한라산 구상나무 공간적 고사패턴 분석을 통한 고사원인 추정 - 기후변화에 따른 토양수분 과다 가능성 제안 -

안웅산; 김대신; 윤영석; 고석형; 김권수; 조인숙

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자료유형: 학술저널

저자정보: 안웅산 (제주특별자치도 세계유산본부) 김대신 (제주특별자치도 세계유산본부) 윤영석 (제주특별자치도 세계유산본부) 고석형 (제주특별자치도 세계유산본부) 김권수 (제주특별자치도 세계유산본부) 조인숙 (제주특별자치도 세계유산본부)

저널정보: 한국농림기상학회 한국농림기상학회지 한국농림기상학회지 제21권 제1호

발행연도: 2019.1

수록면: 1 - 28 (28page)

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본 연구에서는 한라산 사방향에 분포하는 구상나무 자생지 중 9개 조사구에 대하여 구상나무를 생목과 사목으로 구분하여 도면화하고, 그 밀도와 고사율을 분석하였다. 분석 결과, 구상나무는 조사구 내의 위치에 따라 밀도 및 고사율에 있어 상당한 불균질성을 보였다. 이는 위치에 따라 변화하는 특정 인자가 구상나무 고사를 발생시킬 것이라는 추정을 가능케 한다. 본 연구에서는 구상나무 밀도 및 고사율을 토대로 고도, 지형경사, 수계망, 일사량과 경사향 등의 지형적 요인과 구상나무 고사현상과의 관련성을 살펴보았다. 구상나무는 고도가 증가함에 따라 밀도가 증가하였으며, 고사율 또한 증가하였다. 지형경사와 고사율 사이에는 음의 상관관계가 인지되었으며, 수계망이 미약하게 발달한 완만한 곳에서 고사율이 높게 나타났다. 그리고 경사향에 따라 고사율이 크게 변화하는 것이 인지되었으며, 생목이 우세한 영역이 사목이 우세한 영역에 비해 평균 일사량이 많게 나타났다. 전반적으로 한라산 구상나무는 상대적으로 지형경사가 완만하고, 일사량이 적은 곳에서 많이 고사하는 것으로 나타났다. 지형경사가 완만할수록 상대적으로 토양수분 함량이 많고, 일사량이 적을수록 증발량이 적어져 토양수분 함량이 많다는 기존 연구결과를 고려하면, 토양수분 과다가 한라산 구상나무 고사의 원인으로 추정된다. 이는 근래의 한반도 및 제주 지역에서 나타나는 강수량 증가, 증발량 감소, 일조시간 감소 등의 일련의 기후변화 현상, 한라산 고도 증가에 따른 강수량 증가와 함께 나타나는 고사율 증가현상, 한라산 아고산지대에서의 식생변화 등의 증거들에 의해 뒷받침된다. 이번 연구에서 고도 및 지역에 따라 인지되는 구상나무 밀도와 고사율의 변화양상은 향후 구상나무 쇠퇴현상에 대한 수치 모델링 연구에 있어 공간변수로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 뿐만 아니라, 정사항공영상을 활용하는 개체단위의 수목분포 조사 방법은 향후 장기적 식생변화 연구에 있어 수치적 모니터링 기법으로 널리 활용될 수 있을 것이다.

This study analyzed the density and mortality rate of Korean fir at 9 sites where individuals of Korean firs were marked into the live and dead trees with coordinates on orthorectified aerial images by digital photogrammetric system. As a result of the analysis, Korean fir in each site showed considerable heterogeneity in density and mortality rate depending on the location within site. This make it possible to assume that death of Korean fir can occur by specific factors that vary depending on the location. Based on the analyzed densities and mortality rates of Korea fir, we investigated the correlation between topographic factors such as altitude, terrain slope, drainage network, solar radiation, aspect and the death of Korean fir. The density of Korean fir increases with altitude, and the mortality rate also increases. A negative correlation is found between the terrain slope and the mortality rate, and the mortality rate is higher in the gentle slope where the drainage network is less developed. In addition, it is recognized that depending on the aspect, the mortality rate varies greatly, and the mean solar radiation is higher in live Korean fir-dominant area than in dead Korean fir-dominant area. Overall, the mortality rate of Korean fir in Mt. Halla area is relatively higher in areas with relatively low terrain slope and low solar radiation. Considering the results of previous studies that the terrain slope has a strong negative correlation with soil moisture and the relationship between solar radiation and evaporation, these results lead us to infer that excess soil moisture is the cause of Korean fir mortality. These inferences are supported by a series of climate change phenomena such as precipitation increase, evaporation decrease, and reduced sunshine duration in the Korean peninsula including Jeju Island, increase in mortality rate along with increased precipitation according to the elevation of Mt. Halla and the vegetation change in the mountain. It is expected that the spatial patterns in the density and mortality rate of Korean fir, which are controlled by topography such as altitude, slope, aspect, solar radiation, drainage network, can be used as spatial variables in future numerical modeling studies on the death or decline of Korean fir. In addition, the method of forest distribution survey using the orthorectified aerial images can be widely used as a numerical monitoring technique in long - term vegetation change research.

#Mortality rate #Terrain slop #Solar radiation #Excess soil moisture #Climate change #Digital photogrammetric system

참고문헌 (54)

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Allen, C. D. / 2010 / A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests / Forest ecology and management 259(4):660~684

Allen, C. D. / 2007 / Climateinduced forest dieback as an emergent global phenomenon / Eos, Transactions American Geophysical Union 88(47):504~504

Anderegg, W. R. / 2016 / Meta-analysis reveals that hydraulic traits explain cross-species patterns of drought-induced tree mortality across the globe / Proceedings of the National Academy of Sciences 113(18):5024~5029

Anenkhonov, O. A. / 2015 / Soil-moisture conditions indicated by fieldlayer plants help identify vulnerable forests in the forest-steppe of semi-arid Southern Siberia / Ecological indicators 57:196~207

Bennie, J. / 2008 / Slope, aspect and climate: spatially explicit and implicit models of topographic microclimate in chalk grassland / Ecological modelling 216(1):47~59

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