서 언

태백산맥의 줄기인 해안산맥에 속하는 석병산(石屛山, 1,055 m)은 강원도 강릉시 옥계면 산계리와 정선군 임계면 직원리 사이에 위치하는 산으로, 북으로는 만덕봉(萬德峰, 1,035 m), 서쪽으로는 대화실산(大花實山, 1,010 m), 서남쪽으로는 노추산(魯鄒山, 1,322 m), 동남쪽으로는 자병산(紫屛山, 873 m)과 연결되는 백두대간의 한 축이다. 백봉령부터 삽당령까지 이어지는 석병산 지역은 우리나라의 대표적인 석회암 지대이며, 큰 규모의 석회동굴과 암봉, 토어와 같은 기암괴석과 수직절벽이 분포하고, 주능선부에는 탑카르스트 지형이 돋보이는 산으로, 지질학적 특성상 다양한 식물상이 기대되는 곳이다.

석회암 지대의 토양은 다량의 칼슘과 탄산이온을 함유하고 있어 토양 pH가 중성 또는 알칼리성을 띄게 된다(Larcher, 1975). 또한 단립구조가 발달하여 배수가 잘되기 때문에 다른 토양보다 쉽게 건조해지는 등의 특성으로 인해 구조와 기능면에서 비석회암 지역과는 이질적인 생태계를 형성하고 있다(Kim et al., 1990).

따라서 이러한 석회암지대가 갖는 특성으로는 저위도, 저지대임에도 불구하고 다양한 자생식물 뿐만 아니라 북방계 고산 식물, 한국특산, 희귀 및 멸종위기식물이 많이 분포하고 있는 것으로 알려져 있는데, 최근 National Institute of Biological Resource (2014)에서는 강원도 석회암 지대에 한반도 자생식물의 30%에 해당하는 1,280종류의 관속식물이 살고 있으며, 그 중에는 60종의 한반도 고유종과 다수의 희귀·멸종위기식물들이 포함되어있다고 보도 자료를 통해 밝히기도 하였다. 또한 강계큰물통이, 둥근잎개야광나무, 민망초 등은 남한지역에서 최초로 발견되었다고 하였다.

이런 중요한 지역임에도 불구하고 지금까지 석회암 지역 식물상 연구는 교통의 불편과 지리적인 격리 등의 문제로 일부지역에 국한되어 왔다(Nam et al., 2012). 현재까지 보고된 국내 석회암 지대의 주요 연구들로는 Lee (1991)와 Kim et al. (1998)의 단양 지역, Chung (1994)의 단양 도담삼봉 지역, Hong and Im (1997)의 자병산 지역, Jung and Hong (2003)의 단양, 영월 지역, Kim et al. (2005)의 덕항산 지역 및 Nam et al. (2012)의 평창, 영월 지역의 식물상 조사·보고가 있다. 그러나 아직까지 국내에 분포하는 석회암 지대의 식물상뿐만 아니라 식생분포, 천이 및 기후변화에 관련된 연구가 매우 미흡한 편이며, 석회암 일대의 특성 및 지역별 차이에 따른 종합적인 식물 분포양상을 이해하기에는 부족한 현실에서, 많은 석회암 지대들은 시멘트의 원료로 사용하기 위한 석회석 광산 채굴로 인한 황폐화가 진행되고 있는 실정이다.

이에 본 연구는 석병산의 식물상을 조사하여 주요 식물들의 효율적인 관리와 종다양성 보존을 위한 자료를 수집하고 이미 훼손된 다른 석회암지대의 식생을 복원하기 위한 과학적 기초 자료를 제시하는데 활용되고자 실시되었다.

재료 및 방법

본 식물상 조사는 개화기와 결실기를 중심으로 2015년 3월부터 10월까지 총 12회에 걸쳐 계절별 현지 조사를 실시하였다(Fig. 1, Table 1). 출현하는 식물은 표본채집 및 사진촬영 방법을 취하였으며, 현지에서 종의 동정이 어려운 식물은 Lee (2006)와 Lee (2003)의 도감을 참고하여 실험실에서 분류·동정하였다. 채집한 식물은 강원대학교 산림환경과학대학 산림환경시스템학과 표본실에서 확증표본을 제작하여 보관하였고, 확증 사진은 강원대학교 산림환경대학 산림환경시스템학과 표본실 데이터베이스에 보관하였다. 목록의 배열순서는 Engler의 분류체계(Melchior, 1964)에 따라 표기하였으며, 학명과 국명은 Synonymic List of Vascular Plant in Korea (Korean National Arboretum, 2013)을 따라 표기하였다.

Fig. 1.Map of survey routes.

Table 1.Date and routes of investigation

분 논문에서 한국특산식물의 분류는 Korean Forest Service (2012)에서 제시한 식물목록에 따라 정리하였으며, 희귀식물은 한국희귀식물 목록집(Korean National Arboretum, 2008)과 적색식물목록(Ministry of Environment, 2012a)의 기준에 따라 작성하였다. 석회암지대의 지표식물은 국립수목원과 동북아식물연구소가 공동으로 조사, 연구하여 선정한 석회암지대의 식물(Korea National Arboretum, 2012)을 기준으로 분류하였으며, 식물구계학적 특정식물은 전국자연환경조사 지침(Ministry of Environment, 2012b)을 기준으로 작성하였다. 귀화식물은 Lee et al. (2011)이 제시한 목록에 따라 정리하였으며, 이입시기와 분포범위를 고려한 침입등급은 Jung (2014)이 제시한 기준에 따라 정리하였다. 또한 귀화율(Naturalization Index)은 Numata (1975)에 의해 산정하였고, 도시화지수(Urbanization Index)는 Yim and Jeon (1980)에 의하여 계산하였다. 기후변화 적응 대상식물은 한반도 기후변화 적응 대상식물 300 (Korean National Arboretum, 2010)을 참고하여 작성하였다.

결과 및 고찰

관속식물상

석병산 지역에서 발견된 관속식물은 102과 295속 454종 4아종 51변종 7품종 총 516분류군으로 분류되었다(Table 2). 이 중 양치식물은 11과 15속 18종 3변종 총 21분류군, 나자식물은 2과 4속 5종 총 5분류군으로 각각 확인되었고, 피자식물의 단자엽식물은 10과 41속 55종 7변종 2품종 총 64분류군, 쌍자엽식물은 79과 235속 376종 4아종 41변종 5품종 총 426분류군이 확인되었다. 과별로는 국화과가 58분류군으로 가장 많았으며 그 다음으로 장미과 35분류군, 백합과 29분류군, 미나리아재비과 23분류군, 꿀풀과 19분류군 및 콩과 19분류군 순으로 조사되었다.

Table 2.Summary on the floristic of Mt. Seokbyeongsan

본 조사지역은 탑카르스트가 발달한 지형으로 특히 석회암으로 이루어진 정상과 능선 부근에는 벌깨풀, 자병취, 솔체꽃, 시호, 백리향, 가는대나물, 두메닥나무, 복주머니란 등 희귀식물과 석회암지대 지표식물이 대거 출현하였다. 또한 지리적으로 인접한 산지들과 비교를 하였을떄 북쪽으로 만덕봉(Park et al., 1997), 남쪽의 괘병산(Kim et al., 2012), 남서쪽의 노추산(Joo et al., 2015) 등과 비교하여 비석회암지대의 다른 산지들에 비하여 많은 호석회 식물들이 서식하고 있는 것으로 확인되었다.

한국특산식물

석병산 지역에서 조사된 한국특산식물은 은사시나무, 키버들, 참개별꽃, 진범, 홀아비바람꽃, 할미밀망, 갈퀴현호색, 태백기린초 등 17과 24속 25종 1변종 총 26분류군으로 확인되었으며(Table 3), 이는 한국특산식물 360분류군의 7.2%에 해당한다.

Table 3.zPlanting.

같은 석회암 지대의 산지인 덕항산(Kim et al., 2005), 자병산(Kim and Oh, 2000)과 비교해 본 결과 키버들, 진범, 할미밀망, 갈퀴현호색, 노랑갈퀴, 덕우기름나물, 사창분취, 자병취 등 비슷한 특산식물이 다수 확인되었다. 그 중 덕우기름나물, 사창분취, 자병취의 경우 현재 우리나라 석회암 지대에서만 발견되는 식물로서, 지리적으로 차이가 나더라도 석회암지대의 산지에만 분포하는 식물이 있는 것으로 판단된다.

희귀식물

희귀식물에 대한 분류와 보전등급은 세계자연보전연맹(IUCN, International Union for Conversation of Nature)의 종보전위원회(SSC, Species Survival Commission)에서 분류한 적색목록(Redlist) 카테고리 등급기준을 참고하여, 산림청 국립수목원(Korean National Arboretum, 2008)과 환경부(Minstry of Environment, 2012a)에서 제시한 기준에 따라 분류하였다. 본 조사에서는 산림청이 제시한 571종의 희귀식물 중 총 21과 33속 33종 3변종 총 36분류군이 조사되었다. 이 중 멸종위기종(CR)은 정선황기, 벌깨풀, 복주머니란 총 3분류군이었으며, 위기종(EN)은 개병풍, 두메닥나무, 개회향, 총 4분류군, 취약종(VU)은 가는대나물, 큰제비고깔, 백작약, 등대시호, 시호, 만리화, 백리향, 자주꽃방망이, 금강초롱꽃, 솔나리, 노랑무늬붓꽃 총 11분류군이었다(Table 4).

Table 4.zKorean National Arboretum, yMinistry of Environment, xEndangered species level II, wCritically Endangered, vEndangered Species, uVulnerable, tNear Threatened, sLeat Concerned.

환경부에서 제시한 우리나라의 적색식물목록은 총 543분류군으로, 본 조사에서는 13과 17속 17종 1변종 총 18분류군이 조사되었다. 조사된 식물 중 위기종(EN)으로는 복주머니란1분류군이 조사되었으며, 취약종(VU)으로는 개병풍, 두메닥나무, 만리화 총 3분류군, 준위협종(NT)은 큰제비고깔, 백작약, 두메부추 총 3분류군이 조사되었다. 여기에 멸종위기 야생식물 II급에 속하는 복주머니란과 개병풍이 포함되었다.

정선 임계면 게르마골에서 석병산 정상으로 올라가는 사면과 정상부 근처에는 두메닥나무가 고르게 분포하고 있었으며, 만리화가 드물게 분포하고 있었다. 또한 두리봉에서 정상으로 임도를 따라 가는 길 북동쪽사면 계곡 쪽으로 개병풍이 군락을 이루고 있으며, 위쪽으로는 도깨비부채가 넓게 분포하고 있었다. 정상에서 가파르게 떨어지는 동쪽사면에서는 복주머니란이 3개체가 발견되었으나, 향후 인위적 훼손에 대비한 지속적인 모니터링과 보존대책이 필요할 것으로 판단된다(Table 4).

정선황기, 벌깨풀, 복주머니란, 두메닥나무, 개회향, 만리화, 가는대나물, 등대시호, 시호, 만리화, 백리향, 솔나리 등 희귀식물의 대다수가 산 정상 부근에 분포하는 것으로 조사되었다. 하지만 아직까지 어떤 식물이, 어디에, 얼마나 분포하는지, 또한 자생지의 임황, 지황 등과 같은 생육환경에 대한 면밀한 조사가 부족한 상황이다. 석병산은 많은 등산로와 임도가 개설되어 있고, 정상 부근은 등산객의 이동이 많으므로 이러한 희귀식물들에 대한 인위적인 훼손이 매우 우려되며, 이에 대한 보전·관리 대책마련이 시급할 것이다.

한 가지 특이한 것은 산림청 국립수목원 보전등급 멸종위기종(CR)인 정선황기나 벌깨풀의 경우 환경부에는 미지정 되어있었으며, 이 외에도 백리향, 가는대나물, 등대시호, 시호, 자주꽃방망이(이상 VU), 홀아비바람꽃, 너도바람꽃, 쥐방울덩굴, 등칡, 태백제비꽃, 과남풀, 미치광이풀, 병풍쌈, 금강애기나리(이상 LC) 등의 경우도 환경부에는 미지정 되어있었다. 게다가 복주머니란(CR), 개병풍, 두메닥나무, 개회향(이상 EN), 금강초롱꽃, 노랑무늬붓꽃, 솔나리(이상 VU)의 경우도 환경부 등급에서는 각각 한 단계씩낮게 지정되어 있었다. 앞으로 희귀·멸종위기식물의 체계적인 관리와 유전자원의 보전을 위해서는 국가적인 차원에서 종합적이고 획일화 된 기준을 수립하여 운영하는 것이 선행되어야 할 것이다.

석회암지대의 지표식물

본 조사에서 나타난 석회암지대의 지표식물은 총 35분류군으로 산림청이 제시한 총 109분류군의 32.1%이며, 이번에 조사된 관속식물 516분류군의 6.7%에 해당한다(Table 5). 석회암지대 지표식물 종의 대부분은 최후빙기 이후 기후변화에 따른 천이계열에서의 식생 경쟁, 생식능력 취약성 등의 원인으로 인해, 서식지가 파괴되는 과정에서 석회암지대의 특이한 환경에 적응하여 격리 분포를 보이는 것으로 추정된다(Korean National Arboretum, 2012).

Table 5.List of limestone plants in Mt. Seokbyeongsan

본 조사에서 발견된 대부분의 석회암지대 지표식물들은 주로 정상과 능선부근의 석회암벽 주변에서 확인되었다. 정상부근에서는 벌깨풀, 자병취, 솔체꽃, 백리향, 산조팝나무, 가는대나물 등이 발견되었으며, 능선부근에서는 솔나리, 돌마타리, 청괴불나무, 자주쓴풀, 덕우기름나물, 두메닥나무 등이 확인되었다(Fig. 2). 그 중 가는대나물은 함남·북에 주로 분포하는 종으로, 과거 자생지로 알려졌던 자병산(Hong and Im, 1997)은 현재 석회석 채굴로 인한 개발로 대부분 소실된 상태이다. 이 후 덕항산 일대에서도 자생지가 확인된 바 있다(Kim et al., 2005). 또한 남한에서 발견된 벌깨풀은 현재까지 모두 석회암벽이 발달한 산에서 확인되었다. 석병산과 인접한 자병산의 경우 석회암지대 지표식물이 총 36분류군 발견되었지만(Kim and Oh, 2000), 현재는 시멘트의 원료로 사용하기 위한 광산채굴로 인해 황폐화가 많이 진행된 상태이다.

Fig. 2.The limestone plants in Mt. Seokbyeongsan.

석회암 지역은 북방계 희귀식물종이 많이 분포하고, 일반 토양에서는 찾기 보기 어려운 특이식물의 생육지로서 보존가치가 매우 높다. 그러나 아직 석회암지대 식물에 대한 연구가 미흡한 현실에서, 자원 개발로 인한 식물유전자원의 손실은 매우 안타까운 일이다.

식물구계학적 특정식물

본 조사지역의 식물구계학적 특정 식물은 총 132분류군으로 조사되었으며. 그 중에 V등급은 두메우드풀, 개병풍, 황기, 등 대시호, 만리화, 벌깨풀, 금강초롱꽃, 솔나리, 노랑무늬붓꽃 총 10분류군이었고, IV등급은 쪽버들, 왕느릅나무, 홀아비바람꽃, 회리바람꽃, 큰제비고깔, 좀현호색, 갈퀴현호색, 태백기린초, 도깨비부채, 덤불조팝나무, 정선황기, 들완두, 고로쇠나무, 산겨릅나무, 참좁쌀풀, 털댕강나무, 돌마타리, 사창분취, 연영초, 앉은부채 총 20분류군, III등급은 분버들, 여우버들, 개박달나무, 거제수나무, 물박달나무, 산팽나무, 흰진범, 너도바람꽃, 등칡, 꽃황새냉이, 산오이풀, 쉬땅나무, 당조팝나무, 참조팝나무, 꼬리조팝나무, 노랑갈퀴, 청시닥나무, 부게꽃나무, 금강제비꽃, 참당귀, 산앵도나무, 개회나무, 갈퀴아재비, 선갈퀴, 당개지치, 참배암차즈기, 백리향, 미치광이풀, 청괴불나무, 연복초, 솔체꽃, 자주꽃방망이, 고려엉겅퀴, 병풍쌈, 두메부추, 무늬천남성 총 35분류군이 조사되었다(Table 6). 이러한 결과는 인접한 노추산(Joo et al., 2015)의 V등급1분류군, IV등급10분류군, 능경봉(Kim et al., 2015)의 V등급은 발견되지 않았고, IV등급 11분류군, 자병산(Kim and Oh, 2000)의 V등급 4분류군, IV등급15분류군 등과 비교할 때 매우 높게 나타났다. 이는 석병산이 북방계 식물을 포함한 다양한 식물상을 가지며, 식물 구계학적으로 매우 중요한 지역임을 나타내는 결과라고 볼 수 있다.

Table 6.List of korean floristic regional plants in Mt. Seokbyeongsan

귀화식물

귀화식물이란 인위적 또는 자연적으로 들어와서 자연생태계에서 도태되지 않고 자력으로 토착하여 나름대로 공존하면서 살아가는 식물을 말한다.

석병산에 분포하는 귀화식물은 소리쟁이, 개비름, 아까시나무, 토끼풀 등 총 18분류군으로 조사되었으며(Table 7), 귀화율(Naturalized Index)은 3.4%, 도시화지수(Urbarnization Index)는 5.6%이었다. 석병산과 인접한 인근 지역을 비교해보면, 능경봉이 29분류군(Kim et al., 2015)으로 다소높게 나타났으며, 만덕봉이 17분류군(Park et al., 1997), 괘병산 일대가 17분류군(Kim et al., 2012) 및 노추산 지역이 22분류군(Joo et al., 2015)으로 본 조사와 유사한 결과를 보였다. 능경봉 일대의 귀화식물 종수가 높게 나타난 원인으로 인근의 대관령 목초지, 조림지 및 등산객으로 인한 귀화식물의 유입이 많았기 때문인 것으로 추정된다.

Table 7.zInt-P: Introduced period, yI.D: Invasion degree, xWS: Widespread, wSR: Spread risk species, vSS: Serious spread species, uSC: Spred concern species.

최근 Jung (2014)은 이입시기에 따라 1기(1500~1931년), 2기(1932~1960년), 3기(1962~현재)로 구분하였으며, 분포범위를 고려한 침입등급을 광분포종(WS), 심각한 확산종(SS), 확산위험종(SR), 확산 우려종(SC), 확산 진행종(CS)등 총 5등급으로 구분하였다. 이를 기준으로 석병산내 귀화식물을 이입시기 별로 구분해 보면, 1기 6분류군, 2기 6분류군, 3기 6분류군으로 나타났으며, 광분포종 13분류군, 심각한 확산종 2분류군, 확산위험종 2분류군, 확산우려종 1분류군으로 조사되었다. 조사결과 이입시기는 1, 2, 3기 모두 각각6분류군으로 나타났으며, 분포범위는 광분포종이 매우 우세하였다. 이는 등산객들의 지속적인 증가와 인근의 농경지에서 유입된 결과로 판단된다.

기후변화 적응 대상식물

본 조사지역에서는 특산식물 13분류군, 남방계식물 2분류군, 북방계식물 33분류군 등 총 29과 41속 47종 1변종 총 48분류군의 기후변화 취약식물이 분포하는 것으로 조사되었다(Table 8).

Table 8.zKorean Endemic Plants, ySouthern Plants, xNothern Plants.

석병산은 해발 100 m의 낮은 지대부터 등산로가 시작되어 1,000 m의 이루는 정상까지 고르게 식물이 분포하고 있다. 석회암 지대의 특성상 주로 북방계식물에 속하는 분류군이 발견되었다. 미치광이풀과 좀현호색 같은 남방계 식물들은 석병산 동쪽의 지어미골쪽 해발이 낮은 산기슭에서 발견되었다. 좀현호색의 경우 경기도 포천시 지장봉(37° 50′)에서 발견된 기록이 있는데(Lee and Yim, 2002), 문헌자료와 석병산의 위도를 연결시켜보면 좀현호색의 최대북한계선은 37°정도로 판단된다.