한려해상국립공원 홍도 괭이갈매기 번식지의 식물분포 및 토양환경
명현호*·노 일·이선미 국립공원관리공단 국립공원연구원
The Plant Distributions and Soil Environment on Breeding Site of Black-tailed Gull ( Larus crassirostris ) in Hongdo,
Hallyohaesang National Park
Hyeon Ho Myeong*, Il Noh and Seon Mi Lee
National Park Research Institute, Korea National Park Service, Namwon 590-811, Korea
요 약 :본조사는 2012년 10월∼2013년 4월까지현장조사를실시하여홍도식생분포현황을조사하였다. 괭이갈매
기 번식지인 경남 홍도지역의식물분포 현황 및 토양요인에대해 조사 및 분석을실시하였다. 그 결과조사지역에 분포하는 식물상은 15과 16종 3변종으로총 19분류군으로조사되었다. 식생분포는전체적으로밀사초군락이우점하 고 있으며, 남동사면에손바닥선인장군락이일부분포하고있으며, 정상부나지를중심으로돌피군락이좁게분포한 다. 손바닥선인장군락은괭이갈매기가서식지로이용하는데적합하지않아서식지보전·관리측면에서대책이필요하 다. 이를위해서는 종합적인 현장조사를통해 관리방안이 제시되어야한다. 토양요인은 pH와 전기전도도는 고도가 높아질수록낮게나타나며, 고도가높아질수록유기물함량이높게나타나는특징을보였다. 칠발도는고도가높아질 수록 수분함량, 유기물함량, 염분농도, 총질소가 낮아지고, 소구굴도는수분함량이 낮아졌다(김 등, 2013). 토양요인 은 섬의 크기, 고도, 지형, 위치, 식생분포특성에따라 다르게나타난다. 우점군락인 밀사초군락은수분함량, 유기물 함량, 전기전도도가높게나타났고, pH는낮게나타났으며, 손바닥선인장군락의토양수분함량, 전기전도도, 총질소함
량은 낮게 나타났다. 토성은 medium sand와 fine sand로 구성되어 있어 토양수분함량에 직접적인 영향을미칠 것
으로사료된다.
주요어 :도서, 바닷새, 밀사초, 식생
Abstract :This study examined the current dispersion of vegetation throughout Hongdo by conducting field survey from October, 2012 to April, 2013. Research and analysis were performed about the current distribution plants and soil factors at Hongdo in Kyeongnam, which is breeding grounds for a black tailed gull. As a result, the flora of the study area was investigated as a total of 19 taxa including 15 families, 16 species, and 3 varieties. Vegetation distribution has showed that Carex boottiana community is, in the gross, dominant, Opuntia ficus-indica community is partly distributed on the southeastern slop, and Echinochloa crusgalli community is narrowly distributed around bare ground of the top.
Because Opuntia ficus-indica community is not congruent with breeding grounds for a black tailed gull, the plan for preserving and managing breeding grounds is required. To do this, maintenance should be presented through overall field survey. In terms of soil factors, as the altitude is higher, pH and electrical conductivity are lower and organic matter content is higher. In Chilbaldo, as the altitude is higher, water content, organic matter content, salt concentration, and total nitrogen are lower. In Soguguldo, as the altitude is higher, water content is lower. Soil factors vary depending on the size of an island, altitude, topographic features, location, and characteristics of vegetation distribution. Soil factors at Carex boottiana community as a dominant community have showed higher water content, organic matter content, and electrical conductivity, and lower pH. Soil factors at Opuntia ficus-indica community have indicated lower soil water content, electrical conductivity, and total nitrogen. Soil texture consists of medium sand and fine sand, and so is thought to have a direct effect on soil water content.
*Corresponding author E-mail: [email protected]
Key words :Island, Seabird, Carex boottiana, Vegetation
서 론
우리나라는 3,170개의 유·무인도서가 분포하고 있으며(육,
2005), 홍도가 포함되는 경남지역은 남해, 고성, 통영, 거제
지구에 대부분 위치하고 있다. 도서지역은 일반적으로 형태, 면적과 같은 지형·지질의 특징과 생물상이 다양하게 나타난 다. 섬의 형태는 주변의 내륙과 인근 섬들의 위치와 방향, 크기에 따라 오랜 기간 해식작용을 받아 형성되어 왔다(정 과 홍, 2002). 그중 무인도서는 인간의 간섭으로부터 자유로 운 곳으로 비교적 생태계가 안정하게 유지 될 수 있는 지역 이다. 또한 경관적·환경적으로 다양한 가치를 지니고 있고, 멸종위기종이나 신종·변종이 분포 할 수 있는 풍부한 가치 를가지고 있다. 그러나 면적이좁고서식처가 단조롭기때 문에 대륙이나 큰 섬에 비해 단위면적당 종 다양성은 낮은 것으로 알려져 있다(Chown et al., 1998; Kadmon and Pulliam, 1993).
우리나라 무인도서는 희귀 동·식물의 낙원이며, 철새의 휴식처 및 섭식처, 그리고 번식지역으로 이용되어 생태학적 으로도 가치가 높게 평가되고 있다. 이들 무인도서 중 경관 적 또는학술적 가치를 가지는지역을 천연기념물지역으로 지정하여 보전·관리하고 있으며, 학술적 가치 중 조류는 종 자체가 천연기념물로 지정된 것과 번식지, 서식지 및 도래 지가 지정되어 있다. 조류 번식지역이 천연기념물로 지정된 곳을 총 15개 지역이며, 무인도서는 괭이갈매기나 희귀조류, 해양성조류의 번식지가 대부분 지정되어 있다(문화재청,
2002). 이렇게 무인도서의 가치와 중요성이 높게 평가됨에
도 불구하고 체계적 관리는 거의 이루어지지 않고 있다. 오 히려, 일부 무인도서는 휴양지나 레져시설과 같은 관광지 조성, 낚시활동 등과 같은 인위적 활동으로 인해 서식지 훼 손 및 개체수 감소에 대한 문제점이 발생되고 있으며, 또한 유입된 동식물에 의한 피해가 발생된다.
본조사지역에해당하는홍도는한려해상국립공원에해당 되며, 천연기념물 제335호로 지정되어 우리나라 괭이갈매기 최대 번식지로 알려져 있다(권과 유, 2007; 권 등, 2007). 괭 이갈매기는 도서지역의 암초, 초지 및 관목 소생지에서 집 단으로 번식하고 산란시기는 4월 하순에서 6월 중순까지이 며 최성기는 5월 중순경으로 알려져 있다. 홍도에 번식하는 괭이갈매기는 대부분 밀사초군락이나 암반초지군락에서 4~8월까지집단번식을 하고 9월에는일본해안지역으로 이 동하여 그 다음해 4월에 번식을 위해 되돌아온다. 이렇게 괭이갈매기 번식지로서 중요한 지역은 현장조사를 통해 발 생되는 문제점이나 차후 영향을 미치는 요인들에 대한 파악 이 절실히 필요하다.
특히, 바닷새 번식지관리에 있어 쇠무릎과 같은 침입식물 에 의한 바다제비의 피해(김 등, 2013)와 사수도 슴새개체 군에 영향을 미치는 시궁쥐(Oh et al., 2008)와 같은 문제점
들이나타나고 있다. 외국은바닷새 번식지보전을 위해생 태계에 미치는 영향을 최소화하는 방안을 개발하여 관리를 실시하고 있으며, 장기적인 모니터링을 실시하고 있다. 본 연구는 경남 홍도 괭이갈매기 번식지의 식물군락과 식물상 을 조사하고 토양요인 분석을 통해 바닷새 번식지의 지속 가능한 이용과 서식지복원 및 식생복원을 위한 기초자료 로 활용하며, 지속적 관리방안을 모색하는 것을 목적으로 한다.
재료 및 방법
본 조사는 2012년 10월~2013년 4월까지 현장조사를 실시 하여홍도에 분포하는 식물상 및 식생분포현황을조사하였 다. 조사지역 식물조사는 관속식물을 대상으로 Lee(2003)와
Ohwi(1984) 등의 문헌을 통하여 동정하였으며, 식생분포현
황은 각 주요 군락별 식생을 기준으로 표본구를 설치하여 각 구성종의 군도와 피도를 판정하여 Braun-Blanquet(1964) 의 식물사회학적 연구 방법에 따라 조사하였다.
토양요인 분석은 우점군락과 해발고도에 따른 지역을 선
정하여 상부 1 cm를 제거하고 15 cm 깊이 이내에서 각 지
점별로 3~5개 토양을 채취하여 실험실로 가져온 후 분석을 실시하였다(Table 1). 토양수분함량은 채집한 토양 10g을 실 험실에 옮긴 즉시 칭량병에 넣어 건조 전 무게를 측정하고, 105oC 건조기에서 48시간 건조시켜 무게를 측정한 후 토양 함수량차에 의해 수분함량을 백분율로 환산하였고, 나머지
토양을 2주간 음건시킨 후 2 mm체로쳐서 보관하여토양분
석에 이용하였다. 유기물함량은 음건토양 10g을 도가니에 넣어 105oC에서 건조시킨 무게를 측정하고, 이것을 다시 550oC 전기로에서 12시간 작열시킨 무게를 측정한 다음 그 차이를 계산하여 작열 손실량을 구하였다. 토양산도(pH), 염 분농도는 음건토양 10g과 증류수를 1:5(w/w)로 혼합하여 30
분간진탕한 다음여과지(Whatman No.44)로 여과시켜여과
액을 pH, Salinity meter(Model 63, YSI)로 측정하였다. 총질 소(Total nitrogen)는 음건토양 1g을 마이크로 킬달플라스크 에 넣고 6g의 분해촉진제(K2SO4: CuSO4= 9 : 1) 및 5 mL 진
Table 1. Location of soil sampling sites.
번호 조사지역 좌표 고도 비고
1 N 34o 32' 13.2", E 128o 43' 59.1" 114m 2 N 34o 32' 13.4", E 128o 43' 59.6" 109m 3 N 34o 32' 13.7", E 128o 43' 58.3" 108m 4 N 34o 32' 14.2", E 128o 43' 57.7" 103m 5 N 34o 32' 15.6", E 128o 43' 57.2" 87m 6 N 34o 32' 15.9", E 128o 43' 56.2" 78m 7 N 34o 32' 15.1", E 128o 43' 55.2" 59m 8 N 34o 32' 15.6", E 128o 43' 54.1" 44m
한 H2SO4를 넣은 후 가열하여 분해시켰다. 분해액을 50 mL 볼륨메트릭 플라스크로 옮겨 정요한 다음 10 mL를 취하여
40% NaOH 10 mL와 혼합하고, 이를 마이크로 킬달장치로
증류하여 1/14N H2SO4 표준용액으로 적정하여 정리하였다 (Jackson, 1967).
조사지 현황
경남통영시한산면매죽리 산5번지에위치하는지역으로 해발고도 114m, 면적 98,380m2, 북위 34° 32' 14.9 동경 128° 43' 53.1에 위치하고 있다(Fig. 1). 통영에서 약 43 km 떨어진 지역으로 대한해협에 위치하는 우리나라 최대 괭이 갈매기 집단번식지역이며(권 등, 2007), 1982년에 천연기념 물 제335호로 지정되었다. 과거에는 등대운영을 위해 관리 인이 거주하였으나, 현재는무인등대로운영되고있으며, 섬 주변은 암벽을 이루고 초본식생인 밀사초군락이 우점하고 있다.
결 과 1. 식물상
조사지역 식물상은 15과 16종 3변종으로 총 19분류군이 조사되었으며, 그중 염생식물은 4종으로 갯까치수영, 갯보리, 밀사초, 해국이 분포하였다. 섬 전체적으로는 밀사초가 우점 하고 있으며, 귀화식물은 조사되지 않았다. 식물구계학적 특 정식물 I급은 4종, III급은 1종이 조사되었다(Table 2). 전체 적으로 특정종의 우점으로 인해 종풍부도는 낮은 것으로 판 단된다.
Figure 1. The topography of Hong-do in Kyoengnam.
Table 2. The flora list of Hongdo.
학 명 국명 생활형 비고
Family Menispermaceae 방기과
Cocculus trilobus DC. 댕댕이덩굴 N
Family Aizoaceae 석류풀과
Tetragonia tetragonoides O. Kuntze. 번행초 H I
Family Crassulaceae 돌나물과
Sedum oryzifolium Makino 땅채송화 H
Orostachys malacophylla (Pall.) Fisch. 둥근바위솔 E
Family Portulacaceae 쇠비름과
Portulaca oleracea L. 쇠비름 Th
Family Polygonaceae 마디풀과
Rumex japonicus Houtt. 참소리쟁이 H
Family Chenopodiaceae 명아주과
Chenopodium album var. centrorubrum
Makino 명아주 Th
Family Celastraceae 노박덩굴과
Euonymus japonica Thunb. 사철나무 M I
Family Phrymaceae 꼭두서니과
Hedyotis biflora var. parvifolia Hooker
et Arnott 낚시돌풀 Th III
Family Primulaceae 앵초과
Lysimachia mauritiana Lam. 갯까치수영 H I
Family Cyperaceae 사초과
Carex boottiana Hooker et Arnott. 밀사초 H
Family Gramineae 벼과
Echinochloa crus-galli (L.) Beauv. 돌피 Th
Eleusine indica (L.) Gaertner 왕바랭이 Th
Elymus dahuricus Turcz. 갯보리 H
Miscanthus sinensis Anderss. 참억새 H
Family Compositae 국화과
Aster spathulifolius Max. 해국 Ch Ⅰ
Family Commelinaceae 닭의장풀과
Commelina communis L. 닭의장풀 Th
Family Dioscoreaceae 마과
Dioscorea tenuipes Fr. et Sav. 각시마 G
Family Cactacea 선인장과
Opuntia ficus-indica var. Saboten 손바닥선인장 E 주1) M : 대형지상식물(교목), N : 소형지상식물(관목), E : 착생식 물, Ch : 지표식물, H : 반지중식물, G : 지중식물, Th : 일년생식물
Table 3. Vegetation table of community in Hongdo.
Community type 군락 1 2 3
Size of quadrat (m2) 방형구크기 4 4 4
Average number of species 평균출현종 2 4 4
Differential species of community 군락구분종
Carex boottiana 밀사초 5.5 1.1 1.1
Opuntia ficus-indica 손바닥선인장 5.5
Echinochloa crus-galli 돌피 1.1 + 5.5
Companions 수반종
Rumex japonicus 참소리쟁이 1.1
Portulaca oleracea 쇠비름 +
Orostachys malacophylla 둥근바위솔 +
1. 밀사초군락(Carex boottiana community), 2. 손바닥선인장(Opuntia ficus-indica community), 3. 돌피군락(Echinochloa crusgalli community)
2. 식생현황
본 조사지역에서 출현하는 식물군락은 밀사초군락(Carex boottiana community), 손바닥선인장군락(Opuntia ficus-indica community), 돌피군락(Echinochloa crusgalli community) 등 총 3개 군락으로 구분되었다(Table 3, Fig. 2). 밀사초군락은 조사지역에서 가장 우점하는 군락으로 괭이갈매기 번식지 및서식지로 이용되는 중요한군락이다. 돌피군락은이동통 로주변과 기존 관사로 이용되었던 나지지역을중심으로분 포하고 있다.
1) 밀사초군락
밀사초는 암벽지역을 제외하고 전 지역에 우점하는 군락 이며, 분포면적 45,948m2, 비율 46.7%로 나타났다(Table 4).
초본층 높이는 45~65 cm, 식피율은 95%로 나타났다. 수반
종으로는 돌피가 포함되었으며, 평균 출현종은 2종으로 조 사되었다. 밀사초는 다년초로서 우리나라 남부지역 해안이 나 유·무인도서에 넓게 분포하며, 짧은 근경에서 잎줄기가 총생하는 특징을 나타내고 있어 식피율이 높아 조류 번식지 및 서식지로 이용되거나, 슴새는 착지하는데 완충 역할을 한다. 밀사초는 칠발도, 구굴도와 같은 바닷새 번식지나 서 남해안 무인도서에 우점하는 군락이다. 조사지역의 동사면
(Fig. 3)에는자갈로 이루어진 훼손지가위치하고있으며, 태
풍이나 집중호우로 토양침식현상이 지속적으로 발생하여 복 원 및 관리계획이 수립되어야 한다.
2) 손바닥선인장군락
손바닥선인장은 조사지역의 남동사면에 2,461m2로 분포하
고 있으며(Table 4), 분포비율은 2.5%를차지하였다. 높이는
15~20 cm로, 식피율 95%로 조사되었다(Fig. 3). 수반종으로 는 밀사초, 돌피, 둥근바위솔이 포함되며, 평균출현종은 4종 으로 나타났다. 손바닥선인장은 제주도 한림읍 월령리에 자 생지역이 천연기념물로 지정되어 있으며, 보목리에도 자생 하는 것으로 알려져 있다. 우리나라에서 손바닥선인장 서식 현황에 대한 자료가 거의 없는 실정으로 종합적인 연구가 필요하며, 생물종 보전의측면에서 그가치는 높게평가될 수 있지만, 괭이갈매기가 서식지로 이용하는데 적합하지 않 아 서식지 보전·관리측면에서 대책이 필요하다. 이를 위해서 는 종합적인 현장조사를 통해 관리방안이 제시되어야 한다.
3) 돌피군락
Figure 3. The photography of Carex bootiana (Left) and Opunitia ficus-indica community (Right).
Figure 2. Actual vegetation of Hongdo.
Table 4. Distribution area of the vegetation in Hongdo.
군락(community) 면적(m2) 비율(%)
밀사초(Carex bootiana) 45,948 46.7
손바닥선인장(Opunitia ficus-indica) 2,461 2.5
돌피(Echinochloa crusgalli) 402 0.4
나지(Land area) 204 0.2
암반(Rock area) 49,365 50.2
합계(Total) 98,380 100
돌피는 이동통로를 중심으로 402m2로 분포하고 있으며,
분포 비율은 0.4%를 차지하고 있다(Table 4). 또한 높이는
50~60 cm, 식피율은 85%로 조사되었다. 수반종은 밀사초,
참소리쟁이, 쇠비름이 조사되었으며, 평균출현종수는 5종으 로 나타났다. 돌피는 우리나라 전국 각지의 길가나 빈터, 나 지에서 쉽게 나타나고 있으며, 독도(임과 최, 2008)에 분포 하고 있으며, 생활사에 따라 개밀군락과 같은 분포역을 점 유하는것으로 조사되었다.
3. 토양요인분석
1) 고도별 토양요인
환경구배에 따른 토양요인분석 결과 pH와 전기전도도는
고도가 높아질수록 낮게 나타났다(Fig. 4). 조사지역의 pH는 괭이갈매기 배설물에 의한 영향이 높을 것으로 판단된다. 특히, 괭이갈매기는 해발고도 80m이상에서 번식 및 섭식활 동이 집중되어 분비물에 의한 토양 산성화가 나타날 것이다.
또한 염분농도는 일반적으로 무인도는 대부분 면적이 좁고, 고도가 낮게 나타나고 있어 바닷물 및 염분분사에 의한 직 접적인 영향을 받게 된다. 특히, 태풍, 강풍 및 대기중 염분 은 식물과토양에영향을 미치며, 이로인해낮은고도에서 는 염분농도가 높고, 정상부에서 낮게 나타난다. 토양형성 및 단면 골격을 이루는 유기물층(O층)은 대부분 고사목, 낙 엽 및 동식물의 유체 등으로 구성되어 있는데 조사지역은 밀사초 분해에 의해 공급 될 것이다. 식생분포는 대부분 해 발고도 40m~120m 구간에 분포하고 있는데, 고도가 높아질
Figure 4. Soil factors according environmental gradient in Hongdo.
수록 유기물함량이 높게 나타나고 있다(Fig. 4). 토양수분함 량과총질소는환경구배에의한경향성이 나타나지않으며, 오히려 괭이갈매기의 행동반경이나, 집수구와 같은 지점에 의한 영향을 받는 것으로 판단된다.
2) 주요군락별 토양요인
밀사초군락에서는 수분함량, 유기물함량, 전기전도도가 31.80%, 44.03%, 1,012.25uS으로가장높게나타났고, pH는
3.71로낮게나타났다(Fig. 5). 이와반대로, 손바닥선인장군
락은 토양수분함량, 전기전도도, 총질소함량이 다른 군락에 비해 낮게 나타났으며, 수분함량은 분포지역이 남동사면에 분포하고 있어 영향을 받을 것으로 판단된다. 총질소함량은 조사지역에서 괭이갈매기의 분비물이 직접적인 영향으로 인 해 전체적으로 높게 나타나지만, 선인장군락은 형태적 특징 으로 괭이갈매기 활동범위에 제한적인 요인으로 작용되어 분비물에 대한 영향이 낮게 나타났을 것이다.
토성은 보수성, 통기성, 양분 보유능력에 영향을 미치는 중요한 지표인데, 3개 군락 내 토성은 midium sand와 fine Fig. 5. Soil factors of dominant community in Hongdo (C.B: Carex boottiana community, O.F: Opuntia ficus-indica community, E.C:
Echinochloa crus-galli community).
sand로구성되어 있다(Table 5). 모래함량이 높은토양은투 수성과배수성이크지만 물질흡착력이매우 낮아양분을보 유하는 힘이 약하다.
고 찰
괭이갈매기 번식지인 경남 홍도지역의 식물분포 현황 및 토양요인에대해조사및 분석을실시하였다. 그 결과 조사 지역에 분포하는 식물상은 15과 16종 3변종으로 총 19분류 군으로 조사되었다. 바닷새 번식지로 이용되는 다른 도서인 칠발도에서는 2000년에 59분류군, 2011년에 81분류군이 분 포(김, 2011)하고 있으며, 국흘도는 39분류군(임, 2001)으로 조사지역과 비교할 때, 출현종수가 적게 나타났다. 식생분포 는 전체적으로 밀사초군락이 우점하고 있으며, 남동사면에 손바닥선인장군락이 일부 분포하고 있으며, 정상부 나지를 중심으로 돌피군락이 좁게 분포한다. 손바닥선인장군락은 괭이갈매기가 서식지로 이용하는데 적합하지 않아 서식지 보전·관리측면에서 대책이 필요하다. 이를 위해서는 종합적 인 현장조사를 통해 관리방안이 제시되어야 한다.
토양요인은 pH와 전기전도도는 고도가 높아질수록 낮게 나타나며, 고도가 높아질수록 유기물함량이 높게 나타나는 특징을 보였다. 본 조사지역과 서식지 특성이 유사한 칠발 도는 고도가 높아질수록 수분함량, 유기물함량, 염분농도, 총질소가 낮아지고, 소구굴도는 수분함량이 낮아졌다(김 등,
2013). 토양요인은 섬의 크기, 고도, 지형, 위치, 식생분포특
성에 따라 다르게 나타난다. 본 조사지역의 우점군락인 밀 사초군락에서는 수분함량, 유기물함량, 전기전도도가 높게 나타났고, pH는 낮게 나타났으며, 손바닥선인장군락의 토양 수분함량, 전기전도도, 총 질소함량은 낮게 나타났다. 토성 은 medium sand와 fine sand로 구성되어 있어 토양수분함량 에 직접적인 영향을 미칠 것으로 사료된다.
사 사
본 사업은 2013년 기후변화사업비로 추진되었음.
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(2013년 12월 13일접수; 013년 12월 19일채택) Table 5. Classification of soil texture in Hongdo (USDA).
Community Very coarse
sand
Coarse sand
Medium
sand Fine sand Very find
sand Silt
Carex boottiana 18.02±10.06 17.77±10.20 25.45±5.19 23.29±8.65 9.59±4.43 5.89±2.62
Opuntia ficus-indica 29.91±1.77 7.69±0.94 22.18±1.76 25.71±2.60 11.76±1.38 2.77±0.49
Echinochloa crus-galli 19.19±5.71 12.52±2.73 21.81±5.54 22.42±4.04 14.15±6.67 9.91±5.12
