찰피나무 임분탐색 및 우량개체선발 (2023년 수행과제)

요 약 문

Ⅰ. 연구개요

Ⅱ. 연구목적 및 필요성

◦ 찰피나무는 특수용도의 목재, 섬유자원, 경관적 가치 및 밀원수종 등 이용가치가 크지만 현존하고 있는 자원은 남벌 및 과도한 이용으로 극도로 쇠퇴되어 지속적인 개량과 이용을 위한 우량자원 조성이 시급한 실정임.

◦ 장차 산림자원 조성에 필요한 우량종자 생산 및 지속적 개량을 위한 유전자원의 확보를 위하여 찰피나무 자연집단을 탐색하고 우량한 집단을 선발하여 이로부터 형질이 우수한 우량개체를 선발하고자 함.

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위

1. 우량개체 선발의 범위 및 규모

◦ 우량개체 선발을 위하여 백두대간을 중심으로 하는 주분포지 11개소 및 유전적 다양성 확보를 위한 분포 외 지역 4개소를 포함한 총 15개소의 선발집단을 선정하고 우량개체 후보목 선발

◦ 선발된 육종집단의 유전적 다양성을 고려하여 유효집단규모 20본을 목표로하여 선발개체수를 40본 내외로(개체별 기여도 0.5 가정) 결정

2. 선발집단의 조림·생태적 특성 구명

◦ 수종의 분포, 식물사회학적 특성 및 생태유전학적 특성에 대한 조사는 우량개체후보목이 선정된 곳을 기점으로 10m를 반경으로 원형구내의 입지환경, 생육특성, 및 교란정도 등을 조사

◦ 식생조사는 선발 후보목 기점 반경 10m 원형구내의 상층임관 및 중·하층수종을 구분하여 기록

◦ 조사된 식물종의 수와 구성비에 기초하여 찰피나무 임분의 출현종수, 유효종수, 종 풍부도, 균등도 등을 파악함으로써 지역과 입지를 달리하는 집단에 대한 생태유전학적 특성 파악에 활용

3. 우량 개체 선발

◦ 생장지표인 연평균 재적지수(HD2)는 선발 후보목의 수령과 입지조건의 차이를 고려, 수확표를 이용(신갈나무 수확표 적용)하여 지위지수 중(3), 임령 35년을 기준(HD2, 35y)으로 보정

◦ 주요 선발지표인 생장 및 적응 특성의 측정값은 개별집단 및 전체집단 수준에서 각 개체 측정값에서 평균을 뺀 후 표준편차로 나누어 등위와 척도에 영향을 받지 않도록 표준화 값(GV; 개별집단 GVp, 전체집단 GVt) 결정

◦ 개체목별로 개별집단(GVp) 및 전체집단(GVt) 수준에서 표준화값을 구한 후 GVp와 GVt에 가중치를 각각 0.7, 0.3 부여 후 이의 가중평균(GVh)을 선발기준에 적용

◦ 최종 선발은 BL>GVh 상위 55%를 기선(BL, base line)으로 전체 집단수준에서 선정하여 집단 간 입지환경, 집단 내 미세환경 차에 의한 편중도, 수령 등을 종합적으로 고려하여 최종 우량개체 선발

Ⅳ. 연구 결과

1. 과제 전반 및 선발집단의 임분탐색

◦ 우량개체 선발 집단을 대상으로 찰피나무를 비롯한 온대림의 식생구조, 입지환경, 종 다양성 및 후계림 형성 등 조림 및 생태유전학적 관점에서 기초자료 확보

◦ 입지를 달리하는 집단 간 찰피나무의 생장양상, 자람새 및 우점도 등을 고려하여 지금까지의 계곡부(A형) 또는 산복부(B형) 위주에서 산허리형(C형)을 포함한 선발집단의 다변화(A형 5, A+B형 2, B형 7, C형 1 등 15개 집단)

◦ 선발집단의 임분구성 주수종은 생육권역, 입지환경, 임분내력 등에 따라 다르며 상층임관은 신갈나무, 찰피나무, 물푸레나무, 고로쇠나무, 층층나무 등이 우점하였다. 그러나 진도 임회 집단은 후박나무, 구실잣밤나무 등 난대성 상록수가 우점하고 있는 것으로 나타났다. 종 다양성에서 출현 종수는 11.5종(15개 집단평균), 유효종수 7.5종, 우점하고 있는 3수종의 점유율은 55%로 나타났음.

◦ 숲의 내력과 연계하여 1960∼1970년대 대대적 조림이 이루어진 곳 또는 접근이 수월하여 인위적 훼손 정도가 심한 지역 등 생태적 교란 정도가 상대적으로 심하였던 지역의 수종 구성 양상에 많은 차이를 보였음.

◦ 인제 용대Ⅰ, 인제 진동, 평창 동산 Ⅱ, 강릉 목계 집단 등 화전 흔적 및 대대적 조림 등으로 인위적 간섭이 있었던 곳에서는 전형적 온대 중·북부지역의 생태계 구성 패턴에서 찰피나무를 비롯한 신갈나무, 물푸레나무, 소나무, 낙엽송 등과 같은 수종으로 전환되고 있었음.

◦ 찰피나무의 점유율은 11.7%(15개 집단평균)로 참가시나무 (12.3%), 종가시나무 (19.3%) 등 보다 다소 낮게 나타나 비교적 군집성이 낮은 수종으로 생각된다. 따라서 대면적 집단 조림보다는 소면적(군상 또는 열상)의 부(副)수종으로 식재가 적합할 것으로 판단됨.

2. 우량 개체 선발

◦ 선발 기준은 『산림자원 조성 및 관리에 관한 법률』시행규칙에 명시된 “활엽수 수형목 지정 기준”을 근간으로 구체화

◦ 선발 과정은 목측선발, 기선선발 등을 병용하고 세분화된 다양한 척도에 의한 단계별 추진(후보목 선발 ⇒ 2차 선발 ⇒ 최종 선발)

◦ 15개 선발 집단으로부터 선발 후보목 93본 선정 ⇐ 백두대간을 중심으로 주분포지 11개 집단에서 82본, 유전다양성 확대를 위해 경기 양평 신북, 경북 문경 김룡, 전남 곡성, 전남 진도 등 주분포지 외 4개 집단에서 11본 선발

※ 개체목별 선발기준에 의한 생장(자람새, 형질 등) 및 적응(생태적 교란, 건강도 등) 특성 조사

◦ 정량적 지표인 생장특성의 재적지수는 시·공간 환경요소(지위, 수령 등)를 고려하여 보정과정을 거쳐 일정 수령(35년)과 지위(중)로 표준화(HD2, 35y)한 후 개체 간 비교에 적용

◦ 생장 및 적응특성 지표는 개별집단((GVp) 및 전체집단(GVt) 수준에서 표준화하여 통합지표((GVh)로 산출하여 이를 근거로 선발 기준인 기선(base line)을 설정하여 2차 선발

◦ 기선은 선발 목표인 유효집단 규모(EPS) 20에 상응한 40개체(개체 기여도 0.5 가정) 내외 및 선발강도를 고려 GVh값을 근거로 설정된 기선(BL)>GVh(상위 55%)인 0.1874로 설정하여 42본 선발.

<선발후보의 절충표준화값(GVh)을 근거로 설정된 기선(BL)>GVh(상위 55%에 의한 2차 선발>

◦ 2차 선발개체 42본 중에서 GVp(상위 55%), GVt(상위 55%)의 조건을 충족시키는 42본을 선정하였으며, 동일 생육권의 유사입지에 과다 선정된 강릉 어흘 집단에서 GVh값이 가장 낮은 2본, 인제 진동 집단에서 1본 등 총 3본을 제외하였고, 입지여건이 열악한 측면과 유전적 다양성을 고려하여 평창 동산 1집단, 진도 임회 집단, 곡성 봉조 집단에서 GVh값이 가장 높은 1본씩 3본을 추가 선발하여 최종 42본을 우량개체로 선발하였음.

<지역, 집단 간 개체수, 집단 내 미세환경 인자에 의한 편중도 등을 고려하여 선발된 권역별 최종선발목(적색선 위)>