가) 국립공원 자연 생태계 탄소저장·흡수와 생물다양성 정량 평가 연구 (1) 추진 배경
○ 탄소중립과 관련한 사회적 이슈로 오래된 숲(장령림, 노령림)의 탄소 흡수 가치가 정확하게 재평가되어야 하는 시점임.
○ 최근 국외에서 탄소흡수와 생물다양성의 상관성에 대한 연구가 임분, 지 역, 국가, 전지구 차원에서 점차 증가하고 있는 추세임. 국립공원에서는 생물다양성이 높은 아프리카와 동남아시아 등 개발도상국의 열대림과, 오 랜시간 동안 숲의 관리와 보전이 잘 되어온 유럽 선진국의 온대림을 중 심으로 생물다양성과 탄소저장·흡수량과 관련된 연구 결과가 지속적으 로 보고되고 있음.
○ 국립공원이 가지는 생물다양성의 가치를 보전하면서, 탄소중립 목표 달성 에 기여하기 위한 국립공원 내 산림탄소 저장·흡수 기능의 정량적인 평 가가 절실한 시점임.
(2) 과업 목적
○ 국립공원 내 탄소저장량이 많은 숲의 생물다양성과 탄소흡수 기능 평가 및 구명이 미흡한 상황임.
○ 국립공원 내 탄소저장량이 많은 장령림을 대상으로 군집구조와 생물다양 성, 탄소 저장량(흡수량)을 정량하고 미성숙림과의 비교 분석하는 것을 목 적으로 함.
(3) 수행 내용
○ 조사 대상 임분: 대상 수종은 우리나라 주요 수종(예. 소나무림 또는 참나 무류 낙엽활엽수림)을 대상으로 탄소저장량이 많은 대상 임분(80년생 이 상)을 5곳을 선정하고, 동시에 동일 대상 수종의 30년 이하, 50~60년생 임 분 각각 5개소를 선정함.
- 국립공원의 특성상 영급에 따른 임분 선정이 어려울 경우, 다양한 수종의 성숙림을 대상으로 공간적 변이 연구로 대체할 수 있음.
○ 조사 방법: 각 조사지별로 일정한 수와 면적의 조사구를 설치하고 조사구 내의 군집구조, 생물다양성, 탄소저장량(흡수량)을 측정함.
- 군집구조: 교목과 관목, 치수 등의 직경, 수고 등을 조사하고, 종다양성
지수 및 중요도를 계산
- 생물다양성: 하층식생, 곤충 등의 발생을 조사하고 종다양성 지수를 계산 - 지상부 탄소저장량: 교목과 관목 하층식생 조사자료를 바탕으로 지상부
의 탄소저장량을 추정. 식생의 탄소농도는 시료를 채취해 원소분석기로 측정하거나, IPCC 기본값인 0.5 활용 가능
- 지하부 탄소저장량: 토양(최소 50cm이상 전토심), 낙엽층(유기물층), 고 사목 등의 탄소저장량을 측정. 토양 및 낙엽층의 탄소농도는 시료를 채 취해 원소분석기로 측정
- 지상부 탄소흡수량: 격년으로 지상부 탄소저장량을 추정하여 연년증가 량을 계산하여 탄소흡수량을 산정
(4) 기대효과
○ 탄소저장 및 흡수 기능과 생물다양성을 동시에 증진시키기 위한 과학적 근거 제공
○ 생물다양성과 탄소저장 및 흡수의 공동 이익(co-benefit) 달성의 모범 사례로서 모델 숲을 조성하여, 학술적 가치와 생태적 가치를 동시에 유 지할 수 있는 모범 사례가 될 수 있음.
○ 향후 보호지역 천연림의 종다양성 및 탄소흡수 기능 측면에서 해당 수 종의 산림의 보존 또는 보전의 관리 방향을 결정하는 근거 자료로 활용
나) 국립공원 생태·경관보전지역 탄소저장량과 생물다양성 평가 연구 (1) 추진 배경
○ 탄소중립과 관련한 사회적 이슈로 자연생태계의 탄소저장 및 흡수 기능 이 정확하게 재평가되어야 하는 시점임.
○ 최근 국외에서 탄소흡수와 생물다양성의 상관성에 대한 연구가 임분, 국 가, 전지구 차원에서 활발하게 진행되고 있으며, 국외 국립공원에서는 탄 소저장량과 다양한 생물의 서식시를 제공하는 이탄습지, 맹그로브숲, 염 습지 등을 중심으로 위성영상, 항공라이다영상, 현지 조사 등을 종합적으 로 활용하여 탄소저장량의 정량적 평가 연구 결과가 보고되고 있음 (Ouyang and Lee, 2020; Vernimmen et al., 2020).
○ 국내에서도 해안습지, 염습지 등 생물다양성이 높은 지역에서 ‘블루카 본’으로서 탄소저장 기능의 중요성이 평가되고 있으나(Sondak and Chung, 2015; Byun et al., 2019; Park et al., 2021), 국립공원 내 다양한 보호지역에서의 탄소저장량 및 흡수량 평가는 미흡한 실정임.
○ 국립공원 또는 보호지역 중 원시성과 생물다양성이 풍부한 생태경관보전 지역은 보존 위주로 관리되고 있으나, 탄소저장의 기능은 저평가 또는 평 가되고 있지 않음.
(2) 과업 목적
○ 국립공원 내 생태계 생물다양성이 높은 지역의 탄소저장량 평가가 미흡 한 상황임.
○ 특수 보호지역을 대상으로 군집구조와 생물다양성(조류, 곤충, 양서파충 류, 균류, 수종 등)을 평가하고, 탄소 저장량(흡수량)을 정량하여 탄소 측 면에서의 생물다양성(win-win species)의 우선순위를 평가 분석하는 것을 목적으로 함.
(3) 수행 내용
○ 조사 대상 임분: 대상 수종은 우리나라 22개 국립공원의 주요 식생형을 중 심으로 생물다양성이 높거나 높을 것으로 예상되는 조사지 10곳을 선정.
- 극상원시림, 노령림, 산림습지, 해안습지, 해안저지대 등
○ 조사 방법: 각 조사지별로 일정한 수와 면적의 조사구를 설치하고 조사구 내의 군집구조, 생물다양성(조류, 곤충, 양서파충류, 균류, 식생), 탄소저장 량(흡수량)을 측정함.
- 식생 군집구조: 교목과 관목, 치수 등의 직경을 조사하고, 종다양성 지수 및 중요도를 계산
- 생물다양성: 하층식생, 곤충 등의 발생을 조사하고 종다양성 지수를 계산 - 지상부 탄소저장량: 교목과 관목 하층식생 조사자료를 바탕으로 지상부의
탄소저장량을 추정. 식생의 탄소농도는 시료를 채취해 원소분석기로 측정 하거나, IPCC 기본값인 0.5 활용 가능
- 지하부 탄소저장량: 토양(전토심), 낙엽층(유기물층), 고사목 등의 탄소저 장량을 측정. 토양 및 낙엽층의 탄소농도는 시료를 채취해 원소분석기로 측정
(4) 기대효과
○ 국립공원 특수 보호지역의 생물다양성, 자연경관, 주요동식물, 지역생태계 대표성에 탄소저장 기능 추가를 통해 다기능성을 강조(김지수 등, 2016).
○ 종다양성 및 탄소흡수 기능 측면에서 국립공원 차원의 보호지역 및 생태 경관보전지역의 추가 확대 방안 마련
나) 국립공원 산림 전체 탄소 저장량 및 흡수량 평가 연구 (1) 추진 배경
○ 최근 탄소흡수와 생물다양성의 상관성에 대한 연구가 국가 및 전지구 차 원에서 활발하게 진행되고 있으며, 국외에서는 국립공원 전체 산림을 대 상으로 탄소저장량 및 흡수기능을 정량한 바 있으며, 이는 국립공원 차원 의 탄소중립 달성을 위한 목표를 수립하는데 중요한 자료로 활용될 수 있음(Marchetti et al., 2012).
○ 국내에서도 국가산림인벤토리와 모형을 이용하여 국가차원의 산림탄소저 장 및 흡수량 추정 연구가 보고된바 있으나(Kim et al., 2021), 국립공원 차원에서 국립공원 이외의 지역과의 차별성을 강조할 수 있는 정략적 평 가 자료가 필요함.
(2) 과업 목적
○ 국립공원을 전체를 대상으로 총유기탄소 저장량 및 흡수량 추정 및 지역 적 공간적 분포 특성 구명
(3) 수행 내용
○ 조사 대상 임분: 22개 국립공원 전체
- 공간 분포를 고려하여 표준 조사지 선정. 지역별 주요 식생 분포 면적을 고려하여 국립공원별 최소 40개 이상의 영구조사 표준지 선정(총 800개소) - 국가산림자원조사 표준지 포함
○ 연구 방법
- 현지 조사: 영구조사 표준지 내의 군집구조, 생물다양성(조류, 곤충, 양서 파충류, 균류, 식생), 탄소저장량(흡수량)을 격년마다 측정 분석, 탄소인벤 토리 구축. 식생 군집구조, 생물다양성, 탄소저장량(흡수량) 측정 방법은 가), 나) 과제와 동일함. 장기모니터링을 실시하여 모형 연구의 검증자료 로 활용
- 모형 연구: 국내 적용 가능한 탄소 모형(예. FBD-CAN, VISIT, InVEST, CO2Fix 등)의 탐색, 개발 및 적용, 추정 및 검증. 위성영상 및 항공라이 다, 드론영상을 활용한 탄소 저장량 및 흡수량 추정의 고도화 및 규모화 - 국립공원 고해상도 식생 및 토양입지환경 정밀지도 제작
(4) 기대효과
○ 국가차원 자연생태계 생물다양성-탄소인벤토리 구축
○ 식생 및 입지환경, 생태계 유형별 탄소저장 및 흡수 기능 평가 연구 기 초자료 확보
○ 생물다양성과 탄소흡수의 공간분포 정보를 활용한 지역별 우선 순위 분석 에 따른 전체 국립공원 차원의 생물다양성 탄소흡수 증진
○ 기타 탄소 저감 조치 종합 평가 및 국립공원별 탄소중립 달성 목표 수립 ○ 국제장기생태연구 네트워크 참여 및 글로벌 연구 네트워크 구축
○ 국립공원 기후변화 취약지역(가뭄, 건조 등) 종구성 변화에 따른 탄소 저장 및 흡수 기능 변화 모니터링 및 예측 모형, 프로그램 개발에 활용
라) 인공조림지 재자연화 장기 모니터링 (1) 추진 배경
○ 그동안 국립공원 내 낙엽송, 리기다소나무 등 국외 도입종 인공조림지를 국립공원 관리의 목적과 방향성에 부합하도록 해당 지역의 자생수종이 우점하는 천연림으로 갱신해야 한다는 주장이 있어 왔음.
○ 공원관리처에서는 2010년 이후 국립공원 내 일부 인공조림지를 대상으로 숲가꾸기(솎아베기)를 실시하여 재자연화를 시도하였음.
○ 이를 통해 해당 단순동령림의 인공조림지 식생군집을 다층혼효림의 천연 림 식생군집으로 천이를 유도하고, 식생을 포함한 생물다양성을 증진하고 더 나아가 탄소흡수도 향상될 수 있을 것으로 기대되었음.
○ 솎아베기 사업 후 초기 몇 년간 하층식생의 발달 및 잔존목의 생장 모니 터링 연구가 일부 이루어졌으나, 장기생태 연구로 이어지지 않았음.
(2) 과업 목적
○ 인공조림지 재자연화 사업의 중장기 군집구조의 변화와 생물다양성 및 탄소흡수 효과에 대한 구명이 미흡한 상황임
○ 과거 국립공원 내 인공조림지 중 천연림 유도를 목적으로 솎아베기 작업 을 실시하고 5년 이상 경과한 임분을 대상으로 군집구조와 생물다양성, 탄소 저장량(흡수량)의 변화를 조사하는 것을 목적으로 함
(3) 수행 내용
○ 조사 대상: 과거 재자연화 사업을 실시한 리기다소나무와 낙엽송 인공조 림지 각 5개소
○ 조사 방법: 각 조사지별로 일정한 수와 면적의 조사구를 설치하고 조사구 내의 군집구조, 생물다양성, 탄소저장량(흡수량)을 측정함
- 군집구조: 교목과 교목치수, 관목 등의 직경, 수고 등을 조사하고, 종다양 성 지수 및 중요도를 계산
- 생물다양성: 하층식생, 곤충 등의 발생을 조사하고 종다양성 지수를 계산 - 지상부 탄소저장량: 교목과 관목 하층식생 조사자료를 바탕으로 지상부의
탄소저장량을 추정. 식생의 탄소농도는 시료를 채취해 원소분석기로 측정 하거나, IPCC 기본값인 0.5 활용 가능
- 지하부 탄소저장량: 토양(30cm 혹은 50cm 깊이), 낙엽층(유기물층), 고사