서 론
식생은 지역 산림생태계 보전 및 관리를 위한 기본 단위 로 활용되고 있으며(Lee et al., 2006) 생태계의 보전과 관리 에 중요한 종이다(Rubio et al., 2011). 식물군락들은 독특한 종조성을 가지고 그 기능과 구조에 있어서 뚜렷한 차이를 보임으로써 서식환경조건에 대응하고 있으며(Groves and Williams, 1975) 그 구조와 종조성은 시간이 지남에 따라 변화하게 된다(Maarel, 2004). 도시림은 도시녹지의 주된 공간으로서 생물다양성 유지 등의 기능을 발휘하고 있다 (Bradley, 1995 ; Miller, 1997). 하지만 도시림은 대기오염, 토양산성화, 인간간섭과 개발로 인하여 많이 훼손되었으며 그로인해 산림의 군집이 변하고 인공림의 비율이 많이 높아 지고 있다. 자연식생이 인간 간섭에 크게 노출되면 생태계 교란이 매울 클 수밖에 없으며 건전한 생태계로서 그 유지 가 극히 불리한 실정이다(Kim, 2006). 대전시 도시숲 연구 에서는 숲 3곳을 조사하여 도시 숲의 식생 및 토양 특성에 대한 연구를 실시하였다. 보전이 양호한 지역보다 인간의 간섭이 높은 곳에서 도시숲 건강성에 영향을 미치는 것으로 나왔으며 식생에 대한 영양 공급이 원활하게 이루어지지 못하고 있는 것으로 나왔다(Lee et al., 2010) 또한 도시생태 계 현황연구에서는 서울 지역 대기오염이 심각해져 이로 인한 토양 산성화 현상과 산림생태계의 쇠퇴현상을 보고하 였다(Lee et al., 1996). 서울시의 도심지역과 외곽지역의 산림에서 산림식생의 분포를 분석한 결과 도심지역의 산림 에서는 산지의 계곡과 산록부에 형성되는 식물군락 발달이 미약하였으며(Lee et al., 1998) 최근 산림 내 토양 산성화, 식생 천이 중단, 극상림인 서어나무(Carpinus laxiflora)림의 쇠퇴에 대한 논란, 생물다양성 감소, 산림 내 새로운 수병과 해충의 증대, 수목생장의 감퇴 등 산림 고유의 기능 및 가치저하에 대한 지적들이 반복적으로 제기되고 있다(Seoul Metropolitan Government, 2009).
본 연구의 목적은 서울시에 속해 있으며 인간 간섭의 빈 도가 높은 불암산, 대모산, 봉화산의 3개 산을 대상으로 하 여 식물군집 분석을 함으로써 식생의 분포가 어떻게 이루어 지고 있는지를 알아보고자하였다. 또한 종다양도, 최대종다 양도, 균재도, 우점도를 통하여 식생다양성 및 산림의 안정 화된 상태를 알아봄으로써 도시 숲의 식생의 분포 특징에 대한 기초 자료를 제공하여 도시숲 보전에 기여하고자 수행 하였다.
연구방법
1연구대상지
서울시 도시숲 산림 건강성 및 생물다양성 학술연구 종합보 고서에 나와있는 2008년 10월~ 2009년 10월까지 식생유형을 대표할 수 있는 대표조사구인 식생조사표를 사용하여 불암산 8개, 대모산 10개, 봉화산 8개 조사구를 지정하여 분석하였다. 식생 조사는 봄철(4~5월), 여름철(6~7), 가을철(8~9)등 계절별 조사를 실시하였으며 조사구의 크기는 상층식생의 높이를 고 려하여 100m2 (10m x 10m), 또는 400m2 (20m x 20m)의 방형구 를 설정한 후 식생조사 표준 기록지를 사용하여 조사하였다 (Figure 1)(Table 1)(Seoul Metropolitan Government, 2009).
2조사분석
1)군집분석
군집분석에서 각 정점 간의 유사도(similarity)를 파악하 기 위하여, 불암산 수종 22종 305개, 대모산 29종425개, 봉화산 24종 326개의 출연 종을 이용하여 유사도 지수 행렬 로부터 각 조사 정점과 출현 종을 연결하는 방법인 Bray and Curtis(1957)의 지수를 이용하였으며, 유사한 것들끼리 그룹으로 묶여 dendrogram으로 나타냈다.
2)우점도, 종 다양도, 최대 종다양도, 균재도 분석
각 수종의 상대적인 중요도를 나타내는 측도로서 상대우 점치(important percentage, I.P.)를 구하였으며 종 구성의 다 양한 정도를 나타내는 측도인 종 다양도(Species Diversity; H´), 최대종 다양도(H´ max), 군집 내 종들이 얼마나 고르 게 분포하고 있는지를 나타내는 지표인 균재도(Evenness; J´), 비교 대상들 간의 우점 정도를 나타내는 지표인 우점도 (Dominance; D)를 Shannon의 수식(Pielou, 1975)을 적용 하여 구하였다.
(n=어느 한 종의 개체수, N=전체 수종의 개체수)
3)지역별 유사도 분석
지역의 유사성을 알아보고자 Whittaker(1956)의 수식을 이용하여 유사도 지수(Similarity Index: S.I)를 구하였다.
결 과
1군집분석
불암산 군집분석결과 8개의 조사구 중에 6개의 조사구가 군집으로 묶였으며 소나무-신갈나무, 서어나무-리기다소나 무, 굴참나무-팥배나무로 3개로 구분 되었다(Figure 2). 소 나무-신갈나무에서는 교목층에서 소나무가 상대우점도 (I.P) 52.7%로 우점하였고, 신갈나무(I.P) 23.9%, 물오리나 무(Alnus hirsuta Turcz)(I.P) 19.6%로 우점하였다. 아교목층 에서는 상수리나무와 신갈나무가 우점하였으며 그 외에 노 간주나무(Juniperus rigida)가 출현하였고, 관목층에서는 진 달래(Rhododendron mucronulatum), 철쭉(Rhododendron schlippenbachii), 이대(Pseudosasa japonica)등이 출현하 였다. 서어나무-리기다소나무에서는 교목층에서는 서어나 무가 상대우점도(I.P) 38.5%로 우점하였고 리기다소나무 (I.P) 33.1%, 소나무(I.P) 12.9%, 굴참나무(I.P) 8.5%, 신갈 나무(I.P) 5.1%로 우점하였다. 아교목층에서는 쪽동백나무 (Styrax obassia), 서어나무 순으로 우점하였으며 관목층에 서는 진달래, 오동나무(Paulownia coreana)치수 등이 출연 하였다. 관목층에서 수종이 고르게 분포하고 있으며 인공림 인 리기다소나무에 우점도가 높았다. 굴참나무-팥배나무에서 는 교목층에서는 굴참나무가 상대우점도(I.P) 46.2%로 우점 하였고 팥배나무(I.P) 30.1%, 밤나무(Castanea crenata)(I.P) 4.5%, 서어나무(I.P) 4.2% 로 우점하여 출연하고 있다. 아교 목층에서는 신갈나무와 팥배나무가 우점하였으며 관목층에 서는 벚나무(Prunus serrulata), 개옻나무(Rhus trichocarpa) 치수 등이 출연하였다.
대모산 지역은 10개의 조사구 중 9개의 조사구가 군집으 로 묶였으며 리기다소나무-일본잎갈나무와 현사시나무-물 박달나무로 2개의 군집으로 나누어진다(Figure 3). 리기다 소나무-일본잎갈나무에서는 교목층에서는 리기다소나무의 상 대우점도(I.P) 27.9%로 우점하였고 일본잎갈나무(I.P) 23.7%, 물오리나무(I.P) 19.5%, 신갈나무(I.P) 12.7%로 우점하였 다. 그 외에 소나무(I.P) 5.8%, 물박달나무(I.P) 4.9% 출연하였 다. 아교목층에서는 팥배나무, 개옻나무, 생강나무(Lindera obtusiloba)가 우점하였으며 관목층에서는 진달래, 팥배나 무치수, 생강나무 등이 출연하였다. 현사시나무-물박달나무 에서는 교목층에서 현사시나무 상대우점도(I.P) 29.7%로 우점하였고 물박달나무(I.P) 22.9%, 아까시나무(Robinia pseudoacacia)(I.P) 12.9%, 리기다소나무(I.P) 7.8%, 상수 리나무(I.P) 6.6%, 팥배나무(I.P) 6.3%, 밤나무(I.P) 6.2%로 우점하였다. 아교목층에서는 팥배나무, 진달래, 갈참나무 (Quercus aliena)가 우점하였으며 관목층에서는 쪽동백나무 치수, 개옻나무치수, 신갈나무, 때죽나무(Styrax japonica), 팥배나무치수 등이 출연하였다.
봉화산 지역은 10개의 조사구 중 7개의 조사구가 군집으 로 묶였으며 소나무-팥배나무와 상수리나무-벚나무 2개의 군락으로 나누어진다(Figure 4). 소나무-팥배나무 교목층에 서는 상대우점도 지수가 소나무(I.P) 28.9%, 팥배나무(I.P) 28.5%로 서로 경쟁하며 출연하고 있으며 리기다소나무(I.P) 13.7%, 굴참나무(I.P) 6.5%, 밤나무(I.P) 5.9%로 우점하였 다. 아교목층에서는 팥배나무, 신갈나무가 우점하였으며 관 목층에서는 아까시나무, 신갈나무, 팥배나무 등이 출연하였 다. 상수리나무-벚나무 교목층에서는 상수리나무 상대우점 도(I.P)가 33.8%로 가장 높았고 벚나무(I.P) 23.3%, 신갈나 무(I.P) 21.2%, 밤나무(I.P) 6.1%로 우점하였다. 아교목층 에서는 벚나무, 팥배나무, 밤나무가 우점하였으며 관목층에 서는 갈참나무, 찔레, 족도리 풀(Asarum sieboldii)등이 출 연하였다.
2우점도, 종다양도, 최대종다양도, 균재도 분석
군집별로 조사된 식물의 종 다양성을 나타냈다(Table 2). 출연종 수는 현사시나무-물박달나무에서 39종으로 가장 많 은 종이 출연하였고, 서어나무-리기다나무는 21종이 출연 하였다. 리기다소나무-일본잎깔나무와 상수리나무-벚나무 는 19종이 출현하였으며 굴참나무-팥배나무 18종, 소나무- 신갈나무 16종이 출연하였다. 종다양도는 현사시나무-물박 달나무가 2.578로 가장 높았으며, 상수리나무-벚나무 1.968, 리기다소나무-일본잎깔나무 1.839, 굴참나무-팥배나무 1.824, 서어나무-리기다소나무 1.784, 소나무-팥배나무 1.764로 비슷한 종다양도를 보였으며 소나무-신갈나무는 1.130으로 종다양도가 낮게 나왔다. 균재도는 현사시나무-물박달나무 0.711, 상수리나무-벚나무 0.672이며 굴참나무-팥배나무 0.640, 리기다소나무-일본잎깔나무 0.638, 서어나무-리기 다소나무 0.620, 소나무-신갈나무 0.469로 나타났다. 우점 도는 소나무-신갈나무는 0.370, 굴참나무-팥배나무 0.309, 소나무-팥배나무 0.349, 서어나무-리기다소나무 0.282, 리 기다소나무-일본잎깔나무 0.201, 현사시나무-물박달나무 0.166, 상수리나무-벚나무 0.233으로 나왔다.
3지역별 유사도
유사도 지수는 동질성의 정도를 수치화한 것으로 군집생 태학에서는 여러 정점에 출연하는 종류와 각 종류의 개체 수에 근거하여 유사성을 표현한다. 불암산과 대모산 지역은 0.634(63.4%)로 유사도 지수가 높으며, 대모산과 봉화산지 역은 0.467(46.7%), 불암산과 봉화산 0.471(47.1%)로 비슷 한 유사도를 보였다(Table 3).
고 찰
개체군의 구성 종 간 개체수의 균재도(Evenness)는 1에 가까울수록 종별 개체수가 균일하게 분포한다(Brower and Zar, 1997). 분석결과 현사시나무-물박달나무는 0.849로 종 별 개체수가 균일하게 분포되는 것으로 판단된다. 우점도는 0.9이상일 때는 1종, 0.3~0.7일 경우는 2~3종, 0.3 이하인 경우에는 다수의 종이 우점된다(Whittaker, 1965). 우점도 는 다른지역보다 대모산 지역에 다수의 종이 우점하는 것으 로 보이며 종다양도는 1.130~2.578의 범위로 서울시 북한 산국립공원 1.662~1.597(Um and Kim, 2008), 설악산 국립 공원 대청봉~한계령 0.927~1.216 (Kim and Baek, 1998)보 다 높게 나왔으며 지리산 국립공원 칠선계곡 2.75~2.96 (Choo et al., 2009)보다 낮게 나왔다. 한 군집 내에서 최대 종 다양도에 대하여 종다양도의 값이 근접할수록 안정 상태 를 이루고 값이 멀어질수록 식생 구조는 불안정을 보이는데 (Pielou, 1975) 종다양도 분석결과 대모산이 가장 안정된 상태를 이루고 있었다. 종다양도, 최대종다양도, 균재도는 불암산, 봉화산, 대모산 지역으로 갈수록 높아지고 우점도 는 불암산, 봉화산, 대모산 지역으로 갈수록 낮아진다. 그러 므로 산림이 극상림으로 안정화가 진행될 경우 우점도는 높아지고 종다양도는 낮아진다(Park et al., 2009)라는 기존 보고와 일치한다. 군집간의 유사도 지수가 0.8(80%) 이상 일 때는 동질적인 집단이고, 0.2(20%) 미만일 때는 서로 이질적인 집단으로 분류하고(Whittaker, 1956), 종 분포가 비슷할수록 유사도 지수는 높게 나타난다(Cox, 1976). 유사 도 지수와 비 유사도 지수는 반비례 관계에 있으며 총 지수 를 1로 놓고 보면 불암산과 대모산의 유사도가 0.634일 때 비유사도 지수는 0.366을 보인다. 유사도 지수가 낮은 대모 산과 봉화산의 경우 유사도지수가 0.467이며 비 유사도지 수는 0.533이다. 도시숲은 산림이 많이 훼손되며 군집이 변 하고 인공림의 비율이 많이 높아질 것으로 예상되고 있으므 로 산림 고유의 기능을 할 수 있도록 많은 연구와 관심이 필요하다.
