본 연구는 계방산 온대북부 낙엽활엽수림에서 하층식생(관목층과 초본층)의 식생조성 변화를 구명하였다. 조사지에 출현하는 식물은 56과 93속 124종 17변종 3품종 2아종 1미분류군으로 총 146분류군이 조사되었으며, 종면적 곡선에서 초본층과 관목층의 종수는 시간이 경과함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. Mantel-test 분석 결과, 상층의 기저면적은 하층의 변화에 영향을 주는 인자 중 하나로 분석되었다(p < 0.0001). 평균중요치는 관목층에서 생강나무(21.585%), 철쭉(19.774%)이 우점하는 것으로 분석되었으며, 초본층에서는 조릿대(14.082%)와 생강나무(7.921%)가 우점하는 것으로 나타났다. 관목층의 NMS 배열 결과, 높은 연관성을 가지는 종은 시간이 경과함에 따라 감소하는 것으로 분석되었으며, 상층의 기저면적 증가에 따라 반응하는 종이 다른 것으로 분석되었다. 초본층 조사구의 NMS 배열 결과, 관목층의 철쭉과 진달래가 지속적으로 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 그리고 MRPP-test에 대한 식생조성의 변화 결과, 관목층은 5년 그리고 10년에 따른 식생조성의 변화가 유의차가 없는 것으로 분석되었다. 하지만 초본층은 5년 그리고 10년에 따른 식생조성의 변화가 유의성 있게 분석되어, 하층식생 중 초본층의 종조성은 관목층보다 종조성의 변화가 큰 것으로 나타났다.
본 연구는 도심지 산지형 공원의 물리적 구조 및 식생구조가 기상에 미치는 영향을 분석하기 위해 물리적 구조인 표고, 경사도, 사면 향, 지형구조와 식생 구조인 현존식생, 흉고직경, 울폐도의 기상과의 평균비교를 실시하였다. 분석 결과, 표고의 경우 상대습도, 풍속, 일사에서 유형 간 차이가 있는 것으로 분석되었으며, 경사도의 경우 풍속을 제외한 모든 기상요소에서 유형 간 차이가 있는 것으로 분석되었다. 사면 향의 경우 기온과 상대습도에서 유형간 차이나 있는 것으로 분석되었다. 지형구조의 경우 계곡부, 사면부, 능선부로 구분하였으며, 상대습도에서 측정 값의 차이가 있는 것으로 분석되었으나 기온, 풍속, 일사량에서는 일정한 경향과 유형간 차이가 미미한 것으로 분석되었다. 식생구조 중 현존식생의 경우 일사량을 제외한 기온, 상대습도, 풍속 항목에서 유형 간 차이가 있는 것으로 분석되었으며, 흉고직경의 경우 기온, 풍속, 일사량 항목에서 유형 간 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다. 울폐도의 경우 기온과 일사량에서 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다. 식생 및 물리적구조가 기상환경에 미치는 영향 분석을 위한 관계분석결과 기온의 경우 경사도와 사면 향, 흉고직경과 울폐도에서 영향을 받는 것으로 분석되었으며, 상대습도의 경우 물리적구조인 표고, 경사도, 사면 향, 지형구조와 식생구조인 현존식생과 울폐도에서 상관성이 분석되었다. 풍속의 경우 표고, 현존식생, 흉고직경에서 상관성이 분석되었으며, 일사량의 경우 경사도와 흉고직경, 울폐도간의 상관성이 분석되었다. 전반적으로 기온과 상대습도, 일사량에 가장 큰 영향을 주는 인자는 울폐도로 분석되었으며, 다음으로 경사도에서 상관관계가 높게 분석되는 경향이 나타났다. 흉고직경 또한 기온과 일사량간의 상관성이 매우 높은 것으로 분석되었으며 풍속과의 상관관계도 나타났으나 상대습도는 통계적인 유의성이 나타나지 않았다.
하상 변화는 유량이나 유사의 흐름에 따라 침식, 운반, 퇴적되어 변화하며, 하상변동에 의한 결과는 하천의 형태 (직렬,복렬, 곡렬 등)나 서식처의 구조 (여울과 소, 웅덩이, 습지 등) 형성 로 나타난다. 이어서 서식처 구조의 다양성은 생물다양성에 긍정적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 수리 (유량이나 유사량)-지형(서식처 구조)-생태 (생물다양성)을 연계하여 관리하기 위한 생태적인 하천관리 프레임을 제시하기 위하여, 지형과 생물상의 관계를 우선 파악하고자 한다. 국내 하천은 수생태 건강성 평가 중 서식 및 수변환경 지수(HRI, Habitat and Riparian Index)를 활용하여 하천의 형상 및 자연성을 평가한다. 해당 지수는 하천의 자연성을 판단할 수 있으나 유량이나 유사량 등과 같이 수리적 조건과 연계하여 하천환경 변화를 예측하기 어렵기 때문에, 본 연구에서는 하천의 자연성을 판단하는 지형변수들을 제안하고, 생물상과 상관관계를 분석한다. 수질 변화가 급격하지 않는(년간 변화폭이 일정한) 금강 유역의 지천 (갑천, 미호천, 논산천, 유구천 등) 중 생태계 건강성 평가 지수가 산정되어 있는 지점을 기준으로 상·하류 약 5 km 구간들을 대상으로 한다. 지형 변수로는 (항공사진을 이용한)사주 비율(사주면적/제방 내 홍수터 면적), 사주 식생비율(식생면적/사주면적)과 사주 변동량(연간 사주 이동량), 서식처 구조의 다양성(여울, 소, 웅덩이 등), 기존의 서식 및 수변환경 지수 등을 활용하고, 생물 변수로는 저서동물지수(BMI, Benthic Macroinvertebrate Index), 저서동물의 우점도, 어류생물지수(FAI, Fish Assessment Index), 어류생물지수에 활용하는 국내종의 총 종수, 여울성 저서종수, 민감종수 등을 활용한다.
백두대간 정령치~고기리 구간에 대해 해발고별 식생변화를 살펴보기 위하여 해발고 l00m마다 10m X 10m(l00$m^2$)의 조사구 5개씩 총 45개 조사구를 9개 지점에 설치하여 조사하였다. 군락의 분리를 위해 TWINSPAN과 DCA기법을 이용하였으며, 그 결과 정령치-고기리 구간은 교목층에서 신갈나무가 우점종인것.으로 밝혀졌으나 해발 900m를 기점으로 아교목층 및 관목층의 부수종을 중심으로 식생구조에 차이가 있는 것으로 밝혀졌다. 유사도지수에서도 유사한 결과를 나타내었으나 종다양도 분석에서는 해발고간 차이가 없었다.
우포늪의 제방 보강공사로 식생이 교란된 대대제에서 2005년 10월부터 2006년 10월까지 구조물을 설치한 지역과 설치하지 않은 지역의 식물상과 식생 구조의 계절적 변화 및 1차생산량을 조사, 비교하였다. 조사지역에 분포하는 관속식물은 78 종류로 구조물 지역과 비구조물 지역에서 각각 72 종류 및 75 종류가 각각 확인되었다. 관속식물을 생활형별로 구분하면 수생식물 3 종류, 습생식물 33 종류, 중생식물 42 종류 등이었으며, 귀화식물은 20종으로 전체의 25.6%로서 구조물 지역 17 종류(23.6%) 및 비구조물 지역 18 종류(24.0%)로 두 지역사이에 큰 차이가 없었다. 구조물 지역은 쇠뜨기가, 비구조물 지역은 토끼풀이 각각 우점하는데, 두 지역 모두 개망초, 환삼덩굴, 자운영, 돼지풀 등 귀화식물의 중요치가 비교적 높았다. 종다양성지수는 1.010~1.450으로 구조물 지역 및 비구조물 지역 모두 10월에 높고 3월에 가장 낮았으며, 조사기간 중 비구조물 지역이 구조물 지역에 비해 높은 값을 나타내었다. 두 지역간의 군집유사도는 0.359~0.456으로서 3월에 가장 낮고 식물의 최대 번성기인 8월에 가장 높았다. 구조물 지역에서 관속식물의 단위면적당 순1차생산량은 $417.1\;g/m^2$로서 갈대 179.5, 달맞이꽃 84.0, 물억새 $66.1\;g/m^2$ 등의 순이었으며, 비구조물 지역의 순1차생산량은 $392.7\;g/m^2$로서 망초 102.5, 물억새 87.4, 갈대 $81.6\;g/m^2$ 등의 순이었다.
본 연구는 안동 하천실증연구센터에서 수행된 RIED 실험의 일환으로 실험수로내 식재된 버드나무 식생패치의 밀도에 따른 표면흐름의 특성을 검토하는 실험이다. 실험의 목적은 식생의 침수수위에 따른 식생주변 및 하도의 흐름특성을 검토하는 것으로 침수 수위조건은 유량공급조건의 변화를 통해 재현하였다. 본 연구에 사용된 LSPIV 기법은 하도내 입자투여를 통해 영상을 이용하여 입자간 이동속도를 분석하여 흐름장을 분석하는 것으로 본 연구에서 사용된 입자는 강랭이를 사용하였으며, 영상촬영은 크레인을 이용하여 캠코더를 이용하여 수로 상부에서 흐름영상을 취득하였다. 실험수로는 저면폭 3m, 만제폭 11m 사면경사 1:2의 구조로 이루어진 사다리꼴 형태의 직선수로로 이루어져 있다. 식생패치는 동일수로내 상부기준 32m 간격으로 설치되어 있으며 패치의 크기는 $4{\times}1.5m$의 크기로 이루어져 있다. 그림 1은 상공에서 촬영된 영상을 나타낸 그림으로 실험수로 및 LSPIV 분석을 위해 투하된 입자를 나타내는 그림이다. PIV 분석프로그램을 이용하여 분석된 식생대 및 하도영역에서의 유속장은 그림 2와 같다. 영상분석은 30초영상(900 frame)을 이용하여 분석하였다. 실험결과 식생패치 설치지점에서는 주흐름이 발생하는 우안측에서 높은 유속이 발생하고 약간의 편향된 흐름이 나타나는 것으로 확인되었다. 식생후면에서는 식생으로 인한 흐름의 차단 및 스크린효과로 인해 유속의 저감되는 것을 확인할 수 있다. 밀도에 따른 패치 후면부에서는 높은 밀도를 갖는 첫 번째 패치에서 유속의 저감효과가 높게 나타났으나 유량조건에 차이가 발생하는 것으로 나타났는데 이는 수위상승으로 인한 식생의 침수면적과 관계가 있는 것으로 판단된다.
지리산 국립공원지역에서 주연부식생구조 및 출현수종을 밝히기 위하여 1991년 8~10월 사이에 현지조사를 실시한 결과는 다음과 같다. 고지대 북동사면의 주연부로부터 삼림내부로의 거리 증가에 따라 하층수종의 상대우점치가 변화하였다. 주연부로부터 30m까지 식생구조의 변화가 있었으며, 주연부의 깊이는 15~20m 이었다. 고도, 지형적위치 및 방위요인이 주연부 수종과 출현빈도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 주연부식생은 능선과 산록부간의 지형적 위치와 중복부 이상에서의 남향과 북향의 방위간에 심한 차이를 나타냈다. 남.북사면간의 하층식생구조를 비교해 볼 때, 개체수와 피도는 북사면에서, 반대로 수종 수, 종다양도 및 조릿대 피도는 남사면에서 더 많거나 높게 나타났다.
본 연구는 금대봉 산림유전자원보호림의 희귀식물 및 유용 식물자원의 분포실태와 상층식생의 군집구조에 따른 하층식생의 분포양상을 파악하기 위하여 수행되었다. 금대봉 산림유전자원보호림지역내 출현하고 있는 관속식물상은 모두 59과 160속 218종류로 확인되었으며, 산림청 지정 희귀식물은 나도개감채, 연령초, 말나리, 노랑무늬붓꽃, 홀아비바람꽃, 금강제비꽃 등 6종류가 분포하고 있는 것으로 나타났다. 또한, 전 지역에 걸쳐 대규모 군락지 형태의 분포양상을 나타내는 홀아비바람꽃 등 8종류의 초본종과 소규모 패치상 또는 적은 개체수가 흩어져 출현하는 나도잠자리난 등 15종류의 초본종이 유용 식물자원인 것으로 판단되었다. 한편, 금대봉 산림유전자원보호림의 현존식생은 하층식생의 분포양상을 파악하기 위하여 설정한 방형구의 조사자료를 기준으로 유집분석한 결과 상층식생의 군집은 신갈나무 우점 군집, 일본잎갈나무 우점 군집, 그리고 과거 산림벌채와 풍충성 고산지대의 영향으로 인한 초본식생 우점 군집으로 분류되었다. 하층식생의 분포양상은 임분 내 상층 및 중층식생의 군집구조와 어느 정도 연관성을 갖는 것으로 나타났지만, 다른 한편으로 교란에 따른 입지적 특성과 하층식생의 종 조성의 차이 및 경쟁압력으로 인하여 상당한 차이를 보였다. 따라서 산림유전자원인 주요 하층 식생의 보존을 위해서 상층식생의 밀도조절 등으로 인해 야기되는 하층식생의 동태 및 생육환경의 변화를 정확하게 파악 한 후 간벌 등 산림시업처리를 실행하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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