중왕산 천연활엽수림에서 고로쇠나무의 천연갱신 양상과 전략 :Natural regeneration pattern and strategy of Acer pictum subsp. mono in the natural deciduous forest, Mt. Joongwang

김회진

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김회진 (강원대학교, 강원대학교 대학원)

지도교수: 김지홍

발행연도: 2017

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이용수5

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2017

중왕산 천연활엽수림에서 고로쇠나무의 천연갱신 양상과 전략

김회진 산림경영학과 2017.01 학위논문

2015

중왕산 천연활엽수림에서 고로쇠나무 낙하종자량 및 종자활력의 연년변이 연구

김회진 , 김갑태 한국환경생태학회지 2015.01 학술저널

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본 연구는 강원도 평창군 중왕산의 천연활엽수림 지역에서 고로쇠나무의 천연갱신 양상을 파악하고 전략을 밝히기 위해 2009년부터 2015년까지 실시되었다. 천연활엽수림 내에서 고로쇠나무의 군집생태학적 특성, 고로쇠나무의 개화, 결실, 낙하종자량, 종자활력 및 야생동물에 의한 2차 분산, 숲에서 치수발생 및 생존, 고로쇠나무의 공간분포 양상에 대해 조사?분석하였다.
중왕산 천연활엽수림 내에서 107개의 방형구를 설치하여, 식생자료를 수집하였고, 상층 고로쇠나무의 비율이 높은 8개의 방형구를 고정방형구로 설정하여, 종자생산과 2차 분산, 치수의 발생과 생존, 성목과 치수의 공간분포를 조사하였다. 개화와 결실에 관련된 요인은 임도변을 따라 29개체를 지정하여 조사하였다.
고로쇠나무는 전체 수종구성에서 중요치 4%로 신갈나무, 물푸레나무, 당단풍나무 다음으로 중요한 수종이었으며, 흉고 직경급별 분포를 보면, 역 j 형을 나타내었고, 현재 중층과 하층에 높은 중요치를 보이는 고로쇠나무는 미래변화양상 추정을 했을 때 현재보다 증가할 것이라고 예측하였다. 고로쇠나무는 물푸레나무와 피나무와 양의 상관관계를 가졌고, 후에 천연갱신전략을 수립할 때 유용한 정보로 활용될 수 있다.
천연갱신에서 중요한 요소인 종자공급에 관련하는 요인을 조사한 결과, 고로쇠나무는 충매하는 특성을 지니며 이형자웅이숙하는 형태를 취하며, 자가수분을 피하는 방향으로 진화한 것으로 판단된다. 종자의 결실정도에는 수광률이 영향하며, 고로쇠나무 연도별 낙하종자량을 살펴보면 2013년도에 종자풍년해였던 것으로 판단된다. 종자활력에 따른 종자립수는 종자활력 간 및 연도 간에서도 고도의 통계적 유의성이 인정되었다. 7년 측정치의 평균은 피해종자 또는 부후종자인 것이 평균 51.2%(25.6/50)로 가장 많았고, 건전종자가 16.6%(8.3/50), 미발육종자 16.2%(8.1/50), 쭉정이 종자15.4%(7.7/50) 등으로 각각 나타났다. 고로쇠나무의 건전종자 생산량을 좌우하는 요인은 개화기인 5월 초?중순에 화분매개충의 활동과 어린 자방이 자라는 6월 초ㆍ중순 흡즙성 해충과 검정긴꽃바구미의 밀도와 활동성이 가장 중요한 요인이라 사료된다. 충실종자의 비율은 전체 낙하 종자량이 많을수록 증가하는 양상을 보였다. 임상에 공급된 후 종자가 발아되기 전까지 야생동물이 19.5% 의 종자를 먹거나 물어가는 것으로 파악되었다. 주로 종자를 물어가는 동물은 흰넓적다리붉은쥐였다.
고로쇠나무의 성목의 분포는 무작위 분포를 하고 있었으며, 성목과 치수와의 공간적 분포 관계를 보면, 독립적인 분포를 보이고, 1년생 유묘의 발생이 많았던 두 곳에서만 정의 상관관계였다. 고로쇠나무의 종자는 대부분이 낙하한 이듬해 다른 수종들보다 일찍 4월 하순부터 발아하였다. 석력지 사면부에서는 적은 수의 발아묘가 발생하나 멧돼지의 영향과 표토 이동으로 대부분의 치수가 고사하였고, 완경사의 산복과 능선부에서는 적은 수이나 발아묘가 생존하였다. 고로쇠나무의 치수의 발생과 생존을 관찰한 결과, 종자풍년해 다음해에 치수가 다량 발생했고, 치수가 다량 발생하는 때 다음해까지 생존하는 생존율이 평균 21%정도로 나타났다. 건전종자 공급량이 건전하게 생육하는 임내 치수의 개체수를 결정하는 주요 요인이라 추정된다 연구결과를 바탕으로 천연활엽수림 내에서 고로쇠나무의 천연갱신 가능성을 파악했다.

In other to understand the natural regeneration patterns and strategies of Acer pictum subsp. mono(APSM) in the natural deciduous forest area of Mt. Joongwang in Pyeongchang, Gangwon Province, the community structure of APSM, the flowering, fruiting, amounts of seed-fall, the seed viability, the secondary dispersion by wildlife, the emergence and survival of seedlings in the forest and the spatial distribution patterns of APSM were investigated from 2009 to 2015.
The total of 107 plots were established in the natural deciduous forests area for the collecting of vegetation data. Eight plots with high Importance Value(IV) of APSM at the upper layer were selected and set as permanent plots for a countinuous monitoring of seed production, secondary dispersion, and the spatial distribution. Factors related to flowering and fruiting were investigated by setting 29 sampling trees along the forest road.
The IV of APSM was 4% of total species. The frequency distribution of APSM stem diameter had an inverse-J shaped distribution, which is indicative of continuous recruitment. The successional trend was estimated from the change of species composition by transition matrix model. The IV of APSM was high in mid and understory at present, which was expected to increase in overstory. The species positively associated with APSM were Fraxinus rhynchophylla and Tillia amurensis. This results can be used as a useful information when establishing a natural regeneration strategy later.
As factors related to seed supply which were an important factor in natural regeneration concerned, APSM was found to be entomorphilous and heterodichogamous trees, and has evolved to avoid self-pollination. Mean Rates of annual fruiting was highly significantly correlated and regressed with rates of crown under sun light. The statistics of the study showed that the more seeds are produced on annual basis the higher rate of viable seeds were detected. The number of viable seeds was significantly related with seed viability and year. Mast year was 2013. The mean value of the seven year measurements was estimated as 51.2% of damaged or decayed seeds, 16.6% of sound seeds , 16.2% of undeveloped seed, and 15.4% of empty seeds. The factors affecting the production of the seeds of APSM might be the activity of the pollinators and the density and activity of sucking insect in early to mid-May and Bradybatus sharpi in early to mid-June. The proportion of sound seeds increased with total fallen seeds. Second dispersion of fallen seeds of APSM by wild animals were 19.5% on average. The influential animal related to second dispersion of fallen seeds was manchurian wood mice.
Adult trees of APSM were randomly in the forest distributed. Spatial distribution between adult trees and seedlings showed mostly an independent distribution. However, 2 plots with a large number of emergent seedlings displayed a positive association between adult tress and seedlings. Fallen seeds of APSM were germinated in late April, earlier than other tree species. In stony slope, a small number of seeds were germinated, but most of the seedlings died due to soil slides and wild boar''s affections. In plane ridge or gentle slope, the survival rate of seedlings were improved than in the stony slope. After mast year, a large number of seedlings were emerged and the mean value of second year seedling survival rate reached up to 21%. Based on the results of the study, the author evaluated the positive possibility of natural regeneration of the tree in natural deciduous forests.

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List of Tables i
List of Figures ⅲ
Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 연구사 4
1. 고로쇠나무 일반 4
2. 고로쇠나무의 천연갱신 6
3. 고로쇠나무의 개화, 성 형태 및 수분 8
4. 고로쇠나무의 종자생산과 야생동물에 의한 2차 분산 10
Ⅲ. 자료 및 방법 13
1. 연구대상지 13
2. 조사방법 15
1) 식생조사 15
2) 고로쇠나무의 종자공급 관련 요인 16
(1) 개화, 성 형태 및 수분특성 조사 16
(2) 조기 낙과량과 낙하 종자량 및 종자활력 조사 18
(3) 종자 비산 후 야생동물에 의한 2차 분산 20
3) 고로쇠나무의 천연갱신 양상 21
(1) 성목과 치수의 공간분포 21
(2) 치수 발생과 생존 및 천연치수 조사 22
3. 분석방법 23
1) 수종구성 23
2) 수종간 상관관계 24
3) 추이행렬 모델에 의한 미래 수종 구성 양상 25
4) 공간분석 26
Ⅳ. 연구결과 28
1. 천연활엽수림 내 고로쇠나무의 분포 양상 28
1) 임분 구조 28
2) 주요 수종간의 상관관계 32
3) 주요 수종의 미래 변화 양상 33
2. 고로쇠나무의 종자공급에 관련하는 요인 36
1) 성형태 및 수분 특성 36
2) 어린 종자의 조기낙과 39
2) 결실등급과 관련 요인 41
3) 낙하 종자량과 종자활력 44
4) 종자 비산 후 야생동물에 의한 2차분산 47
3. 고로쇠나무의 출현 임분에서 천연갱신 양상 50
1) 치수발생과 고사 50
2) 공간분포 양상 54
3) 종자 운명 57
Ⅴ. 고찰 : 고로쇠나무의 천연갱신방안 61
Ⅵ. 결론 65
Ⅶ. 인용문헌 66
Appendix 83
Abstract 90

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