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ISSN : 1229-3857(Print)
ISSN : 2288-131X(Online)

Korean Journal of Environment and Ecology Vol.26 No.2 pp.156-185
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설악산국립공원 오색계곡 관속식물의 고도별 온도구배에 따른 수직분포

윤종학^2*, 김중현², 김선유², 박찬호², 이병윤²

국립생물자원관 식물자원과

설악산 오색계곡의 고도별 온도변화에 따른 관속식물의 수직분포 및 분포변화를 파악하기 위해 오색교(325m)에서 대청봉(1,708m)까지 해발 100m단위로 등분하여 14개 구간에 대한 식물목록을 작성하였다. 2010년 6월부터 2011년 5월까지 조사한 결과 관속식물은 94과 279속 397종 5아종 45변종 2품종 총 449분류군으로 조사되었다. 해발 500m(WI=79.0℃․month)를 경계로 관속식물의 출현종 수가 급격히 감소하였다. DCA방법에 의한 구간 간의 식물종 분포의 유사도는 고도에 따른 온도변화와 높은 상관관계를 나타내는 제1축(Eig.=0.70)에 대하여 해발 500m(WI=79.0), 900m(WI=63.6), 1,400m(WI=44.8), 1,600m(WI=38.2)를 경계로 5개 그룹으로 구분되어 배열되었다. 한편, 제2축(Eig.=0.27)에 대하여 해발 1,100m를 경계로 구분되어 배열되었다. 따라서 고도에 따른 구간 간의 관속식물 분포의 유사성 및 상이성을 확인함으로써, 관속식물 종들의 고도별 생존분포 양상을 파악할 수 있었다. 이와 같이 식물종의 분포가 변화하는 것은 온도에 직접적인 영향을 받고 있음을 확인할 수 있었다. 식물종은 생육지역의 온도에 따라 생존에 필수적인 호적범위 내에서 분포하므로 기후변화로 인한 기온상승은 현재 식물종의 분포변화를 변경시킬 것으로 예상된다.

Vertical Distribution of Vascular Plants in Osaek valley, Seoraksan National Park by Temperature Gradient

Jong Hak Yun^*, Jung-Hyun Kim, Sun-Yu Kim, Chan-Ho Park, Byoung-Yoon Lee

Plants Research Division, National Institute of Biological Resources

Received 23 March 2012, Revised(1st: 23 April 2012), Accepted 24 April 2012

Abstract

In order to investigate vertical plant distribution on Osaek valley of Mt. Seorak by temperature change, vascular plants of fourteen areas with 100-meter-high difference were surveyed from the Osaekgyo(345m alt.) to the Daecheongbong(1708m alt.). A total of 449 taxa belonging to 94 families, 279 genera, 397 species, 5 subspecies, 45 varieties, and 2 forma were vegetated on survey areas. Around 500 m high did species diversity of vascular plants decrease rapidly. The Detrended correspondence analysis(DCA) divided distribution of vascular plants into five groups; areas below 500m alt., 500~900m alt., 900~1400m alt., 1,400~1,600m alt., and areas above 1,600m alt.. These results showed that vegetation of vascular plants on investigated areas has high correlation with climate elements of temperature. Vascular plants should be crowded within their own optimal ranges of vegetation. Climate change would result in shift of these distribution ranges, and thus vegetation shift will be happened accordingly.

Key Words : DISTRIBUTION CHANGE,DCA,OPTIMAL RANGE,CLIMATE CHANGE,분포변화,호적범위,기후변화

서 론

: 26(2)-02 KE2012-23 윤종학.pdf5.90MB

설악산은 백두대간의 중앙부에 위치하며, 행정구역상 강원도 인제군, 고성군, 양양군, 속초시에 걸쳐 있으며, 지리적으로 북위 38°05'25"∼38°12'35", 동경 128°18'06"∼128°30'43" 사이에 위치한다. 설악산은 1970년에 국립공원으로 지정되었으며, 1982년에 UNESCO로부터 생물권보전지역으로 지정되어 생물자원의 보전 및 학술적 가치가 매우 높은 지역이다.

설악산은 식물구계지리학상 중부아구(Lee and Yim, 1978)에 속하며 참나무속(Quercus), 단풍나무속(Acer), 서어나무속(Carpinus) 등을 우점종으로 하는 냉온대 낙엽활엽수림대를 형성하고 있다. 고해발 지역에는 분비나무(Abies nephrolepis), 눈잣나무(Pinus pumila) 등의 아한대 상록침엽수종으로 고산대림을 형성하고 있다. 설악산의 식물상은 Chung and Lee(1959)에 의해 579분류군이 발표되었고, 그 후, Chung and Lee(1963), Ministry of Education (1967), Lee and Yoo(1984), Lee and Oh(1984), Yim and Baik(1985), Kangwon-do Office of Education(1991), Hong(2001) 등에 의하여 보고 된 바 있다. 최근 보고된 설악산 일대의 식물상 연구보고서(Hong et al., 2010)에서는 1984년부터 2010년까지 조사를 통하여 994분류군을 제시하였다. 식물군락에 대한 연구로는 Song et al.(1988), Takeda et al.(1994) 등은 신갈나무군락의 식생구조에 대하여 보고하였으며, Song and Nakanishi(1985), Song(1991) 등은 분비나무군락, 눈잣나무군락 등의 아고산대 산림식생에 대하여 보고하였다.

Yim and Baek(1985)은 설악산 수목 215종의 수직분포에 대하여 졸참나무는 해발 180~800m, 신갈나무는 해발 170~1,700m, 분비나무는 해발 860~1,660m, 눈잣나무는 해발 1,590~1,700m에서 분포하고 있음을 보고 한 바 있다. Yun(2011)은 식물사회학적 방법에 의하여 설악산 식물군락을 4개 군락으로 구분하여 졸참나무-서어나무군락은 해발 40~1,095m, 신갈나무-피나무군락은 775~1,450m, 분비나무-사스래나무군락은 1,505~1,703m, 눈잣나무군락은 1,563~1,684m에서 분포하며 식물군락에 대한 특징을 밝힌 바 있다.

식물종이 동일 산지 내에서 해발고에 따른 수직적인 분포적 차이를 나타내고 있는 것은 기후요인 중에서 온도에 대한 고유한 호적범위를 가지고 있기 때문이다(Yim, 1977a). 또한, 경사가 급한 사면 지역일수록 식물의 분포와 온도와의 관계를 파악하는데 용이하다(Yun et al., 2010). 오색계곡(오색∼대청봉)은 설악산의 다른 지역에 비하여 경사가 급하며 신갈나무 군락, 신갈나무-분비나무군락이 분포하는 냉온대 활엽수림 및 침활혼효림을 형성하고 있다. 또한, 대청봉 정상부근에는 눈잣나무군락이 분포하는 아한대 상록침엽수림의 식생대를 형성하고 있다. 따라서, 오색계곡(오색-대청봉)은 해발에 따른 식생대와 온도와의 연관성을 확인 할 수 있는 지역으로 판단되어 연구 대상지로 선정하였다.

본 연구에서는 조사지역의 해발고에 따른 식물종의 온도적 분포범위를 파악함과 동시에, 조사구간 간 식물 종조성의 유사 관계 및 분포변화를 분석하여 기후변화에 따른 식물종의 분포적 특성파악과 산림식생 관리에 필요한 기초자료를 제공하는 데 목적이 있다.

재료 및 방법

1. 조사지역

오색계곡(오색∼대청봉)은 강원도 양양군 서면 오색리 위치하며, 오색교(해발 345m)에서 대청봉(해발 1,708m)에 이르는 지역을 조사 대상지로 선정하였다(Figure 1). 이 지역은 대청봉에서 발원한 계류가 남쪽으로 흘러내려 설악폭포를 경유하여 계곡을 형성하고 있다. 조사지역의 기후요인은 본 조사지역과 가장 가까운 오색관측소의 기후 자료를 토대로 하여 확인한 결과, 과거 10년간(2001∼2010년) 연평균기온 10.4℃, 연평균강수량 1,531mm를 나타내고 있다(Korea Meteorological Administration, 2011)(Figure 1).

2. 조사 및 분석방법

본 조사지역인 오색교(345m)에서 대청봉(1,708m)에 이르는 지역을 대상으로 해발 100m 단위로 등분하여 선상조사를 통해 14개 구간(section)에 출현하는 관속식물에 대하여 2010년 6월부터 2011년 5월까지 총 4회 현지조사를 실시하여 구간별 식물상을 조사하였다. 식물의 동정은 Chung(1957), Lee(1980; 2003), Lee(1996a; 1996b), Lee(1996; 2006), Oh(2006), Korean Fern Society(2005) 등의 식물도감으로 주로 이용하였다. 학명과 국명은 Flora of Korea Editorial Committee(2007)의 The genera of Vascular Plants of Korea에 준하였으며, 조사된 소산식물 중 식재된 분류군은 국명 뒤에 (재)표시를 하였다. 작성된 소산식물을 기초로 한국 고유종, 구계학적 특정식물 목록은 Ministry of Environment(2005; 2006; 2009)에 따라 작성하였고, 기후변화 생물지표 관속식물은 Lee et al.(2010), 귀화식물은 Park(2009), 생활형에는 Raunkiaer(1934)에 따라 분류하였다.

기후요인 중에서 식물분포와 상관관계가 큰 온량지수(Warmth Index: WI)를 계산하기 위해 오색 관측소의 기상자료(Korea Meteorological Administration, 2011)를 이용 하였다. Kira(1948)에 따라 기온 저감율 -0.55℃/100m를 적용하여 월평균 ５℃이상인 달의 온도 값에서 ５℃를 뺀 값을 적산하여 온량지수(WI)를 계산하였다. 또한, 조사지역에 분포하는 식물종의 고도별 분포변화를 파악하기 위해 100m구간별 식물목록 자료를 이용하여 DCA에 의한 ordination 분석(Hill and Gauch, 1980)을 실시하여 구간 간 식물 종구성의 유사정도와 분포변화를 분석하였다.

Fig. 1.An investigated course from Osaekgyo(Bridge) to Daecheongbong(Peak) and a climate diagram of survey areas. Monthly mean temperature and precipitation were calculated from past seven years long data (2001~2010)

결과 및 고찰

1. 관속식물상의 분류

본 조사 지역(오색교∼대청봉)내에 분포하는 관속식물은 양치식물 9과 12속 19종 1변종 20분류군, 나자식물은 4과 6속 9종 9분류군, 피자식물 중 쌍자엽식물은 72과 206속 292종 4아종 37변종 1품종 334분류군, 단자엽식물은 9과 55속 77종 1아종 7변종 1품종 86분류군으로 구성되어 총 94과 279속 397종 5아종 45변종 2품종 총 449분류군으로 조사되었다(Table 1). 이는 우리나라 관속식물 4,881분류군(Korean National Arboretum and The Plant Taxonomic Society of Korea, 2007)의 9.2%에 해당되며, Hong et al.(2010)의 설악산일대 식물상 연구에서 보고된 994분류군의 45.1%에 해당된다. 조사된 관속식물 중 종다양성이 높은 상위 10개과는 국화과(58분류군)⋅화본과(38분류군)⋅장미과(29분류군)⋅백합과(20분류군)⋅사초과(15분류군)⋅미나리아재비과(15분류군)⋅마디풀과(14분류군)⋅콩과(14분류군)⋅제비꽃과(11분류군)⋅십자화과(11분류군) 순으로 전체 소산식물 449분류군의 50.1%에 해당된다(Table 2). 본 지역에서 확인된 한국고유종은 요강나물⋅점현호색⋅금강제비꽃⋅터리풀⋅산오이풀⋅등대시호⋅참배암차즈기⋅금마타리⋅금강분취⋅국화방망이⋅한라사초⋅난사초⋅자주솜대 등 10과 12속 12종 1변종의 13분류군이 확인되었다(Table 3).

Table 1.The number of vascular plants distributed in Osaekgyo(Bridge) to Daecheongbong(Peak), Seoraksan National Park

Table 2.Major families of vascular plants vegetated in Osaekgyo(Bridge) to Daecheongbong(Peak), Seoraksan National Park

Table 3.Korean endemic plants investigated in Osaekgyo(Bridge) to Daecheongbong(Peak), Seoraksan National Park

식물구계학적 특정식물은 총 84분류군으로 집계되었으며 등급별 평가점수에 의하면 총 201점이 산출되었다. 이 중 V등급에 눈잣나무⋅눈측백⋅땃두릅나무⋅등대시호⋅국화방망이⋅자주솜대 등의 6분류군, IV등급에 바람꽃⋅회리바람꽃⋅점현호색⋅덤불오리나무⋅도깨비부채⋅덤불조팝나무⋅꽃개회나무⋅금강분취⋅연영초 등의 9분류군, III등급에 분비나무⋅등칡⋅흰진범⋅거제수나무⋅금강제비꽃⋅꽃황새냉이⋅만병초⋅산앵도나무⋅산오이풀 등의 19분류군, II등급에 가래고사리⋅퍼진고사리⋅주목⋅매발톱나무⋅난티나무⋅동자꽃⋅백작약⋅노랑제비꽃 등의 28분류군, I등급에 전나무⋅잣나무⋅투구꽃⋅금낭화⋅가는잎쐐기풀⋅가래나무⋅굴참나무⋅물오리나무⋅박달나무⋅범꼬리 등의 22분류군이 조사되었다(Table 4). 귀화식물은 좀명아주⋅털비름⋅말뱅이나물⋅나도닭의덩굴⋅애기수영⋅소리쟁이⋅다닥냉이⋅개소시랑개비⋅토끼풀⋅달맞이꽃⋅애기땅빈대⋅미국실새삼⋅미국가막사리 등의 12과 27속 31종 1변종의 32분류군(Table 5)으로 조사지역내 분포하는 449분류군의 7.1%에 해당하며, Park(2009)에 의해 집계된 국내 외래식물 286분류군의 11.2%에 해당된다. 또한, 환경부에서 선정한 국가 기후변화 생물지표 100종 중 가래고사리, 분비나무, 눈잣나무, 주목, 바람꽃, 사스래피나무, 만병총, 땃두릅나무, 댕댕이덩나무 총 9분류군이 조사되었다.

Table 4. The list of 5th to 1st degree taxa of specially designated plants in Osaekgyo(Bridge) to Daecheongbong(Peak), Seoraksan National Park by the Ministry of Environment

Table 4. Continued

Table 5. The list of naturalized plants investigated in Osaekgyo(Bridge) to Daecheongbong(Peak), Seoraksan National Park

Table 6.The list of climate-sensitive biological indicator(CBIS) investigated in Osaekgyo(Bridge) to Daecheongbong(Peak), Seoraksan National Park

2. 고도별 관속식물상

고도에 따른 식물군락 분포 유형은 해발 약 600~900m에서 신갈나무군락으로 구성되어 있으며, 교목층에는 신갈나무가 우점하고 아교목층에는 신갈나무⋅생강나무⋅당단풍나무⋅쪽동백나무⋅함박꽃나무, 관목층에는 철쭉⋅미역 줄나무⋅국수나무⋅조록싸리 등이 혼생하여 분포한다. 초본층에는 맑은대쑥⋅노루오줌⋅대사초⋅실새풀⋅둥굴레⋅큰까치수염 등으로 구성되어있다. 해발 약 900~1,300m에는 신갈나무-당단풍나무군락으로 이루어져 있으며, 교목층에는 신갈나무가 우점한 가운데 전나무⋅피나무 등이 혼생하며, 아교목층에 당단풍나무⋅함박꽃나무⋅전나무 등으로 구성되어있다. 관목층에 진달래⋅철쭉⋅조록싸리⋅나래회나무 등이, 초본층에 대사초⋅둥굴레⋅송이풀⋅노루귀 등으로 구성되어 있다. 해발 약 1,300m~1,600m에는 신갈나무-사스래나무군락을 형성하며, 교목층에 신갈나무⋅사스래나무가 혼생하며, 아교목층에 당단풍나무⋅함박꽃나무가 우점한 가운데 분비나무⋅마가목이 혼생한다. 관목층에는 철쭉⋅시닥나무⋅붉은병꽃나무 등이, 초본층에는 투구꽃⋅ 노루오줌⋅눈개승마⋅대사초 등이 군락을 형성한다. 해발 약 1,700m 정상부근에는 눈잣나무가 우점하며, 분비나무⋅눈측백이 혼생하여 군락을 형성한다. 또한, 국가 기후변화 생물지표종으로 분비나무는 1,000m부터, 사스래나무는 1,100m부터 관찰 되었으며, 가래고사리, 눈잣나무, 주목, 바람꽃, 만병초, 땃두릅나무, 댕댕이덩굴은 1,600~1,700m 구간에서 관찰되었다. 조사지역내에 분포하는 식물종의 고도에 따른 분포를 분석하기 위해 해발 100m단위로 나누어 구간내에 분포하는 관속식물의 종 다양성에 대하여 제시하였다(Table 7, Appendix 1).

Table 7.Vascular plants distributed by 100m altitude differences of survey areas(Osaekgyo(Bridge)∼ Daecheongbong(Peak))

1) 해발 300∼400m

68과 166속 200종 1아종 22변종 총 223분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물은 등칡(III등급)⋅참조팝나무(III등급)⋅가래나무(I등급)⋅굴참나무(I등급)⋅물오리나무(I등급)⋅왜박주가리(I등급)⋅참골무꽃(I등급)⋅올괴불나무(I등급)의 8분류군을 확인하였으며, 귀화식물은 털비름⋅나도닭의덩굴⋅애기수영⋅다닥냉이⋅개소시랑개비⋅달맞이꽃⋅미국실새삼⋅돼지풀⋅미국쑥부쟁이⋅오리새⋅털빕새귀리 등의 27분류군이 관찰되었다. Raunkiaer (1934)의 생활형 중에서 반지중식물(H)과 일년생식물(Th)은 이 구간에서 56%를 차지하고 있으며, 주로 도로 주변 및 개간지에서 생육하는 식물종이 조사되었다.

2) 해발 400∼500m

57과 124속 140종 14변종 1품종 총 155분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물은 점현호색(IV등급)⋅등칡(III등급)⋅전나무(I등급)⋅금낭화(I등급)⋅가래나무(I등급)⋅굴참나무(I등급)⋅물오리나무(I등급)⋅박달나무(I등급)⋅피나무(I등급)⋅제비난초(I등급)의 10분류군이 확인되었다. 고유종은 점현호색의 1분류군을 확인하였으며, 귀화식물은 말뱅이나물⋅닭의덩굴⋅달맞이꽃⋅애기땅빈대⋅돼지풀⋅미국쑥부쟁이⋅미국가막사리⋅지느러미엉겅퀴⋅망초⋅털별꽃아재비⋅원추천인국⋅큰방가지똥⋅서양민 57과 124속 140종 14변종 1품종 총 155분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물은 점현호색(IV등급)⋅등칡(III등급)⋅전나무(I등급)⋅금낭화(I등급)⋅가래나무(I등급)⋅굴참나무(I등급)⋅물오리나무(I등급)⋅박달나무(I등급)⋅피나무(I등급)⋅제비난초(I등급)의 10분류군이 확인되었다. 고유종은 점현호색의 1분류군을 확인하였으며, 귀화식물은 말뱅이나물⋅닭의덩굴⋅달맞이꽃⋅애기땅빈대⋅돼지풀⋅미국쑥부쟁이⋅미국가막사리⋅지느러미엉겅퀴⋅망초⋅털별꽃아재비⋅원추천인국⋅큰방가지똥⋅서양민들레⋅왕포아풀의 14분류군이 확인되었다. 이 조사구간은 오색에서 대청봉에 이르는 초입구간으로 산림의 자연 상태가 심하게 훼손된 것으로 판단되어진다.

3) 해발 500∼600m

27과 32속 36종 2변종 총 38분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물로 노랑제비꽃(II등급)⋅잣나무(I등급)⋅금낭화(I등급)의 3분류군이 확인되었다. 해발 500m를 경계로 식물종의 출현이 급격히 감소하였다. 이 조사구간은 다른 구간에 비해 가장 적은 38분류군이 확인되었으며, 조사지역의 전체 소산식물 8.5%의 식물종이 분포하는 구간이다.

4) 해발 600∼700m

26과 35속 35종 3변종 총 38분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물로는 참배암차즈기(III등급)⋅노랑제비꽃(II등급)⋅잣나무(I등급)의 3분류군, 고유종은 참배암차즈기의 1분류군을 확인하였다. 이 조사구간은 다른 구간에 비해 가장 적은 38분류군이 확인되었으며, 해발 500~600m구간과 더불어 식물 종다양성이 빈약한 구간이다.

5) 해발 700∼800m

35과 48속 45종 1아종 7변종 1품종 총 54분류군이 확인되었으며, 식물구계학적 특정식물로 등칡(III등급)⋅참조팝나무(III등급)⋅참배암차즈기(III등급)⋅노랑제비꽃(II등급)⋅금마타리(II등급)⋅피나무(I등급)의 6분류군, 고유종은 2분류군으로 참배암차즈기⋅금마타리가 관찰되었다. 느릅나무⋅쪽동백나무 등은 이 구간까지 관찰되었다.

6) 해발 800∼900m

47과 79속 86종 1아종 7변종 총 94분류군이 확인되었으며, 식물구계학적 특정식물로 등칡(III등급)⋅산앵도나무(III등급)⋅쉬땅나무(III등급)⋅참조팝나무(III등급)⋅미치광이풀(III등급)⋅난티나무(II등급)⋅노랑제비꽃(II등급)⋅복자기(II등급)⋅황벽나무(II등급)⋅붉은병꽃나무(II등급)⋅금마타리(II등급)⋅투구꽃(I등급)⋅금낭화(I등급)⋅가는잎쐐기풀(I등급)⋅굴참나무(I등급)⋅피나무(I등급)⋅나래회나무(I등급)⋅노랑물봉선(I등급)⋅들메나무(I등급)⋅껍질용수염풀(I등급)의 20분류군을 확인하였다. 고유종은 1분류군의 금마타리가 관찰되었다. 굴참나무⋅붉나무 등은 이 구간까지 관찰되었다.

7) 해발 900∼1,000m

51과 89속 109종 1아종 12변종 1품종 123분류군이 확인되었으며, 식물구계학적 특정식물로 자주솜대(Ⅴ등급)⋅점현호색(IV등급)⋅도깨비부채(IV등급)⋅덤불조팝나무(IV등급)⋅흰진범(III등급)⋅거제수나무(III등급)⋅금강제비꽃(III등급)⋅꽃황새냉이(III등급)⋅참조팝나무(III등급)⋅시닥나무(III등급)⋅미치광이풀(III등급)⋅난티나무(II등급)⋅동자꽃(II등급)⋅털괭이눈(II등급)⋅쥐털이슬(II등급)⋅복자기(II등급)⋅금강애기나리(II등급)⋅박새(II등급)⋅전나무(I등급)⋅잣나무(I등급)⋅투구꽃(I등급)⋅가는잎쐐기풀(I등급)⋅피나무(I등급)⋅까치밥나무(I등급)⋅세잎꿩의비름(I등급)⋅나래회나무(I등급)⋅노랑물봉선(I등급)⋅껍질용수염풀(I등급)의 28분류군을 확인하였다. 고유종은 점현호색⋅금강제비꽃⋅터리풀⋅자주솜대의 4분류군이 확인되었다. 해발 1,000m를 경계로 서어나무⋅노린재나무⋅박쥐나무는 그 이상의 고해발 지역에서 관찰되지 않았다. 거제수나무⋅시닥나무 등이 이 구간부터 관찰되기 시작하였다. 이 구간은 다른 구간에 비해 풍부한 식물종이 생육하며 123분류군이 확인되었다. 조사지역의 전체 소산식물 27.6%의 식물종이 분포하는 구간이다.

8) 해발 1,000∼1,100m

45과 78속 87종 2아종 8변종 1품종 총 98분류군이 확인되었으며, 식물구계학적 특정식물로 국화방망이(V등급)⋅도깨비부채(IV등급)⋅분비나무(III등급)⋅거제수나무(III등급)⋅시닥나무(III등급)⋅미치광이풀(III등급)⋅참배암차즈기(III등급)⋅개회나무(III등급)⋅퍼진고사리(II등급)⋅난티나무(II등급)⋅털괭이눈(II등급)⋅복자기(II등급)⋅붉은병꽃나무(II등급)⋅나래박쥐나물(II등급)⋅두루미꽃(II등급)⋅전나무(I등급)⋅잣나무(I등급)⋅투구꽃(I등급)⋅박달나무(I등급)⋅피나무(I등급)⋅까치박달(I등급)⋅나래회나무(I등급)⋅노랑물봉선(I등급)⋅껍질용수염풀(I등급)의 24분류군이 확인되었다. 고유종은 터리풀⋅참배암차즈기⋅국화방망이의 3분류군이 확인되었다. 이 구간까지 생강나무⋅고광나무⋅층층나무 등이 관찰되었다. 또한, 이 구간부터 분비나무⋅두루미꽃 등이 관찰되기 시작하였다.

9) 해발 1,100∼1,200m

24과 39속 44종 3변종 총 47분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물로 분비나무(III등급)⋅산앵도나무(III등급)⋅참조팝나무(III등급)⋅난티나무(II등급)⋅돌양지꽃(II등급)⋅붉은병꽃나무(II등급)⋅금마타리(II등급)⋅금강애기나리(II등급)⋅전나무(I등급)⋅잣나무(I등급)⋅투구꽃(I등급)⋅피나무(I등급)⋅나래회나무(I등급)⋅얼레지(I등급)의 14분류군이 관찰되었다. 고유종은 금마타리⋅난사초의 2분류군이 확인되었으며, 귀화식물은 토끼풀⋅서양민들레의 2분류군이 확인되었다. 개박달나무⋅사스래나무⋅얼레지 등은 이 구간부터 출현하기 시작하였다.

10) 해발 1,200∼1,300m

35과 55속 60종 1아종 8변종 총 69분류군을 확인하였다. 식물구계학적 특정식물로 분비나무(III등급)⋅산앵도나무(III등급)⋅쉬땅나무(III등급)⋅시닥나무(III등급)⋅참배암차즈기(III등급)⋅백작약(II등급)⋅노랑제비꽃(II등급)⋅붉은병꽃나무(II등급)⋅금마타리(II등급)⋅두루미꽃(II등급)⋅전나무(I등급)⋅잣나무(I등급)⋅피나무(II등급)⋅나래회나무(I등급)⋅얼레지(I등급)의 15분류군, 고유종에는 3분류군으로 참배암차즈기⋅금마타리⋅난사초가 확인되었다. 이 구간까지 까치박달⋅다릅나무⋅고로쇠나무⋅만주고로쇠⋅물푸레나무⋅조록싸리가 관찰되었다.

11) 해발 1,300∼1,400m

34과 58속 58종 1아종 7변종 총 66분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물로 분비나무(III등급)⋅쉬땅나무(III등급)⋅참조팝나무(III등급)⋅시닥나무(III등급)⋅게박쥐나물(III등급)⋅노랑제비꽃(II등급)⋅눈개승마(II등급)⋅붉은병꽃나무(II등급)⋅금마타리(II등급)⋅금강애기나리(II등급)⋅두루미꽃(II등급)⋅잣나무(I등급)⋅투구꽃(I등급)⋅피나무(I등급)⋅나래회나무(I등급)의 15분류군이 확인되었다. 고유종은 금마타리⋅난사초의 2분류군이 확인되었다. 귀화식물로 좀명아주⋅달맞이꽃⋅미국쑥부쟁이⋅미국가막사리⋅서양민들레의 5분류군이 확인되었다. 이 구간부터 마가목⋅눈개승마⋅게박쥐나물이 관찰되기 시작하였다.

12) 해발 1,400∼1,500m

27과 49속 52종 1아종 4변종 총 57분류군을 확인하였다. 식물구계학적 특정식물로는 자주솜대(Ⅴ등급)⋅꽃개회나무(IV등급)⋅금강분취(IV등급)⋅분비나무(III등급)⋅흰진범(III등급)⋅거제수나무(III등급)⋅참조팝나무(II등급)⋅시닥나무(II등급)⋅게박쥐나물(III등급)⋅눈개승마(II등급)⋅돌양지꽃(II등급)⋅붉은병꽃나무(II등급)⋅금마타리(II등급)⋅나도옥잠화(II등급)⋅금강애기나리(II등급)⋅두루미꽃(II등급)⋅박새(II등급)⋅잣나무(I등급)⋅투구꽃(I등급)⋅피나무(I등급)⋅나래회나무(I등급)⋅껍질용수염풀(I등급)의 22분류군이 확인되었다. 고유종에는 금마타리⋅금강분취⋅자주솜대의 3분류군이 확인되었다. 거제수나무⋅팥배나무⋅참회나무⋅피나무 등의 식물종은 이 구간을 끝으로 그 이상의 고해발 지역에서는 관찰되지 않았다. 이 구간부터 털진달래⋅인가목⋅꽃개회나무⋅나도옥잠화 등이 관찰되기 시작하였다.

13) 해발 1,500∼1,600m

31과 57속 61종 1아종 5변종 총 67분류군을 확인하였다. 식물구계학적 특정식물로는 등대시호(V등급)⋅자주솜대(Ⅴ등급)⋅회리바람꽃(IV등급)⋅분비나무(III등급)⋅흰진범(III등급)⋅시닥나무(III등급)⋅토현삼(III등급)⋅게박쥐나물(III등급)⋅백작약(II등급)⋅눈개승마(II등급)⋅쥐털이슬(II등급)⋅개시호(II등급)⋅붉은병꽃나무(II등급)⋅홍괴불나무(II등급)⋅나래박쥐나물(II등급)⋅왕쌀새(II등급)⋅나도옥잠화(II등급)⋅두루미꽃(II등급)⋅박새(II등급)⋅잣나무(I등급)⋅투구꽃(I등급)⋅피나무(I등급)⋅나래회나무(I등급)⋅노랑물봉선(I등급)⋅얼레지(I등급)의 25분류군이 확인되었다. 고유종은 요강나물⋅터리풀⋅등대시호⋅자주솜대의 4분류군이 확인되었다. 이 구간까지 피나무⋅붉은병꽃나무⋅함박꽃나무 등이 관찰되었다.

14) 해발 1,600∼1,700m

43과 80속 85종 3아종 7변종 1품종 총 96분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물로는 눈잣나무(V등급)⋅눈측백(V등급)⋅땃두릅나무(V등급)⋅자주솜대(Ⅴ등급)⋅바람꽃(IV등급)⋅덤불오리나무(IV등급)⋅꽃개회나무(IV등급)⋅연영초(IV등급)⋅분비나무(III등급)⋅만병초(III등급)⋅산앵도나무(III등급)⋅산오이풀(III등급)⋅참조팝나무(III등급)⋅시닥나무(III등급)⋅선갈퀴(III등급)⋅토현삼(III등급)⋅댕댕이나무(III등급)⋅가래고사리(II등급)⋅주목(II등급)⋅매발톱나무(II등급)⋅동자꽃(II등급)⋅백작약(II등급)⋅노랑제비꽃(II등급)⋅돌양지꽃(II등급)⋅산쥐손이(II등급)⋅고본(II등급)⋅개시호(II등급)⋅네귀쓴풀(II등급)⋅홍괴불나무(II등급)⋅금마타리(II등급)⋅곰취(II등급)⋅나래박쥐나물(II등급)⋅왕쌀새(II등급)⋅나도옥잠화(II등급)⋅금강애기나리(II등급)⋅두루미꽃(II등급)⋅박새(II등급)⋅잣나무(I등급)⋅물오리나무(I등급)⋅범꼬리(I등급)⋅나래회나무(I등급)⋅얼레지(I등급)의 42분류군으로 다른 구간에 비하여 가장 많은 식물구계학적 특정식물이 확인되었다. 고유종은 7분류군으로 요강나물⋅터리풀⋅산오이풀⋅금마타리⋅한라사초⋅난사초⋅자주솜대가 확인되었다. 귀화식물에는 2분류군의 개소시랑개비⋅토끼풀이 관찰되었다. 이 구간에서만 눈잣나무⋅눈측백⋅주목⋅만병초⋅산오이풀이 관측되었다.

3. 주요식물의 수직분포와 온량지수

조사지역에 분포하는 주요식물종의 수직분포에 따른 해발과 온도적 분포범위를 알아보기 위해 기온 저감율 -0.55℃/100m(Kira, 1948)를 적용하여 온량지수(Warmth Index: WI)를 계산하였다.

1) 목본식물

한반도에 분포하는 식물 지리적 분포와 기후요인과의 상관관계에 대하여 Yim and Kira (1975; 1976)와 Yim(1977a; 1977b)의 연구 결과가 보고된 바 있다. Yim(1977a)은 한반도 93개 지역에서 조사된 목본식물 50종에 대하여 온량지수(Warmth index: WI)구배에 따른 분포역과 호적범위를 계산하여 아고산 식물종군(WI=30-70℃·month), 냉온대 식물종군(WI=50~90℃·month), 난온대 낙엽식물종군(WI=80~100℃·month), 난온대 상록식물 종군(WI=100~120℃·month), 4개의 종군으로 구분하였다.

본 조사지역에 분포하는 식물종 중에서 난온대 상록식물종군은 확인되지 않았으며, 난온대 상록식물종군을 제외한 대부분의 목본식물들은 Yim(1977a)이 보고한 온량지수(WI) 구배에 따른 분포범위 내에서 분포하였다. 본 조사지역에서 분비나무⋅눈잣나무⋅눈측백⋅주목⋅개박달나무⋅거제수나무⋅사스래나무⋅까치박달⋅마가목⋅시닥나무⋅꽃개회나무는 해발 800m이상 (WI=67.5이하)의 고해발 지역에 분포하였다. 이들 중에 까치박달은 해발 800~1,300m(WI=48.2~67.5)⋅거제수나무⋅시닥나무는 해발 900m이상 (WI=63.6이하), 분비나무는 해발 1,000m이상 (WI=59.8이하), 개박달나무⋅사스래나무는 해발 1,100m이상 (WI=55.9이하)⋅마가목은 해발 1,300m이상 (WI=48.2이하), 꽃개회나무는 해발 1,400m이상 (WI=44.8이하), 눈잣나무⋅눈측백⋅주목은 해발 1,600m이상 (WI=38.2이하)에서 분포를 나타내었으며 수종간의 분포적 차이를 보였으나 Yim(1977a)의 아고산 식물종군의 분포 하한선인 WI=70℃·month이하에서 분포를 나타냈다. Yim(1977a)의 냉온대 및 난온대 낙엽식물종군의 분포역 WI=50~100의 분포범위에서 분포하면서, 고해발 지역까지 분포하는 신갈나무는 해발 300m~1,700m (WI=44.1-93.5), 함박꽃나무⋅피나무는 해발 1,500m이하 (WI=38.2이상)에서 분포범위를 나타내었다.

조록싸리⋅고로쇠나무는 해발 1,300m를 분포 상한선으로 하여 분포하였으며, 생강나무⋅고광나무는 해발 1,100m이하 (WI=55.9이상)에서 분포하였다. 또한, 해발 1,000m이하(WI=59.8이상)에 느릅나무⋅졸참나무⋅굴참나무⋅서어나무⋅쪽동백나무⋅붉나무가 분포하고 있으며, 서어나무는 해발 1,000m이하(WI=59.8이상), 굴참나무⋅붉나무는 해발 900m이하(WI=63.6이상), 느릅나무⋅쪽동백나무는 해발 800m이하(WI=67.5이상), 졸참나무는 해발 600m이하(WI=75.2이상)에서 분포하였다(Figure 2).

Fig. 2. The vertical distribution and WI(Warmth Index) of tree species by altitude differences in survey areas

2) 초본식물

조사지역내에서 해발고에 따른 뚜렷한 분포 양상을 보이는 초본식물을 대상으로 온량지수의 호적범위를 조사하였다(Figure 3). 특히, Yim(1977a)이 목본식물을 대상으로 제시한 온량지수(WI) 30~70℃·month의 호적범위를 나타내는 아고산 목본 식물종군과 유사한 분포역을 보이는 초본 식물종으로 동자꽃⋅눈개승마⋅산오이풀⋅나래박쥐나물⋅금강 애기나리⋅얼레지 등이 조사되었다. 이들 초본 식물종들의 분포 고도 및 온량지수를 세분하여 살펴보면, 두메고들빼기는 해발 800m이상 (WI=67.5이하), 동자꽃⋅터리풀⋅송이풀⋅모시대⋅금강애기나리⋅자주솜대⋅박새는 900m이상 (WI=63.6이하), 나래박쥐나물⋅국화방망이⋅두루미꽃은 해발 1,000m이상 (WI=59.8이하)에서 분포함을 확인할 수 있었다. 난사초⋅얼레지는 해발 1,100m이상 (WI=55.9이하), 여로는 해발 1,200m이상 (WI=52.1이하), 눈개승마⋅게박쥐나물은 1,300~1,600m(WI=38.2~48.2), 나도옥잠화는 해발 1,400m이상(WI=71.0이하)에서 분포하며, 금강분취는 해발 1,400~1,500m(WI=41.5~44.8)에서 분포를 확인하였다. 또한, 고해발에 분포하면서 좁은 분포역을 갖는 등대시호는 해발 1,500~1,600m(WI=38.2~41.5), 개시호는 해발 1,500m이상 (WI=41.5이하)에서 분포하고 있으며, 바람꽃⋅숲개별꽃⋅산오이풀⋅네귀쓴풀은 해발 1,600m이상 (WI=38.2이하)의 분포를 나타냈다(Figure 3).

Fig. 3. The vertical distribution and WI(Warmth Index) of herbal species by altitude differences in survey areas

4. 조사구간의 식물종 분포 유사성 분석

조사지역에 분포하는 식물종의 고도에 따른 분포변화를 분석하기 위하여 DCA기법을 이용하여 ordination 분석(Hill, 1979)을 실시하였다. 목본식물(Figure 4-A), 초본식물(Figure 4-B) 그리고 초본·목본식물(Figure4-C)의 DCA ordination분석을 통해 해발 100m구간(section)의 stand가 가까이 분포하는 정도를 비교함으로써 구간 간 식물 종구성의 분포 유사성을 비교할 수 있었다. 목본식물(Figure 4-A), 초본식물(Figure 4-B), 초본·목본식물(Figure 4-B)의 구간 stand의 배치는 제1축에 대하여 왼쪽의 낮은 스코어 부위에 저해발 구간이, 오른쪽 높은 스코어 부위에 고해발 구간이 순차적으로 배열되었다. 이와 같은 결과로 유추하여 볼 때, 제1축은 다른 환경적인 요소를 감안하고서라도 온도 변화가 고도별 식물분포 양상에 크게 관여하고 있음을 확인할 수 있었다.

Fig. 4. Ordination diagram of the 14 sections for plant distribution using the DCA method

조사지역에서 생육이 확인된 목본식물 114분류군의 14개 구간의 식물종 분포 유사성을 분석한 결과 제1축과 제2축의 DCA ordination(Figure 4-A)에서 제1축(Eig.=0.58)에 대하여 각 구간간의 종조성에 대한 유사정도가 클수록 구간stand가 서로 가깝게 배치되어 5개 Group(T1∼5)으로 구분되었으며, 해발 500m(WI=79.0), 1,100m(WI=55.9), 1,400m(WI=44.8), 1,600m(WI=38.2)를 경계로 분포변화를 나타내었다. 제2축(Eig.=0.22)에 대하여 Group T2에서 해발 800m를 경계로 상하로 분리되어 배치됨으로써 식물분포 변화를 나타내고 있으며 eigenvalue가 0.13으로 비교적 낮지만 제2축에 대하여 동일 Group내에서 해발(온도) 이외에 다른 환경요인이 작용하고 있는 것으로 판단된다.

초본식물 335분류군의 14개 구간(section)은 제1축과 제2축의 DCA ordination(Figure 4-B)에서 제1축(Eig.=0.77)에 대하여 구간stand는　해발 500m(WI=79.0), 900m(WI=63.6), 1,200m(WI=52.1)를 경계로 4개 Group(H1∼5)으로 구분되어 배치되었으며, 특히 해발 500m를 경계로 해발고에 따른 식물종의 분포변화가 크게 나타났다. 제2축(Eig.=0.29)에 대하여 Group H4내에서 해발 1,600m를 경계로 구간stand는 상하로 크게 분산, 배치되어 해발(온도)이외의 다른 환경요인이 구간간의 종조성의 차이에 영향을 미치고 있음을 나타내고 있다. 초본식물의 경우 해발 500m이하에서 귀화식물의 이입이 관찰되고 있는 것으로 보아 인간간섭으로 인해 해발 500m를 경계로 종조성의 차이를 나타내는 요인 중에 하나라고 판단된다.

초본·목본식물(Figure 4-C) 449분류군 14개구간에 대한 제1축과 제2축의 DCA ordination(Figure 4-C)에서 제1축(Eig.=0.70)에 대하여 구간stand는 5개 Group(TH1∼5)으로 구분되며, 해발 500m(WI=79.0), 900m(WI=63.6), 1,400m(WI=44.8), 1,600m(WI=38.2)를 경계로 식물종의 분포변화를 나타냈다. 제2축(Eig.=0.27)에 대해서는 Group TH3에서 해발 1,100m를 경계로 상하로 분리, 배치되어 분포변화를 나타내었다. 초본·목본식물의 DCA분석 ordination의 배치는 초본식물의 분포변화(Figure 4-B)와 유사하며, 이 지역의 해발고에 따른 식물분포의 변화는 목본식물보다 초본식물의 분포와 관계가 큰 것으로 판단된다.

본 조사지역에 대한 식물종의 분포는 일차적으로 고도에 따라 온도 영향을 받으며, 목본식물(Figure 4-A)의 경우 해발 700m 지역에서, 초본식물(Figure 4-B)은 해발 1,600m지역, 초본·목본식물(Figure 4-C)의 경우 해발 1,100m지역을 경계로 고도에 따른 온도 영향 이외에 인간간섭, 지형, 강수량, 습도, 사면방향, 사면정도, 토양 등의 이차적인 다양한 환경요인이 기인하고 있다고 판단된다.

식물종은 온도에 따른 고유한 내성범위를 가지고 분포하며, 최근 기후변화로 인한 기온 상승은 현재 식물종의 분포의 이동에 영향을 미칠 것으로 예상되며, 식물군락의 종조성 변화 및 식물종 다양성에 영향을 미칠 것으로 판단된다. 또한, 환경부에서 선정한 국가 기후변화 생물지표 100종 중 설악산의 오색교~ 대청봉 코스에 생육하는 가래고사리, 분비나무, 눈잣나무, 주목, 바람꽃, 사스래피나무, 만병총, 땃두릅나무, 댕댕이덩나무는 지속적인 모니터링을 통한 분포 변화를 관찰을 통해 기후변화에 따른 식물자원의 보전 및 관리에 있어 식물의 생태 환경적 특징을 파악하여 식물 자원의 효율적인 대책을 마련해야 할 것으로 사료된다.

Appendix 1. The list of vascular plants in Osaekgyo to Daecheoungbong, Mt. Seorak

Appendix 1. Continued

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