멸종위기 식물인 갯봄맞이 최남단 군락의 식생구조 Vegetation Structure
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Journal of Wetlands Research ISSN 1229-6031 (Print) / ISSN 2384-0056 (Online) Vol. 20, No. 1, February 2018, pp. 1-13 DOI https://doi.org/10.17663/JWR.2018.20.1.001 멸종위기 식물인 갯봄맞이 최남단 군락의 식생구조 임정철･이철호*･김의주**･최병기***,† 국립습지센터 *동의대학교 분자생물학과 **공주대학교 생명과학과 ***국립산림과학원 Vegetation Structure and Management Strategies of Glaux maritima var. obtusifolia Community on the Southernmost Distribution Area in Korea Jeong Cheol Lim･Cheol Ho Lee*･Eui Ju Kim**･Byoung Ki Choi***,† National Wetlands Center, NIER *Department of Molecular Biology, Dongeui University **Department of Life Science, Kongju National University ***National Institute of Forest Science (Received : 08 September 2017, Revised: 13 October 2017, Accepted: 18 October 2017) 요 약 갯봄맞이는 한국에서 매우 제한적인 분포를 보여 멸종위기종으로 지정・보호되고 있다. 본 연구는 갯봄맞이의 남방한 계지역에 해당하는 당사해안습지의 식생 다양성을 확인하고 식생결정 요인과 서식처 중요성을 평가하는데 목적을 두 고 있다. 식생분류를 위해 Z.-M. 학파의 식물사회학적 방법을 활용하였으며, 환경요인과 식생과의 관계 분석을 위해 수리통계분석을 수행하였다. 연구결과 당사해안습지는 갯봄맞이-지채군락 (3개 하위군락), 갯꾸러미풀s.l.군락, 기장대 풀군락, 갈대-꼬마부들군락의 4개 단위식생으로 구성되어 있었다. 이들 식생의 주요 결정요인은 수분환경과 토심, 수 위교란정도, 식생고, 군락구조 등인 것으로 확인되었다. 갯봄맞이는 갯봄맞이-지채군락의 전형아군집에서 가장 우세하 게 생육하는 것으로 확인되었으며, 인접한 일본의 남방한계지역과도 유사한 종조성 및 우점상황을 보이는 것으로 나타 났다. 당사해안습지는 식물지리 및 식생지리학적 측면에서 큰 의미를 지니는 입지이며, 다양한 종의 피난처로서 기여 하고 있는 것으로 평가되었다. 당사해안습지의 가치를 다양한 관점에서 정밀하게 파악하고 보호 및 관리하기 위한 보 전전략의 수립이 요구된다. 핵심용어 : 군락지리, 기후변화, 식물지리, 최남단분포, 피난처 Abstract Glaux maritima var. obtusifolia is distributed in very limited areas in South Korea and thus designated and protected as an endangered species. This study aimed to identify the diversity of vegetation in the Dangsa coast wetlands, the southern limit of G. maritima var. obtusifolia and to assess determinants of the vegetation and the importance of habitats. The phytosociological method of the Zürich-Montpellier School was used for vegetation classification and mathematical and statistical analyses were also conducted to analyze environmental factors and their relationship with the vegetation. The results of this study showed that there were 4 vegetation units in the Dangsa coast wetlands: Glaux maritima var. obtusifolia-Triglochin maritimum community (included three subcommunities), Puccinellia nipponica s.l. community, Beckmannia syzigachne-Isachne globosa community and Typha laxmannii-Phragmites communis community. It was also found that major determinants of the vegetation include moisture environment, soil depth, water level disturbance, vegetation height, community structure, etc. Glaux maritima was identified to grow most dominantly in the typicum subassociation of Glaux. maritima var. obtusifolia-Triglochin maritimum community, and the species compositions and dominant situations were observed to be similar to those in the southern limit in Japan, adjacent to South Korea. The assessment results indicated that the Dangsa coastal wetlands have a significant meaning from phytogeographical and syngeographical aspects, and contribute as a shelter for 1) †To whom correspondence should be addressed. National Institute of Forest Science E-mail: [email protected] Journal of Wetlands Research, Vol. 20, No. 1, 2018 2 멸종위기 식물인 갯봄맞이 최남단 군락의 식생구조 diverse species. It is required to establish conservation strategies to accurately determine the value of the wetlands of the Dangsa coast from various perspectives, and to protect and manage them. Key words :Climatic Change, Phytogeography, Refugium, Southern Limited Distribution, Syngeography 1. 서 론 식에 관한 연구에서 6주 이상의 저온처리가 개체에 있어 높은 발아효율을 보이는 것으로 확인하였으며, 개체증식을 유라시아 대륙과 북미의 한대 및 온대 해안지역에 넓게 분포 위한 기내배양 조건들에 대해 고찰하였다. 기내배양 조건 하는 갯봄맞이(Glaux maritima sensu lato)는 2012년부터 중 마디배양의 경우 특정절간의 배양이 상대적으로 높은 국내에서 제한된 분포와 서식처 독특성으로 인해 멸종위기종 효율을 보임을 확인했으며, 담수환경에서도 염수환경과 동 으로 지정하여 보호되고 있다(Hu and Kelso, 1996; NIBR, 일한 생활환을 나타내는 것으로 기재한 바 있다(Bae, 2012). 국내에 분포하는 종은 본종인 G. maritima의 변종으로 2016). 그 외 갯봄맞이에 관한 국내연구들은 종의 분류학 상대적으로 ‘잎의 끝이 둔한(obtusifolia)’ 종이다. 그러나 분류 적 비교, 종 지리 분포 및 개체군의 크기 등에 대한 언급에 학적 논의와 별개로 갯봄맞이(G. maritima var. obtusifolia)는 그치고 있다(Oh, 1980; Baek, 2015; Son et al., 2011; 본종과 유사한 서식처 환경에 분포하고 있으며, 식생을 형성함 Shin et al., 2012). 그러나 가장 시급하게 보호가 필요한 자생서식지에 대해서는 멸종위기종인 갯봄맞이의 종보호 에 있어 동질한 종조성으로 집단을 구성하고 있으므로 식물사 측면에서의 가치 외에 이들 종으로 구성된 식생의 분류 및 회학적(phytosociological)으로 동일 또는 대응단위식생에 위 서식처 독특성에 대한 접근이 상대적으로 미흡한 실정이다. 치시키고 있다(Miyawaki and Ohba, 1965). 연구지역 내 갯 본 연구는 국내뿐 아니라 전세계적인 최남단 분포지역 중 봄맞이의 서식은 2012년 울산지역 희귀동식물 자생지 및 서식 하나인 당사해안 일대의 갯봄맞이군락지에 대해 식물사회 지 조사과정에서 발견되었으며, 현재까지의 국내 식물분포 학적 군락분류 및 군락생태, 군락동태, 환경결정요인 등을 연구결과를 고려할 때 한반도의 최남단 분포지로 고려되고 밝혀, 본 입지의 서식처 특성과 중요성을 밝히는데 목적을 있다(Shin et al., 2012). 보전생태학적으로 후방가장자리개체 두고 있다. 또한 연구지역 일대의 정밀현존식생도를 통해 군(rear edge population)은 대상종의 분포중심지에 비해 개체 멸종위기종을 포함한 지역 식생의 분포현황을 기록하고, 식 군의 훼손 및 서식처의 질적 쇠퇴에 대해 보다 민감하게 반응하 생 구성종과 함께 주변 지역의 출현종을 파악하여 지역 종 며, 소멸 가능성이 높은 것으로 고려된다(Hampe and Petit, 급원(local species pool)을 확보하고자 하였다. 이들 정보 2005; O'Grady et al., 2004). 또한 이들 개체군은 지구기후변 는 연구지역 일대의 서식처 특성에 대한 이해와 함께 직간 화의 살아있는 흔적으로 고려되며, 고기후와 연계된 지역생태 접적인 위협요인을 도출하여, 보전생태학적 관리방안을 제 계를 이해하고 해석하는데 중요한 생물증거로 활용하고 있다. 시하는데 의미 있는 기초정보를 제공할 수 있을 것으로 기 나아가 개체군의 유전자급원(gene pool)이 상대적으로 극단적 대된다. 기후에 적응된 메타개체군으로, 전체 집단 가운데 싱크개체군 (sink population)에 비해 독립된 유전자 선택으로 인해 이탈 된 적응유전자의 대립인자 획득으로 종유전적 가치에서 상향 2. 연구 지역 및 방법 평가되기도 한다(Kim et al., 2012). 2.1 연구 지역 최근 Kim et al.(2016)에 의해 한반도 동해안 일대에 분포하 는 갯봄맞이군락지에 관한 연구가 이루어졌으며, 4개 지역의 본 연구는 갯봄맞이군락이 분포하는 당사해안습지와 그 개체군 특성과 유기물에 의한 개체군 활력 비교, 월동아, 열매 일대에 대하여 조사를 실시하였다. 연구지역은 울산광역시 및 종자생산 능력과 발아특성 등에 대한 종합적인 고찰이 의미 북구 당사동의 해안에 위치한 습지(이하 당사해안습지 통 있게 수행되었다. Kim et al.(2016)은 개체군을 구성하게 하는 일)이며, 35︒35’56”N, 129︒27’49”E ~ 35︒35’58”N, 주요 환경요인으로 염분과 주기적인 침수 그리고 낮은 토양층 129︒27’51”E 일대에 위치한다. 당사해안습지는 두 개 습 으로 기술하였으며, 경쟁관계 식물의 억제를 갯봄맞이 분포에 지로 구분되며, 각 습지의 면적은 2,650 ㎡와 1,326 ㎡으로 중요요인으로 제시하였다. 이러한 특성은 유럽(Adam, 1981; 수심 0.5 m 미만의 소형 습지이다(Fig. 1). 습지의 집수역도 Burnside et al., 2007; Ellenberg, 2009; Kaplan, 2012)과 습지 주변공간의 좁은 면적에 제한되는데, 습지 서측에 위치 일본(Takagi and Shirai, 2013), 북미(Hitchcock, 1973; 한 용출소의 존재로부터 연중 적정 수심이 유지되는 습지를 Brotherson, 1984; Heidel et al., 2002) 등에서 공통적으로 형성하고 있다(KNA, 2012). 습지에서 바다까지의 거리는 인식되고 있으며, 해안지역 뿐 아니라 내륙지역인 중앙아시아 20 m이하로서, 일반적 수위 시에는 습지로의 해수 유입이 (Hilbig, 2003; Markovskaya, 2014; Sergienko, 2012), 몽골 발생되지 않으나, 태풍을 비롯한 높은 파도가 발생할 시에는 (Miehe, 2009), 중국(Minggagud and Yang, 2013) 등에서도 습지로 직접적인 해수의 유입이 가능한 지역이다. 습지는 유사한 경향을 보이는 것으로 알려져 있다. 동측으로 완만한 평탄지형을 형성하고 있으며, 동북측으로 Bae et al.(2014)은 갯봄맞이 종자의 휴면타파와 기내 증 흐르는 유출수는 무식생대를 거쳐 바다로 이어진다. 한국습지학회 제20권 제1호, 2018 임정철･이철호･김의주･최병기 3 식물종명은 ｢국가표준식물목록｣ (KBIS, 2016)과 Lee(1996) 를 따랐다. 멸종위기 야생식물과 식물구계학적 특정식물종, 생 태계 교란 야생식물을 특기하였다(Ministry of Environment, 2016). 귀화식물은 Park(2009)을 기준으로 구분하였다. 식생 공간분포 현황과 특성을 밝히기 위하여 국토정보플랫폼 (NGII, 2016)에서 제공하는 항공사진을 참조하여 QGIS 2.14.3으로 현존식생도를 제작, 분석하였다. 연구지역의 수질환경을 확인하기 위해 수온, 용존산소량, 염도, 전기염도도, pH 등을 1차 측정하였다. 당사해안습지 는 수리수문환경을 고려할 때, 정수환경, 유수환경, 우수환 경, 해수환경 등의 4가지 유형이 구분되며, 23개 지점에 대 해 DM측정기(YSI QUATRO-10102030)를 이용하여 수 질환경을 조사하였다. Fig. 1. Study area (area, A: 2,650m2 and B: 1,326m2) 연구지역의 연평균기온은 14.1 ℃, 최저기온 9.8 ℃, 최고 3. 연구결과 기온 19.2 ℃이며, 강수량은 1,277.1 mm이다(KMA, 2016). 식생지리적으로 남부해안요소와 동해안요소가 만나는 지역 3.1 군락분류 이며, 냉온대와 난온대의 전이대로서 쿠로시오난류의 영향 현장 식생조사 결과 당사해안 습지식생에 대해 28분류군 을 받는 동해안남부형의 생물기후구계에 위치한다(Moon, 으로 이루어진 총 16개의 식생조사표를 획득하였으며, 종 2006; Kim and Lee, 2007; Choi, 2013) 조성과 서식처 환경에 의해 갯봄맞이-지채군락의 전형군락 과 올방개아재비하위군락, 물골풀하위군락, 갯꾸러미풀s.l. 2.2 연구 방법 군락, 기장대풀군락, 갈대-꼬마부들군락 등의 4개 단위식 식생연구는 Z-M학파의 식물사회학적 방법으로 현장 식생 생으로 분류하였다(Table 1). 조사가 이루어졌으며(Braun-Blanquet, 1965), 피도는 9등급 갯봄맞이-지채군락(Glaux. maritima var. obtusifolia- 의 순차척도인 변환통합우점도를 활용하여 산출하였다 Triglochin maritimum community)은 갯봄맞이, 지채를 진 (Westhoff and van der Maarel, 1978). 단위식생(syntax)추출 단종으로 구분하였다. 본 군락은 단층의 식생구조를 형성하 은 전통적인 표조작 분류법(Becking, 1957)과 수리통계분석을 며, 최고 식생고는 15 cm 내외의 수변단경초본식물군락이 동시에 고려한 통합분류방법으로 수행하였다(Kim and Lee, 다. 군락 출현 종수는 17종이며, 구성종 가운데 갯봄맞이가 2007). 식생 구성종의 군락 내 기여도를 파악하기 위해 출현빈 가장 높은 상대기여도를 나타낸다. 당사해안습지의 수변부 도와 피도를 바탕으로 각 종의 상대기여도(relative Net 저수위대에 대상분포(zonal distribution)를 나타낸다. 전형 Contribution Degree)를 도출하였으며, 단위식생명은「국제 하위군락(typicum)은 수변부의 토심이 얕은 토양층에 분포 식생명명규약」(Weber et al., 2000)에 따랐다. 식물사회학적 하고 있으며, 연중 얕은 수심이 유지되는 과습한 입지로 산 분류 체계를 확립하고 단위식생들 간의 질적, 양적 상관관계와 발적인 범람을 경험하는 서식처이다. 군락 구성종 가운데 유의성 분석을 위해 [SYNTAX 2000](Podani, 2001)의 지채, 천일사초, 갯까치수염, 갯길경, 갯사상자 등 염생식물 PCoA(Principal coordinates analysis) 좌표결정과 SPSS를 통 의 다양성이 높게 확인되는 군락이다(Table 1). 종조성 및 한 상관관계분석이 이루어졌다. 일본 최남단 분포지와의 식생 서식처 특성에서 일본 홋카이도 일대에서 확인된 지채군락 비교를 위해 대상지역의 식생자료를 확보하고 두 지역 간 군락 (Triglochin maritimum community)과 유사하며, 일본의 종조성을 바탕으로 수리분석을 수행하였다.