지리산국립공원 참나무류의 결실에 대한 연구

서지정보

ㆍ발행기관 : 한국환경생태학회 ㆍ수록지정보 : 한국환경생태학회 학술대회논문집 / 21권 / 2호
ㆍ저자명 : 김정진, 이배근, 정대호, 추연규, 김만우, 김보곤, 유지상, 문현식

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서 론 지리산국립공원의 참나무림 분포에 대하여 선행 연구조사 결과, 신갈나무(Quercus mongolica)는 해발고 약 900~1,400m (남사면 1,000~1,400m, 북사면 900~1,300m)의 건조한 사면에서 순림을 이루고 있다. 졸참나무(Q. serrata)는 지리산의 중간 사면에 해당하는 해발 400~1000m(남사면 400~1000m, 북사면 500~800m) 사이의 건조한 사면에서 순림을 이루고 있으며, 굴참나무(Q. variabilis)는 졸참나무림이나 신갈나무림에 혼효되어 있는데 건조한 급경사지 등에 소규모로 분포한다. 갈참나무(Q. aliena)는 주로 습한 계류 부근에서 다른 참나무속, 서어나무속의 식물들과 섞여 혼효림을 이루나 달궁계곡의 해발 650~750m 사이에서는 순림을 형성하고 있다(임양재, 1992). 참나무류 열매의 결실량은 풍흉이 심하여 예측이 힘들며 풍흉에 관련된 직·간접적인 인자로 토양, 강수량, 일조량을 영향을 끼치는 중요한 인자로 추정하고 있으며 (Hwang, 2008), 속설에 의하면 벼농사가 흉년이 들면 많이 열린다고 한다. 산림 내 참나무류 열매의 대부분을 차지하는 신갈나무, 갈참나무 등의 열매는 상수리나무 열매보다 다소 일찍 결실되며 상수리나무 열매는 밤이 결실되어 낙하되는 시기에 같이 떨어진다. 그 떨어지는 시기는 기후와 수종에 따라 미묘한 차이를 보인다. 참나무류 열매가 꽃필 시기에 비가 많이 내린 경우 참나무류 열매가 많이 결실되지 못하며 늦여름 태풍 등의 기후적인 영향으로 참나무류 열매가 성숙되기 전에 떨어져 결실량에 영향을 끼친다(Hwang, 2008). 본 연구는 지리산국립공원에 참나무류 열매의 연도별, 지역별 결실량을 분석하여 지리산국립공원에서 서식하는 반달가슴곰을 비롯한 야생동물의 먹이자원에 대한 기초 자료로 활용 위하여 실시하였다. 재료 및 방법 참나무류의 열매가 열리는 시기부터 낙엽이 질 때까지인 2008~2010년에 걸쳐 매년 7~12월에 실시하였다. 도토리를 채취하기 위한 Seed trap 설치는 도토리의 결실상황을 주기 적으로 관찰한 후 2008년 7월~8월경에 실시하였으며, 결실 열매 수거는 보다 정확한 자료 수집을 위해 9월말~10월초, 11월말~12월초 등 두 차례로 나누어 실시하였다. 연도별 변화량을 정확히 파악하기 위해 Seed trap을 회수하지 않고 동일한 장소에 연중 설치하여 결실 시기에 맞추어 모니터링을 하였다. Seed trap 설치를 위해 선정한 6개 지역은 피아골, 빗점 골, 장당골, 뱀사골, 한신계곡, 칠선계곡이며, 이는 주능선을 기준으로 남부 지역과 북부 지역으로 나누어 지리적 차이로 인해 결실량이 어떠한 변화를 나타내는지에 대해 파악하고자 지역을 선정하였다. 2009년부터 구례~성삼재, 성삼재~남원 국도 구간에 추가로 지역을 선정하여 참나무류 결실량 조사의 정밀성을 높이 고자 하였다(Fig. 1). 참나무류 열매를 채취하기 위해서 제작한 seed trap(1m×1m)을 지리산국립공원 지역 내에 8곳을 선정하여 해발 700~1,200 m 사 Table 1. 해발에 따른 참나무류 열매 결실량 이에 고도 100 m 간격으로 10 m × 10 m(100㎡) 조사구를 선정한 뒤, 한 조사구 당 5개씩 총 150개의 seed trap을 설치 하였다. 방형구 설치지점에 지리적 위치조사를 위해 휴대용 GPS (GARMIN社, 60Csx)를 이용하여 좌표와 고도를 기록하였 으며, 방형구내 우점군락, 하층식생, 참나무류 흉고직경을 측정하였다. 현장에서 비닐 백에 담아와 수거한 참나무류 열매를 실내 에서 건조 작업을 하기 전 디지털 중량계(AND社; HR-200, Max-210g)로 수분 함량을 측정하였으며, 건조기를 이용하여 85℃에서 일주일간 건조시킨 후 건조중량을 측정하였다. 측정된 자료는 고도별, 지역별, 권역별로 분류하여 나타내고자 하였다. 결과 및 고찰 2008년 분석결과 빗점 지역이 가장 많은 생산량을 나타 냈으며, 피아골, 칠선, 한신, 뱀사골, 장당순으로 높은 생산 량 순서를 보였으며, 남부지역이 북부지역에 비해 641 g 더 높은 생산량을 나타냈다. 고도별 생산량을 분석한 결과, 800~900, 900~1000, 700~800, 1000~1100, 1100~1200m 순으로 나타났다. 2009년도 총 생산량은 14,284g으로 장당, 빗점, 피아, 칠선, 한신, 뱀사골, 구례~성삼재, 성삼재~구례 순으로 나타났다. 고도별 생산량은 900~1000m에서 가장 높은 생산량을 나타 냈으며 800~900, 1000~1100, 1100~1200, 700~800m 순으로 생산량을 나타냈다. 작년과 고도별 생산량, 지역별 생산량이 모두 다른 양상을 보여주고 있었다. 2010년 참나무류 열매 총 생산량은 3,498g이었으며 빗점, 한신, 성삼재~남원, 피아, 칠선, 장당, 뱀사, 구례~성삼재 순으로 생산량을 나타냈다. 지리산 국립공원 전체 지역에 대한 고도별 생산량은 700~800, 800~900, 900~1000, 1000~1100, 1100~1200m 순으로 나타냈다(Table 1, 2). 2008년 설치되지 않았던 구례~성삼재~남원 구간을 제외한 3년간 결실량 결과를 비교 분석한 결과 2009년에 2008년, 2010년에 비해 결실량이 각각 81%, 66% 많은 결실량을 나타냈다. 2008년~2010년 지역별 참나무류 생산량은 빗점 지역이 전반적으로 많은 결실량을 보였으며, 뱀사골이 가장 낮은 결실량을 나타냈다. 고도별 생산량은 700~1000m 전체 결실량의 66%를 차지했다. 권역별 조사 결과 남부 지역이 북부 지역보다 매년 결실량이 많은 것을 확인 할 수 있었다. 참나무류 결실량이 매년 다른 원인에 대해서는 기존 연구 결과 결실량을 좌우하는 개엽(開葉)시기는 자생지의 고도, 조림지의 고도, 광량, 수광을폐도 등에 많은 영향을 받는다 고 보고하였으며, 온대지역에서의 식물의 개엽 현상은 기온, 의 영향을 크게 받는다고 보고되었다(Menzel, 2000). 특히 휴면 해제 이후의 기온의 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있으며(Fitter & Fitter, 2002; Sparks & Menzel, 2002; Chmielewski et al., 2004), 루브라참나무 산지 간 개엽시기 를 조사한 연구에서 북․서쪽 산지가 남․동쪽 산지의 것보다 개엽이 빠르다고 보고한 바 있다 (Ducousso et al., 1997; Ryu et al., 2004). 또한 식물의 개엽 시기는 토양의 수분과 영양분을 흡수하는 뿌리와 광합성을 하는 잎의 발달시기와 기간에 변화를 초래 할 수 있기 때문에 식물의 생장과 발달에 영향을 미칠 수 있다 (Nord & Lynch, 2009). 일반적으로 참나무류의 개엽시기, 성숙기 등은 당년의 기후인자의 영향을 많이 받는다(He et al., 2005). 금번 연구에서는 참나무류 열매 결실량의 변화에 대한 요인은 전년도 강수량에 기인하는 것으로 생각된다. 전년도 강수량이 적으면 다음 연도의 열매 결실량이 많은 것으로 파악되었다. 일본에서는 너도밤나무의 당해년도 결실량을 예측할 때 전년도 여름 강수량에 의한 결실량을 예측하고 있다(Ami et al., 2008). 참나무류 열매 결실량의 연간, 지역별 생산량 차이는 크게 기후인자, 토성(soil texture), 일조량에 의한 차이로 추정 할 수 있으나 어떠한 인자가 큰 영향을 끼칠 수 있는가에 대한 명확한 판단을 내리기 힘들 것이다. 그러므로 장기적인 결실량 모니터링과 결실량에 영향을 끼치는 요인에 대한 분석 및 접근이 필요하다. 이는 지리산국립공원의 반달가슴곰 뿐만 아니라 참나무류 열매를 주먹이원으로 하는 야생동물의 행동 특성을 규명할 수 있는 중요한 기초 자료가 된다. 또한 장기적인 결실량 모니터링을 통해 연도별, 기후별 결실량 변화에 대한 일정한 패턴이 분석된다면 결실량이 적은 해에 대체 먹이를 찾아서 발생할 수 있는 한봉지 피해, 과수피해 등 인간과의 충돌을 사전에 인지하고 대비할 수 있는 모델링을 제시하는데 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다. 인용 문헌 Ami, N. and Shinsuke, K. 2008. Altitudinal change in the fruiting phenology of deciduous oak in relation to feeding behavior of Asiatic black bear. Kyoto International symposium Chmielewski, F. M., Muller. A. and Burns. E. 2004. Climate changes and trends in phenology of fruit trees and field crops in Germany, 1961-2000. Agric. Forest Meteor. 121: 69-78. Ducousso, A., Bennehart. H., and Kremer. A. 1997. Geographic variations of Quercus rubra L. in European tests. p.58-67. Proc. of 2nd Meeting of IUFRO Working Party. pennsylvania, USA. Fitter, A. H. and Fitter. R. S. R. 2002. Rapid changes in flowering time in British plants. Science 296-1689-1691 He, J. S., Wolfe-Bellin, K. S. and Bazzaz. F. A. 2005. Leaf-level physiology, biomass, and reproduction of Phytolacca americana under conditions of elevated CO₂and altered temperature regimes. Int. J. Plant Sci. 166: 615-622. Hwang, M. H. and Garshelis. D. L. 2008. Activity patterns of Asiatic black bear (Ursus thibetanus) in the Central Mountains of Taiwan. Journal of Zoology 271: 203-209. Menzel, A. 2000. Trends in phenological in Europe between 1951 and 1996. Intern. J. Biometeorol. 44: 76-81 Nord, E. A. and Lynch. J. P. 2009. Plant phenology: a critical controller of soil resource acqusition. J. Experim. Bot. 60: 1927-1937. Ryu, K. O., Kwon, O. W., Song, J. H. and Kim, I. S. 2004. The veriation of growth performance, timing of leaf burst, and leaf form among 23 provence, of Quercus rubra L. in Korea. Jour. Korean For. Soc. 93: 235-241. 임양재, 김정언, 1992. 지리산의 식생. 중앙대학교 출판부. 467쪽.

참고 자료

없음