로 파종 공종이 없는 경우의 평균 9.167%에 비해 높은 것으로 나타났고, 유의확률은 p<0.05로 나타나 통계적인 차이가 인정되었다. 그러나 그 외 다른 식생도입 방법은 공종 적용 유무에 따라 귀화율의 유의적인 차이가 나타나지 않았다(p>0.05). 이는 식물체의 형태를 확인하고 어느 정도 제어할 수 있는 나무 식재와 초본 식재, 떼붙임 공종과는 달리 종자 상태에서 귀화식물 여부의 파악이 까다 로운 종자 파종 공종이 산림복원사업지 내 귀화식물 도입에 큰 영향을 미치는 것을 의미한다. 복원지 내 귀화식물의 유 입경로는 다양할 수밖에 없지만, 직접적으로 도입되는 종자 파종 공종은 그 영향이 클 수밖에 없으며, 이에 따라 복원지 내 종자 파종 시 종자 전문가에 의한 검수 과정의 도입이 필요할 것으로 사료된다.

4. 복원사업지 내 귀화식물과 주요 복원사업 공종 간 영향 관계

복원사업지 내 적용된 주요 지형복원 공종과 각 귀화식물 출현 빈도 상위 30분류군의 영향관계를 파악하기 위해 파이 계수를 분석하였다(Table 8). 절토 및 성토 공종이 적용된 복원지에서는 개망초(phi coefficient = 0.849)가 강한 양의 상관관계로 나타났고, 큰김의털(0.648), 토끼풀(0.536), 망 초(0.475), 달맞이꽃(0.380), 환삼덩굴(0.380), 서양민들레 (0.347)도 양의 상관관계가 확인되었다(p<0.05). 또한 흙막 이 공종은 쥐보리(0.530) 및 토끼풀(0.315)과 양의 상관관 계로 분석되었고(p<0.05), 기슭막이의 경우 미국쑥부쟁이 (0.418)와 족제비싸리(0.414)가 양의 상관관계로 나타났다 (p<0.05). 이는 절·성토 비탈면과 흙막이의 어깨부분, 기슭 막이의 연결사면을 작업 후 나지상태로 두지 않고 녹화작업 을 하는 경우가 대부분인데, 종자 파종 시 큰김의털, 쥐보리, 족제비싸리가 활용되는 비율이 높은 것과 관련이 있다. 괭 이밥의 경우 파이계수가 -0.368로 부의 상관관계를 보여 복 원지 내 비탈면 발생지와의 연관성은 매우 낮은 것으로 나 타났다. 개망초(0.468), 서양민들레(0.437), 토끼풀(0.346), 오리새(0.374), 울산도깨비바늘(0.487)은 수로공과 유의적 인 상관관계를 보였으나(p<0.05) 모두 개방지에 자라는 임 의육상식물 및 절대육상식물로(Choung et al., 2000) 수로 공과의 관련성에 대해서 추후 연구가 필요한 것으로 판단된 다. 그 외 폐기물 철거 및 골막이 공종은 귀화식물 분류군과 유의한 영향관계가 존재하지 않는 것으로 분석되었다 (p>0.05). 종합적으로 복원지 내에서는 풍산포나 동물산포 등 다양한 방법으로 귀화식물이 유입되지만 결국 파종을 통한 유입이 가장 큰 영향을 미치고 있는 것으로 판단된다.

복원사업지 내 비탈면은 준공 전후 노출된 상태이기 때문 에 새로운 식생의 피복을 위해 파종을 실시하는 경우가 많 은데(Jung, 2001), 이때 조기 녹화를 목적으로 도입된 귀화 식물이 점유하여 자생종의 자연침입을 방해하는 경우가 많 으므로(Lee et al., 2003) 귀화종의 인위적 도입에 주의가 필요하다. 특히, 안고초라는 명칭으로 새 종자가 임도 비탈 면에 설계·시공되는 경우가 많은데 실제 안고초로 유통되는 종자는 쥐보리, 큰김의털, 호밀풀 등이며, 사실상 새가 아닌 다른 귀화종의 종자가 파종되고 있는 것이므로 유통종자 사용 외 채집 또는 계약재배 등의 방법을 고민하여 종자 선별에 신중을 기하여야 한다. 또한, 낭아초라는 명칭의 종 자는 큰낭아초, 벌노랑이는 서양벌노랑이가 실제 파종 종자 인 경우가 많고, 큰금계국, 코스모스, 자주개자리 등 혼합종 자에 포함된 대부분의 종이 귀화식물이므로 산림복원사업 지 내 비탈면 파종에 활용되는 종자에 대한 검수·검증 시스 템의 도입을 통해 귀화식물의 유입을 제어할 필요가 있을 것으로 사료된다.