지리산국립공원 세석지역의 아고산 관속식물상

1. 서 론

아고산대는 산림한계선부터 교목한계선에 이르는 범위로 경관과 식생이 분포하는 공간이 매우 좁고 생물자원의 분포와 가치가 중요한 의미를 갖는 곳이다(Kong, 2007). 아고산지대의 생태계는 물리적, 환경적 여건이 열악하여, 외부의 작은 교란요인이라도 식물의 생리적인 면이나 성장 및 주변 생태계 전체에 미치는 영향이 매우 크다(Kayama et al., 2009; Iijima et al., 2009). 하지만 최근 전 세계적으로 가속화되고 있는 기후변화의 영향으로 아고산대에 서식하는 생물자원들은 생존의 위협을 받고 있다. 특히 한반도는 다른 지역에 비하여 기온상승의 가능성이 높고, 그 증가율도 높을 것으로 예상되기 때문에(Lee, 2011), 아고산대의 환경변화는 다른 곳에 비해 더욱 가속화될 것이다. 아고산대 주요 식물은 외부의 작은 교란에도 생장이 감소할 것으로 보이기 때문에, 이들 아고산식물의 개체 유지와 보존의 중요성이 높게 평가되고 있다(Kong, 1998).

산림 내 생육하는 식물은 각각의 사소한 식물일지라도 식물종의 고유한 특성과 그 지역의 생태정보를 제공하기 때문에 체계적이고 객관적인 관점에서 조사·분석되어야 하며(Choi, 2009), 생물종다양성을 파악하는 것은 기후변화로 인한 생태계 구성원들의 유전적 가치를 파악하고 확보하기 위한 기초적인 연구분야이다. 아고산대의 식생에 대해서는 구상나무군락(Kim et al., 2012; Cho et al., 2015; Cho et al., 2016; Noh, 2017), 가문비나무군락(Cho et al., 2012), 주목군락(Cho et al., 2012)을 대상으로 한 식생구조 연구를 통해 기후변화 등으로 이들 아고산성 수종의 개체수 및 분포지 면적이 감소하고 있다는 결과가 제시되고 있다. 특정지역에 나타나는 식물종은 그 지역의 환경에 적응한 결과이기 때문에 기후변화 등과 같은 환경변화는 직접적으로 식물상 조성에 영향을 미칠 것으로 생각된다. 특히 아고산대에 분포하는 식물종들은 기후변화와 같은 환경변화에 민감하게 반응할 것이기 때문에, 식물종 분포에 대한 지속적인 모니터링과 분석은 어떤 분야의 연구보다도 더 중요하다고 할 수 있다. Kim(2017)은 금오산의 과거 50년간의 식물상을 분석하여 기온상승으로 대형지상식물과 소형지상식물의 비율이 감소하고, 지중식물과 반지중식물의 비율이 상대적으로 증가하였다고 보고한 바 있다. 아고산대에서의 식물상 분석은 기후변화로 인한 환경변화의 지표가 될 수 있으나, 덕유산 아고산대(향적봉-중봉)의 식물상(Han, 2013), 남덕유산 아고산대의 식물상(Lee et al., 2013)에 관한 연구를 제외하면 전무한 실정이다.

본 연구는 지리산국립공원 세석지역 아고산대에 분포하는 식물상을 파악하여 기후변화에 취약한 이들의 보전관리 및 향후 기후변화에 따른 아고산대 식물상의 추이를 파악하기 위한 기초자료를 제공함에 목적이 있다.

Fig. 1.

The location map of this study.

2. 재료 및 방법

3. 결과 및 고찰

3.1 식물상

본 연구지에서 나타난 관속식물상은 63과 177속 252종 2아종 36변종 5품종 295분류군(Table 1)으로, 한반도 관속식물 4,495분류군(http://www.nature.go.kr/kpni/: Korea National Arboretum, 2014)의 6.6%, 지리산국립공원 관속식물 1,825분류군(Jang, 2007)의 약 16%에 해당한다. 분류체계별 현황을 살펴보면 양치식물 19분류군(6.4%), 나자식물 7분류군(2.4%), 단자엽식물 42분류군(14.2%), 쌍자엽식물 227분류군(76.9%)으로 나타났다. 쌍자엽식물이 양치식물, 단자엽식물보다 상대적으로 높은 구성비율을 나타내고 있는데, 이는 쌍자엽식물의 분포가 높게 나타나는 중부지역의 특성이 나타났기 때문으로 판단된다(Kim et al., 2008). 과별 분포현황은 국화과 32분류군(10.8%), 벼과 21분류군(7.1%), 장미과와 사초과 14분류군(4.7 %), 면마과와 미나리아재비과 13분류군(4.4%), 범의귀과 12분류군(4.1%) 순으로 나타났다. 본 연구지와 유사한 아고산대인 덕유산 향적봉-중봉의 과별 분포현황은 백합과, 국화과, 장미과, 범의귀과, 미나리아재비과(Han, 2013) 순으로 나타나, 국화과가 높은 비율의 분포를 보였는데, 이는 국화과의 식물이 다른 과의 식물에 비해 종자결실량이 많아 번식에 유리하기 때문이다(Ko et al., 1995). 조사대상지 면적 등의 차이 때문에 분류군의 단순한 비교보다는 식물의 종다양도를 나타내는 방법인 종/속 비율을 분석하였다. 세석 지역의 종/속 비율은 1.67로 지리산국립공원의 종/속 비율 2.06(Jang et al., 2007)보다 낮게 나타났는데, 이는 본 연구의 공간적 범위가 아고산대로 한정되어 있기 때문으로 판단된다. 덕유산국립공원(향적봉-중봉) 아고산대의 1.48(Han, 2013), 남덕유산 아고산대의 1.71(Lee et al., 2013)과는 큰 차이가 없었다. 비교적 교란이 적은 고온다습한 지역에 많이 분포하는 양치식물은 19분류군으로 지리산국립공원에 자생하는 135분류군(Gwon et al., 2013)의 14.1 %, 국내 양치식물 334분류군(Korea National Arboretum, 2008)의 5.7%에 해당한다. 또한 자연의 파괴 정도를 나타내는 지수로 사용되는 양치식물계수(Pte-Q = 25 × 양치식물종수/현화식물종수)는 1.61로, 지리산국립공원의 1.80(Gwon et al. 2013)보다는 낮았으나, 덕유산국립공원(향적봉-중봉)의 1.48(Han, 2013)보다 다소 높게 나타났다.

Table 1

The flora of vascular plant in survey site

3.2 특정식물종

3.2.1 특산식물

특산식물은 한반도 자연환경의 지리적 특수성에 적응하여 진화해온 식물자원으로 다양한 유전정보가 담겨있는 귀중한 자원이다. 본 연구지에 자생하는 특산식물은 구상나무, 키버들, 좀고채목, 진범, 노각나무 등 15분류군(Table 2)이 확인되었다. 세석 지역 관속식물 295분류군의 5.1%, 우리나라 특산식물 328분류군(Oh et al., 2005)의 4.6%에 해당한다. 덕유산국립공원 아고산대(향적봉-중봉)의 5.9%(Han, 2013)와 유사한 경향이었다. 본 조사지의 구상나무는 지리산국립공원의 다른 구상나무 자생지와 달리 쇠퇴하지 않는다고 보고된 바 있다(Cho et al., 2015). Oh et al.(2005)은 특산식물은 과거에는 광범위하게 분포하던 종이 여러 환경요인에 의해 분포역이 좁아진 잔존고유종(relic endemics)이거나, 분화에 의해 신규로 형성된 신고유종(neo-endemics)일 것이기 때문에 개체군의 크기가 축소되거나, 소집단 상태를 유지하는 경향을 보여 보전학적으로 중요하다고 하였다. 또한 특산식물은 다양한 요인에 의해 자생지의 생육환경이 위험해질 수 있어 특별한 관리가 필요한 종이다(Cuenca et al., 1999). 지리산국립공원은 연간 약 3백만 명 이상의 탐방객이 찾는 곳이며, 세석 지역에는 세석대피소가 위치하고 있어 탐방객에 의한 생태계 교란의 위험이 특히 높은 지역이다. 또한 기존의 식물상을 다룬 연구에서는 특산식물의 출현 유무에만 초점이 맞춰져 있었지만, 현지 내·외 보전을 위한 기초 정보를 제공하기 위해 자생지 주변의 입지 및 생태적 특성에 대한 분석까지 이루어져야 할 것이다.

Table 2

The list of Korean endemic plants in survey site

3.2.2 희귀식물

희귀식물은 개체군의 크기가 극히 적거나 감소하여 보존이 필요한 식물로서 일반적으로 보호가 필요한 식물을 의미하며, 유전적으로 경쟁력이 약한 식물종들이기 때문에, 특산식물과 마찬가지로 관찰 및 관리가 필요한 종이다. IUCN에서는 멸종(EW), 멸종위기종(CR), 위기종(EN), 취약종(VU), 약관심종(LC) 및 자료부족종(DD)의 범주로 분류하고 있다(Korea National Arboretum, 2008). 지리산국립공원 세석지역의 희귀식물을 등급별로 보면, 멸종위기종은 진퍼리잔대, 구름병아리난초 2분류군, 위기종은 땃두릅나무, 흰참꽃나무, 나도씨눈란 3분류군, 취약종은 가문비나무, 주목, 백리향, 나도제비란, 큰방울새란 5분류군, 약관심종은 늦고사리삼, 구상나무, 세잎종덩굴, 금강제비꽃, 만병초, 꽃개회나무, 과남풀, 덩굴꽃마리, 금마타리 9분류군 등 총 19분류군(Table 3)이 출현하여 희귀율(희귀식물 분류군 수/출현식물의 분류군 수 × 100)은 6.4%, 지리산국립공원 희귀식물 66분류군(Jang, 2007)의 약 29%에 해당한다. 희귀식물의 보전전략을 수립하기 위해서는 대상 식물 개체군에 대한 생태와 분포 범위, 크기, 동태 등에 관한 서식처 정보를 통해 보전지위 평가가 우선적으로 이루어져야 하지만, 객관적 정보가 수집되지 못한 실정이다. 희귀·특산식물인 매미꽃 자생지의 생태적 특성을 분석한 Son et al.(2013)의 연구를 제외하면 지금까지 희귀·특산식물에 대해서는 대상지역의 관속식물상을 다룬 연구에서 특정 희귀·특산식물 분류군의 출현 유무만을 다룬 연구들이 대부분이었다. 향후 현지 내·외 보전을 위한 기초정보를 제공하기 위해서라도 희귀·특산식물 자생지의 서식처 정보를 다룬 연구가 많이 이루어져야 할 것이다.

Table 3

The list of Korean rare plants in the survey area

3.2.3 귀화식물

귀화식물은 외국을 원산지로 하면서 국내에 들어와 자생하고 있는 식물로, 주로 인위적 교란으로 침입하는 종이다. 귀화식물은 자연생태계에 대하여 인간의 간섭정도를 직접적으로 반영하는 지표이며, 식물상 조성의 변화와 자생식물과의 경쟁관계 등을 나타내기도 한다(Oh and Kim, 2008). 본 연구지에서 출현한 귀화식물은 소리쟁이, 미국자리공, 토끼풀, 달맞이꽃, 돼지풀 등 총 5분류군(Table 4)으로, 귀화율(귀화식물의 분류군 수/출현식물의 분류군 수 × 100)은 약 1.7%로 우리나라 산지의 평균귀화율 4.4%(Kim et al., 2000)보다 낮게 나타나, 비교적 산림이 잘 보존되어 있는 것으로 판단된다. 세석 대피소를 이용하는 많은 탐방객의 영향으로 귀화율이 높을 것이라는 예상과는 달리 귀화식물의 출현율이 낮은 것은 생태복원 이후부터 지속적인 귀화식물 제거 등의 관리가 이루어진 결과로 판단된다. 본 연구에서 출현한 귀화식물 중 끊어진 뿌리나 줄기에서도 성체가 발생하여 자생식물의 생육에 피해를 주는 소리쟁이, 토양을 산성화 시키고 생태계를 파괴하는 미국자리공, 개화기에 꽃가루가 호흡기 질환의 원인이 되는 돼지풀은 아고산대의 생태계와 지리산국립공원을 찾는 탐방객에게 피해를 줄 수 있는 식물로 즉시제거 등 지속적인 관리가 필요한 종이다.

Table 4

The list of naturalized plants in the survey area

3.2.4 식물구계학적 특정식물

식물구계학적 특정식물은 그 지역의 생태적 특성을 분류하기 위한 지표이며, 서로 유사한 지역의 환경을 서로 유사하게 표현하는데 이용된다(Takhtajan, 1986). 식물구계학적 특정식물(Ministry of Environment, 2012)을 등급별로 보면, Ⅴ등급은 땃두릅나무, 진퍼리잔대 등 3분류군, Ⅳ등급은 털동자꽃, 지리터리풀, 산쥐손이 등 7분류군, Ⅲ등급은 늦고사리삼, 진저리고사리, 족제비고사리 등 24분류군, Ⅱ등급은 가래고사리, 동의나물, 털괭이눈 등 19분류군, Ⅰ등급은 관중, 전나무, 잣나무 등 19분류군 등 총 72분류군이 출현하였다(Table 5). 세석지역 전체 분류군의 24.4%이며, 덕유산국립공원 아고산대(향적봉-중봉)의 32.1%(Han, 2013)보다 낮았으나, 남덕유산 아고산대의 15.8%(Lee et al., 2013)보다는 높게 나타났다. 본 조사지역에 나타난 특정식물은 지리산국립공원 전체 특정식물 121분류군(Jang, 2007)의 약 60%에 해당한다. 식물구계학적 특정식물 중 특이성이 높아 분포지에 대한 상세한 조사가 필요하다고 알려진 Ⅲ등급 이상 식물은 총 34분류군이 나타났다. 식물구계학적 특정식물은 그 지역의 생태적 특성을 분류하고 종 보전 순위의 지표가 될 수 있기 때문에, 자생지에 대한 지속적인 모니터링을 통해 기후변화에 의한 아고산대 식물생태계 보전 및 보호를 위한 방안을 마련되어야 할 것이다.

Table 5

The list of specific plant species in the survey area

3.3 아고산대 식물

지리산국립공원 세석지역에 분포하는 아고산대 식물을 Lee (2000), Lee(2003), Korea National Arboretum의 국가생물종지식정보시스템의 자료를 참조하여 정리한 결과, 21과 29속 33종 1품종 3변종, 총 37분류군의 아고산 식물들이 분포하는 것으로 확인되었다(Table 6). 남덕유산에 분포하는 아고산식물 24분류군(Lee, 2013)보다 많은 분류군이 나타났으며, 구상나무, 사스래나무, 시닥나무, 곰취, 마가목, 눈개승마, 흰송이풀, 미역줄나무, 과남풀, 흰참꽃나무, 산오이풀은 두 지역에서 공통적으로 출현한 아고산 식물이었다. 세석지역에서는 이들 아고산 식물이 세석에서 촛대봉으로 이어지는 능선의 암벽지대와 구상나무 군락에서 주로 나타났다. 본 조사지인 세석지역은 구상나무 군락이 유지되고 있기 때문에 구상나무 군락 및 군락 내 식물자원 보호를 위해 보호지역의 확대, 탐방로 정비 등을 통한 보호 조치 및 종자발아를 통한 개체수 증식 등 적극적인 보전대책이 마련되어야 할 것이다. 아고산대는 북방계 식물들의 잔존적 피난처로 아고산대에 분포하는 식물들은 기후와의 연관성이 높아 기후변화 등의 환경변화 속도가 빨라짐에 따라 생장량 감소 등으로 멸종 및 절멸 위험에 크게 노출되어 있는 실정이다(Chung et al., 2013). 특히 아고산대에 분포하는 희귀식물은 기후변화에 따른 영향에 민감하게 반응할 수 있는 분류군이기 때문에, 구상나무, 가문비나무, 주목, 금강제비꽃, 땃두릅나무, 만병초, 흰참꽃나무, 꽃개회나무, 과남풀, 백리향, 구름병아리난초, 나도제비란 등에 대해서는 식물의 정확한 분포범위, 자생지의 환경특성, 개체군 동태 등의 생물학적 특성이 정량적으로 평가되어야 할 것이다(Son et al., 2013).

Table 6

The list of subalpine plants in the surveyed area

본 연구는 지리산국립공원 세석지역의 아고산 식물상을 분석하여 향후 기후변화에 따른 아고산대 식물상 변화를 파악하기 위한 기초자료를 구축하기 위한 것이다. 아고산대에 대해서는 구상나무, 가문비나무, 주목, 분비나무 등 침엽수림의 식생구조 및 동태에 관한 연구가 대부분이었지만, 식생구조보다는 식물상 변화에 미치는 기후변화의 영향이 더 직접적일 것으로 판단된다. 향후 정기적이고 지속적인 모니터링을 통해 아고산대 식물상의 변화와 기후변화와의 관련성을 밝히기 위한 연구가 이루어진다면, 아고산 생태계의 효율적인 보전 및 관리방안을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.

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