서 론

생물다양성협약(CBD) 제2조는 생물다양성을 육상, 해 상, 수생 생태계 및 생태학적 복합체 내 생물 간 변이성으로 정의한다. 2022년 제15차 생물다양성 당사국총회(COP)에 서는 ‘쿤밍·몬트리올 글로벌 생물다양성 프레임 워크 (GBF)’를 채택하여 2030년까지 전 세계 육상 및 해양의 30% 보호와 훼손된 생태계의 30% 복원을 목표로 설정하였 다. 우리나라는 산림보호법 제 7조에 따라 1972년부터 산림 내 생물다양성을 보전하기 위해 총 446개소(176,699ha)의 산림유전자원보호구역을 지정하여 관리하고 있다(Korea Forest Service, 2023). 지정유형은 원시림, 고산식물지대, 진귀한 임상, 희귀식물 자생지, 유용식물 자생지, 산림습지 및 산림 내 계곡천 지역, 자연생태보전지역 등 7개로 구분하 여 관리된다. 최근 DMZ 일원 산림유전자원보호구역에 대 한 조사를 강화하였으며(Son et al., 2016;Yun et al., 2021), 전국적으로 산림유전자원보호구역의 추가 지정 및 관리가 이루어지고 있다. 이처럼 생물다양성과 생태계서비 스의 중요성이 증대됨에 따라 보호구역의 관리에 대한 관심 도 증가하고 있다. 그러나 현재 산림유전자원보호구역을 대 상으로 관속식물 조사는 이루어지고 있으나, 식물자원분포 및 식생구조 특성에 대한 체계적인 조사는 미흡하여 식물자 원의 체계적인 관리를 위한 기초자료가 부족한 실정이다.

발왕산(1,458m)은 대한민국에서 열두 번째로 높은 산으 로, 우리나라 산지 지형의 전형적인 특징을 잘 나타내고 있 다(Kwon, 2001). 발왕산 일대는 식생이 잘 보존되어 다양 한 수종과 임상 식물이 분포하고 있으며, 정상 부근에는 대 경목의 주목이 군락을 이루고 있다(Chung and Byung, 198 8). 또한 분비나무와 사스래나무 등 아고산대 식물과 두메 닥나무, 바늘까치밥나무 등 희귀식물이 자생하여 산림유전 자원의 가치가 높다. 이러한 보존 가치를 인정받아 발왕산 은 1997년 산림유전자원보호구역으로 지정되었고, 2000년 에 ‘희귀식물자생지’로 지정 변경 및 면적 수정을 거쳐 현재 총 212ha에 이르는 면적을 동부지방산림청 평창국유림관 리소에서 관리하고 있다. 발왕산에 관한 연구는 발왕산 일 대의 식물구계(Chung and Sun,1988)와 지형경관 특성과 활용 방안(Kwon, 2001), 주목 군락(Cho et al., 2012) 등에 관한 연구들이 있으나, 대체로 기초 식물조사 혹은 지형 경 관에 국한되어 있으며, 산림유전자원보호구역을 대상으로 한 관속식물상과 식생유형에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이처럼 아고산대 식물과 희귀 및 특산식물이 풍부한 발왕산 산림유전자원보호구역은 그 보존 가치가 매우 높아, 지속적 이고 정밀한 산림자원조사를 통해 체계적인 관리체계 구축 이 필요하다.

본 연구는 발왕산 산림유전자원보호구역의 관속식물상 을 파악하고, 표조작 및 TWINSPAN을 이용하여 식생유형 을 구분하며 식생구조의 특성을 분석함으로써 발왕산 산림 유전자원보호구역의 생물다양성 보전 및 관리 기반 구축을 위한 기초자료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

연구방법

1. 연구 대상지

발왕산 산림유전자원보호구역은 행정구역상 강원도 평창 군 진부면과 도암면에 걸쳐 위치하고 있다. 발왕산의 북쪽에 는 황병산(1,407m), 서남쪽에는 박지산(1,391m), 남쪽에는 두루봉(1,226m), 동쪽에는 옥녀봉(1,146m) 등 해발 1,000m 이상의 산들로 둘러싸여 있으며, 북쪽의 용산리 일대에는 해발 900m까지 스키 슬로프가 개발되어 있다. 인접 지역으 로는 오대산, 가리왕산, 노추산 등이 있으며, 이 지역들은 모두 해발 700m 이상의 산지를 이루고 있다(Figure 1).

발왕산의 지질은 평안누층군으로 고생대 말에서 중생대 초에 걸쳐 퇴적된 무연탄이 매장된 지층이며, 중생대 쥐라기 말에 대보조산운동을 받아 복잡한 습곡 및 단층 구조가 형성 되어 있다(Kwon, 2001). 발왕산이 속한 평창군은 기온의 연교차가 크고 대륙성 기후가 나타나며, 같은 위도에 위치한 다른 지역에 비해 기온이 낮은 편이다(Lee et al., 2012). 여름철은 서늘하고 겨울철은 북도기류의 영향으로 대설현상 이 자주 발생한다(Kim and Ryu, 2013). 발왕산은 우리나라의 기후에 따라 구분한 산림대 중 온대북부림에 속하며(Yim and Kira, 1975), 한반도 식물의 분포 범위를 정의하는 8개의 식물구계 중 중부아구에 해당한다(Lee and Yim, 1978;2002). 발왕산과 인근한 대관령관측소의 최근 20년(2004~2023)간 기상 관측 데이터 자료에 따르면, 연평균 기온은 7.5℃, 가장 더운 8월의 평균 최고기온은 24.6℃, 가장 추운 1월의 평균 최저기온은 –12.4℃, 연평균 강수량은 1392.8mm, 연평균 풍속은 3.4m/s이다(Korea Meteorological Administration, 2024).

발왕산의 식생 구조를 살펴보면, 교목층에는 신갈나무와 고로쇠나무가 우점하고 있으며, 아교목층에는 고로쇠나무 와 난티나무가, 관목층에는 생강나무, 물참대, 고광나무 등 이, 초본층에는 가는잎그늘사초, 개고사리, 관중, 다래, 대사 초 등이 분포하고 있다(Forest Genetic Resource Reserve Korea, 2020).

2. 관속 식물상 및 식생조사 방법

발왕산 산림유전자원보호구역의 관속식물상 및 식생조 사를 위해 2023년 5월부터 9월까지 총 5회에 걸쳐 계절별로 현지 조사를 수행하였다(Table 1). 식물 종의 동정은 Lee (1996)와 Lee(2006) 및 Lee(2014)의 식물도감을 활용하였 으며, 양치식물은 Korea National Arboretum(2022), Lee and Lee(2018), 벼과 및 사초과는 Cho et al.(2016)을 참고 하였다.

관속식물 목록은 Engler의 분류 체계(Melchior, 1964)에 따라 작성했으며, 학명과 과명 및 목록의 순서는 국가표준 식물목록(Korea National Arboretum, 2022)을 기준으로 정 리하였다. 관속식물 목록을 바탕으로 한국특산식물(Chung et al., 2017, Korea National Arboretum, 2022), 희귀식물 (Korea National Arboretum, 2022), 식물구계학적 특정식 물종(National Institute of Ecology, 2018)을 파악하였다. 귀화식물은 Kang et al.(2020)을 따랐으며, 귀화식물의 평 가를 위한 귀화율(Naturalization Index)은 아래의 공식으로 계산하였다(Numata, 1978).

식생조사는 Z-M학파의 식물사회학적 방법(Ellenberg, 1956;Braun-Blanquet, 1965)에 따라 10m×10m 또는 20m×20m 크기 의 방형구를 총 67개소 설치한 후, 각 조사구 내에 출현하는 모든 종의 피도(coverage)와 개체수(abundance)를 조합한 우점 도 계급(Braun-Blanquet, 1964)을 측정하였으며, 입지 환경 특성인 해발고도, 방위, 경사 및 암석 노출도 등을 기록하였다.

3. 데이터 분석 방법

현장 조사를 통해 수집된 총 67개의 식생 데이터는 소표 (raw table)로 정리하여 TWINSPAN(Hill, 1979)과 표조작 법(Ellenberg, 1956)을 병용하여 식생유형을 구분하고, 상재 도 계급과 우점도 계급으로 나타낸 군락식별표를 작성하였 다. 구분된 식생유형별 구성종의 생태적 중요도 또는 영향력 을 평가하기 위해 평균상대중요치, 종다양성지수 등을 각각 분석하였다. 평균상대중요치(Mean importance Value, MI V)는 상대피도(Relative Coverage, RC)와 상대빈도(Relativ e Frequency, RF)의 평균으로 산출한 중요치(Curtis and Mc Intosh, 1951)에 각 층위의 개체 크기를 고려하여 가중치를 부여한 계산식인 (교목층×3+아교목층×2+관목층×1+초본 층×0.5)/6.5를 통해 산출하였다(Kim et al., 2019). 종다양성 지수(Pielou, 1975; Shannon and Weaver, 1949)는 종풍부도 (Species richness index; S), 종다양도(Shannon diversity index; H′), 균재도(Pielou evenness index; J′), 그리고 우점 도(Dominance index; D)를 산출하였다.

TWINSPAN 분석은 PCORD 7.10 프로그램을 이용하였 으며, 데이터 정리 및 가공과 표조작은 Excel 2022를 이용 하였다.

TWINSPAN에 의해 분류된 식생 유형과 환경 인자 간의 상관관계를 파악하기 위해 Ordination 기법 중 하나인 CCA (Canonical Correspondence Analysis)를 수행하였다. CCA 는 환경변화에 의해 설명되는 종분포의 변동을 잘 나타내어 생태학에서 널리 사용되는 방법 중 하나이다(Ter Braak, 1986). CCA 수행 시 변수 간의 다중공선성을 해결하기 위해 VIF 검정을 통해 7 미만인 환경인자를 선정하여 분석을 진행 하였다. 최종적으로 CCA에 사용된 환경 인자는 식생 조사 시 얻어진 각 조사구의 해발고도, 암석 노출도, 종다양도, 균재도, 경사 및 지형습윤지수(TWI, Topographic Wetness Index)이다. TWI는 강우로 인해 빗물이 지표에 떨어졌을 때 사면경사와 경사방향을 고려하여 강우가 흘러가는 방향과 양을 수치적으로 표현한다(Park et al.,2020). TWI는 DEM (Digital Elevation Model)을 기반으로 추출하였다. TWI 값 이 낮을수록 가파르고 집수되는 물의 양이 적으며, 반대로 값이 클수록 완만하고 집수되는 물의 양이 많음을 의미한다. CCA는 R studio의 ‘vegan’ 패키지를 사용하였고, TWI는 Arcgis pro 및 Qgis 3.16을 병용해서 계산하였다.

현존상관식생도는 국토지리정보원에서 발행한 축척 1/5,000 의 수치지형도를 사용하여 수행하였으며, 임상도 및 위성사진 등 관련 참조자료와 식생조사 자료를 종합하여 QGIS ver. 3.34 프로그램을 이용하였다. 현존상관식생도상 식생유형명은 현지 조사에서 수집한 식생군락의 최상층 상관우점종을 기준으로 하였고, 범례는 국가표준식물목록의 순번에 따라 정렬하였다.

결과 및 고찰

1. 관속식물상

발왕산 산림유전자원보호구역에 출현하는 관속식물은 81과 186속 283종 7아종 28변종 2품종으로 총 320분류군 으로 확인되었다(Table 2). 이는 한반도 관속식물 4,741분 류군(Korea National Arboretum, 2022)의 6.7%에 해당되 며, 양치식물은 8과 11속 20종 1변종으로 21분류군(6.5%), 나자식물은 2과 3속 5종으로 5분류군(1.5%), 피자식물의 쌍자엽식물은 64과 146속 219종 7아종 23변종 1품종으로 250분류군(78.1%), 단자엽식물은 7과 26속 39종 4변종 1품 종으로 44분류군(13.7%)이었다.

발왕산의 식물상에 대해 Chung and Sun(1988)은 총 71 과 250종 434분류군으로 보고하였으나, 이는 발왕산 전체 에 대한 조사결과로, 산림유전자원보호구역 내 출현 식물과 는 상이하다. 인근지역의 관속식물상과 비교해보면 노추산 (Kim et al, 2017) 89과 304속 515분류군, 박지산(Chung et al, 2010) 95과 304속 502분류군, 덕항산 산림유전자원 보호구역(337ha; Kim et al, 2022) 90과 302속 537분류군, 가리왕산 산림유전자원보호구역(2,475ha; Byeon et al., 2013) 89과 272속 529분류군으로 발왕산은 다른 산지에 비해 상대적으로 적은 분류군 수가 조사되었다. 발왕산 산 림유전자원보호구역은 해발고도 765~1455m에 분포하고 있으며, 해발고도에 따라 식물분포가 폭넓게 발달하고 있어 좁은 면적임에도 불구하고 희귀 및 특산식물을 포함한 다양 한 종이 출현한 것으로 판단된다.

1) 특산식물

특산식물(endemic plants)이란 어느 한정된 지역에서만 생육하는 고유식물을 말하며, 생물다양성협약과 나고야의 정서의 발효에 따라 각국이 생물주권을 강화하는 현시점에 서, 특산식물은 한반도 고유식물의 특성과 기원을 밝히는데 중요한 자산이다(Chung et al., 2017). 본 연구에서 확인된 한국특산식물은 숲개별꽃(Pseudostellaria setulosa Ohwi), 진범(Aconitum pseudolaeve Nakai), 세잎승마(Actaea bifid a (Nakai) J.Compton), 홀아비바람꽃(Anemone koraiensis Nakai), 요강나물(Clematis fusca Turcz. var. flabellata (Na kai) J.S.Kim), 병조희풀(Clematis urticifolia Nakai ex Kita g.), 강활(Angelica reflexa B.Y.Lee), 새며느리밥풀(Melam pyrum setaceum (Maxim. ex Palib.) Nakai var. nakaianum (Tuyama) T.Yamaz.), 토현삼(Scrophularia koraiensis Nak ai), 청괴불나무(Lonicera subsessilis Rehder), 병꽃나무(W eigela subsessilis (Nakai) L.H.Bailey), 분취(Saussurea seo ulensis Nakai), 지리대사초(Carex okamotoi Ohwi) 등 총 13분류군으로(Table 3), 우리나라 특산식물 380분류군의 3. 3%에 해당한다.

2) 희귀식물

본 연구에서 확인된 희귀식물은 위기종(EN, Endandered)으 로 흰인가목(Rosa koreana Kom.), 가시오갈피(Eleutherococcus senticosus (Rupr. & Maxim.) Maxim.) 2분류군, 취약종(VU, Vulnerable)으로 바늘까치밥나무(Ribes burejenseF.Schmidt) 1분류군, 준위협(NT, Near Threatened)으로 두메닥나무 (Daphne pseudomezereum A.Gray var. koreana (Nakai) Hamaya), 노랑무늬붓꽃(Iris odaesanensis Y.N.Lee) 2분류군 으로 총 5분류군이 확인되었다(Table 4). 이 중 바늘까치밥나 무는 함경북도의 표고 900m에 이르는 고산지대에 자생하는 것으로 알려졌으나 1986년 7월에 발왕산 계곡에서 새로 발견 된 바 있다(희귀 및 멸종 위기 식물도감, 1997).

본 연구에서 바늘까치밥나무는 해발 800~1200m, 경사 25~36°이며 주로 남사면 및 남서사면에서 조사되었으며, 지형상 계곡부 및 사면중부에 위치하였고, 높은 암석노출 (평균 76%)로 인해 토양노출이 비교적 낮은 입지 환경에서 생육하는 것을 확인하였다(Figure 3). 상층에는 가래나무, 난티나무, 고로쇠나무, 피나무 등이, 관목층에는 얇은잎고 광나무 등이 분포하였으며, 초본층에는 가는잎쐐기풀, 오미 자 등이 생육하고 있었다. 또한 덩굴성 목본식물인 다래가 전반적으로 식생을 덮고 있었다.

3) 식물구계학적 특정식물종

식물구계학적 특정식물종은 식물군의 분포 범위에 따라 Ⅰ~Ⅴ의 5개의 등급으로 구분하여, Ⅴ등급으로 갈수록 극 히 일부지역에만 고립하여 분포하거나 불연속적으로 분포 하는 특성을 가진다. 이러한 식물종은 환경 평가 시 객관적 이고 정성적인 접근을 가능하게 하며, 식물의 보호 및 서식 처 보전의 우선순위를 정하는데 이용된다(Choi, 2016).

식물구계학적 특정식물종은 총 118분류군으로 Ⅴ등급에 옥잠난초(Liparis kumokiri F.Maek.), 바늘까치밥나무(Ribes burejenseF.Schmidt) 등 2분류군이 확인되었고, Ⅳ등급에 두메닥나무(Daphne pseudomezereum A.Gray var. koreana (Nakai) Hamaya), 세잎승마(Actaea bifida (Nakai) J.Compton) 등 16분류군이 확인되었다. Ⅲ등급은 분비나무(Abies nephrolepis (Trautv. ex Maxim.) Maxim.), 왕고사리(Deparia pterorachis (Christ) M.Kato) 등 37분류군이 확인되었고, Ⅱ등급은 오미 자(Schisandra chinensis (Turcz.) Baill.). 매발톱나무 (Berberis amurensis Rupr.) 등 40분류군이 확인되었으며, Ⅰ등급은 가래나무(Juglans mandshurica Maxim.), 산물통 이 (Pilea japonica (Maxim.) Hand.-Mazz.)등 23분류군이 확인되었다(Table 5).

4) 귀화식물

귀화식물은 본래 자생하지 않았던 식물이 인간이나 다른 매개물에 의해 외국으로부터 국내에 들어와 정착한 경우를 말하며, 자생식물보다 주변 환경요인에 대한 내성이 범위가 넓어 다양한 환경변화에 적응하여 생존할 수 있는 특성을 지니고 있다(Cha et al., 2002;Choi et al., 2009), 본 연구에 서 확인된 귀화식물은 하수오(Reynoutria multiflora (Thun b.) Moldenke), 소리쟁이(Rumex crispus L.), 별꽃(Stellaria media (L.) Vill.), 토끼풀(Trifolium repens L.), 달맞이꽃(O enothera biennis L.), 까마중(Solanum nigrum L.), 개불알 풀(Veronica polita Fr.), 미국가막사리(Bidens frondosa L.), 개망초(Erigeron annuus (L.) Pers.), 털별꽃아재비(Galinso ga quadriradiata Ruiz & Pav.), 서양민들레(Taraxacum off icinale F.H.Wigg.) 등 총 11분류군이었다(Table 6).

발왕산 산림유전자원보호구역의 귀화율은 3.4%로, 이는 인근 지역의 박지산(Chung et al, 2010)과 3.5%로 비슷하였 고, 노추산(Kim et al, 2017)의 4.6%보다 낮게 나타났다. 산림유전자원보호구역별로 비교해보면 가리왕산 산림유전 자원보호구역(Byeon et al., 2013)의 2.8% 보다 높게 나타 났으며, 덕항산 산림유전자원보호구역(Kim et al, 2022)의 5.0%보다 낮게 나타났다. 본 연구에서는 귀화식물의 분포 가 정상부와 저지대에서 높게 나타났는데, 정상부근은 케이 블카 승하차 시설, 헬기장 등이 위치해 있으며, 저지대는 민가와 인접하여 인위적 교란으로 인한 유입이 원인인 것으 로 판단된다(Kim et al., 2016).

2. 식생유형

1) 식생유형 분류

발왕산 산림유전자원보호구역 내 총 67개의 식생조사 자 료를 이원지표종분석법(TWINSPAN)으로 분석한 결과, 관중, 시닥나무, 함박꽃나무, 개별꽃을 식별종으로 갖는 관중-시닥나무형과 신갈나무, 그늘사초, 실새풀, 철쭉을 식별종으로 갖는 신갈나무형으로 크게 구분되었다. 관중 -시닥나무형은 계곡부 식생인 난티나무, 복장나무 등과 아고산성 식생인 분비나무, 사스래나무 등에 의해 두 개 의 군락으로 세분되었으며, 신갈나무형은 신갈나무가 우 점하는 가운데 전나무- 단풍취, 소나무-박달나무 및 신갈 나무 전형군락으로 나뉘었다. 최종적으로 복장나무-난티 나무군락, 분비나무-사스래나무군락, 전나무-단풍취군 락, 소나무군락, 신갈나무전형군락의 총 5개 유형으로 식 생유형이 구분되었다. 각 식생 유형의 상재도와 최소피도 및 최대피도 값을 병기하여 군락식별표로 나타내었다 (Table 7).

2) 식생구조 특성

각 식생유형의 명칭은 식별종(Differential species)과 상 관우점종의 종명을 참고하여 규정하였고, 종조성, 지리적 및 지형적 분포 경향, 종다양성 지수 및 평균상대중요치를 사용하여 각 식생유형을 분석하였다(Table 8,9,10).

유형 Ⅰ: 복장나무-난티나무군락 (Acer mandshuricum - Ulmus laciniata community, VT 1)

본 군락은 복장나무, 난티나무, 십자고사리, 물참대 등이 식별종이며, 총 조사구 개수는 13개이다(Table 8). 입지환 경은 평균해발고도 1,171m, 평균 경사 24°, 평균 암석노출 도 49%로 나타났다. 식생유형 중 암석노출도가 가장 높으 며, 주로 남서사면의 사면부와 계곡부의 적윤한 지역에 분 포하였다. 평균식피율은 교목층 78%, 아교목층 16%, 관목 층 43%, 초본층 45%이었으며, 층위별 평균수고는 교목층 과 아교목층이 각각 16m, 7m, 층위별 평균흉고직경은 교목 층과 아교목층이 각각 33cm, 10cm, 평균출현종수는 19종 으로 조사되었다. 평균상대중요치는 복장나무, 난티나무, 고로쇠나무, 물참대, 다래 순으로 높게 나타났으며 주로 계 곡성 식물들이 출현하였다(Table 10).

유형 Ⅱ: 분비나무-사스래나무군락 (Abies nephrolepis - Betula ermanii community, VT 2)

본 군락은 분비나무, 사스래나무 등이 식별종이며, 총 조 사구 개수는 16개이다(Table 8). 지형 환경적으로는 주로 서사면과 북사면 및 남서사면의 능선과 사면상부에 분포하 고 있었다. 평균해발고도가 1,416m로 5개 유형 중 가장 높 은 것으로 나타났으며, 단위면적당 평균 종수도 가장 많은 것으로 나타났다. 입지환경은 평균 경사 17°, 평균 암석노출 도 29%로 나타났으며, 평균식피율은 교목층 66%, 아교목 층 33%, 관목층 39%, 초본층 50%이었다. 층위별 평균수고 는 교목층과 아교목층이 각각 9m, 5m, 층위별 평균흉고직 경은 교목층과 아교목층이 각각 23cm, 7cm, 평균출현종수 는 27종으로 가장 높게 조사되었다. 평균상대중요치는 신갈 나무, 분비나무, 사스래나무, 당단풍나무, 시닥나무 순으로 높게 나타났으며(Table 10), 미역줄나무, 붉은병꽃나무, 퍼 진고사리, 나래회나무 등이 출현하였는데, 이는 강원남부 분비나무림의 식생구조에 관한 연구(Shin and Oh,2022)에 서 높은 상재도와 우점도를 갖는 항존종 및 수반종으로 나 타난 결과와 유사한 것으로 확인되었다. 종다양도는 2.222 로 가장 높았으며, 풍부도와 균재도 또한 가장 높게 나타났 다(Table 9).

유형 Ⅲ: 전나무-단풍취군락 (Abies holophylla - Ainsliaea acerifolia Community, VT 3)

본 군락은 전나무, 단풍취 등이 식별종이며, 이는 청옥산 의 산림식생에 관한 연구(Oh et al., 1998)에서 비슷한 해발 고도의 전나무군락에서 단풍취가 높은 우점도를 나타낸 결 과와 유사한 것으로 확인되었다. 총 조사구 개수는 15개이 며 지형 환경적으로는 사면중부에서 능선까지 골고루 분포 하였다(Table 8). 입지환경은 평균해발고도 1,111m, 평균 경사 30°, 평균 암석노출도 23%로 나타났으며, 평균식피율 은 교목층 82%, 아교목층 37%, 관목층 22%, 초본층 14% 이었다. 층위별 평균수고는 교목층과 아교목층이 각각 15m, 7m, 층위별 평균흉고직경은 교목층과 아교목층이 각 각 28cm, 9cm, 평균출현종수는 14종으로 조사되었다. 평균 상대중요치는 신갈나무, 피나무, 당단풍나무, 전나무, 물푸 레나무 순으로 높게 나타났으며(Table 10), 종다양도와 균 재도는 가장 낮은 값을 보인 반면, 우점도는 가장 높은 값을 나타냈다(Table 9).

유형 Ⅳ: 소나무군락 (Pinus densiflora community, VT 4)

본 군락은 소나무, 박달나무 등이 식별종이며, 소나무는 해당 유형에서만 출현하였다. 총 조사구 개수는 7개이고 지 형 환경적으로는 주로 동사면에서 남서사면의 사면하부에 서 능선까지 골고루 분포하고 있었다(Table 8). 평균해발고 도 858m로 5개 유형 중 가장 낮은 해발고도에 위치하였고, 평균출현종수는 10종으로 가장 낮게 조사되었으며 종풍부 도 또한 가장 낮은 것으로 나타났다(Table 9). 입지환경은 평균 경사 21°, 평균 암석노출도 5%로 나타났으며, 평균식 피율은 교목층 87%, 아교목층 36%, 관목층 35%, 초본층 15%이었다. 층위별 평균수고는 교목층과 아교목층이 각각 16m, 7m, 층위별 평균흉고직경은 교목층과 아교목층이 각 각 36cm, 8cm로 조사되었다. 평균상대중요치는 소나무, 신 갈나무, 진달래, 당단풍나무, 생강나무 순으로 높게 나타났 으며, 특히 소나무가 다른 식생유형에 비해 39.51로 가장 높은 생태적 지위를 나타내었다(Table 10).

유형 Ⅴ: 신갈나무전형군락 (Quercus mongolica typical Community, VT 5)

본 군락은 신갈나무형 이하의 군락 단위에서 표징종 및 식별종이 출현하지 않아 구분된 식생유형으로, 총 조사구 개수는 16개이고 지형 환경적으로는 사면방위와 위치 관계 없이 골고루 분포하였다(Table 8). 입지환경은 평균해발고 도 1,175m, 평균 경사 29°, 평균 암석노출도 27%로 나타났 으며, 평균식피율은 교목층 86%, 아교목층 27%, 관목층 26%, 초본층 22%이었다. 층위별 평균수고는 교목층과 아 교목층이 각각 14m, 7m, 층위별 평균흉고직경은 교목층과 아교목층이 각각 25cm, 8cm, 평균출현종수는 12종으로 조 사되었다. 평균상대중요치는 신갈나무가 22.84로 가장 높 으며, 다른 식생유형에 비해 생태적 지위가 가장 높은 것으 로 나타났다. 그 다음으로 피나무, 당단풍나무, 고로쇠나무, 물푸레나무 순으로 높게 나타났는데, 이러한 결과는 우리나 라 신갈나무림의 식생구조와 생태적지에 관한 논문(Song et al., 2003)에서 신갈나무, 당단풍나무, 철쭉, 고로쇠나무, 물푸레나무 순으로 높은 중요치를 갖는 연구결과와 유사한 것으로 나타났다.

3) CCA

CCA를 사용하여 TWINSPAN에 의해 분류된 5개의 식 생유형과 6개의 환경인자와의 상관관계를 파악하였다 (Figure 3). 화살표는 환경인자를 나타내며 해당 인자가 변 하는 방향을 가리키고, 그 길이는 해당 방향에서의 효과 강 도에 비례한다. 화살표가 긴 환경인자는 화살표가 짧은 환 경인자에 비해 식생의 분포 패턴에 더 밀접한 관계가 있음 을 의미한다(Ter Braak, 1987). CCA 분석 결과, 제 1, 2축의 설명력은 각각 32.0%, 27.2%이며 종합설명력 59.7%로 환 경인자가 종분포에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

제 1축에서는 해발고도가 가장 높은 상관관계를 보였으 며, 그 다음으로 종다양도, 균재도, TWI가 높은 값을 나타 냈다. 반면, 제 2축에서는 암석 노출도가 가장 높은 상관관 계를 보였고, 해발고도가 그 뒤를 이었다. 따라서 환경인자 중 해발고도가 식생 분포에 가장 중요한 영향을 미치는 인 자로 나타났으며, 이러한 결과는 기존의 연구결과와 일치하 였다(Shin et al., 1998;Song et al., 1998;Song et al., 2019;Kim et al., 2023). 본 조사에서는 해발고도와 더불어 종다 양도, 균재도, 암석 노출도, TWI도 식생 분포에 영향을 미 치는 것으로 나타났다.

식생유형과 환경 인자간의 관계를 살펴보면, VT2(분비 나무-사스래나무군락)는 해발고도와 밀접한 관계를 보였으 나, 경사와는 거의 관련이 없는 것으로 나타났다. VT2는 주로 해발고도가 가장 높은 정상부와 능선부에 분포하는 것으로 확인되었다. 반면, VT4(소나무군락)은 해발고도와 밀접한 관계가 없으며, 종다양도, 균재도, TWI에도 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. VT1(복장나무-난티나무군락) 은 암석 노출도에 영향을 가장 많이 받으며 종다양도, 균재 도 및 TWI와 밀접한 관계가 있어 암석지의 습윤하며 다양 한 종이 출현하는 계곡부의 특성이 나타났다. 한편, 신갈나 무가 상층에 우점하는 VT3(전나무-단풍취군락), VT5(신갈 나무군락)는 암석 노출도, 종다양도, 균재도, TWI가 낮게 나타났는데, 이는 능선부 및 사면상부에 분포하여 바람이 많이 불고 일사량이 많아 건조한 환경적 특성을 나타내며, 두꺼운 낙엽층으로 인해 하층식생의 발달에 부정적인 영향 을 미치기 때문에 계곡부에 비해 종다양도와 균재도가 낮은 것으로 판단된다.

3. 현존상관식생도

발왕산 산림유전자원보호구역의 공간분포 특성을 파악 하기 위하여 현존상관식생도를 작성한 결과, 신갈나무군락, 복장나무-난티나무군락, 신갈나무-피나무군락, 물푸레나무 -층층나무군락, 아고산침활혼효림, 소나무-신갈나무군락, 소나무군락, 전나무군락 등 총 8개의 군락(무립목지 제외) 으로 구분되었다(Figure 4). 정상부인 능선부와 사면상부에 는 분비나무, 신갈나무 등으로 이루어진 아고산침활혼효림 이 위치하고 있었고, 계곡부에는 신갈나무-피나무군락, 물 푸레나무-층층나무군락이 분포하고 있었으며, 신갈나무군 락은 전 지역에 고루 분포하고 있었다. 현존상관식생도 작 성 면적은 총 215ha이며 군락별 면적은 신갈나무군락이 61.7ha로 전체 면적 대비 28.6%를 차지하며 가장 크게 나타 났고, 복장나무-난티나무 군락이 50.6ha(23.5%), 신갈나무- 피나무군락이 33.7ha(15.6%) 등의 순으로 나타났다(Table 11).

4. 종합 고찰

본 연구는 발왕산 산림유전자원보호구역 내 관속식물의 분포 현황을 체계적으로 조사하여 식생유형을 구분하고 생 태적 특성을 분석함으로써, 향후 해당 지역의 식물자원 보 전 및 관리에 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다.

조사 결과, 강원 이북 고산지대에 자생하는 희귀식물인 바늘까치밥나무가 계곡부의 습한 암석지대에서 분포하는 것이 확인되었다. 바늘까치밥나무는 국내에서 유일하게 발 왕산에서만 자생하는 종으로서 매우 높은 보전 가치를 지니 나, 이에 대한 자료가 부족한 실정이다. 민가와 가까운 자생 지는 인위적인 접근이 용이하여 훼손이 발생할 수 있으므로 자생지 보호 및 관리를 위해 주기적인 모니터링이 요구된 다. 귀화식물은 인위적 교란이 있는 저지대와 정상부에 주 로 분포하나, 숲 내부까지는 들어오지 않아 아직 심각한 수 준은 아닌 것으로 사료되며, 향후 귀화식물의 확산을 예방 및 방지하기 위해서는 지속적인 관찰이 필요하다.

발왕산 산림유전자원보호구역 내 식생유형은 입지 특성 에 따라 총 5개로 구분되었으며, 크게 관중-시닥나무형과 신갈나무형으로 대별되었다. 고지대의 정상부, 능선부, 계곡 부 및 사면하부에는 관중-시닥나무형이, 중간 지대의 능선부 에서 사면하부까지는 신갈나무형이 주로 분포하며, 저지대 에는 소규모 패치 형태로 소나무 군락이 나타나고 있다.

분비나무-사스래나무군락(VT2)은 발왕산 산림유전자원 보호구역의 아고산 식생대를 대표하며 평균 해발고도가 가 장 높고, 종풍부도, 종다양도, 균재도가 가장 높게 나타났다. 일반적으로 침엽수림에서는 높은 수고와 수관밀도로 인해 종다양성이 낮은 경향을 보이며, 소나무과 목본식물은 타닌 (tannin)과 같은 타감물질(allelochemicals)을 방출하여 식 생 발달을 제한할 수 있다(Rice, 1984;Kimmins, 1987, Park et al., 2021). 그러나 Lee et al. (2024)의 연구에 따르 면, 분비나무 고사 후 형성된 숲 틈(forest gap)에서 미역줄 나무 등 다양한 종이 이입하여 종다양도가 증가하고 임분 내 식생 교란이 발생하고 있음을 관찰하였다. 따라서 VT2 는 기후변화로 인한 상층의 분비나무 고사로 숲 틈이 형성 되어 광환경이 개선되면서 다양한 식물이 이입되고, 이에 따라 임분 내 식생 교란이 발생하고 있음을 추정할 수 있다. 또한 본 군락의 서식지는 고지대 능선부에 위치하여 풍해의 위험이 높으며(Park and Heo, 2024), 강한 풍속에 의한 낮 은 수고 등 복합적인 요인으로 인해 하층에 충분한 광량이 도달하여, 군락 내 다수의 종이 우점하지 않고 유사한 세력 으로 출현하여 종다양도가 높은 것으로 판단된다(Kim and Cho, 2017). 최근 아고산 식생의 쇠퇴가 지속적으로 보고되 고 있으므로(Ogawa-Onishi et al., 2010;Lee et al., 2023;Kim et al., 2019), 발왕산의 분비나무 군락에 대한 면밀한 식생 구조 연구와 지속적인 모니터링이 필요하다.

VT3는 균재도, 종다양도가 가장 낮게 나타난 반면, 우점 도는 가장 높게 나타났다. 이는 본 군락이 신갈나무형 하위 군락에 속하며, 두꺼운 낙엽층이 초본류의 생장을 제한하여 종다양성이 감소한 것으로 판단된다(Lee and Cho, 2000). 이러한 조건에서 소수의 종이 우점하게 되었고, 그 결과 우 점도가 높아지며 균재도가 낮아진 것으로 보인다.

한편, VT1은 발왕산 산림유전자원보호구역 내 계곡부 식생형의 특징을 나타내는 군락으로, VT2에 이어 높은 종풍 부도, 균재도 및 종다양도를 보였다. 본 군락은 다른 식생유형 에 비해 암석노출도가 가장 높은 특성을 지니고 있어, 일반적 으로 계곡부에서 나타나는 높은 종다양도의 특징이 관찰되지 않았다. 이는 암석 노출 비율이 높을수록 안정적인 토양 환경 의 형성이 제한되어 출현 종이 단순화 되고(Hyeon et al., 2011), 종다양도 및 최대 종다양도가 낮아지는 경향을 보인다 는 기존 연구 결과(Kim et al., 2021)를 뒷받침한다. 또한 본 군락에서는 복장나무와 고로쇠나무의 평균상대중요치가 높게 나타났으며, 이는 계곡 지역에서 Acer속이 우점하는 기존 연구 결과(Park, 2024)와 일치하였다.

식생유형별 평균상대중요치 분석 결과, 전반적으로 신갈 나무가 가장 높은 값을 보였다. 신갈나무는 우리나라의 활 엽수 중 가장 넓게 분포하며, 주로 해발 800m 이상에서 우 점하는 수종이다(Kwon et al., 2022). 발왕산 산림유전자원 보호구역은 평균 해발고도가 1123m(765~1455m)의 고지 대에 위치하며, 신갈나무, 피나무, 소나무, 당단풍나무, 고로 쇠나무 등 온대림 수종이 주로 분포하며 높은 생태적 지위 를 나타냈다.

CCA 분석 결과, 해발고도 등 환경인자에 따라 식생유형 이 구분되었고, 관중-시닥나무형과 신갈나무형 간에 뚜렷한 차이를 보였다. 특히 VT4는 해발고도, 종다양도, 균재도 등 의 환경인자와 낮은 상관관계를 보이며, 다른 식생유형에 비해 이질성이 가장 높은 것으로 나타났다. 이는 저해발의 비교적 건조하고 척박한 지역에 분포하여 종다양도 및 균재 도가 낮은 소나무 군락의 전형적인 특성으로 보인다.

종합적으로 발왕산 산림유전자원보호구역은 다양한 해 발고도에 따라 희귀 및 특산 식물과 아고산 및 온대림 식생 이 혼합된 형태로 다양한 종이 출현하며, 난티나무, 신갈나 무 등의 산림유존목이 존재하여 생물다양성 보전 가치가 매우 높은 지역이다. 따라서 향후 세부적인 식생조사와 주 기적인 모니터링을 통해 각 식생유형의 특성을 고려한 체계 적인 보전 및 관리가 이루어져야 한다.