Journal Search Engine
Search Advanced Search Adode Reader(link)
Download PDF Export Citaion korean bibliography PMC previewer
ISSN : 1229-3857(Print)
ISSN : 2288-131X(Online)
Korean Journal of Environment and Ecology Vol.38 No.5 pp.503-514
DOI : https://doi.org/10.13047/KJEE.2024.38.5.503

A Study of Vegetation Characteristics and Management Plan in Uiryong trail, Bukhansan National Park

Sang-Cheol Lee2, Hyun-Mi Kang3, Young-Sun Kim4, Jeong-Ho Kim5, Seok-Gon Park6, Yoon-Ho Choi7, Kyeong-Rok Kim8, Song-Hyun Choi9*
2Applied Ecology Lab., Pusan National Univ., Miryang 50463, Korea
3Dept. of Urban Planning and Landscape architecture Major in Landscape architecture, Mokpo National Univ., Muan 58554, Korea
4Korea Ecological Research Insitute, Gwangju 61950, Korea
5Dept. of Green Technology Convergence, Konkuk Univ., Chungju 27478, Korea
6Dept. of Forest Resources and Landscape Architecture, Sunchon National Univ., Suncheon 57922, Korea
7Incorporated Association Baekdudaegan-Soop Institute., Daejeon 34145, Korea
8Dept. of Landscape Architecture, Graduate School, Pusan National Univ., Miryang 50463, Korea
9Dept. of Landscape Architecture, Pusan National Univ., Miryang 50463, Korea
* 교신저자 Corresponding author: songchoi@pusan.ac.kr
15/07/2024 27/08/2024 03/09/2024

Abstract


The Bukhansan National Park's Uiryeong Trail, connecting Seoul and Yangju, has been closed since 1968 but opened on weekdays starting March 2024. This change has drawn attention to the potential ecological impacts on the long-restricted area. Due to its status as a military-controlled zone, there has been limited ecological research conducted. Vegetation surveys centered around the Uiryeong Trail were conducted, setting up 41 survey plots. The vegetation analysis results were classified into four communities: Quercus mongolica-Castanea crenata community (I), Q. mongolica-Conifer mixed community (II), Q. mongolica-Acer pseudosieboldianum community (III), and Deciduous broad-leaved mixed community (IV). Analysis of each community's vegetation suggests a gradual succession toward a mixed deciduous broad-leaved community centered around Q. mongolica. Management plans propose promoting the spread of native species centered around Q. mongolica and stabilizing the vegetation of Pinus densiflora communities and disturbed Quercus spp. communities to enhance biodiversity.



북한산국립공원 우이령길 식생 특성 및 관리방안

이상철2, 강현미3, 김영선4, 김정호5, 박석곤6, 최윤호7, 김경록8, 최송현9*
2부산대학교 응용생태연구실 연구원
3국립목포대학교 도시계획및조경학부 조경학전공 부교수
4코리아생태연구소 부소장
5건국대학교 녹색기술융합학과 부교수
6국립순천대학교 산림자원·조경학과 교수
7(사)백두대간숲연구소 연구소장
8부산대학교 조경학과 대학원
9부산대학교 조경학과 교수

초록


서울과 양주를 잇는 북한산국립공원 우이령길은 1968년 이후 통제되어 왔으나 2024년 3월부터 평일 개방되면서 그로 인한 이 지역의 생태계가 받는 영향으로 주목을 받고 있다. 군사적 통제지역이라 관련 생태 연구가 많지 않은 상황에서 우이령길을 중심으로 식생조사를 실시하였다. 우이령길을 중심으로 41개 조사구를 설정하여 조사한 결과, 신갈나무-밤나무군락(Ⅰ), 신갈나무-침엽수혼효군락(Ⅱ), 신갈나무-당단풍나무군락(Ⅲ) 그리고 낙엽활엽수혼효군락(Ⅳ)의 4개 군락으로 구분되었다. 각 군락별 식생 분석 결과 신갈나무를 중심으로 점차 낙엽활엽수혼효군락으로 천이가 진행되고 있는 것으로 보여진다. 관리방안으로는 신갈나무를 중심으로 한 자생수종의 세력 확산을 도모하는 것과 소나무군락 및 교란된 참나무군락을 대상으로 식생 안정화를 통해 생물다양성을 증진시키는 것이 제안되었다.



    서 론

    국립공원은 우리나라 생태계 보전에 있어 가치가 뛰어난 지역으로 생물자원의 보고라고 할 수 있다. 국립공원은 우리나라 국토면적 대비 약 4%(해상면적 제외)에 불과하지만, 국내 기록 생물종의 약 45%가 서식·분포하며, 국내 멸종위기종에 한정하여 보았을 때는 65%에 달하는 160여종이 국립공원 내에 서식· 분포하는 것으로 알려져 있다(KNPS, 2024). 그러나 국립공원을 포함한 상당수의 보호지역은 지속적으로 개발압력을 받고 있으며, 끊임없이 새로운 탐방로와 탐방시설들을 조성하도록 압력이 발생하고 있다. 동시에 보존 중심인 지역에 대한 개방압력도 증가하고 있는 실정이다(Kang and Sung, 2016).

    북한산국립공원은 1983년 4월 2일 15번째로 지정되었으며, 서울특별시 6개구, 경기도 2개시 및 1개군에 걸쳐 위치해 있고, 남북으로 도봉산과 북한산 지역으로 나뉘어 있다(Oh et al., 1987;Park and Kim, 2011). 우이령길은 북한산과 도봉산의 가운데 위치해 있으며 서울특별시와 양주시를 잇고 있다. 한국전쟁 이전에는 두 지역을 잇는 소로의 역할을 하였으나 전쟁 중 미군의 작전도로로 사용되었고, 1968년 1·21 사태 이후 민간인의 출입이 통제되었다. 이처럼 우이령길은 북한산국립공원의 가장 핵심부에 위치하며 북한산국립공원이 수도권의 중요한 생태축의 역할을 할 수 있는 곳임과 동시에 서울과 양주를 잇고 있어 개발과 보전의 갈등을 안고 있는 곳이다. 2009년 국립공원공단에서 우이령길을 탐방로로 활용하기 위해 공원계획에 포함시켰고, 이후 예약탐방제를 운영해 오고 있다. 그러나 최근에 다시 우이령길 개방에 대한 압력이 거세지면서, 2024년 2월 28일 국무총리실 산하 규제 혁신추진단에서 ‘산지 이용 활성화를 위한 규제 완화 방안’에 따라 2024년 3월 4일부터 평일 예약없이 통행이 가능하게 되었다. 그에 따라 2024년 현재 56년간 인위적 간섭이 거의 없던 지역에 대한 생태적 변화에 관심이 집중되고 있다.

    장기간 통제된 지역에 대한 생태계 변화는 학계의 큰 관심거리이다. 북한산국립공원과 같이 대도시에 인접한 국립 공원의 경우 인위적 간섭이 배제된 지역에 대한 생태계 변화 연구는 특히 주목을 받는다. 북한산국립공원의 이용행태 (Kim, 2012), 탐방객(Baek and Kim, 2008;Yoo et al., 2008;Kang and Sung, 2016), 특정식물(Lim et al., 2008), 야생조류(Kim et al., 1987) 등 다양한 분야의 연구는 보고되고 있으나 우이령길 지역이 군 통제를 받는 지역이라 관련 연구결과가 많지 않다. 통제 지역에 대한 간접적인 연구로 원격탐사연구(Park et al., 2001)가 시도된 바 있다. Kang and Sung(2016)은 북한산국립공원을 대상으로 탐방객 수 증감에 따른 자연자원 훼손 및 생물다양성 변화에 대한 상관성을 분석하였는데, 우이령길의 경우 비교적 이용압력이 적은 탐방구간에 비해 탐방객이 2배 정도 많았지만, 실명 예약을 통해 이용되어 전반적인 훼손은 그에 비해 적다고 하였다. 또한 Park and Kim(2011)은 우이령길에 대한 관속 식물상을 조사하였는데, 총 538분류군의 식물이 분포하고 있는 것을 밝혔으며, 귀화식물 관리의 필요성을 제기하였다. 우이령지역의 식생연구는 거의 이뤄지지 않았으나 이 지역이 신갈나무군락이 우점종인 점을 고려하면 신갈나무 관련 연구는 다수가 보고(Song et al., 1995, 1998, 2003;Lee et al., 1994;Lee and Song, 2011)되었는데 북한산국립 공원 신갈나무군락과 비교고찰이 가능하다.

    한편, 북한산국립공원 우이령 일원은 삵 서식지를 포함하여 야생생물서식지 특별보호구역 지정되었으며, 이후 삵에 대한 모니터링을 지속적으로 추진하였으나 식생에 대한 조사와 모니터링은 제대로 이루어지지 않았다. 이에 본 연구는 북한산국립 공원 특별보호구역 우이령을 중심으로 식생 특성을 분석하고, 지속가능한 식생관리를 위한 기초자료를 구축하고자 수행되었다. 또한 우이령길을 중심으로 식생경관보전을 위한 식생관리 방안을 제안하고자 한다.

    연구방법

    1. 연구대상지

    본 연구의 대상지는 공간적으로 북한산국립공원 내 우이령 특별보호구역과 우이령 탐방로 일대(연장 6.8km)로 서울특별시 강북구 지역과 경기도 양주시 장흥면 지역 모두를 포함하였다. 우이령길은 1968년 민간인의 출입이 전면 금지되었다가 2009년 7월 탐방 예약제로 운영되었고, 최근 평일에는 전면 개방되었다. 이곳은 북한산국립공원 탐방로 중 이용압력이 낮게 유지되어 왔기 때문에 야생생물의 피난처 역할을 하고 있으며 생태적 가치 또한 크다고 볼 수 있다.

    멸종위기야생생물 Ⅱ급 삵의 서식처로 알려져 특별보호구역으로 지정되었지만, 식생에 대한 조사와 모니터링이 부족한 실정이며, 평일 전면 개방 전 식생 현황 자료 구축이 필요한 시점이다. 우이령길 주변 식생의 지속가능한 관리계획이 미비한 실정이며, 또한, 단속적으로 분포하고 있는 아까시나무, 리기다소나무, 밤나무 등 외래종 우점군락에 대한 장기적인 관리 방향성을 제시할 필요가 있다고 판단된다.

    2. 조사 및 분석 방법

    연구대상지 내 식생조사구 설치는 산림공간정보서비스의 임상도(FGIS, 2023)와 북한산국립공원 정밀현존식생도(KNPS, 2020)를 참고하여 우이령길 주변에 분포하고 있는 식생군락을 파악하였다. 다양한 형태의 군락을 분포면적을 고려한 후 균등하게 조사하고자 하였고, 현장에서 식생구조의 대표성, 지형 등을 고려하여 우이령 탐방로를 중심으로 총 41개의 조사구를 설치하였다(Figure 1). 현장조사는 인위적 교란이 없고, 식생층위구조가 비교적 명확한 곳을 대상으로 수종 식별이 용이한 2023년 6월에 진행하였다.

    조사구는 식생조사면적에 대해 논의한 Mueller-Dombois and Ellenberge(1974)Westhoff and van der Maarel(1973)을 참고하여 단위면적 10m×10m(100㎡)을 기본으로 군락별 총 조사면적이 200~300㎡ 이상이 되도록 방형구를 설치하였다. 식생 층위는 목본성 식물을 중심으로 수고에 따라 교목층, 아교목층, 관목층으로 구분하였다. 층위별 수목 특성을 고려하여 교목 층 및 아교목층은 100㎡, 관목층은 25㎡로 중첩되도록 하였고, 설치된 방형구의 중앙지점에서 GPS좌표를 취득하였다.

    교목 및 아교목층은 수목의 흉고직경을 기준으로 관목층은 수목의 수관폭(장변×단변)을 기준으로 매목조사하였다. 수관 층위별 평균 수고와 식피율을 측정하였고, 조사구의 개략적인 환경요인을 파악하기 위해 각 조사구별 해발고도, 사면방향, 경사도 등을 조사하였다.

    식생조사 자료를 토대로 각 수종의 상대적 우세를 비교하기 위하여 Curtis and McIntosh(1951)의 중요치(Importance Value; I.V.)를 통합하여 백분율로 나타낸 상대우점치(Brower and Zar, 1977)를 수관층위별로 분석하였다. 상대우점치(Importance Percentage; I.P.)는 (상대밀도+상대피도)/2로 계산하였으며, 개체 간 크기를 고려해 수관층위별로 가중치를 부여한 (교목층 I.P.×3+아교목층 I.P.×2+관목층 I.P.×1)/6으로 평균상대우점치(Mean Importance Percentage; M.I.P.)를 구하였다(Park, 1985).

    군락(community) 또는 군집은 한 지역에서 여러 개체군이 유기적으로 상호작용을 하고 자급자족하는 생태학의 단위로 식생군락이란 다양한 식물종으로 이루어진 식물사회학적 단위로 정량화 및 정성화를 통하여 명명된 식물사회의 총칭이라 볼 수 있다. 식생군락을 구분하는 방법은 매우 다양한데, 본 연구에서는 상호보완적인 방법으로 TWINSPAN을 통한 분류(classification)방법(Hill, 1979b)과 DCA를 이용한 서열(ordination)방법(Hill, 1979a)을 활용하여 우이령길 식생군락을 구분하였다. DCA를 통해 주요 요인을 검증할 수 없지만 군집생태학에서 데이터 탐색 및 요약을 위한 유용한 도구임을 보여주는 반복적 알고리즘으로(Shaw, 2003) 군집분류를 위한 서열방법으로 많이 활용되고 있다.

    구분된 식생군락을 중심으로 군락간 유사성의 정도를 측정하기 위하여 Sørensen지수를 분석하였으며, 종다양성 지수를 측정하기 위해 희귀종을 강조한 Shannon의 수식(Pielou, 1975)을 이용하여 종다양도(Species Diversity, H′), 균재도(Evenness, J′), 우점도(Dominance, D), 최대종다양도(H′ max)를 분석하였다. 단위면적(100㎡)당 종수 및 개체수를 분석하였고, 교목층과 아교목층에 분포하는 흉고직경 2㎝ 이상의 개체목을 식생평가기준에서 정한 계급간격(5㎝)으로 등급화하여 흉고직경급별 분포 등을 파악하여 산림식생천이의 양상을 살펴보았다(Harcombe and Marks, 1978).

    결과 및 고찰

    1. 군락 구분 및 군락별 조사지 개황

    본 연구에서는 식생군락을 구분하는 다양한 방법 중 TWINSPAN(two-way indicator species analysis)을 통한 분류(classification) 분석과 DCA를 이용한 서열(ordination)분석을 활용하여 우이령길 식생군락을 구분하였다. TWINSPAN은 식생군락을 구분하는 분류방법으로 전체 41개 조사구를 주요 지표종을 중심으로 구분해 나가는 방법이다. Classification 분석 결과, 상수리나무(Quercus acutissima), 신갈나무(Q. mongolica), 아까시나무(Robinia pseudoacacia), 생강나무(Lindera obtusiloba), 당단풍나무(Acer pseudosieboldianum)를 지표종으로 총 4개의 군락으로 구분되었다(Figure 2).

    식생군락을 구분하는데 있어 분류방법과 상호보완적인 방법으로 서열방법 중 DCA(detrended correspondence analysis) 를 활용하여 분석을 실시하였다(Figure 3). 우이령길 단위유역권 내에서 조사된 식생조사구는 전반적으로 모든 조사구가 연속적으로 분포하고 있었으나 1축을 기준으로 Ⅲ군락(신갈나무 -당단풍나무군락)은 좌측, Ⅳ군락(낙엽활엽수혼효군락)은 우측에 배치되었고 Ⅱ군락(신갈나무-침엽수혼효군락)은 2축을 기준으로 상단에 배치되었다. 1축과 2축의 서열은 주로 해발고도, 경사도, 토양환경 등 환경요인에 의해 이뤄지는데, 우이령길 단위유역권에서 실시된 본 식생조사의 경우, 비교적 작은 범위 내에서 유사한 환경조건을 가진 식생군락을 조사함으로써 나타난 결과라고 볼 수 있다. Ⅲ군락이 20개 조사구로 가장 많았으며, Ⅱ군락 10개소, Ⅳ군락 8개소, Ⅰ군락 3개소로 구분되었다.

    구분된 4개의 식생군락에 대해 조사구 개황을 종합하면 다음과 같다(Figure 2). 해발고도는 최저 159m에서 최고 344m로 평균적으로 낙엽활엽수혼효군락(Ⅳ)에서 높았다. 경사도는 최저 12°에서 최고 32° 범위에서 나타났고, 평균적으로 신갈나무-밤나무군락(Ⅰ)에서 높았고, 낙엽활엽수혼효군락(Ⅳ)에서 낮게 나타났다. 교목층 우점종은 신갈나무, 리기다소나무, 졸참나무, 상수리나무 등이었고, 수고는 10~20m 범위, 흉고직경은 최대 44.4㎝에서 최소 20.5㎝로 평균적으로 낙엽활엽수혼효 군락(Ⅳ)에서 크게 나타났다. 아교목층 우점종은 당단풍나무, 밤나무, 졸참나무, 아까시나무, 철쭉, 벚나무류 등이었고, 수고는 2.5~8.0m 범위, 흉고직경은 2.6~13.0㎝ 범위로 교목층과 마찬가지로 낙엽활엽수혼효군락(Ⅳ)에서 크게 확인되었다. 관목층 우점종은 국수나무, 개암나무, 철쭉, 조록싸리 등이었고, 수고 0.1~2.0m 범위로 낙엽활엽수혼효군락(Ⅳ)에서 평균적으로 높았고, 식피율은 5~90% 범위로 매우 폭넓게 나타났다.

    2. 군락별 식생군락구조

    구분된 군락을 명명하는 방법에는 여러 가지가 있는데, 본 연구에서는 평균상대우점치를 기준으로 군락을 명명하였고 우점종과 차우점종의 교목층 상대우점치가 크게 차이가 없을 경우 혼효림으로 명명하였다. 군락별 식생군락구조 특성을 살펴 보면 다음과 같다(Table 1).

    군락Ⅰ은 신갈나무-밤나무군락으로 교목층에서 신갈나무가 우점하고 있는 가운데 리기다소나무, 밤나무, 아까시나무 등 인위적으로 식재된 종들이 출현하고 있었다. 아교목층에서는 당단풍나무가 우점하고 있는 가운데 밤나무, 팥배나무, 아까시나무, 철쭉 등이 출현하였다. 관목층에서는 국수나무가 우점하는 가운데 개암나무, 철쭉, 진달래 등이 출현하였다. 신갈나무(M.I.P.: 35.04)는 흉고직경 17㎝ 이상 구간에서 폭넓게 출현 하였고, 32㎝ 이상 대경목 구간 및 관목층에서도 확인되었다. 밤나무(M.I.P.: 12.11)는 관목층 8개체와 흉고직경 2~17㎝ 구간에서 2개체가 출현하여 세력을 유지할 것으로 예상되었다. 아까시나무는 소경목 2개체, 중경목 1개체가 확인되었으나 관목층에서는 출현하지 않았고, 리기다소나무(M.I.P.: 5.50) 또한 중경목에서 2개체가 출현하였지만 관목층에서 확인되지 않았다. 리기다소나무 및 아까시나무는 장기적으로 쇠퇴할 것으로 예상되지만, 두 종 모두 숲 틈 양지에서 생장이 양호하여 (An, 2016), 지속적인 모니터링을 통해 그 추세를 판단할 필요가 있다.

    군락Ⅱ는 신갈나무-침엽수혼효군락으로 교목층에서 신갈나무가 우점하고 있는 가운데 리기다소나무, 소나무, 잣나무 등 침엽수가 동시에 나타나는 군락이다. 아교목층에서는 졸참나무, 아까시나무, 벚나무류 등의 세력이 신갈나무에 비해 컸다. 흉고직경급별 분석 결과, 신갈나무, 졸참나무는 관목층에서 대경목까지 폭넓은 구간에서 출현했으며, 그 세력이 지속적으로 유지될 것으로 판단된다. 리기다소나무(M.I.P.: 12.42)는 흉고 직경 12~37㎝, 잣나무(M.I.P.: 7.32)는 12~32㎝ 범위에서 주로 나타났고, 소나무(M.I.P.: 6.33)는 주로 대경목 구간에서 출현했는데 이들은 관목층 및 소경목에서 미미하게 출현하여 쇠퇴할 것으로 예상되었다. 아까시나무(M.I.P.: 5.76)는 관목층 및 소경목 구간에서 다수 확인되어 향후 세력이 확산될 것으로 보인다. 벚나무류(M.I.P.: 3.71) 역시 관목층 및 소경목 구간에서 출현하여 향후 우점도가 높아질 것으로 예상되었다.

    군락Ⅲ은 신갈나무-당단풍나무군락으로 우리나라 중부지방에 폭넓게 분포하고 있는 군락이다(Song et al., 1995, 1998). 교목층에서 신갈나무가 우점하는 가운데 졸참나무, 소나무가 함께 출현하였고 아교목층에서 당단풍나무, 철쭉 등이 우점하였다. 흉고직경급별 분포 분석 결과, 신갈나무는 관목층에서 대경목까지 폭넓게 나타났고, 당단풍나무, 졸참나무, 물푸레나무, 쪽동백나무, 팥배나무, 벚나무류 역시 차세대 세력이 확보되어 낙엽활엽수를 중심으로 군락이 성숙해 나갈 것으로 판단된다. 소나무의 경우 주로 17~32㎝ 구간에서 분포하였고, 대경 목도 1개체 확인되었지만, 소경목 구간에서 출현하지 않아 점차 쇠퇴할 것으로 예상된다.

    군락Ⅳ는 낙엽활엽수혼효군락으로 교목층에서 상수리나무, 졸참나무, 신갈나무가 우점하였으며, 벚나무류, 물박달나무, 서어나무, 물푸레나무 등이 출현하였다. 아교목층에서 졸참나무가 우점하는 가운데 벚나무류, 진달래, 개암나무 등의 상대 우점치가 높았고 물푸레나무, 다릅나무, 쪽동백나무 등이 출현하였다. 관목층에서는 국수나무가 우점하였으며, 조록싸리, 철쭉, 진달래 등의 상대우점치가 높았고 미역줄나무, 산초나무, 생강나무 등이 출현하였다. 흉고직경급별 분포를 살펴보면, 졸참나무가 관목층에서 대경목 구간까지 폭넓게 분포하였다. 졸참나무, 상수리나무, 신갈나무, 벚나무류는 지속적으로 세력을 유지할 것으로 예상되었다. 서어나무는 우리나라 온대지역에서 지엽적으로 나타나는 극상수종으로 낙엽활엽수혼효군락에서 일부 출현하였는데 관목 및 치수 형태로는 확인되지 않았다. 향후 우이령길 주변 식생군락의 안정과 더불어 군락의 다양성을 위해서는 서어나무의 발아와 확산이 중요하므로 지속적인 관찰이 필요하다고 판단된다.

    우이령길(6.8㎞)은 북한산국립공원의 중심부를 가로지르는 중요한 위치에 있으며 1968년 이후 출입이 통제되어 자연생태가 비교적 잘 보전되어 온 곳이다. 그러나 도시에 인접하여 인위적인 영향을 직간접적으로 받았고, 군부대 주둔에 따른 영향도 있었던 것으로 보여진다. 그럼에도 장기간의 민간인 출입통제는 점진적인 숲의 천이를 가져오고 있는 것으로 보여진다. 우이령길을 중심으로 유역단위의 식생은 신갈나무를 중심으로 점차 낙엽활엽수혼효군락으로 천이가 진행되고 있는 것으로 보여진다. Oh et al.(2008)는 북한산국립공원 현존식생 분석에서 자연림은 신갈나무군락, 신갈나무-소나무군락, 낙엽활엽수림 등 5개 식물군락, 조림지는 잣나무림, 리기다소나무림, 아까시나무림 등 3개 산림유형으로 구분하였는데, 우이령 지역도 유사한 결과를 보였다. 우리나라 환경에서 신갈나무군락을 안정된 군락으로 판단하는 견해(Lee et al., 1994;Song et al, 2003;Lee and Song, 2011)에 비치어 보면 북한산국립공원의 우이령 지역의 신갈나무군락은 중부온대지방의 천이의 경향을 판단할 수 있는 대상지로 판단된다.

    3. 종수 및 개체수

    각 군락의 단위면적(100㎡)당 층위별 종수를 분석한 결과, 교목층 종수는 최소 1종에서 최대 6종, 아교목층 종수는 최소 2종에서 최대 8종, 관목층 종수는 최소 2종에서 최대 17종으로 나타났으며 신갈나무-침엽수혼효군락에서 비교적 높게 나타났다. 전체적으로 종수는 최소 7종에서 최대 19종으로 나타났다. 북한산국립공원 우이령길 주변 식생군락의 평균 종수는 교목층 2.5종, 아교목층 4.6종, 관목층 8.9 종, 전체 12.8종으로 확인되었다.

    각 군락의 층위별 개체수를 분석한 결과, 교목층 2~13개체, 아교목층 2~26개체, 관목층 24~208개체로 나타났으며, 종수와 마찬가지로 신갈나무-침엽수혼효군락에서 비교적 많았다. 신갈나무, 졸참나무를 중심으로 한 낙엽활엽수와 리기다 소나무, 잣나무, 소나무를 중심으로 한 침엽수의 경쟁으로 인해 다수의 종이 아교목층과 관목층에서 출현하였고, 더불어 생육할 기회를 얻음으로써 개체 확산의 주요한 요인이 되었다고 판단된다. 전체 개체수는 최소 34개체에서 최대 235개체로 나타났다. 단위면적당 평균 개체수는 교목층 5.8개체, 아교목층 10.4개체, 관목층 87.4개체, 전체 103.6개체로 확인되었다.

    4. 종다양도 및 유사도지수 분석

    종다양도(species diversity)는 종풍부도와 각 종에 속하는 개체수가 얼마나 고르게 분포하는가를 나타내는 균등도(species evenness)를 동시에 나타내는 척도이다. 종다양도는 종의 이질성이라고도 말하며, 한 군락 내에 다수의 종들이 비슷한 개체수로 출현하면 종다양도가 높고, 반대로 소수의 종이 출현하거나 소수의 종이 상대적으로 많은 개체수를 차지하는 군락은 종다양도가 낮다고 볼 수 있다.

    종다양도는(H′)는 신갈나무-밤나무군락(Ⅰ), 신갈나무-침엽수혼효군락(Ⅱ), 신갈나무-당단풍나무군락(Ⅲ)에서 유사하였는데, 신갈나무-침엽수혼효군락(Ⅱ)에서 가장 높았고, 낙엽 활엽수혼효군락(Ⅳ)에서 가장 낮았다. 이는 다양한 종이 서로 경쟁관계에 있어 종다양도가 높게 나타난 것으로 파악되며, 식생 발달 단계의 군락에서 종다양성이 높게 나타난다는 경향(Kang et al., 2013)을 보인다는 기존 연구를 통해서도 확인 할 수 있다. 균제도(J′)는 그 값이 1에 가까울수록 종별 개체수가 균일한 상태를 나타내는데, 0.3714~0.9510 범위에서 나타났으며, 신갈나무-당단풍나무군락(Ⅲ)에서 가장 높고, 낙엽활엽수혼효군락(Ⅳ)에서 가장 낮았다. 우점도(D′)는 0.0490~0.6286 범위에서 나타났는데, 0.3~0.7에서는 한 종이 약하게 우점하거나 두 종이 나누어 우점하고, 0.1~0.3에서는 다수의 주요 종에 의해 우점도가 나누어진다고 볼 수 있다.

    유사도지수(similarity index)는 군락간의 종조성이 얼마나 유사한지 혹은 한 군락의 종조성이 시간 경과에 따라 어떻게 변하는가를 판정하는 데 이용하는 지수이다. 본 연구에서는 군락간 유사성의 정도를 측정하기 위하여 Sørensen지수 분석을 하였다. 분석 결과 군락간 유사도는 29.96%에서 65.56% 범위로 나타났다. 신갈나무-밤나무군락(Ⅰ)과 낙엽활엽수혼효군락 (Ⅳ)이 가장 상이한 것으로 나타났고, 신갈나무-밤나무군락 (Ⅰ)과 신갈나무-당단풍나무군락(Ⅱ)이 상대적으로 유사한 것으로 나타났다.

    신갈나무-밤나무군락(Ⅰ)과 낙엽활엽수혼효군락(Ⅳ)에 영향을 미치는 환경요인은 경사도인데, 신갈나무-밤나무군락은 비교적 경사도가 높았고 낙엽활엽수혼효군락은 경사도가 낮았다. 비교적 낮은 경사도에서 표층 배수가 줄어들고 결과적으로 토양 보습력과 보비력이 증가하여 낙엽활엽수혼효군락(Ⅳ)에서는 물박달나무, 서어나무, 갈참나무 등이 출현했기 때문이라고 판단된다.

    5. 식물군락구조 특성에 따른 식생 관리방안

    최근 수립된 제2차 북한산국립공원 보전·관리계획을 살펴보면, 우이령길 보전 및 합리적인 이용을 위한 중장기 모니터링 체계를 제시하고 있으나 모니터링을 위한 별도의 위치를 제시하고 있지는 않았다. 이에 본 연구에서 수행된 식생조사 결과를 토대로 체계적인 식생 관리를 위해 우선 식생 모니터링 조사구를 제안한다. 식생유형 등을 고려하여 제안하는 모니터링 조사구는 우이령길의 식생 특성을 알 수 있는 리기다소나무와 아까시나무가 우점하는 인공림 모니터링 유형, 조사구 중 종다양성이 가장 높은 생물다양성 모니터링 조사구 유형과 종다양성이 가장 낮은 생물다양성 모니터링 조사구 유형, 마지막으로 우리나라 온대 극상수종인 서어나무가 우점하고 있는 극상림 모니터링 유형으로 총 4개 지역이다.

    많은 조사구를 설정하면 연구 및 자료 수집에 도움이 되겠으나 인력과 예산이 부족한 상황에서 지속성이 유지되지 않을 수 있으므로, 안정적으로 모니터링의 지속성을 확보하기 위해서는 우이령길이 포함된 유역권의 대표적인 식생군락 4개소가 식생 연구에 적절할 것으로 판단된다.

    해당 지역에 대해서는 장기적인 모니터링을 통해 식생의 변화를 지속적으로 관찰하도록 하되, 시민모니터링단과 함께 공동조사를 시행할 수 있을 것이다. 식생 모니터링 조사구 설치 이후에 시행되는 모니터링은 일반모니터링과 정밀모니터링으로 구분하여 수행할 것을 제안하고, 일반모니터링은 연 1회 국립공원사무소 전담 직원 또는 시민과학자를 활용하여 조사 및 점검을 실시한다. 다만, 정밀모니터링은 5년 마다 수행하되 외부 전문조사기관이 시행하는 것으로 일반모니터링 내용을 포함하여 정밀 조사·분석을 진행하는 것을 의미한다. 또한 식생 모니터링 수행을 위한 가이드라인을 구축하여 장기적인 모니터링 속에서 누락되는 내용이 없도록 관리할 필요가 있다.

    우이령길 단위유역권 내에는 신갈나무를 중심으로 한 참나무류군락이 폭넓게 분포하고 있어 참나무시들음병 예방과 복구 대책이 필요하다. 특히 군사시설이 산재하고 있어 중장기적으로 시설 정비 및 이주가 필요하며, 이주 후에는 독립훼손지 생태복원이 이루어져야 할 것이다. 따라서 병해충 피해와 인위적 시설로 인한 훼손지 복원을 위한 식생관리모델 개발이 시급한 실정이다.

    국립공원공단에서는 공원 내 훼손지와 나대지를 중심으로 복원하여 생태적 회복성을 평가하고 육상탄소흡수원으로 구축하기 위한 장기적인 계획을 수립하고 있는데 북한산국립공원 맞춤형 식생복원모델 등을 개발하여 그 맥락을 따라야 할 것이다. 본 연구에서는 식생유형에 따라 일반적인 관리모델로 관리의 방향성을 제시하는 수준이지만 우이령길을 중심으로 식생경 관보전을 위한 식생관리모델을 제안하고자 한다.

    첫 번째는 자연경관 보전 및 복원형으로 리기다소나무 및 아까시나무가 우점하는 인공림군락을 중심으로 자생수종의 경쟁력 확보를 통해 외래종의 도태를 유도하고 신갈나무를 중심으로 한 자생수종의 세력 확산을 도모하는 것이다. 다만, 다양한 상황을 고려해야함으로 추가 연구를 통해 외래종의 도태를 유도하는 방안에 대한 세부적인 방법을 검토해야 할 것이다. 두 번째는 소나무군락 및 교란된 참나무군락을 대상으로 식생 안정화를 통해 생물다양성을 증진시키는 것이다. 천이초기종의 확산을 방지하고 장기적으로 생물다양성 증진이 필요한 곳에 적용가능한 모델이다. 마지막으로 안정된 참나무군락 및 극상림군락을 대상으로 병해충 및 인위적 행위로 인한 교란을 방지하기 위한 예찰과 보전활동을 하는 식생보전 유형으로 볼 수 있다. 이들을 현장에 적용하기 위해서는 정밀조사 및 모니터링을 통해 각 임분에 적합한 관리 정책을 수립해야하며, 관련된 후속 연구도 필수적이라 판단된다.

    6. 종합고찰

    우이령길 주변 단위유역권 내에는 신갈나무군락이 폭넓게 분포하고 있었으며, 남사면 및 능선부에 소나무군락이 분포하고 있었다. 일부지역에 리기다소나무, 아까시나무, 밤나무, 잣나무 등이 식재된 인공림과 신갈나무가 혼재된 형태로 나타났고 리기다소나무의 경우 장기적으로 쇠퇴할 것으로 예상되었지만, 아까시나무, 밤나무 등은 세력을 유지할 것으로 보인다. 국립공원 내 인공조림지 생물다양성 보전과 지속적인 관리에 대한 논의는 계속되어왔다. 일본잎갈나무와 같은 침엽수림은 낮은 광투과율과 타감작용으로 인해 생물다양성을 저하시키는 등의 영향을 크게 미치는 것으로 보고되고 있다(Choi et al., 2021;Um, 2015;Stölb, 2012). 반면 Lugo(1997)는 외래종 조림지는 훼손된 지역에서 안정된 토양과 자생식물이 이입되기 좋은 환경을 만들어 자생식물의 회복을 돕는다고 보고한 바 있고, 조림지의 조성연도가 증가할수록 주변의 이차림과 유사한 종 조성을 보이고, 종 다양성도 늘어난다는 사실을 밝혔다 (Sonali, 2001;Shin, 2005). 국립공원 내 외래종이라는 이유만으로 단순하게 제거를 하려는 목적으로 강도 높은 벌채작업을 시행한다면, 그에 따른 2차 피해도 발생할 수 있다. 따라서 탐방객 증가에 따른 인공림지역의 식생변화를 지속적인 관찰해야 하며, 필요시 자연식생군락으로의 천이과정을 고려한 갱신 방법 등을 연구해야 할 것이다.

    본 연구대상지의 식생은 2차천이에 의해 다시 자연식생에 가까울 정도로 거의 회복된 상태의 산림식생으로 보전가치가 높다고 볼 수 있다. 다만, 북한산국립공원 전체에 비하여 극상림 또는 그와 유사한 자연림의 비율이 낮았는데, 인위적 교란을 최소화하고 지속적인 보전을 통해 산림식생이 안정화되어 극상림에 이를 수 있도록 노력해야 할 것이다.

    식생구조 분석 결과, 신갈나무-밤나무군락, 신갈나무-침엽수 혼효군락, 신갈나무-당단풍나무군락, 낙엽활엽수혼효군락으로 총 4개 군락으로 구분되었다. 신갈나무-밤나무군락은 교목층에서 신갈나무와 밤나무, 리기다소나무, 아까시나무 등 식재종이 경쟁하고 있는 군락이었고, 신갈나무-침엽수혼효군락은 신갈나무와 리기다소나무, 소나무, 잣나무 등 침엽수가 경쟁하고 있는 군락이었다. 신갈나무-당단풍나무군락은 교목층에서 신갈나무, 아교목층에서 당단풍나무가 우점하는 우리나라 중부 지방의 대표적인 식생군락의 모습을 보였고, 낙엽활엽수혼효 군락은 상대적으로 신갈나무의 세력이 약한 곳에 졸참나무, 상수리나무, 벚나무류, 서어나무 낙엽활엽수가 우점하는 군락이 었다. 전반적으로 신갈나무의 세력이 유지될 것으로 판단되나 인위적으로 식재된 리기다소나무, 아까시나무, 밤나무, 잣나무 등을 관리하기 위한 모니터링이 필요하다.

    종다양도 분석 결과, 우이령길 단위유역권 식생은 단순림의 형태가 아닌 혼효림으로 다양한 수종이 어우러져 구성되어 있었다. 관목층에서 국수나무가 폭넓게 분포하였는데 국수나무는 등산로와 같은 숲틈의 양지를 선호하는 식물로 식생 안정화를 위해서는 탐방로 이용 등과 같은 지속적인 교란행위를 줄여나갈 필요가 있었다. 특이식생은 출현하지 않았지만, 우이령길 단위 유역권의 경우 북한산과 도봉산 사이에 있어 생태네트워크 측면에서 매우 중요한 지역으로 지속적인 관찰과 보전을 해야 한다.

    Figure

    KJEE-38-5-503_F1.gif

    Map of survey locations of Bukhansan National Park.

    KJEE-38-5-503_F2.gif

    The dendrogram of classification by TWINSPAN.

    * Ap: Acer pseudosieboldianum, Cc: Castanea crenata, Ch: Corylus heterophylla, Lm: Lespedeza maximowiczii, Lo: Lindera obtusiloba Pr: Pinus rigida, Ps: Prunus spp., Qa: Quercus acutissima, Qm: Quercus mongolica, Qs: Quercus serrata, Rp: Robinia pseudoacacia Rs: Rhododendron schlippenbachii, Si: Stephanandra incisa

    KJEE-38-5-503_F3.gif

    DCA ordination of forty-one plots in Uiryeong trail, Bukhansan National Park(▢: Quercus mogolica - Castanea crenata community(Ⅰ), ●: Q. mogolica - Evergreen conifers tree comm. (Ⅱ), ▲: Q. mogolica - Acer psedudosieboldianum comm.(Ⅲ), ◆: Mixed deciduous broad-leaf tree comm.(Ⅳ)).

    Table

    Importance percentage(I.P.) and diameter at breast height(DBH) distribution of major woody species for each communities

    *Ⅰ: <i>Quercus mogolica</i>-<i>Castanea crenata</i> community, Ⅱ: <i>Q. mogolica</i>- Evergreen conifers tree comm., Ⅲ: <i>Q. mogolica-Acer psedudosieboldianum</i> comm., Ⅳ: Mixed deciduous broad-leaf tree comm.
    <sup>1</sup>C: Importance percentage in canopy layer, U: Importance percentage in understory layer, S: Importance percentage in shrub layer, M: Mean importance percentage
    D<sub>1</sub><2(㎝), 2≤D<sub>2</sub><7, 7≤D<sub>3</sub><12, 12≤D<sub>4</sub><17, 17≤D<sub>5</sub><22, 22≤D<sub>6</sub><27, 27≤D<sub>7</sub><32, 32≤D<sub>8</sub><37, 37≤D<sub>9</sub><42, 42≤D<sub>10</sub><47, 47≤D<sub>11</sub><52, 52≥D<sub>12</sub>

    Descriptive analysis of the average number of species and individuals in each communities (Unit:100㎡)

    *The name of communities are referred to footnote of Table 2.

    Species diversity indices(H′), evenness(J′), dominance(D′), maximum diversity(H′max) in each communities

    *The name of communities are referred to footnote of Table 2.

    Similarity index among four communities

    *The name of communities are referred to footnote of Table 2.

    Reference

    1. An, J.H. ( 2016) The effects of ecological restoration confirmed from pitch pine(Pinus rigida) and black locust(Robinia pseudoacacia) plantations in South Korea. Ph.D, Dissertation, Seoul Women’s University, 159pp. (in Korean with English abstract)
    2. Baek, J.B. and D.P. Kim ( 2008) Satisfaction factors and determinants of visitors in Bukhansan National Park, Korea. Kor. J. Env. Eco. 22(2): 113-118. (in Korean with English abstract)
    3. Brower, J.E. and J.H. Zar ( 1977) Field and Laboratory Methods for General Ecology. Wm.C. Brown Company, 194pp.
    4. Choi, S.H., S.H. Lee, Y.J. Shin, W. Cho, M.H. Lee and J.H. Kim ( 2021) Ecological structure Larix kaempferi in National Park. Kor. J. Env. Eco. 35(6): 609-620. (in Korean with English abstract)
    5. Curtis, J.T. and R.P. McIntosh ( 1951) An upland forest continuum in the prairie-forest border region of Wisconsin. Ecology 32: 476-496.
    6. FGIS ( 2023) forest.go.kr
    7. Harcombe, P.A. and P.H. Marks ( 1978) Tree diameter distribution and replacement processes in southeast Texas forests. For Sci. 24(2): 153-166.
    8. Hill, M.O. ( 1979a) TWINSPAN - a FORTRAN Program for Arranging Multivariate Data in Ordered Two-way Table by Classification of the Individuals and Attributes. Ecology and Systematics, Cornel Univ., Ithaca, New York, 99pp.
    9. Hill, M.O. ( 1979b) DECORANA - a FORTRAN Program for Detrended Correspondence Analysis and Reciprocal Averaging. Ecology and Systematics, Cornel Univ., Ithaca, New York, 52pp.
    10. Kang, D.I. and H.C. Sung ( 2016) A study on the relationship between the number of visitors and degradation of natural resources in Bukhansan National Park. J. Korean Env. Res. Tech. 19(4): 81-89. (in Korean with English abstract)
    11. Kang, H.M., S.H. Choi and S.G. Park ( 2013) Vegetation structure of the Paryeongsan(Mt.) zone in Dadohaesang National Park. Korean J. Environ. Ecol. 27(4): 473-486. (in Korean with English abstract)
    12. Kim, G.T., K.K. Oh and Y.J. Choi ( 1987) User’s effects on avifauna in Bukhan Mountain National Park. Kor. J. Env. Eco. 1(1): 24-34. (in Korean with English abstract)
    13. Kim, Y.W. ( 2012) Study on national park visitors' consciousness on nature conservation and their attitude toward eco-tourism: Focusing on Buk Han San National Park. Korea Tourism Research 26(6): 77-97. (in Korean with English abstract)
    14. KNPS ( 2020) www.knps.or.kr
    15. KNPS ( 2024) Basic Statistics of National Park. Korea National Park Service, 237pp.
    16. Lee, H.J., D.W. Byun and J.S. Lee ( 1994) Community classification and vegetation pattern of Quercus mongolica forest in Mt. Myongji. Journal of Ecology and Environment 17(2):185-201. (in Korean with English abstract)
    17. Lee, M.J. and H.K. Song ( 2011) Vegetation structure and ecological restoration model of Quercus mongolica community. J. Korean Env. Res. Tech. 14(1): 57-65. (in Korean with English abstract)
    18. Lim, D.O., Y.S. Kim and H.C. Lee ( 2008) The specific plant species and conservation of the Bukhansan National Park. Kor. J. Env. Eco. 22(2): 138-152. (in Korean with English abstract)
    19. Lugo, A.E. ( 1997) Maintaining an open mind on exotic species. In: Meffe, G. k., Carroll, C. R.(Eds.), Principles of Conservation Biology. Sinauer Associates, Inc. Pub., Sunderland, MA, pp. 245-247.
    20. Mueller-Dombois, D. and H. Ellenberg ( 1974) Aim and Methods of Vegetation Ecology. John Wiley & Sons, New York, 547pp.
    21. Oh, K.K., D.G. Kim and C.E. Kim ( 2008) Distribution of actual vegetation and management of Bukhansan National Park. Kor. J. Env. Eco. 22(2): 83-97. (in Korean with English abstract)
    22. Oh, K.K., T.H. Kwon and Y.J. Jeun ( 1987) Trail damage and vegetational change of trail side in Bukhan Mountain National Park. Kor. J. Env. Eco. 1(1): 35-47 (in Korean with English abstract)
    23. Park, I.H. ( 1985) A study on forest structure and biomass in Baegwoonsan Natural Ecosystem. Seoul National Univ. Graduate School Dissertation for the Degree of Doctor of Philosophy, 42pp. (in Korean with English abstract)
    24. Park, K., E.M. Chang and S.H. Scene ( 2001) A study of application of remotely sensed data for the management of national parks: In case of Bukhansan National Park. Journal of Environmental Impact Assessment 10(3): 167-174. (in Korean with English abstract)
    25. Park, K.H. and K.H. Kim ( 2011) A study on vascular plants around the Wooiryeong road of Bukhansan National Park. Journal of National Park Research 2(4): 173-186 (in Korean with English abstract)
    26. Pielou, E.C. ( 1975) Ecological Diversity. John Wiley and Sons Inc., New York, 165pp.
    27. Shaw, P.J.A. ( 2003) Multivariate Statistics for the Environmental Sciences. London, Hodder Arnold, 233pp.
    28. Shin, H.C. ( 2005) The effects of ecological restoration confirmed in the Pitch pine (Pinus rigida) plantation. MA Thesis, Seoul Women’s University, 42pp. (in Korean with English abstract)
    29. Sonali, S. ( 2001) Vegetation composition and structure of Tectona Grandis (teak, Family Verbanaceae) plantation and dry deciduous forests in central India. For. Ecol. Management 148: 159-167.
    30. Song, H.K., K.K. Jang and D.H. Oh ( 1998) An analysis of vegetationenvironment relationships of Quercus mongolica in Soraksan National Park. Kor. J. Env. Eco 11(4): 462-468. (in Korean with English abstract)
    31. Song, H.K., K.K. Jang and S.D. Kim ( 1995) An analysis of vegetation-environment relationships of Quercus mongolica communities by TWINSPAN and DCCA. Jour. Korean For. Soc. 84(3): 299-305. (in Korean with English abstract)
    32. Song, H.K., M.J. Lee, S. Lee, H.J. Kim, J.L. Wi and O.W. Kwon ( 2003) Vegetation structures and ecological niche of Quercus mongolica Forests. Jour. Korean For. Soc. 92(4): 409-420. (in Korean with English abstract)
    33. Stölb, W. ( 2012) Waldästhetik: Über Forstwirtschaft, Naturschutz und die Menschenseele, 2 Auflage, 530pp. (in German)
    34. Um, T.W. ( 2015). Change of tree species and stand structure on the different thinning intensities of Larix kaemferi plantation-In Odaesan National Park. Korean Journal of Environment and Ecology 29(4): 580-589. (in Korean)
    35. Westhoff, V. and E. van der Maarel ( 1973) The Braun-Blanquet approach. Handbook of vegetation science, Whittaker, R.H. (ed.) Ordination and Classification of Vegetation. Dr. Junk, The Hague, pp. 617-726.
    36. Yoo, K.J., W. Cho and K.S. Cho ( 2008) Users' evaluation for the trail structures in the Dobong district of Bukhansan National Park, Korea. Kor. J. Env. Eco. 22(2): 145-151. (in Korean with English abstract)