피나무 임분탐색 및 우량개체선발 (2021년)

Ⅰ. 연구개요

Ⅱ. 연구목적 및 필요성

◦ 피나무는 특수용도의 목재, 밀원수종, 경관가치 등 잠재력이 크지만 현존자원은 남벌 및 과도한 이용으로 극도로 퇴화되어 지속적인 개량, 이용을 위한 우량자원 조성이 시급

◦ 장차 자원조성에 필요한 우량종자 확보 및 지속적 개량을 위한 우량자원의 확보를 위해 임분 탐색을 통해 선발 모집단을 확보하여 이로부터 우량개체를 선발하고자함

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위

1. 우량개체 선발의 범위 및 규모

○ 우량개체 선발을 위해 백두대간을 중심으로한 주분포지 및 유전다양성 확보를 위한 분포 외지역 4개소 포함 20개소의 선발 모집단으로부터 후보목 선발

○ 선발된 육종집단의 유전다양성을 고려하여 유효집단규모 30본을 목표로 선발 개체수 60본 내외(개체별 기여도 0.5 가정) 결정

○ 생장지표인 연평균 재적지수(HD2)는 선발목의 수령과 입지조건의 차이를 고려, 수확표를 이용(신갈나무 현실림 수확표 적용)하여 지위지수 중(3), 임령 35년을 기준(HD235y)으로 보정

○ 주요선발지표인 생장 및 적응 특성의 측정값은 개별 집단 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 이용

○ 최종 선발은 BL > GVh,상위65%를 기선(BL, base line)으로 전체 집단수준에서 선정하여 집단간 입지인자, 집단내 미세환경 차에 의한 편중도, 수령 등을 종합적으로 고려하여 최종 선발목 선정

2. 선발 모집단의 조림·생태적 특성구명

○ 수종의 분포, 식물사회학적 양상, 생태유전학적 특성 등에 대한 조사는 후보목이 선정된 곳을 기점으로 7m를 반경으로 원형구내의 입지, 지황, 교란정도 등을 조사

○ 식생조사도 후보목 기점 반경 7m 원형구내의 상층임관 및 중·하층수종을 구분하여 기록

○ 조사된 식물종의 수와 구성비에 기초하여 피나무 임분의 출현종수, 유효종수, 종풍부도, 균등도 등을 파악함으로써 지역과 입지를 달리하는 집단에 대한 생태유전학적 특성 파악에 활용

Ⅳ. 연구 결과

1. 과제 전반 및 선발 모집단 임분 탐색

○ 우량 개체 선발 모집단을 대상으로 피나무를 비롯한 온대 중·북부 낙엽활엽수림의 수종 구성, 입지환경, 종다양성, 후계림 형성 등 조림 및 생태 유전학적 관점에서 대한 기초 자료 확보

○ 거시입지를 달리하는 집단간 피나무의 생장 양상, 자람새, 우점도 등을 고려하여 지금까지의 계곡부(A형) 또는 산복부(B형) 위주에서 산마루형(C형)을 포함한 선발 모집단의 다변화(A형 4, B형 9, C형 7 등 20개 집단)

○ 모집단의 임분 구성 주 수종은 생육권역. 입지, 임분내력 등에 따라 다르며 상층임관은 신갈나무, 피나무, 물푸레나무, 고로쇠나무, 층층나무 등이 우점하고 있음.. 종다양성에서는 출현 종수는 13.4종(20 집단 평균), 유효종수 5.78, 우접 3수종 점유율 63.2% 등을 보임.

○ 인제 방동, 태백 혈동, 문경 김룡 등 일부 집단은 1970년 대 대면적 인공 조림지 또는 변두리 집단으로 현재는 온대 중·북의 피나무를 비롯한 신갈나무, 물푸레나무 등 온대 남‧중부권의 주 수종인 낙엽활엽수로 전환 중

○ 피나무의 점유율 14.9%(20개 집단 평균)으로 참가시나무 (12.3%), 종가시나무 (19.3%) 등과 유사하여 비교적 군집성이 낮은 수종 ⇒ 대면적 집단 조림보다는 소면적(군상 또는 열상)의 부(副)수종으로 적합

2. 우량 개체 선발

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

○ 선발 과정은 목측선발, 기선 선발 등을 병용하고 세분화된 다양한 척도에 의한 단계별 추진(후보목 선발 ⇒ 우량 개체는 선발 ⇒ 최종 선발)

○ 20개 선발 모집단으로부터 선발 후보목 177본 선정 ⇐ 백두대간을 중심으로 한 주분포지 16개 집단에서 154본, 유전다양성 확대를 위해 소백산, 덕유산 등 주 분포지외 4개 집단 23본 선발

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

○ 정량적 지표인 생장 특성인 재적지수는 시·공간 환경요소(지위, 수령 등)를 고려하여 보정과정을 거쳐 일정 수령(35념)과 지위(중)로 표준화(HD235y) 후 개체간 비교에 적용

○ 생장 및 적응특성 지표는 개별 집단((GVp) 및 전체 집단(GVt) 수준에서 표준화하여 통합지표((GVh)로 산출하여 이를 근거로 선발 기준인 기선(base line)을 설정하여 2단계 선발

○ 기선은 선발 목표인 유효집단 규모(EPS) 30에 상응한 60개체(개체 기여도 0.5 가정) 내외 및 선발강도를 고려 GVh값 상위 65%(BL > GVt(상위 65%)인 0.3214로 설정하여 선발(63본)

그림. 선발후보의 절충표준화값(GVh)을 근거로 설정된 기선(BL > GVt(상위 65%)에 의한 2차 선발

○ 2 단계 선발 63본 중 인제 용대, 태백 혈동 등 동일 생육권의 유사입지에 과다 선발된 집단에서 6본을 제외(GVh값순)하고 산마루형과 같은 입지여건 열악, 높은 수령, 주분포지외 등 집단으로 생장 특성이 과소평가 소지가 있는 집단 5본 추가 선정

○ 이상의 과정을 거쳐 태백 혈동 TH-5(GVh값 1.4050), 홍천 창촌 HC-11(GVh 1.3320, 이상 GVh 1, 2위), 홍천 명개 HM-2(수령 122년, GVh 0.1661), 평창 용산 PY-6(수령 89년, GVh 0.2349; 이상 수령 순) 등 162본이 최종 우량개체 선발목으로 선정