연구논문韓資植誌 24(5) : 549~556(2011) Korean J. Plant Res. 한반도아고산지대내기후변화취약식물종의식물계절성변화연구 - 덕유산정상지역을중심으로 - 김혁진, 홍정기, 김상철, 오승환 1, 김주환 * 경원대학교생명과학과, 1 국립수목원 Plant Phenology of Threatened species for Climate change in Sub-alpine zone of Korea - Especially on the Summit Area of Mt. Deogyusan - Hyuk-Jin Kim, Jeong-Ki Hong, Sang Chul Kim, Seung Hwan Oh 1 and Joo-Hwan Kim* Department of Life Science, Kyungwon University, Seongnam 461-701, Korea 1 Korea National Arboretum, Pocheon 487-821, Korea Abstract - We investigated the plant phenology on the threatened species for climate change in the summit area of Mt. Deogyusan which is a representative sub-alpine zone in Korea. We had performed the monitoring survey of plant phenology on 38 species including 20 trees and 18 herbs from May 2009 to November 2010. The investigated phenological charateristics were five dates for leafing, flowering, floral abscission, autumn leaf colors and leaf abscission on each plant species in sub-alpine region. The climate data were measured from November 2009 to December 2010. The range of temperature was from 30.4 to 20.3 at Hyangjeokbong to Jungbong region, and the relative humidity was 100% to 3.4%. The leafing dates in 2010 were similar to 2009 or were 6-20 days delayed in most of the investigated species except Veratrum oxysepalum and Sanguisorba hakusanensis which showed 8 days earlier leafing dates in 2010. The biggest difference among phenological characters was found in flowering dates. The flowering dates of early Spring blooming species such as Heloniopsis koreana, Rhododendron yedoense for. poukhanense and Viola orientalis showed 13-20 days earlier in 2010, and the several summer flowering species as Viburnum opulus var. calvescens, Smilacina japonica and Bupleurum longeradiatum showed 6-10 days delay in 2010. The dates for floral abscission and autumn leaf colors in 2010 were delayed about 10-18 days, and leaf abscission dates were similar to 2009. The effects of climate change on the phenology for the threatened species in sub-alpine zones of Korea are occuring especially on flowering, floral abscission and autumn leaf colors. Key words - Plant Phenology, Threatened plant, Climate change, Sub-alpine zone, Mt. Deogyusan 서언 지구온난화로인한기후변화현상은우리일상에영향을 미치고있는당면한문제이다. 전세계적으로일어나고있 는지구온난화의가장큰원인은인위적으로발생하는 CO 2 농도의증가에있다 (Kobayashi, 2006; Kim and You, 2010). 대부분기후변화모델에서는 CO 2 농도가 2 배가되 면지구의평균표면온도가 2 3 증가한다고예측하고 * 교신저자 (E-mail) : kimjh2009@kyungwon.ac.kr 있다 (Enoch and Hurd, 1977). CO 2 농도와온도의증가에따른지구온난화는자연생태계에영향을미쳐, 곤충의서식지가위도상북상하고, 새의산란시기및철새의이동시기의변화가일어나고, 식물의생장과발달에영향을미쳐꽃이나잎의발아및개화시기가앞당겨지고있다 (Crick et al., 1997; Menzel, 2000; Ahas and Aasa, 2006). 최근우리나라와중국, 유럽, 북아메리카등의중위도지역은기온상승으로봄철의개화시기는앞당겨지는경향이뚜렷한반면에가을철단풍시기는점차적으로늦어지는경향을보이고있다 (Menzel and Fabian, 1999; Schwartz and - 549 -
韓資植誌 Korean J. Plant Res. 24(5) : 549~556(2011) Chen, 2002; Walther et al., 2002; Lee et al., 2009). 기후변화에따른생물계절변화연구는장기간의모니터링을통해이루어지며, 계절변화연구는최근기후변화와기온상승의잠재적인영향을평가하는데중요한지표로인식되고있다 (Sagarin and Micheli, 2001; Whitfield, 2001). 식물계절조사는기후변화가식물에게어떠한영향을미치는지를평가하는것으로대중적이고쉽게인식될수있기때문에가장효율적인방법이며 (Schwartz, 1999; Donnelly et al., 2004), 식물의개엽, 개화, 낙엽등의식물계절시기는매년반복되기때문에지구온난화의지표가된다 (He et al., 2005; Sherry et al., 2007; Lee et al., 2009; Kim and You, 2010). 식물계절 (phenology) 연구로는봄식물의계절시기와기온사이의상관관계에관한연구 (Fitter et al., 1995; Walkovszky, 1998; Sparks et al., 2000) 와기후변화에따른벚꽃등의식물을대상으로한개화시기연구 (Schwartz and Reiter, 2000; Ho et al., 2006), CO 2 농도와온도증가에따른개화시기변화 (Carter et al., 1997) 등다양한연구가이루어졌으나, 대부분의연구가봄철의일부시기조사와일부종에국한되어있다. 한편, 온난화에취약한고산지대의식물종다양성변화에대한연구는유럽의알프스산맥과북아메리카의록키산맥일대에서활발히진행되고있다 (Grabherr et al., 1994, 1997; Pauli et al., 1996, 1999; Gottfried et al., 1998, 2002; Körner, 1999). 본연구의조사지역인덕유산정상부의아고산대 (subalpine belt) 는삼림이자라는한계인삼림한계선 (forest line) 혹은용재한계선 (timber line) 에서키가큰나무가나타나지않는교목한계선까지로향적봉과중봉사이의능선을따라분포한다. 구상나무, 가문비나무, 분비나무, 주목등은빙하기에주극지역 (Circumpolar) 에서피난해온한대성식물로기온이상승하면서다른식물들과의경쟁에밀려북쪽이나산정쪽으로쫓겨나살아남은종들이기후환경에적응격리되어분포하고있다 (Kong, 2005). 고산과아고산지역은지형, 기후, 토양등비생물적인조건이열악하고생태환경이취약하여외부환경변화에쉽게영향을받는다. 따라서본연구는기후변화의영향이가장잘나타나는덕유산향적봉과중봉지역에분포하는기후변화에취약한식물종을대상으로식물계절변화를분석하고자하고, 이에따른기후변화취약식물종의보전에필요한기본자료를제공하는것을목적으로한다. 조사지개황 재료및방법 본조사지역인덕유산 (1,614 m) 은소백산맥줄기의소 백산과지리산의중간에위치하며, 향적봉 (1,614 m) 을주 봉으로하여북서쪽으로적상산 (1,029 m), 남서쪽으로중 봉 (1,595 m), 동엽령 (1,320 m), 남덕유산 (1,507 m) 으로길 게이어져있다. 덕유산은식물분포학상중부아구와남부 아구에속하며 (Lee and Yim, 1978), 식생군계수준으로보 면냉온대중부와냉온대남부에걸쳐있다 (Yim, 1977). 남 방계식물의북방한계선또는북방계식물의남방한계선이 되는특이한지역으로, 고도 1,300 m 에서부터한대성침엽 수인구상나무 (Abies koreana) 와주목 (Taxus cuspidata) 이나타나기시작하고산정부근에서는관목대가형성되어 있다 (Park et al., 2005). 기상변화 기상측정은기후변화취약산림식물종 (Korea Forest Service, 2010) 이분포하는장소에기상장비 (HOBO Pro v2) 를설치하여기온변화추이를조사하였으며, 기상장비는 향적봉 중봉과동엽령지역에각각설치하여 2009 년 11 월 말부터 2010 년 12 월초까지측정하였다. Fig. 1. The surveyed summit area and map of Mt. Deogyusan. A: Mt. Deogyusan B: Hyangjeokbong region. A B - 550 -
한반도아고산지대내기후변화취약식물종의식물계절성변화연구 식물계절변화덕유산정상지역일대를 2009 년 5월부터 2010 년 11월까지조사하였다 (Fig. 1). 식물계절조사식물은각조사구내에서정상적인생육을보이는식물을대상으로지속적인관찰을위해인식용표찰을부착하였으며, 선정한조사목의계절변화와조사지접근성을고려하여개엽, 개화, 결실, 단풍, 낙엽시기조사를실시하였다. 매현장조사시선행연구검토결과를토대로조사기준에따라꽃과잎에대한변화현상을관찰하고그변화현상이나타나는비율을기록 하였다. 조사대상종은기후변화취약산림식물종 (Korea Forest Service, 2010) 을우선으로조사하였으며, 목본식물 20종 ( 신갈나무, 사스레나무, 철쭉, 산철쭉, 오갈피나무, 개벚나무, 청괴불나무, 함박꽃나무, 물푸레나무, 고로쇠나무, 매발톱나무, 당단풍나무, 시닥나무, 호랑버들, 층층나무, 백당나무, 산앵도나무, 오미자, 마가목, 부게꽃나무 ) 과초본식물 18종 ( 처녀치마, 골잎원추리, 박새, 산오이풀, 나도옥잠화, 산꼬리풀, 노랑제비꽃, 범꼬리, 속단, 꽃쥐손이, 눈 Table 1. The list of the plant species in the investigated area No Family Name Scientific Name Korean Name 1 Fagaceae Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb. 신갈나무 2 Betulaceae Betula ermanii Cham. 사스레나무 3 Liliaceae Heloniopsis koreana Fuse, N.S.Lee & M.N.Tamura 처녀치마 4 Ericaceae Rhododendron schlippenbachii Maxim. 철쭉 5 Liliaceae Hemerocallis coreana Nakai 골잎원추리 6 Ericaceae Rhododendron yedoense for. poukhanense (H.Lév.) Sugim. 산철쭉 7 Araliaceae Eleutherococcus sessiliflorus (Rupr.&Maxim.) S.Y.Hu 오갈피나무 8 Rosaceae Prunus verecunda (Koidz.) Koehne 개벚나무 9 Caprifoliaceae Lonicera subsessilis Rehder 청괴불나무 10 Magnoliaceae Magnolia sieboldii K.Koch 함박꽃나무 11 Liliaceae Veratrum oxysepalum Turcz. 박새 12 Oleaceae Fraxinus rhynchophylla Hance 물푸레나무 13 Aceraceae Acer pseudosieboldianum (Pax) Kom. 당단풍나무 14 Berberidaceae Berberis amurensis Rupr. 매발톱나무 15 Aceraceae Acer pictum subsp. mono (Maxim.) Ohashi 고로쇠나무 16 Aceraceae Acer komarovii Pojark. 시닥나무 17 Rosaceae Sanguisorba hakusanensis Makino 산오이풀 18 Liliaceae Clintonia udensis Trautv. & C.A.Mey. 나도옥잠화 19 Scrophulariaceae Veronica rotunda var. subintegra (Nakai) T.Yamaz. 산꼬리풀 20 Violaceae Viola orientalis (Maxim.) W.Becker 노랑제비꽃 21 Salicaceae Salix caprea L. 호랑버들 22 Cornaceae Cornus controversa Hemsl. ex Prain 층층나무 23 Caprifoliaceae Viburnum opulus var. calvescens (Rehder) Hara 백당나무 24 Ericaceae Vaccinium hirtum var. koreanum (Nakai) Kitam. 산앵도나무 25 Polygonaceae Bistorta manshuriensis (Petrov ex Kom.) Kom. 범꼬리 26 Labiatae Phlomis umbrosa Turcz. 속단 27 Geraniaceae Geranium eriostemon Fisher ex DC. 꽃쥐손이 28 Rosaceae Aruncus dioicus var. kamtschaticus (Maxim.) H.Hara 눈개승마 29 Schisandraceae Schisandra chinensis (Turcz.) Baill. 오미자 30 Liliaceae Smilacina japonica A.Gray 풀솜대 31 Rosaceae Sorbus commixta Hedlund 마가목 32 Compositae Parasenecio auriculatus var. kamtschaticus (Maxim.) H.Koyama 나래박쥐나물 33 Umbelliferae Bupleurum longeradiatum Turcz. 개시호 34 Scrophulariaceae Pedicularis resupinata L. 송이풀 35 Aceraceae Acer ukurunduense Trautv. & C.A.Mey. 부게꽃나무 36 Compositae Synurus deltoides (Aiton) Nakai 수리취 37 Scrophulariaceae Scrophularia koraiensis Nakai 토현삼 38 Compositae Saussurea neoserrata Nakai 산골취 - 551 -
韓資植誌 Korean J. Plant Res. 24(5) : 549~556(2011) 개승마, 풀솜대, 개시호, 나래박쥐나물, 송이풀, 수리취, 토 현삼, 산골취 ) 을포함하여총 38 종을선정하였다 (Table 1). 결과 Service, 2010) 을중심으로기후변화에취약한식물종을 대상으로식물계절변화모니터링을실시하였으며, 식물계 절은개화, 낙화, 개엽, 단풍, 낙엽등 5 개의특성으로구분 조사지점별환경특성조사지점은덕유산의향적봉 -중봉구간의아고산대지역으로해발고도는 1,538 1,606 m 사이에위치하며, 경사도는 5 20 o, 노암율은 0 20% 사이의범위에속하며, 지형은산등성이와산정, 토양은갈색산림토로나타났다 (Table 2). 기상자료기상자료는 2009년 10월말부터 2010년 11월초까지측정되었으며조사결과, 기온은향적봉 중봉지역에서최대가 30.4, 최소가 20.3 로조사되었으며, 상대습도는최고 100%, 최소 3.4% 로조사되었다. 월평균기온이가장높을때는 2010년 8월 19.1 로조사되었으며, 가장낮을때는 2010년 1월 7.8 로나타났다 (Fig. 2). 월평균상대습도는최고는 2010 년 8월 99.8% 로조사되었으며, 최저는 2010년 5월 71.2% 로가장낮았다 (Fig. 3). Fig. 2. Changes of monthly mean temperature in Mt. Deogyusan. 식물계절변화 본연구는기후변화취약산림식물종 (Korea Forest Fig. 3. Changes of monthly mean relative humidity in Mt. Deogyusan. Table 2. Environmental indices of investigated area in Mt. Deogyusan Site number 1 2 3 4 5 6 GPS point N 35 51 48 N 35 51 33 N 35 51 46 N 35 51 42 N 35 51 15 N 35 51 07 E 127 44 41 E 127 44 45 E 127 44 39 E 127 44 41 E 127 44 48 E 127 44 49 Major species QUM * RHS, ACP FRR, RHY ABK, TAC ABK, TAC, ACU FRR, RHY Altitude (m) 1538 1606 1556 1557 1573 1590 Slope ( ) 5 20 10 5 5 15 Area (m m) 20 15 10 10 15 15 20 15 20 20 10 10 Tree height (m) 6 1.5 6 6.5 10 1.5 Tree cover (%) 90% 60% 95% 90% 95% 70% Bare rock (%) 5 10 0 0 20 5 Topography ridge summit ridge ridge ridge summit Number of species 33 16 28 26 28 16 * QUM: Quercus mongolica, RHS: Rhododendron schlippenbachii, ACP: Acer pseudosieboldianum, FRR: Fraxinus rhynchophylla, RHY: Rhododendron yedoense for. poukhanense, ACU: Acer ukurunduense, ABK: Abies koreana, TAC: Taxus cuspidata. - 552 -
한반도아고산지대내기후변화취약식물종의식물계절성변화연구 Table 3. Data of plant phenology for investigated species in Mt. Deogyusan Taxa leafing flowering floral abscission red coloring of leaves leaf abscission * 2009 2010 2009 2010 2009 2010 2009 2010 2009 2010 Quercus mongolica + 5/23 5/29(+6) 5/23-6/18-9/23 10/2(+9) 10/14 10/16(+2) Betula ermanii 5/23 5/29(+6) 6/2 - - - 9/17 10/2(+15) 9/29 10/16(+17) Heloniopsis koreana - 5/15 5/23 5/1(-22) 6/2 5/29(-4) 9/17 10/16(+29) - - Rhododendron schlippenbachii 5/23 5/29(+6) 6/2 6/12(+10) 7/4 7/2(-2) 9/17 10/2(+15) 9/29 10/16(+17) Hemerocallis coreana 5/23 5/15(-8) 7/4 7/2(-2) 7/20 7/22(+2) 9/17 9/18(+1) 9/29 10/2(+3) Rhododendron yedoense for. poukhanense 5/23 5/29(+6) 5/23 5/15(-8) 6/18 5/29(-20) 9/29 10/2(+3) 10/14 10/16(+2) Eleutherococcus sessiliflorus 5/23 6/12(+20) 7/20 7/22(+2) 8/17 8/13(-4) 9/29 10/2(+3) 10/14 10/16(+2) Prunus verecunda - 5/29-5/29-6/12-10/2-10/16 Lonicera subsessilis 5/23 5/29(+6) 6/2 6/12(+10) 6/18 7/2(+14) 9/17 10/2(+15) 9/29 10/16(+17) Magnolia sieboldii - 5/29-7/2-7/22-10/2-10/16 Veratrum oxysepalum 5/23 5/15(-8) 7/4 7/2(-2) 7/20 7/22(+2) 7/20 7/22(+2) 8/17 8/13(-4) Fraxinus rhynchophylla 5/23 5/29(+6) 6/2 6/12(-10) - - 9/29 10/2(+3) 10/14 10/16(+2) Acer pseudosieboldianum 5/23 5/15(-8) 5/23 5/29(+6) 6/2 6/12(+10) 9/17 9/18(+1) 9/29 10/2(+3) Berberis amurensis 5/23 5/29(+6) 5/23 6/12(+20) 6/2 7/2(+30) 9/17 10/2(+15) 10/14 10/16(+2) Acer pictum subsp. mono 5/23 5/29(+6) - - - - 9/17 10/2(+15) 10/14 10/16(+2) Acer komarovii 5/23 5/29(+6) 5/23 6/12(+20) 6/2 7/2(+30) 9/17 10/2(+15) 9/29 10/16(+17) Sanguisorba hakusanensis 5/23 5/15(-8) 8/20 8/7(-13) 9/17 9/4(-13) 9/17 10/2(+15) 9/29 10/16(+17) Clintonia udensis 5/23 5/29(+6) 6/2 6/12(+10) 6/18 7/2(+14) 9/29 10/2(+3) 10/14 10/16(+2) Veronica rotunda var. subintegra 5/23 5/29(+6) 8/17 8/7(-10) 9/17 8/13(-34) 9/29 10/2(+3) 10/14 10/16(+2) Viola orientalis - 5/15 5/23 5/15(-8) 6/18 6/12(-6) 7/4 7/2(-2) 8/17 9/4(+18) Salix caprea - 5/29-5/15-5/29-10/2-10/16 Cornus controversa - 5/29-7/2-7/22-10/2-10/16 Viburnum opulus var. calvescens 5/23 5/29(+6) 6/18 7/2(+14) 7/4 7/22(+18) 9/17 10/2(+15) 9/29 10/16(+17) Vaccinium hirtum var. koreanum 5/23 5/29(+6) 6/18 6/12(-6) 7/4 7/2(-2) 9/29 10/2(+3) 10/14 10/16(+2) Bistorta manshuriensis 5/23 6/12(+20) 7/4 7/2(-2) - - 8/17 8/13(-4) 9/17 8/13(-35) Phlomis umbrosa 6/2 5/29(-4) 7/20 8/7(+18) 8/17 9/4(+18) 9/29 10/2(+3) 10/14 10/2(-12) Geranium eriostemon 6/2 5/29(-4) 6/18 7/2(+14) 7/4 7/22(+18) 8/17 8/7(-10) 9/17 10/2(+15) Aruncus dioicus var. kamtschaticus 6/2 5/29(-4) 6/18 6/12(-6) 7/4 7/2(-2) 8/17 7/22(-26) 9/17 9/18(+1) Schisandra chinensis 6/2 5/29(-4) 6/18 6/12(-6) - 7/2 9/29 10/2(+3) 10/14 10/16(+2) Smilacina japonica 5/23 5/29(+6) 6/2 6/12(+10) 6/18 7/2(+14) 9/29 9/18(-11) 10/14 9/18(-26) Sorbus commixta 6/2 5/29(-4) 6/2 6/12(+10) 6/18 7/2(+14) 9/29 10/2(+3) 10/14 10/16(+2) Parasenecio auriculatus var. kamtschaticus - 5/29 7/4-7/20-8/17 10/2(+46) 9/17 10/16(+29) Bupleurum longeradiatum - 5/15 7/20 8/7(+18) 8/17 9/4(+18) 9/29 10/2(+3) 10/14 10/2(-12) Pedicularis resupinata - 5/29 7/20 8/13(+24) 9/17 9/18(-1) 9/29 10/2(+3) 10/14 10/2(-12) Acer ukurunduense - 5/29 6/18 6/12(-6) 7/4 7/2(-2) 9/17 10/2(+15) 10/14 10/16(+2) Synurus deltoides 7/4 7/2(-2) 7/20 8/13(+24) 8/17 9/4(+18) 9/17 10/2(+15) 10/14 10/16(+2) Scrophularia koraiensis 7/4 7/2(-2) 7/4 8/7(+34) 7/20 9/4(+46) 9/17 10/2(+15) 9/29 10/16(+17) Saussurea neoserrata - 7/2 8/17 9/4(+18) 9/17 9/18(+1) 9/29 10/16(+17) 10/14 10/16(+2) * year, + X/Y : X-month Y-day. - 553 -
韓資植誌 Korean J. Plant Res. 24(5) : 549~556(2011) 하여변화를기록하였으며, 각특성은 2009년과 2010년도로구분하여분석하였다 (Table 3). 덕유산향적봉과중봉지역의개엽시기를조사한결과박새, 산오이풀등을제외한대부분의종들은전년도에비해비슷하거나 6일 20 일정도늦게나타났다. 개화시기는식물계절변화중가장큰차이를보였으며, 이른봄에개화하는처녀치마, 산철쭉, 노랑제비꽃은 13일 20 일빠른것으로관찰되었으며, 늦은봄과여름에개화하는백당나무, 풀솜대, 개시호등은 6일 10 일늦은것으로나타났다. 낙화시기와단풍시기는 10일 18 일늦은것으로나타났고, 낙엽시기는전년도와유사한경향성을보였다. 개엽분석결과전체지표식물중골잎원추리, 박새, 당단풍나무, 산오이풀등은 2009년에비하여 2010 년의개엽시기가 8일정도빠른것으로조사되었으며, 속단, 꽃쥐손이, 눈개승마, 오미자, 마가목, 수리취, 토현삼은전년도와비슷하게나타났고, 신갈나무, 사스래나무, 산철쭉, 철쭉, 물푸레나무, 매발톱나무, 고로쇠나무, 시닥나무, 나도옥잠화, 산꼬리풀, 백당나무, 산앵도나무, 풀솜대는 6일늦게, 오갈피나무, 범꼬리등은 20일정도개엽시기가늦어진것으로조사되었다 (Table 3). 개화개화시기는 2009년과 2010년의식물계절변화중가장큰차이를보였으며, 전체지표식물중처녀치마, 산오이풀은개화시기가전년도에비해 13일 20 일정도빠른것으로조사되었으며, 산철쭉, 산꼬리풀, 노랑제비꽃, 산앵도나무, 눈개승마, 오미자, 부게꽃나무는 6일 8 일정도빠른것으로, 골잎원추리, 오갈피나무, 박새, 범꼬리는전년도와비슷하게나타났고, 철쭉, 청괴불나무, 물푸레나무, 당단풍나무, 나도옥잠화, 백당나무, 속단, 꽃쥐손이, 풀솜대, 마가목은 6일 10 일늦게, 매발톱나무, 시닥나무, 개시호, 송이풀, 수리취, 토현삼은 14일 34 일정도개화시기가늦어진것으로조사되었다 (Table 3). 낙화낙화시기는산꼬리풀, 산철쭉, 산오풀을제외한대부분의개체는비슷하거나 2일 18 일정도늦게낙화되었다. 처녀치마, 철쭉, 골잎원추리, 오갈피나무, 박새, 산앵도나 무, 눈개승마, 송이풀, 부게꽃나무는전년도와비슷하게나타났고, 청괴불나무, 단당풍나무, 나도옥잠화, 속단, 꽃쥐손이, 풀솜대, 마가목, 개시호, 수리취는 10일 18 일늦게, 매발톱나무, 시닥나무, 백당나무, 토현삼은 30일 46 일정도낙화시기가늦어진것으로조사되었다 (Table 3). 단풍단풍시기는꽃쥐손이, 풀솜대를제외한대부분의개체는 2010년도의단풍시기가비슷하거나 3일 15 일정도늦은것으로조사되었으며, 골잎원추리, 산철쭉, 오갈피나무, 박새, 물푸레나무, 산앵도나무등은전년도와비슷하게나타났고, 물푸레나무, 단당풍나무는 3일 9 일늦게, 나도옥잠화, 속단, 꽃쥐손이, 풀솜대, 마가목, 개시호, 수리취, 시닥나무, 백당나무, 토현삼은 15일 17 일정도늦어진것으로조사되었다 (Table 3). 낙엽분석결과범꼬리, 속단, 풀솜대, 송이풀, 개시호를제외한대부분은낙엽시기가전년도와비슷한것으로나타났으며, 철쭉, 시닥나무, 산오이풀, 토현삼은 15일 17 일정도낙엽시기가늦어진것으로조사되었다 (Table 3). 고찰 식물의개엽및개화에영향을주는환경인자는토양, 온도, 수분, 유전등다양한것으로알려져있다. 봄식물의계절변화는겨울과봄철의온도가가장민감한요인이며, 겨울철의휴면기간이끝난이후의기온에영향을받는다 (Lechowicz, 1995; Chmielewski and Rotzer, 2001). 고산대와아고산대에고립되어분포하는종, 분포범위가좁거나분포의한계선에자라는종, 섬에자라는종, 기후변화에민감한종등이른바기후변화취약종들은기온이상승하면서생육에어려움을겪게된다 (Kong, 1998). 특히, 고산 아고산대지역의봄식물계절변화는기온의영향을많이받는다고알려져있다 (Lee and Kim, 2007). 개엽시기조사결과전체적으로 2009년봄철에비하여 2010 년도에잦은기상변화와 5월초까지정상부에눈이남아있어식물계절변화에영향을미친것으로보인다. 구등 (2001) 의연구에서구상나무는 4월에생장이시작하지만기온이낮을경우에는지면이얼어있어땅속의수분을 - 554 -
한반도아고산지대내기후변화취약식물종의식물계절성변화연구 제대로흡수하지못하여생장이나빠지는것으로나타났다. 이처럼생육지에서 5월초까지녹지않은눈은철쭉, 청괴불나무등의생장을억제하여개화시기가늦어진것으로생각되며, 반대로 5월말 6 월초에생장이시작되는부게꽃나무, 눈개승마등은얼어있던눈이녹으면서생장에필요한수분공급량이많아져개화시기를촉진시킨것으로생각된다. 이른봄에개화하는식물일수록늦겨울에서이른봄의기온변화에영향을많이받으며, 오갈피나무, 박새, 범꼬리와같이여름에개화하는식물은봄철기온변화의영향을상대적으로적게받는것으로판단된다. 단풍시기와낙엽시기는 2009년과 2010년의짧은조사기간으로인해정확한경향성은파악하기힘들지만, 단풍은 8월 10 월초까지기온변화폭이작아시기가전년도에비해 1 2 주늦어진것으로생각되며, 낙엽은 10월말 11월초에기온이급격하게낮아지면서전년도와유사한변화시기를보인것으로판단된다. 향후본조사지역과같은아고산지대에서기후변화에따른식물계절변화모니터링을장기간지속적으로수행된다면, 기후변화와식물계절변화차이를보다명확하게밝힐수있을것으로생각된다. 또한, 기후변화취약종들을모델로한기후변화에대응하는식물종보전전략등을수립하는데, 중요한기초자료로활용될수있을것으로판단된다. 적요 본연구는한반도내아고산지대인덕유산정상지역일대에분포하는기후변화취약식물종인목본식물 20종, 초본식물 18종총 38종을대상으로 2009 년 5월부터 2010 년 11 월까지식물계절변화모니터링을실시하였다. 조사식물은개엽, 개화, 낙화, 단풍, 낙엽등 5개의특성으로구분하여기후변화에따른아고산지대내기후변화취약종의식물계절변화를분석하였다. 기상자료는 2009년 11월말부터 2010년 12월초까지측정되었으며조사결과, 기온은향적봉 -중봉지역에서최대가 30.4, 최소가 20.3 로조사되었으며, 상대습도는최고 100%, 최소 3.4% 로조사되었다. 덕유산향적봉과중봉지역의개엽시기를조사한결과박새, 산오풀등을제외한대부분의종들은비슷하거나전년도에비해 6 20 일정도늦게나타났다. 개화시기는식물계절변화중가장큰차이를보였으며, 이른봄에개화하 는처녀치마, 산철쭉, 노랑제비꽃은 2차년도에 13일 20 일빠른것으로관찰되었으며, 늦은봄과여름에개화하는백당나무, 풀솜대, 개시호등은 2차년도에 6일 10 일늦은것으로나타났다. 낙화시기와단풍시기는전년도에비해 10일 18 일늦은것으로나타났고, 낙엽시기는전년도와유사한경향성을보였다. 본연구결과기후변화의영향이한반도아고산지대에분포하는기후변화취약종들에게상당히미치고있는것으로나타났다. 사사 본논문은기후변화취약산림식물종보전 적응사업의연구비 ( 국립수목원, 산림청 ) 에의해수행되었습니다. 인용문헌 Ahas, R. and A. Aasa. 2006. The effects of climate change on the phenology selected Estonian plant, bird and fish populations. Int. J. Biometeorol. 51:17-26. Carter, E.B., M.K. Theodorou and P. Morris. 1997. Responses of Lotus corniculatus and drought on growth and plant development. New Phytol. 126:245-253. Chmielewski, F.M. and T. Rotzer. 2001. Response of tree phenology to climate change across Europe. Agr. Forest Meteorol. 108:101-112. Crick, H.Q.P., C. Dudley, D.E. Glue and D.L. Thomson. 1997. UK birds are laying eggs earlier. Nature 388:526. Donnelly, A., M.B. Jones and J. Sweeney. 2004. A review of indicators of climate change for use in Ireland. Int. J. Biometeorol. 49:1-12. Enoch, H.Z. and R.G. Hurd. 1977. Effect of light intensity carbon dioxide concentration and leaf temperature on gas exchange of spray caenation plants. J. Exp. Bot. 28:84-95. Fitter A.h., R.S.R. Fitter, I.T.B. Harris and M.H. Williamson. 1995. Relationship between frist flowering data and temperature in the flora of a locality in central England. Funct. Ecol. 9:55-60. Gottfried, M., H. Pauli and G. Grabherr. 1998. Prediction of vegetation patterns at the limits of plant life: A new view of the alpine-nival ecotone. Arctic Alpine Res. 30:207-221. Gottfried, M., H. Pauli, K. Reiter and G. Grabherr. 2002. Potential effects of climate change on alpine and nival plants in the Alps. In Körner, C. and E. M. Spehn, (eds.). - 555 -
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