서 론
수생식물은 습지 생태계의 주요 구성요소이며, 다양한 생 물들에게 먹이, 은신처, 산란처 등을 직·간접적으로 제공한 다. 또한 퇴적물의 침식을 조절하고 수중 광합성을 통한 산 소 공급 및 물질 순환을 이끌며, 오염물질 흡수, 타감물질 방출과 빛과 양분의 경쟁에 의한 조류 발생 억제(Takamura et al., 2003) 등 다양한 기능을 한다. 특히 수생식물의 생육 은 환경의 영향을 받을 뿐만 아니라 습지의 환경 변화에도 영향을 미칠 수 있기 때문에(O’Neil-Morin and Kimball, 1983; Carpenter and Lodge, 1986; Jaynes and Carpenter, 1986; Joo et al., 2002) 수질정화(Dhote and Dixit, 2009) 또는 환경 분석(Dennison et al., 1993) 등에 활용되기도 한다.
수생식물의 분포, 빈도, 활력은 수온, pH, 용존산소량, 영 양염류, 탁도(Squires et al., 2002), 퇴적물 유형(Gafny and Gasith, 1999), 수질과 풍향, 수심(Wallsten and Forsgren, 1989; Havens, 2003), 수위변동(Wetzel, 1983; Hudon, 1997) 등 비생물적 영향을 받는다(Bornette and Puijalon, 2011). 생물학적 영향요소로서는 섭식 어류(Hanson and Butler, 1994), 곤충, 연체동물, 질병(곰팡이, 선충) 등의 다양성과 밀도의 영향을 받기도 한다. 식물간의 상호관계, 인위적 간 섭에 의한 수생식물의 이동(어망에 얽힘 등) 또한 수생식물 의 분포와 빈도에 영향을 주는 것으로 알려져 있다.
수생식물 분포에 영향을 미치는 다양한 환경요소 가운데 수심은 정수식물 분포와 생물량에 직접적인 영향을 미치며 (Wetzel, 1983), 빛의 강도 감소를 통해 침수식물 생물량에 간접적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다(Chambers and Kalff, 1985; Duarte and Kalff, 1990; Middelbøe and Markager, 1997). 빛 침투의 최대 깊이는 침수식물 생물량 에 영향을 미치며, 식물의 정착을 결정짓는다(Chambers and Prepas, 1988). 또한 수심에 따른 환경 차이에 대응하는 식물종 생육형에 의해 군락의 구조적 특성(Chamber and Kalff, 1985)과 종조성(Schwarz and Hawes, 1997)에 영향 을 미친다. 이러한 식물종의 적응은 낮은 강도에서의 광합성 효율 차이(Titus and Adams, 1979)에 의한 것으로 알려져 있 으며, 때때로 식물 계통발생의 결과로 알려져 있다(Chambers and prepas, 1988; Schwarz and Hawes, 1997).
수생식물의 분포와 관련된 각종 환경 요소에 대해 식물종 과 서식처별로 적합한 환경조건에 대한 연구가 드물게 이루 어지기도 하였다(Duarte and Kalff, 1986; Kemp et al., 2004). 그러나 국내에서 수생식물의 분포 결정 요소들에 대 해 현장조사를 바탕으로 정량적 수치로서 분포 범위를 밝힌 것은 알려진바 없다. 본 연구는 국내 최대 자연습지로 알려 진 우포늪 가운데 목포습지에서 수생식물의 분포에 영향을 미치는 환경요소 가운데 수심(water depth)에 따른 식물종 분포 특성을 밝히는 것이 주요 목표이다. 또한 그러한 환경 요소에 의한 수생식물 분포에 대한 정량적 범위를 밝혀 습 지 관리의 기초자료로서 제공하고자 한다.
연구방법
1.연구대상
목포(木浦)습지는 창녕군 이방면 안리에 위치하고 있으 며, 우포, 목포, 사지포, 쪽지벌 4개의 배후습지로 이루어진 우포늪 가운데 두 번째로 큰 습지(530,284m2)로서 길이 약 1.8km, 폭 약 230~410m 이다. 목포습지는 초곡리에서 발 원하는 총길이 약 4km의 초곡천이 논경작지를 지나는 동안 풍부한 유기물과 퇴적물을 운반하여 이루어진 자연 습지이 다. 본래 목포습지는 우포와 연결되어 있었으나 1967년 목 포습지를 논으로 개발하기 위해 우포와 연결된 지역에 제방 을 쌓고 수문을 설치하여 현재처럼 우포와 분리되었다 (Nakdong-river System Commission, 2009). 대상지 주변 지질은 대부분 경상누층군 가운데 함안층으로 사암, 이질암 및 응회암의 쇄설성 퇴적암이다(Kim et al., 2005). 한편, 현장조사시 습지의 기저는 대부분 점토질의 퇴적물과 다년 간 축적된 식물 고사체로 이루어져 있는 것으로 확인 되었다.
대상지역에 인접한 합천군 지역의 지난 30년간(1981~ 2010) 연평균 기온은 12.9°C(Figure 1)로 월평균 최저온도 가 -10°C를 넘지 않는 비교적 온난한 기온과, 연강수량 1,275.5mm로서 연중 하절기에 편중된 집중적인 강수 패턴을 나타내는 난온대(warm-temperate)와 냉온대(cool-temperate) 기후의 이행대적 성격을 가지는 지역이다(Walter and Breckle, 2002).
최근 6년간 목포습지의 수위는 장마와 태풍에 의한 대량 강우시(7월~9월)를 제외하면 연중 비교적 일정한 수위를 유지하고 있는 것으로 나타난다(Figure 2). 관측지점에서 계절적으로 강수량이 적은 1월은 평균 43cm의 수위를 유지 하고 있으며, 침수․부엽 식물의 발아와 초기 생장이 이루어 지는 4월~5월은 평균 54~60cm정도의 수위를 유지하고 있다. 하절기 대량 강우시에는 2009년 7월에 최대 164cm를 기록하기도 하였으며, 9월까지 평균 82~119cm의 수위를 유지한다. 최근 6년간 목포습지의 평균 수위는 65cm이며, 연평균 수위는 2010년 이후 지속적으로 낮아지는 경향성을 보여 2014년에는 2010년 대비 약 25cm 가량 낮아졌다.
목포습지를 포함한 우포늪은 1992년 습지보호지역으로 지정되었다. 이후 습지는 습지보전법에 따라 각종 개발과 이용은 보전을 전제로 제한적으로 이루어져왔다. 현재 목포 습지를 대상으로 이루어지고 있는 주요 인간간섭은 우포늪 전체에 대해 12명의 지역주민에게 허가된 어로행위이다. 어 로행위는 목포습지를 포함한 우포늪 전반에 걸쳐 이루어지 고 있다. 이러한 약간의 교란요소를 제외하면, 습지보호지 역 지정 후 20년 이상 기타 특별한 개발 및 교란 행위가 제한되어 왔고, 수심이 비교적 깊어 수심에 따른 수생식물 의 분포특성을 규명하기에 적합한 곳이다.
2.조사방법
1)수생식물 및 수심 조사
목포습지에서 수생식물의 다양성과 풍부성 및 수심 측정 을 중심으로 하는 표본조사는 식물생장 최적기를 고려하여 2014년 7월 28일부터 30일까지 3일 동안 이루어졌다. 표본 조사는 대상지역이 습지보호지역으로 관리되고 있는 특별 지역이기 때문에 노를 저어 이동하는 카약을 이용하였다. 표본조사 조사지점은 동-서 방향으로 습지 가장자리 임의의 지점을 향해 이동하면서 불규칙적인 간격으로 조사하였다. 표본조사 간격은 최대한 정확한 습지의 기저단면 지형도를 얻기 위해 조사지점간의 폭을 최소화 하였으며, 습지 최외 곽 지점과 급격한 수심변화가 의심되는 지점에 대해서는 보다 높은 밀도로 조사 하였다. 수생식물 다양성과 풍부성 조사는 수심에 따른 식물종 분포 특이성 분석에 집중하기 위해 침수식물(submerged plant)과 부엽식물(floating leaved plant)만을 조사하였으며, 부유식물(floting plant)과 정수식 물(marginal plant)은 제외하였다. 수생식물 다양성과 풍부 성 조사를 위해 카약을 고정한 상태에서 약 1m2 면적에 대 해 바닥부터 수면까지 폭 30cm의 갈고리로 수생식물을 들 어 올려 확인 하였으며, 카약의 좌우로 종 2회 실시 하였다. 갈고리는 최대한 천천히 들어 올려 수면위에서 수생식물의 종조성을 확인하였다. 이때 출현하는 각 식물종이 단위면적 내에서 차지하는 상대적인 피도는 비율로서 % 단위로 그 양을 관측하여 기록하였다. 수심은 2m 길이의 막대자를 이 용하여 1cm 단위로 측정하였다. 한편, 조사기간 동안 목포 습지의 수위(낙동강유역환경청 관리)는 7월 28일 0.54m, 29일 0.528m. 30일 0.518m로 3일간 2.2cm의 수위 감소가 있었다. 날짜별 감소된 수위 값은 현장조사 결과 값에 반영 하여 통계 처리에 이용 하였다.
2)통계분석
현장 조사결과 수심과 수생식물 분포 사이에 서로 유의미 한 상관관계가 있는지 검증하기 위해 통계분석이 이루어졌 다. 조사지점별 수생식물의 출현빈도 차이가 유의미한 조사 결과인지 분석하기 위해 비모수통계법인 카이제곱검정 (chi-square test)이 이용되었다. 조사지점별 수생식물의 피 도와 수심 사이에 서로 상관관계가 있는지 알아보기 위한 분 석은 비모수통계법인 스피어만 서열상관관계분석(Spearman correlation)을 이용하였다. 이를 위해 수생식물의 피도는 0%는 1, 1~25%는 2, 26~50%는 3, 51~75%는 4, 76~ 100%는 5로 총 5단계의 서열척도로 변환하여 분석하였다. 수생식물별 출현 수심 자료는 모두 비정규 분포하는 것으로 확인되었으며(Shapiro-Wilk’s normality test, p< 0.05), 비 모수통계법인 독립 K-표본검증(Kruskal-Wallis H test)으로 수생식물별 수심의 차이를 검증하였다. 수생식물별 출현 수 심의 차이는 부엽식물 집단(가시연꽃, 자라풀, 마름)과 침수 식물 집단(검정말, 나자스말, 말즘, 붕어마름, 실말)으로 구 분하여 별도로 분석하였으며, 집단-내 차이는 일원분산분석 (one-way ANOVA)의 사후검증(Tukey test)을 통해 확인하 였다. 전체 조사지점 가운데 단 1곳에서만 출현이 확인된 나사말의 경우, 수생식물별 출현 수심의 차이 분석에서는 제외하였다. 모든 통계분석은 SPSS(Statistical Package for the Social Science, ver. 23)로 분석하였고 유의수준(α)은 0.05를 기준으로 판단하였다. 본문의 모든 자료는 평균 ± 표준편차로 제시하였다.
결과 및 고찰
1.수심분포
목포습지에서 수심과 식물종 조사를 위해 수변부에서 50 cm 이상 이격된 총 274개 지점에 대한 수심과 식물종 분포 현황에 대한 표본조사가 이루어졌다. 표본조사 한 274개 지점의 수심 분포는 22~157cm로 평균 77cm(±29cm)의 수 심이 발달하고 있는 것으로 나타났다(Figure 3). 수심별 조 사지점의 수는 50~60cm가 총 45개소로 가장 많았으며, 140~150cm, 150~160cm 구간은 각각 1개소씩 조사되었 다(Table 1). 목포습지 최상류 지역과 최하류 지역을 제외한 지역의 대부분은 수변으로부터 중심으로 약 10m 정도까지 60cm이내의 완만한 수심 분포를 보이고 있다. 그러나 급격 하게 수심이 증가하여 목포습지 중심부는 120~130cm 정 도의 수심 분포로서 전반적으로 오목한 그릇형을 이루는 것으로 나타났다(Figure 3). 이러한 목포습지의 수심 분포 는 평균수심이 52cm(±29cm)로서 평탄하고 완만한 기저지 형(Ahn, 2009)을 가지는 것으로 알려진 우포와 비교했을 때 현저한 차이를 가지는 것이다. 즉, 이러한 수심 분포의 차이는 수온, 물순환(circulation), 영양염류 및 플랑크톤류 의 이동, 수생식물 분포에 차이를 만들어 결국에 다른 생태 적 특성을 이끌어낸다는 것이다(Jeppesen et al., 1997; Hudon et al., 2000; Abebe et al., 2006). 특히 수심이 보다 깊고 점진적인 수분구배를 형성함으로써 우포보다 다양한 생물서식처를 제공하여 생물다양성 측면에서 매우 중요한 의미를 가진다(Rørslett, 1991; Riis and Hawes, 2002).
이것은 습지에서 수심구배가 식물종의 분포를 결정짓는 중요 결정인자로서 식물의 발아와 정착에 직접적인 영향 (Nicol and Ganf, 2000) 또는 경쟁적 상호관계에서 물 체제 의 간접적인 영향을 주기 때문이다(Wilson and Keddy, 1985; Keddy and Constable, 1986). 수위 체계와 관련된 식물군락 발달의 차이 또한 실험적으로 입증된바 있다(Weiher and Keddy, 1995; Nielsen and Chick, 1997).
수심별 출현 식물종의 풍부도는 전반적으로 수심 30~70 cm 범위에서 최대 8종이 관찰되어 가장 높았다(Table 1). 30cm 이하 또는 140cm 이상에서는 기타 수심에 비해 식물 종의 풍부도가 비교적 낮은 것으로 나타났다. 이러한 분포 는 공간적으로 수심 30~70cm의 분포면적이 목포습지에서 가장 넓기 때문이기도 하겠지만 수심과 식물종 분포에 관한 연구들(Pearsall, 1920; Spence, 1982; Keddy, 1986)에 의하 면, 출현 식물종들의 최적 분포범위 중첩의 영향이 큰 것으 로 예상된다(Figure 4).
습지의 수심 관측 연구는 국내에서 매우 드물며, 특히 수심과 수생식물 또는 수서곤충 등 수생태계의 상호관계에 관한 연구는 아직까지 관심 밖에 있다고 할 수 있다. Yang 등(Yang et al., 2003)은 우포를 대상으로 위성 이미지를 이용하여 지형 변화와 기저 퇴적물 분포를 연구하는 과정에 50~100m 간격으로 총 79개 지점의 퇴적물 샘플을 수집하 면서 수심을 측정한바 있다. Yang 등의 연구는 수심을 등고 선도로 나타내어 우포의 전반적인 기저지형을 이해할 수 있었으나, 상세한 수심 정보는 제시하지 않았으며, 퇴적물 분포 특성을 제외한 기타 생태적 특성 연구와 연계 되지 못했다. 이후 안경환(Ahn, 2009) 또한 우포만을 대상으로 1m 간격으로 총 1,787개 지점의 수심을 측정하여 우포의 기저지형 구조를 분석하였다. 그 결과 조사 당시 우포의 평 균수심은 52cm(±18cm)임을 밝혀냈으며, Yang 등의 연구와 같이 우포는 전반적으로 평탄하고 완만한 지형을 가지고 있음을 밝혔다. 그러나 수심 측정이 단일 직선상에서 이루 어져 우포 전체의 수심 분포 특성을 이해하기에 한계가 있 으며, Yang 등의 연구와 마찬가지로 수심 분포와 연계된 수생생물의 분포 특성 등 추가적인 연구는 진행되지 못하였 다.
2.수생식물 다양성과 출현빈도
목포습지의 침수, 부엽식물은 모두 6과 8속 9종이 확인되 었다. 침수식물은 6종(검정말(Hydrilla verticillata), 나사말 (Vallisneria natans), 나자스말(Najas graminea), 말즘 (Potamogeton crispus), 붕어마름(Ceratophyllum demersum), 실말(Potamogeton pusillus))이며, 부엽식물은 3종(가시연 꽃(Euryale ferox), 자라풀(Hydrocharis dubia), 마름(Trapa japonica))이 기재되었다. 이 가운데 가장 높은 빈도로 출현 한 식물종은 마름으로서 244회 출현하였으며, 붕어마름 170회, 자라풀 87회, 말즘 26회, 검정말 17회, 가시연꽃 16 회, 나자스말 11회, 실말 9회, 나사말 1회 순이었다. 이들 수생식물의 출현빈도는 통계적으로 유의한 차이를 보여 실 제로 목포습지 내에서 균일하게 분포하고 있는 것은 아닌 것으로 나타났다(χ2 = 982.2, df = 8, p< 0.01). 즉, 통계적 검증결과 각 조사지점별 종조성에 뚜렷한 차이가 있으며, 이러한 차이를 만드는 특별한 환경조건이 있다는 것을 의미 하는 것이다.
본 연구에서 확인된 식물종들의 생태적 특성은 강가 또는 수로나 연못 등지에서 느리지만 유속이 유지되는 입지에 분포하는 나사말(Ahn, 2009, Kim et al., 2011)을 제외하면 대부분 유속이 거의 없는 연못과 같은 정수역 입지에 서식 하는 것이다. 본 연구에서 나사말은 초곡천이 유입되는 장 재마을 앞에서 1회만 관찰되었다. 나사말은 유속이 유지되 는 입지에 모래 또는 자갈과 진흙이 섞인 토양에 분포하는 종으로서(Kurauchi ichije, 1954) 목포습지의 최상류 지역 은 느린 유속이 유지되고 있으며, 상류에서 쓸려 내려온 모 래가 진흙과 함께 분포하는 서식 환경을 형성하고 있기 때 문에 고착된 것으로 판단된다.
한편, 1987년부터 2010년까지 우포늪 일대를 대상으로 조사된 12건의 식물상 연구결과(Kim et al., 2011)에 의하 면 총 100과 305속 524종의 식물종이 분포하고 있으며, 이 가운데 침수, 부엽식물은 모두 18종이다. 따라서 이번 목포습지 조사에서 출현이 확인되지 않은 식물종은 물별이끼(Callitriche palustris), 물수세미(Myriophyllum verticillatum), 노랑어리 연꽃(Nymphoides peltata), 톱니나자스말(Najas minor), 수 염마름(Trapella sinensis), 애기마름(Trapa incisa), 가래 (Potamogeton distinctus), 대가래(Potamogeton malaianus), 큰 가래(Potamogeton natans) 등 9종이다.
우포늪에서 수염마름과 애기마름의 분포는 매우 드문 것 으로 알려져 있으며, 주로 쪽지벌 일대에서 적은 개체가 분 포하는 것으로 알려져 있기 때문에 본 조사에서도 출현하지 못했던 것으로 판단된다. 수심이 얕은(0.3m 미만) 물가 또 는 논, 습지 가장자리의 진흙 퇴적물 위에 서식하는 물별이 끼(Lee, 2009)는 목포습지 내에 적합한 서식처가 없기 때문 에 이번 조사에서 누락된 것으로 판단된다. 가래, 대가래, 큰가래는 주로 유속이 있는 수환경에 분포하기 때문에(Lee, 2004; Lee, 2009; Kim, 2013) 목포습지와 같은 정수(lentic) 의 환경에서는 분포가 제한적인 것으로 판단된다. 우포늪에 서도 이들 세 종은 토평천 일대에서만 제한적으로 관찰되고 있다. 노랑어리연꽃은 물 흐름의 영향을 간접적으로 받는 모래와 자갈이 섞인 점토질 토양의 유수역 가장자리 또는 정수역(Lee, 2005; Kim et al., 2011)이 일반적인 서식처로 서 목포습지에서 이러한 입지는 초곡천 유입부가 가장 유사 하지만 유속이 비교적 빠르고, 기타 토양 환경 등도 적합하 지 않아 서식하지 못하고 있는 것으로 판단된다. 입지에 따 른 식물종 풍부도의 차이는 목포습지 내에서 뿐만 아니라 우포지역 전체에서도 뚜렷한 차이를 보이며(Oh, 1990), 이 러한 차이는 수심을 포함한 유속, 수질, 퇴적토 등 다양한 환경조건 차이에 의한 것으로 판단된다.
3.수심과 수생식물 분포의 상관관계
식물종의 분포는 각각 서로 다른 생육특성에 의해 서식처 환경조건에 따라 서로 다른 분포특성을 가진다(Wetzel, 1983; Bornette and Puijalon, 2011). 특히 습지에서 수심에 따라 수생식물과 습지 식물군락의 반응이 서로 다르다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다(Sculthorpe, 1967; Spence 1982).
수심 변화에 따른 9종의 수생식물 출현 빈도와 피도값 분포양상을 이용한 수생식물과 수심 사이에 상관관계 분석 결과, 마름과 말즘 2종은 양의 상관관계를 보여 수심이 깊을 수록 피도는 높아지는 것으로 나타났다(Table 2). 가시연꽃, 자라풀, 검정말, 나자스말, 붕어마름 5종은 음의 상관관계를 보여 수심이 깊을수록 피도는 낮아지는 것으로 확인되었다. 즉, 통계적으로 마름과 말즘은 수심에 대해 음의 상관관계 를 가지는 5종에 비해 상대적으로 보다 깊은 곳에서도 성장 이 양호하며, 우점적으로 출현할 가능성이 크다는 것이다. 실제로 마름(Trapa japonica)은 조사지역에서 평균 76.2cm, 최대 244cm의 가장 깊은 수심에서 관찰되었다. 또한 선행연 구결과에서도 마름은 5m 이하의 깊은 수심에서 생육이 가 능하며 약 2m 깊이의 진흙 퇴적 입지에 가장 흔하게 출현하 는 것으로 알려져 있다(Bogucki et al., 1980). 또한 생활환 에서 상대적으로 빠른 줄기 신장능력과 상관(canopy) 형성, 큰 종자 생성 등 다른 식물에 비해 높은 생존 경쟁력(Kunii, 1988)을 가진다. 이러한 마름의 생리, 생태적인 특성들은 깊은 수심에서도 유리한 생육을 가능하게 하는 것으로서 목포습지를 포함한 비교적 수심이 깊은 정수 또는 호소형 습지 전반에 우점적으로 분포하고 있는 것으로 판단된다.
말즘(Potamogeton crispus)은 수심 1~3m에서 가장 흔 하게 서식하는 것으로 알려져 있으며(Bolduan et al., 1994), 최대 수심 7m까지 생육 가능한 것으로 알려져 있다 (Tobiessen and Snow, 1984). 연구지역에서 말즘은 평균 97.7cm, 최대 133cm의 깊이에서 관찰 되었다. 말즘은 어두 운 빛 조건(Tobiessen and Snow, 1984)과 높은 탁도 (Nichols, 1992)에 내성을 가지고 있기 때문에 깊은 수심에 서도 생장이 빠르고 우점적으로 분포할 수 있는 것으로 알 려져 있다. 또한 말즘은 물수세미, 검정말, 말즘, 이삭물수세 미, 물수세미 등과 마찬가지로 겨울철에 종자 외에 휴면구 조의 일종인 잠아(turion)를 형성하여 휴면상태로 월동하기 때문에 생존과 생육에 유리하다. 이러한 생육 특성에 의해 습지 복원의 선구식물(pioneer species)로 널리 활용되기도 한다(Wu et al., 2009). 한편, 잠아는 최저수온 1~4°C에서 생존(Tobiessen and Snow, 1984) 가능한데, 수심이 깊을수 록 보온효과에 따른 냉해 피해가 적어지므로 상대적으로 깊은 수심에서 보다 높은 피도를 형성하게 되는데 효과적일 것으로 판단된다. 결국 말즘은 빛(light) 이용능력과 잠아 형성능력에 의해 다른 종과의 생존경쟁에 유리한 보다 깊은 수심에서 보다 높은 피도를 형성하게 되는 것으로 판단된다.
수심과 피도가 음의 상관관계를 가지는 가시연꽃(Euryale ferox)은 목포습지에서 평균 47cm, 최대 58cm의 비교적 낮 은 수심에서 관찰되었으며, 일반적으로 1.5m 이하의 수심 에서 생육하는 것으로 알려져 있다(Goren-Inbar et al., 2014). 그러나 종자 발아시 발아 조건이 적합하지 않으면 휴면상태로 수십 년을 유지하기(Wakita, 1959; Kadono, 1983; Otaki, 1987) 때문에 같은 장소에서도 연도별 개체군 차이가 큰(Miyashita, 1983; Kume, 1987) 것으로 알려져 있다. 실제로 현재 가시연꽃이 목포습지 하류지역에서 소규 모로 관찰되는 것에 비해 1995년 현존식생지도(Jeong et al., 1995)에서는 하류지역 대부분과 상류 일부지역까지 폭 넓게 분포하고 있었던 것으로 확인되고 있다. 이러한 분포 를 결정짓는 중요 요소 가운데 하나로서 온도는 가시연꽃 발아에 가장 중요한 인자(Bouwmeester and Karssen, 1992; Bouwmeester and Karssen, 1993)로 알려져 있다. 실험에 의하면 2~3°C에서 1달간 예냉(Prechilling)한 경우 30%가 발아 했으나 항온에서는 전혀 발아되지 않아 저온처리(cold stratification) 효과가 가시연꽃 종자의 휴면타파에 직접적 인 영향(Kumaki and Minami, 1973)을 미치는 중요한 요소 인 것으로 알려져 있다. 그러나 발아 이후 빛과 온도는 성장 에 특별한 영향이 없는 것으로 알려져 있다(Okada, 1935; Wakita, 1959). 결국 목포습지에서 가시연꽃은 동절기에 보 다 뚜렷하게 예냉효과를 경험할 수 있는 수심이 낮은 입지 에서 상대적으로 빈도 높게 출현할 가능성이 클 것으로 판 단된다. 겨울철 호수의 수온은 여름철과 반대로 표층보다 수심이 깊을수록 보다 높은 온도를 형성하는 것이 일반적이 기 때문이다(Ellis et al., 1991). 그러나 현재 가시연꽃은 비슷한 수심을 가지는 지역 가운데에서도 특히 하류지역의 일부 지역에서만 관찰되고 있기 때문에 수심에 따른 온도차 이 외에도 복합적인 요인들이 작용되고 있는 것으로 판단된 다. 필요한 연구로서 가시연꽃은 하배축에 훅(hook)이 없기 때문에 6cm이상의 토양이 퇴적되면 발아하지 못하므로 (You and Kim, 2010) 습지 상류지역에서 유입되는 부유물 질 또는 식물 고사체 등의 지속적인 퇴적 영향 등에 대해 보다 상세한 연구가 필요하다. 또한, 부유성인 가시연꽃의 종자 산포 특성이 현재의 분포에 어떠한 영향을 미치는지 확인하는 등 다양한 관점에서 분포를 결정짓는 요소에 대한 연구가 필요하다.
검정말(Hydrilla verticillata)은 낮은 수준의 빛(low light level)으로도 광합성을 하는데 잘 적응된 식물이다(Bowes et al., 1977). 그렇기 때문에 일반적으로 수심 3m 이내의 강이나 호수 등의 습지에서 흔하게 관찰되지만 깊이 15m에 이르는 깊은 수심에서도 서식하는 것이 관찰되기도 한다 (Langeland, 1996). 검정말 분포를 결정짓는 핵심 요인은 투명도(clarity)로서(Canfield et al., 1984) 수심보다 투명도 에 따라 분포범위가 제한되며, 특히 생장초기에 가장 민감 한 요소로 작용하는 것으로 알려져 있다(Carter et al., 1994). 목포습지로 유입되는 초곡천은 벼농사가 시작되는 봄부터 여름까지 대량의 부유물질을 포함하고 있다. 따라서 이시기에 목포습지는 수심이 깊을수록 투명도가 낮아져 태 양광 차단 효과가 높아지게 된다. 이러한 환경은 발생초기 식물의 생장 저해를 유발할 수 있으며, 생장 초기의 검정말 에는 보다 직접적인 영향을 줄 수 있다. 결과적으로 검정말 은 목포습지에 유입된 부유물질이 유속이 감소함에 따라 침전율이 증가하여 투명도가 향상(Lee and Yoon, 1999)되 는 하류지역에 주로 분포하는 패턴을 나타내게 되는 것으로 판단된다(Figure 5). 특히 하류지역 중에서도 양호한 광조 건 유지가 가능한 낮은 수심의 입지에 분포함으로써 음의 상관관계를 가지는 것으로 판단된다. 목포습지에서 검정말 은 평균 58.7cm, 최대 115cm의 수심에서 관찰되었다.
붕어마름(Ceratophyllum demersum)은 검정말과 대조적 으로 높은 수준의 빛 조건에 생장이 적응된 식물이다(Su et al., 2004). 따라서 앞서 언급 되었듯이 계절적 영향으로 탁도가 높아지는 목포습지의 특성에 의해 보다 깊은 수심에 서도 생육이 가능하지만 빛 조건이 양호한 보다 낮은 수심 에서 높은 피도로 관찰되고 있는 것으로 판단된다. 목포습 지에서 붕어마름은 평균 72.7cm, 최대 170cm의 수심에서 관찰되었다.
부엽식물인 자라풀(Hydrocharis dubia)은 수심이 깊은 곳에서 떠다니기도 하지만 일반적으로 수심이 얕은 습지 가장자리에 서식한다. 평균 65.8cm, 최대 157cm의 수심에서 관찰되었다. 자라풀은 수심이 깊은 곳에서는 줄기가 신장되 어 새로운 개체를 형성(Tsuchiya, 1989)하여 급격한 수위 변동에 효과적으로 대응할 수도 있다(Cao and Mei, 2015). 따라서 목포습지에서 조사된 자라풀 가운데 수심이 깊은 곳에서 관찰된 소수의 개체는 수위가 낮은 습지 가장자리에 서 서식하였으나 수위변동 또는 파랑(wave)에 의해 이동한 개체 또는 이들로부터 증식된 것이다. 결국 수위가 높아짐 에 따라 피도가 감소하는 음의 상관관계를 가지게 되는 것 은 일반적인 자라풀의 생태적 특성 때문인 것이다.
나사말(Vallisneria natans)과 실말(Potamogeton pusillus) 은 수심과의 상관관계 분석에서 통계적으로 유의한 수준에 차이를 보이지 않아 수심과 피도의 상관관계는 확인할 수 없었으나, 근본적으로 모집단 수의 부족으로 유효성을 확보 하지 못한 것으로 예상된다.
3종의 부엽식물 그룹과 5종의 침수식물 그룹에 대해 식 물종 각각의 수심 측정결과는 Table 3과 같다. 가시연꽃, 자라풀, 마름을 포함한 부엽식물 그룹의 출현 수심의 차이 를 분석한 결과, 부엽식물 3종의 출현 수심은 통계적으로 유의한 차이를 보여 서로 차이가 있는 것으로 나타났다(χ2 = 21.3, df = 2, p < 0.05). 부엽식물 그룹 내에서 마름은 가시연꽃과 자라풀보다 상대적으로 깊은 수심까지 생육하 는 것으로 확인되었다(모든 경우, p < 0.05, Table 3). 반면 에 가시연꽃과 자라풀은 다른 종들과 비교하여 출현 수심에 는 차이가 없는 것으로 나타났다(모든 경우, p > 0.05, Table 3). 그 밖에 침수식물 5종(검정말, 나자스말, 말즘, 붕어마 름, 실말)은 각각의 출현 수심도 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(χ2 = 37.9, df = 4, p < 0.05), 말즘이 다른 침수식 물 4종보다 깊은 수심에서 출현하는 것으로 확인되었다(모 든 경우, p < 0.05, Table 3). 검정말, 나자스말, 붕어마름 및 실말은 상호 교차비교 하였을 때, 출현 수심에는 차이가 없는 것으로 확인되었다(모든 경우, p > 0.05, Table 3). 즉, 그룹 내에서도 각 식물종의 생태적 특성에 따라 서식범위에 뚜렷한 차이가 있음이 통계적으로 설명되었다.
