최근 전나무속, 소나무속, 가문비나무속 등 상록침엽수의 쇠퇴 경향이 전세계적으로 나타나고 있으며, 우리나라에서는 특히 아고산대의 구상나무, 분비나무 등 전나무속 쇠퇴가 가시화되고 있어 기후변화 영향에 대한 사회적 우려가 크다. 그러나 산림생태계는 장기적인 시공간 속에서 생물종, 환경요인 등이 복잡하게 상호작용하며 천이가 진행되기 때문에 우리가 관찰하고 있는 시점의 현황만으로 쇠퇴 여부를 판단하기엔 섣부를 수 있다. 아고산대 상록침엽수림의 쇠퇴 여부를 판단하기에 앞서 침엽수의 생활사, 갱신 과정에 대한 이해가 선행되어야 하며, 이를 기반으로 최근 쇠퇴 현상이 기후변화 영향에 따른 결과인지 또는 자연스러운 개체군 동태 현상인지를 판단할 필요가 있다. 이에 따라 본 연구는 국내에 분포하고 있는 전나무속 중 관련 연구가 부족한 분비나무군락을 대상으로 갱신 기작을 파악하기 위하여 수행되었다. 지금까지 대다수 연구에서 제시한 수령에 의한 갱신 기작과 다르게 본 연구에서는 고지대에 분포하고 있는 내음성 수종의 생장 전략을 반영하기 위하여 수고 특성을 활용해 갱신 과정을 제시하였다. 연구 대상 지역은 우리나라에서 분비나무군락이 대표적으로 분포하고 있는 설악산, 오대산, 태백산국립공원을 선정하였다. 분비나무군락의 수고 생장 특성에 기반한 갱신 과정을 분석하기 위하여 문헌 및 현장 조사를 진행하였고, 연구 결과는 다음과 같았다. 연구 결과, 분비나무는 고지대 능선부에 주로 위치하며 바람, 척박한 토양 등의 영향으로 최대 수고가 약 9m 이하로 생장 한계가 있는 것으로 나타났다. 밀도가 가장 높은 수고 단계인 2-4m 범위에서 주로 고사하는 특성을 보여 전나무속 갱신 기작에서 나타나는 차대 형성을 위한 자기 밀도 조절(Self-thinning)이 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 또한 분비나무는 내음성이 뛰어나 피음 조건에서는 작은 크기로 더디게 생장하다가 숲틈 발생으로 광 조건이 충족되면 급격하게 생장하는 경향을 보였다. 특히 50cm를 기점으로 하여 치수의 연간 수고 생장량이 커지는 것이 확인되었는데 50cm 이상의 개체들은 관목류의 피압에서 벗어난 크기로 광 조건이 충족되면서 생장량이 커지는 특성을 보였다. 또한 50cm 이상의 개체들은 성목으로 빠르게 생장할 수 있어 개체군 유지에 중요한 것으로 판단되었다. 이와 같은 수고 생장 특성을 종합하여 입지별 개체군 동태를 분석한 결과, 입지마다 수관층의 개방률, 수고 단계별 밀도 등에서는 차이를 보였다. 이러한 특성들은 각 지역의 기반 환경, 유효토심 등이 상이하기 때문으로 판단되며, 이로 인해 분비나무군락은 patch dynamic 형태로 이해되어야 함을 알 수 있었다. 특히 단순히 성목 고사 비율이 높거나 치수가 대량 발생했다는 사실만으로 분비나무군락의 갱신, 유지 여부를 판단하기는 어려우며, 상층과 하층의 수고 단계별 밀도, 수관 개방률 등이 복합적으로 고려되어야 함을 알 수 있었다. 본 연구 결과로 분비나무군락의 수직적 구조를 통해 현장에서 직관적으로 임분 동태 파악이 가능하며, 향후 분비나무군락의 갱신 특성을 고려한 복원 방안 마련에 있어서도 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.
The decline of evergreen coniferous trees is observed due to the global abnormal climate phenomenon, and in Korea, especially in the subalpine region, the decline of Abies forests is becoming visible, raising global concerns about the impact of climate change. However, in the long-term forest ecosystem, biological species and environmental factors interact complexly and transition proceeds, so it may be accompanied by errors in determining whether or not to decline only by the current situation at the time we observe. Before determining whether the evergreen coniferous forest in subalpine region declines, an understanding of the life history and regeneration mechanism of coniferous trees must be preceded, and based on these, it is necessary to determine whether the recent decline is a result of climate change or a natural population dynamic. Accordingly, this study was conducted to identify the regeneration mechanism for A. nephrolepis forests, which lacks related research among Abies distributed in Korea. In addition, unlike the identification of regeneration mechanism by tree ages suggested in most studies so far, this study presented it as a height growth characteristics by reflecting the shade endurance features of Abies. As for the study target areas, Seoraksan, Odaesan, and Taebaeksan national park, which show representative distribution of A. nephrolepis forests in Korea, were selected. Based on the height growth characteristics of A. nephrolepis forests through field and literature surveys, the results of the community dynamic, regeneration mechanism, and maintenance of the population were presented as follows. As a result of the study, the maximum height of A. nephrolepis was about 900cm, indicating that there was a limit to the growth due to the continuous wind and the barren soil environment in subalpine zone. Self-thinning for forming next generation was mainly performed by dying at the 200-400cm stage, which had the highest density. And according to the shade endurance feature, seedling grew slowly to less than 50cm in height and showed a waiting strategy, but rapidly grew to more than 50cm when suitable light conditions were formed according to the occurrence of forest gaps. As a result of analyzing the population dynamics by location by synthesizing these characteristics of height growth, there were differences in the opening rate of canopy layer and seedling density of each location. These results are thought to be the cause of different environmental characteristics such as soil depth, base environment in each region, indicating that A. nephrolepis forests should be understood as the form of patch dynamic. Therefore, it is difficult to determine whether to decline or maintain population simply by the death of trees and the occurrence of seedling. As a result of this study, it is expected that the current status of A. nephrolepis forests can be intuitively grasped only by the vertical structure which means it can help researchers to easily understand population dynamic. Also it can be used as basic data for restoration considering the regeneration features of A. nephrolepis forests.
제1장 서 론 1제2장 연구사 3제1절 전나무속 종류 및 갱신 기작 31. 전나무속 종류 및 특성 32. 전나무속 갱신 기작 9제2절 분비나무 특성 및 현황 21제3장 연구방법 24제1절 연구의 흐름 24제2절 연구대상지 261. 대상지 선정 262. 대상지 일반현황 29제3절 자료 수집 43제4절 자료 분석 441. 분비나무 수령과 수목 생장 특성 간 상관성 분석 442. 분비나무군락의 수고 생장 특성 45제4장 연구 결과 및 고찰 47제1절 분비나무 수령과 수목 생장 특성 간 상관성 분석 47제2절 분비나무군락의 수고 생장 특성 511. 치수 및 성목 특성 512. 수고 단계별 동태 533. 치수의 수고 단계별 생장량 554. 분비나무군락 수고 생장 특성 종합 58제3절 수고 특성 기반 지역별 분비나무군락 동태 591. 설악산 592. 오대산 803. 태백산 87제4절 국내 분비나무군락의 임분 동태 및 갱신 특성 종합 941. 입지 특성별 임분 동태 942. 갱신 기작 및 단계 구분 98제5장 결 론 103참고문헌 107Abstract 119