산림 생태계의 다양한 구성 요소 및 생물학적 상호작용과 환경 변화에 관한 연구 사례 doc_id PCY_201412091001209811_2

일반적으로 숲가꾸기를 하면 숲이 건강해지고 그 영향으로 지하부의 뿌리도 건전해져 산사태가 적게 일어날 것이라고 판단하기 쉽다. 그러나 산사태가 집중적으로 발생한 지역을 대상으로 분석한 결과 숲가꾸기한 지역과 하지 않은 지역에서의 단위면적당 산사태 발생개소수는 거의 비슷한 것으로 나타났다. 그러나 숲가꾸기한 후 3∼5년 지난 임분지역과 1∼2년 지난 임분지역을 비교하면 숲가꾸기 후 시간이 다소 경과한 지역에서의 단위면적당 산사태 발생개소 수가 줄어든 것을 알 수 있다. 숲가꾸기 직후 산사태 발생이 약간 증가한 것으로 분석되었는데 이는 숲가꾸기시 인부가 들어가서 체인톱 사용, 벌채목 집재, 잔가지 정리 등 작업을 하면서 임지를 훼손했기 때문이라 판단된다. 하지만 시간이 지남에 따라 뿌리생장을 촉진시켜 산사태 발생은 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 이는 임상별 영급별로 비교했을 때 숲가꾸기하지 않은 지역의 경우 영급별로 산사태 발생개소수가 크게 차이가 없는 반면 숲가꾸기한 지역은 시기가 지날수록 산사태 발생개소수는 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 팔색조(Pitta nympha)는 우리나라에 5월 말경에 도래하여 번식을 마치고 10월 초에 월동지인 보르네오로 떠나는 여름철새이다. 여덟가지 이상의 깃털색을 가지고 있어 아름다운 새로 손꼽히는 데(김, 1964), 우리나라에서는 제주도, 거제도, 보길도, 완도 등의 섬지역과 대전, 함평, 부산 등의 내륙에서 희귀하게 번식한다. 팔색조는 천연기념물 204호이면서 멸종위기야생동물Ⅱ급으로 지정되어 보호받고 있으며 거제도의 동백나무림은 팔색조 번식지로써 천연기념물로 지정되어 있다. 전세계적으로 10,000마리 이하의 개체수가 생존해 있는 것으로 추정되고 있으며 국제적 멸종위기종 중 멸종에 취약한 종(VU)으로 IUCN의 Red List에 등록되어 있다(Collar, 2001). 대만에서는 1990년대 이전까지 팔색조 연구는 개체수 조사에 국한되어 있었으며 1991년 ‘대만에서 팔색조의 분포와 번식’이라는 논문을 통해 팔색조 연구가 본격적으로 시작되었다. 2000년대 들어서면서 팔색조 연구가 활발히 진행되었는데, 대만 특산종을 연구하는 연구소가 주축이 되었다. 캠코더 및 비디오기록기 등 첨단 장비를 이용하여 번식기 방해를 최소화하면서 연구를 실시하였다. Lin 등(2007a)은 팔색조의 먹이분석을 통해 새끼들에게 공급하는 먹이를 분석하였는데 73%이상이 지렁이였으며 나비목 유충과 성충, 거미, 달팽이, 도마뱀, 개구리, 작은 뱀, 땃쥐류 등 다양한 먹이를 공급하였다고 기록하였다. 먹이 길이는 64mm이고 방문당 1.8개의 먹이를 물고 왔으며 시간당 2.2회에서 6.2회까지 방문하였다고 정리하였다. Lin 등(2007b)은 팔색조 발견을 위한 녹음기 사용의 효과성 연구에서 번식기 동안 팔색조 개체수 조사시 playback을 이용하여 그 조사의 효율성에 대한 논문을 작성하였는데, playback를 했을 경우 54%의 감지율을 나타내었고 이 중 94%가 1분에서 5분 이내 시간에 이루어졌다. 스트로브잣나무(Pinus strobus L., Eastern white pine)는 캐나다 동남부와 미국 동북부 지역에 분포하는 침엽 상록교목으로, Georgia, South Carolina 지역부터 캐나다의 Ontario 및 Newfoundland 지역까지 널리 분포하고 있다. 원산지의 기후는 한랭 습윤하며 연간 평균생장 기간은 90일에서 180일 가량이며, 원산지의 생육조건은 서늘하고 다습한 지역에서 생장이 좋은 것으로 보고되고 있다. 또한 배수가 잘 되는 사질토지역에서 생장과 갱신, 경영상 효과적인 것으로 알려져 있다. 인공조림이 용이하고 우수한 적응력과 생장때문에 유럽으로 가장 먼저 도입된 수종 중의 하나이며, 호주나 뉴질랜드와 같은 남반구에서도 조림되었다. 우리나라에서는 1900년대 초기에 조경수 용도로 소규모 도입이 되었으며, 실제적인 도입과 연구는 1960년대 이후부터 이루어졌다. 기후온난화는 다양하게 생태계에 영향을 미친다. 산림생태계 또한 온난화되는 기상의 영향으로 여러가지 현상들이 예견되고 있다. 국내에서 현재까지 관측된 기상자료를 종합해 보면 전국 평균기온이 지난 90년 동안 약 1? 상승된 것으로 나타나 세계 평균에 비해 큰 폭의 기온변화를 보이고 있다. 예전에는 제주도에서만 자라던 나무들이 이제는 내륙의 일부 따뜻한 지방에서까지 자라고 있어 난대산림수종의 북상화가 가시적으로 이루어지고 있다. 이런 생태계 변화에 따른 장기적인 대책의 한 가지 방법은 객관적인 실험자료를 바탕으로 미래의 환경변화에 보다 잘 적응할 수 있는 수종의 선발, 개량 및 품종육성에 대한 전략을 수립하는 것이다. 본 연구는 난대림을 이루는 상록활엽수 중 국내에 자생하는 3수종을 위도와 등온선과 위도를 고려하여 선단조림지를 선정한 후 시험식재하여 기후변화에 따른 산림생태계의 변화양상을 구명하고자 수행되었다. Ambrosia beetle의 성충은 곰팡이의 포자를 저장하는 기관, 균낭(Mycangia)을 가지고 갱도 내로 들어와 갱도 내를 “곰팡이 정원”으로 만들어 유충들에게 먹이를 공급하므로 양균성(養菌性) beetle이라고도 부른다. Berger & Cholodkovskij(1916년)는 나무좀류의 암컷 등판에 큰 구멍 발견하였으나 교미와 관련된 기관으로 생각하였다. Beeson(1917년)은 Diapus 속의 가슴등판의 작은 구멍 안에 균의 포자와 같은 물체 발견하였고, Nunberg(1951년)는 Xyloberus 속의 가슴에 있는 튜브모양의 선이 균을 운반하는 것인가고 추정하였다. 1956년, Francke-Groamann에 의해 암브로시아 비틀에 있는 주머니 혹은 튜브 모양의 기관은 균을 저장하고 운반하는 기관(Mycangia)으로 확인하였다. Francke-Grosmann(1967)은 여러종류의 나무좀에 대하여 균낭의 존재를 확인하고 그 위치는 구강, 앞가슴등판, 앞가슴측판, 앞가슴과 가운데 가슴등판, 다리 기부 움푹한 곳, 초시(鞘翅)등에 분포하는 것을 확인하였다. 이 발견에 의해 나무좀과 암브로시아균과의 상호관계는 쌍방의 이익을 위한 상리공생적인 것으로 시사되었다. 식물에서는 에르고티오닌을 생합성할 수는 없지만 버섯 균사들이 토양미생물들에 의해 분해되어 토양속에 존재할 때 이것을 흡수하여 미량 축적하는 것으로 알려져 있다. 천마는 광합성을 하지 못하기 때문에 곰팡이 균류와의 공생관계를 통해 생장한다는 것에 착안하여, 연구한 결과 일반 버섯에 필적할만한 양의 에르고티오닌이 천마에도 축적되고 있음이 발혀졌다. 산지별로 축적되는 양이 달랐으며, 일반 성마보다는 왕성하게 분열하고 있는 조직, 즉 화기조직이나 1 cm 이하의 자마에 훨씬 더 많이 함유되어 있음이 밝혀졌다. 또한 기존에 알려진 주요 기능성 물질인 바닐릴 알코올보다 3-5배 이상 많이 함유되는 것으로 관찰되었으며, 이는 에르고티오닌이 새로운 천마의 기능성물질이며 천마의 순환계통에 대한 특출한 약리효과를 간접적으로 설명할 수 있는 근거라 할 수 있겠다. 이러한 새로운 기능성물질에 대한 연구결과는 천마관련 산업에 종사하고 있는 천마농가의 경제적 수입창출에도 큰 역할을 할 수 있을 것이라 생각된다.