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국립백두대간수목원은 지구온난화에 대응해 백두대간 산림생태계의 체계적 보전 및 관리, 아시아지역 산림식물자원의 수집 및 보전, 산림생물자원의 새로운 가치 창출, 백두대간 교육과 체험 문화의 선도, 지속가능한 수목원 모델 제시 등 다양한 목적을 위해 조성 중인 수목원이다(Korea Forest Service, 2015; http://www.forest.go.kr/). 지리적으로는 태백산에서 속리산으로 이어지는 백두대간과 태백산에서 구봉산을 거쳐 남쪽으로 이어지는 낙동정맥 사이에 위치하고 있으며, 구룡산-도래기재-옥석산(옥돌봉)-박달령 구간을 모두 포함하고 있다.

행정구역상으로 경상북도 봉화군 춘양면 일대에 5,179 ㏊ (중점조성지구 206 ㏊, 생태탐방지구 4,973 ㏊)에 조성 중에 있으며, 특히 중점조성지구를 제외한 4,973 ㏊의 생태탐방지구는 “백두대간보호에 관한 법률”에 의해 지정, 관리되고 있는 백두대간 보호지역으로 핵심지역 2,390 ㏊, 완충지역 520 ㏊가 포함되어 있다. 또한, “산림보호법 제 17조”에 의해 지정되어 관리하고 있는 산림유전자원보호구역이 1,395 ㏊가 포함되어 있다(Korea Forest Service, 2015; Korea National Arboretum, 2008a).

조사대상 지역인 산림유전자원보호구역은 고산식물지대 유형, 희귀식물자생지 유형, 자연생태계보전지역유형 등 9개소(1,395 ㏊)가 지정 및 관리되고 있으며, 지형적으로 해발 650 m 이상 지역이 90%, 특히 950 m 이상의 아고산지역이 19.1%에 해당되며, 주봉인 구룡산(1,344 m)을 포함하여 옥돌봉(옥석산, 1,242 m), 문수산(1,205 m)일대가 포함된다(Korea National Arboretum, 2008a).

조사대상 지역의 식생분포는 신갈나무군락과 금강소나무 군락으로 문수산과 옥돌봉, 구룡상 정상을 중심으로 사면상부에는 신갈나무군락이 분포하고 있으며, 능선부와 사면 중·하부에는 금강소나무군락이 우점하고 있다. 문수산 사면 하부에는 일본잎갈나무와 잣나무 등이 조림되어 관리되고 있으며, 북사면 일대는 산림청에서 관리하고 있는 금강소나무 대경목 보호지역으로 문화재용 목재로서 보호가치가 매우 높은 지역이다(Kim and Yum, 2009a; Lee et al., 2012).

조사대상 지역의 식물상에 관한 선행연구로는 Kim and Yum (2009b)에 의해 문수산과 옥석산에서 689분류군, Lee and Kwon (2002)에 의해 백두대간 도래기재∼피재구간에서 761분류군, Lee et al. (2001)에 의해 면산에서 291분류군, Bae et al. (2009)에 의해 묘봉 일대에서 231분류군, Nam et al. (2014)에 의해 면산·묘봉일대에서 551분류군, Lim and Kim (2002)에 의해 구룡산에서 405분류군, Park et al. (2009)에 의해 백두대간 마루금 일대에서 387분류군 등이 보고된바 있다. 그러나 대부분 백두대간보호구역을 중심으로 연구가 수행되어 산림유전자원보호구역(1,395 ㏊)의 관속식물상 연구는 미흡한 실정이다.

따라서 본 연구에서는 국립백두대간수목원 조성부지 내 산림유전자원보호구역의 관속식물상을 파악하고, 이를 바탕으로 국립백두대간수목원의 식물자원 보전 및 활용에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.

재료 및 방법

조사지역의 식물상 파악을 위한 현지조사는 2007년 4월부터 2014년 8월까지 총 12회에 걸쳐 계절별로 실시하였으며, 조사경로는 일반적으로 다수의 종이 생육하는 계곡부와 다소 건조한 사면부 및 능선부를 포함하여 산림유전자원보호구역 내 관속식물상 조사를 실시하였다(Fig. 1, Table 1).

Fig. 1.Location of investigated area and survey routes in this study.

Table. 1.The dates and routes of the investigations

종동정의 정확성을 위해서 꽃, 열매, 포자 등 생식기관이 있는 개체만을 채집 하였으며, 채집된 식물들은 건조표본으로 제작하여 국립수목원 산림생물표본관(KH)에 보관하였다. 현지 조사에서 동정이 가능한 희귀식물 등 특정 분류군의 경우에는 개체군 보전을 위해 화상자료를 확보하고 확증표본 없이 관속식물상 목록에 포함하였다.

식물표본의 동정은 Lee (1996a), Lee (1996b, 2006a,b), Lee (1980, 2003a,b), Kim and Kim (2011), Park (2009), Korean Fern Society (2005), Korea National Arboretum (2011)을 이용하였다. 관속식물 목록은 Engler의 분류 체계(Melchior, 1964)에 따라 작성했으며, 학명 및 국명은 국가표준식물목록(Korea National Arboretum, 2015; http://www.nature.go.kr/)에 준하였다. 작성된 관속식물 목록을 바탕으로 한국 특산식물(Oh et al., 2005), 희귀식물(Korea National Arboretum, 2008), 식물구계학적 특정식물(Kim, 2000; Ministry of Environment, 2012), 귀화식물(Lee et al., 2011) 목록을 작성하였다. 그리고 양치식물계수[Pte-Q=25 × (양치식물 종수/현화식물 종수)]는 Raunkiaer (1934)의 기준을 따랐으며, 자원식물의 유용도는 Lee (1976)에 따라 정리하여 전체 관속식물목록에 별도로 제시하였다. 식물목록에는 식재된 종도 포함되어 있으며, 국명 옆에 ‘식재’로 별도 표기하였다(Appendix 1).

결과 및 고찰

관속식물상

본 연구에서 밝혀진 관속식물은 89과 289속 489종 5아종 66변종 9품종의 총 569분류군으로 양치식물 6과 16속 31종 1아종 4변종, 나자식물 3과 4속 6종 1품종, 피자식물의 쌍자엽식물 71과 216속 355종 4아종 51변종 6품종, 단자엽식물 9과 53속 97종 11변종 2품종으로 구성되어 있다(Table 2). 이는 한반도 관속식물 4,492분류군(Korea National Arboretum, 2015; http://www. nature.go.kr/)의 12.7%에 해당된다. 종수에 기초한 다양성이 높은 과는 국화과(54분류군), 백합과(32분류군), 장미과(32분류군), 벼과(32분류군), 사초과(30분류군), 면마과(25분류군), 미나리아재비과(23분류군), 콩과(17분류군), 제비꽃과(17분류군), 꿀풀과(17분류군), 마디풀과(16분류군), 범의귀과(16분류군), 석죽과(15분류군), 십자화과(14분류군) 등의 순으로 구성되어 있다(Table 3; Appedix 1).

Table 2.The number of vascular plants distributed in this study

Table 3.The list of major families investigated in this study

산림유전자원보호구역별로 비교해보면 옥돌봉은 83과 245속 431분류군(특산: 13분류군, 희귀: 10분류군), 문수산은 82과 240속 442분류군(특산: 13분류군, 희귀: 17분류군), 구룡산은 68과 165속 266분류군(특산: 11분류군, 희귀: 3분류군)으로 조사되었다(Table 2). 관속식물의 종다양성 지표로 이용되며, 고온다습한 지역에서는 계수의 값이 높아지는 것으로 알려있는 Raunkiaer (1934)의 양치식물계수를 산출한 결과, 총 양치식물계수는 1.69 이었고, 옥돌봉 1.54, 문수산 1.95, 구룡산 1.18로 각각 나타났다.

구룡산 산림유전자원보호구역은 옥돌봉과 문수산에 비해 소산식물수와 희귀 및 특산식물의 분포, 양치식물계수가 상대적으로 낮은 것으로 조사되었다. 이는 구룡산 남사면일대가 대부분 금강소나무군락이고, 옥돌봉과 문수산에 비해 건조하고 척박한 토양환경으로 이루어져있기 때문인 것으로 판단된다. Kim and Yun (2009b)과 본 연구결과를 비교해보면 소산식물수는 적은 반면, 양치식물계수는 선행연구의 1.3 보다 높게 조사되었다. 이러한 차이는 Kim and Yun (2009b)은 문수산과 옥돌봉 전 지역을 대상으로 조사를 수행한 반면, 본 연구는 산림유전자 원자원보호구역으로 제한된 조사가 이루어진 결과로 판단된다. 또한, 가리왕산 산림유전자원보호구역(Byeon et al., 2013)과 백두대간 갈전곡봉 산림유전자원보호구역(Byeon et al., 2014)의 양치식물계수 역시 각각 1.77과 1.87로 본 조사지역과 유사한 수준이며, 이는 산림유전자원보호구역이 해당지역 산림 내에서 관속식물의 종다양성이 높은 지역으로 지정되어 관리되고 있음을 나타내는 결과로 판단된다.

한국특산식물

한국 특산식물은 키버들(Salix koriyanagi Kimura), 참개싱아(Aconogonon microcarpum (Kitag.) H. Hara), 진범(Aconitum pseudolaeve Nakai), 세잎승마(Cimicifuga heracleifolia var. bifida Nakai), 외대으아리(Clematis brachyura Maxim.), 할미밀망(Clematis trichotoma Nakai), 은꿩의다리(Thalictrum actaefolium var. brevistylum Nakai), 흰괭이눈(Chrysosplenium pilosum var. fulvum (N.Terracc.) H. Hara), 고광나무(Philadelphus schrenkii Rupr.), 노랑갈퀴(Vicia chosenensis Ohwi), 지리산오갈피(Eleutherococcus divaricatus var. chiisanensis (Nakai) C.H.Kim & B.Y.Sun), 자란초(Ajuga spectabilis Nakai), 참배암차즈기(Weigela subsessilis (Nakai) L.H.Bailey), 병꽃나무(Weigela subsessilis (Nakai) L.H.Bailey), 고려엉겅퀴(Cirsium setidens (Dunn) Nakai), 각시서덜취 (Saussurea macrolepis (Nakai) Kitam.), 그늘취(Saussurea uchiyamana Nakai), 처녀치마(Heloniopsis koreana Fuse, N.S.Lee & M.N. Tamura), 지리대사초(Carex okamotoi Ohwi) 등 총 11과 20분류군으로 식재된 은사시나무(Populus tomentiglan-dulosa T.B.Lee)를 포함하였다(Table 4). 이는 조사된 관속식물의 3.5%에 해당되며, 한국특산식물 328분류군(Oh et al., 2005)의 6.1%에 해당된다.

Table 4.*z1: Mt. Okdolbong; y2: Mt. Munsusan; x3:Mt. Guryongsan.

키버들, 할미밀망, 고광나무, 노랑갈퀴, 병꽃나무, 고려엉겅퀴, 각시서덜취, 처녀치마, 지리대사초는 옥돌봉, 문수산, 구룡산의 사면부 및 등산로 주변에 비교적 흔히 분포하는 것으로 조사되었다. 반면, 자란초는 옥돌봉 능선부에 소수의 개체만 분포하고 있어 백두대간 등산객 등 인위적 교란에 노출되어 있으며, 참배암차즈기도 축서사에서 문수산 정상으로 향하는 남사면 등산로 근처에 비교적 다수의 개체가 생육하고 있다. 조사지역 내 대부분 특산식물이 등산로와 인접하여 생육하고 있어 인위적 훼손, 교란이 우려되며, 개체군 보전을 위한 생육환경모니터링을 통한 보전대책을 수립할 필요가 있을 것으로 판단된다.

희귀식물

조사지역에서 산림청 지정(Korea National Arboretum, 2008) 국내 희귀식물의 CR (Critically Endangered; 멸종위기종), EN (Endangered Species; 위기종) 등급 종은 조사되지 않았으나, VU (Vulnerble; 취약종)등급의 주목(Taxus cuspidata Siebold & Zucc.), 세잎승마(Cimicifuga heracleifolia var. bifida Nakai), 백작약(Paeonia japonica (Makino) Miyabe & Takeda), 가시오갈피(Eleutherococcus senticosus (Rupr.&Maxim.) Maxim.), 꼬리진달래(Rhododendron micranthum Turcz.), 외잎쑥(Artemisia viridissima (Kom.) Pamp.), 범부채(Belamcanda chinensis (L.) DC.), 천마(Gastrodia elata Blume) 8분류군, LC (Least Concern; 약관심종) 등급의 쥐방울덩굴(Aristolochia contorta Bunge), 도깨비부채(Rodgersia podophylla A.Gray), 태백제비꽃(Viola albida Palib.), 금강제비꽃(Viola diamantiaca Nakai), 꽃개회나무(Syringa wolfii C.K.Schneid.), 과남풀(Gentiana triflora var. japonica (Kusn.) H. Hara), 덩굴꽃마리(Trigonotis icumae (Maxim.) Makino), 참배암차즈기, 말나리(Lilium distichum Nakai ex Kamib.), 금강애기나리(Streptopus ovalis (Ohwi) F.T.Wang & Y.C.Tang), 연영초(Trillium kamtschaticum Pall. ex Pursh) 11분류군, DD(Data Deficient; 자료부족종) 등급의 지리산오갈피, 개감채(Lloydia serotina (L.) Rchb.) 2분류군 등 총 16과 21분류군이 확인되었다(Table 5). 이는 전체 희귀식물(Korea National Arboretum, 2008)의 3.68%에 해당된다.

Table 5.*z1: Mt. Okdolbong; y2: Mt. Munsusan; x3: Mt. Guryongsan; wVU: Vulnerable LC: Least Concern DD: Data Deficient.

범부채는 주로 해안지역에 자생하지만 흔히 민가주변에 식재한다. 본 조사에서 옥돌봉 남사면에 소수의 개체가 분포하고 있는 것으로 조사되었으나 인근 민가주변에 식재된 범부채의 종자가 야생동물 등에 의해 산림 내로 유입된 것으로 판단된다. 따라서 산림 내 생육하는 범부채의 개체군 동태, 생육특성 등 모니터링 연구를 통한 산림 내 보전·복원을 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다. 천마는 옥돌봉 서사면 등산로 주변에, 꼬리진달래는 구룡산과 문수산의 능선부에, 약용식물인 가시오갈피는 문수산 정상부 북동사면에 소수개체가 등산로 주변에 분포하고 있어 불법채취 등 인위적 훼손이 우려된다.

옥돌봉, 문수산, 구룡산 산림유전자원보호구역 내 희귀식물은 특산식물과 마찬가지로 대부분 등산로와 능선부에 분포하고 있으며, 등산객의 불법채취나 답압으로 인해 인위적인 훼손이나 교란이 우려되므로 안내간판 설치 등 적절한 보전대책이 필요할 것으로 판단된다.

식물구계학적 특정식물

식물구계학적 특정식물은 환경평가를 위한 특정한 지역의 자연환경 우수성 정도와 종 보전 우선순위를 결정하는데 이용되고 있으며, 그 결과를 바탕으로 상대적으로 중요한 정도를 결정하며 보전 및 개발에 이용되고 있다(Kim, 2000; Ministry of Environment, 2012). 분포가 확인된 569분류군에 대한 식물구계학적 특정식물을 구분한 결과는 다음과 같다.

V등급의 세잎승마, 가시오갈피 2과 2분류군, IV등급의 참개싱아(Aconogonon microcarpum (Kitag.) H. Hara), 도깨비부채, 등나무(Wisteria floribunda (Willd.) DC.; 식재), 고로쇠나무(Acer pictum subsp. mono (Maxim.) Ohashi), 꼬리진달래, 꽃개회나무, 외잎쑥, 천마 8과 8분류군, III등급은 족제비고사리(Dryopteris varia (L.) Kuntze), 주목, 개박달나무(Betula chinensis Maxim.), 거제수나무(Betula costata Trautv.), 흰진범(Aconitum longecassidatum Nakai), 검은종덩굴(Clematis fusca Turcz.), 난쟁이바위솔(Meterostachys sikokiana (Makino) Nakai), 선괭이눈(Chrysosplenium pseudofauriei H.Lev.), 개벚지나무(Prunus maackii Rupr.), 산오이풀(Sanguisorba hakusanensis Makino), 노랑갈퀴, 애기괭이밥(Oxalis acetosella L.) 등 16과 23분류군, II등급은 40분류군, I등급은 39분류군으로 총 43과 112분류군으로 조사되었다(Table 6; Appedix 1). 이는 조사된 관속식물의 19.9%에 해당된다.

Table 6.*z1: Mt. Okdolbong; y2: Mt. Munsusan; x3: Mt. Guryongsan.

귀화식물

본 연구에서 확인된 귀화식물(Park, 2009; Lee et al., 2011)은 애기수영(Rumex acetosella L.), 소리쟁이(Rumex crispus L.), 돌소리쟁이(Rumex obtusifolius L.), 유럽점나도나물(Cerastium glomeratum Thuill.), 흰명아주(Chenopodium album L.), 다닥냉이(Lepidium apetalum Willd.), 콩다닥냉이(Lepidium virginicum L.), 족제비싸리(Amorpha fruticosa L.), 아까시나무(Robinia pseudoacacia L.), 토끼풀(Trifolium repens L.), 달맞이꽃(Oenothera biennis L.), 미국가막사리(Bidens frondosa L.), 불란서국화(Chrysanthemum leucanthemum L.), 망초(Conyza canadensis (L.) Cronquist), 개망초(Erigeron annuus (L.) Pers.), 주걱개망초(Erigeron strigosus Muhl.), 털별꽃아재비(Galinsoga ciliata (Raf.) S.F.Blake), 붉은씨서양민들레(Taraxacum laevigatum DC.), 서양민들레(Taraxacum officinale Weber), 오리새(Dactylis glomerata L.), 큰김의털(Festuca arundinacea Schreb.), 왕포아풀(Poa pratensis L.) 8과 22분류군으로 조사되었다. Lee et al. (2011)의 기준으로 생활형과 원산지를 구분한 결과, 생활형으로 일년생은 3분류군, 이년생은 6분류군, 다년생식물은 10분류군으로 높게 나타났으며, 유럽(Eu)과 북아메리카(nA)가 원산지인 분류군이 높게 나타났다(Table 7).

Table 7.*z1: Mt. Okdolbong; y2: Mt. Munsusan; x3: Mt. Guryongsan; wL-f (Life form): A (Annual), B (Biennial), Pe. (Perennial); vOrig. (Origin): Eu (Europe), nA (north America), tA (tropical America), Eu-As (Europe-Asia), Af (Africa), Eu-Af (Europe-Africa).

조사지역의 귀화율은 총 3.9%에 해당되며, 산림유전자원보호구역별로 구분해보면 옥돌봉(19분류군) 4.4%, 문수산(9분류군) 2.0%, 구룡산(12분류군) 4.5%에 해당된다. 문수산에 비해 옥돌봉과 구룡산의 귀화율이 높은 것은 백두대간의 등산로 정비나 등산객에 의해 유입된 것으로 보여지며, 향후 지속적인 교란이 예상되므로 귀화식물의 개체수는 점차 증가 할 것으로 생각되며 특히, 생태계교란식물인 애기수영이 분포하기 때문에 백두대간 및 산림유전자원보호구역의 보전 위한 주기적인 제거작업 등 관리가 필요하다고 사료된다. Kim and Yun (2009b)의 연구에서 귀화식물은 27분류군, 귀화율은 8.4%로 본 연구결과 보다 다소 높게 나타났으며, 이는 Kim and Yun (2009b)의 연구에서 도로와 민가주변 및 임도 등이 조사경로에 포함되었기 때문으로 판단된다. 향후 국립백두대간수목원의 중점조성지구(206 ㏊)와 생태탐방지구(4,973 ㏊)의 조성이 완료되면 귀화식물 개체수는 현재까지 보고된 22분류군보다 폭발적으로 증가할 것이 분명하므로 국립백두대간수목원 내의 귀화식물 유입과 분포확산에 대한 모니터링 체계 구축을 통한 관리가 시급하다고 판단된다.

유용도

조사지역에서 확인된 569분류군의 유용도를 식물의 경제적 가치기준(Lee, 1976)에 따라 분석한 결과 식용 223분류군(39.2%), 목초용 202분류군(35.5%), 약용 168분류군(29.5%), 관상용 58분류군(10.2%), 목재용 26분류군(4.6%), 섬유용 5분류군(0.9%), 공업용 4분류군(0.7%)순으로 나타났으며, 용도를 알지 못하는 식물도 136분류군(23.9%)으로 나타났다(Table 8).

Table 8.*zE: Edible, yM: Medicinal, xP: Pasture, wO: Ornamental, vT: Timber, uF: Fiber, tI: Industrial, sU: Unknown use.