이탄습원인 대암산 용늪의 식생군집과 입지요인의 다변량 분석

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Various plant communities within a peatland exist mainly due to the factors such as source of water supply, peat depth, water level, soil erosion, human or animal induced disturbance. Even though many studies are reported in Yongneup in relation to species composition and vegetation, most of them are only focused on the classification of vegetation type based on physiognomy, and few studies have been considered the relationship between vegetation type and land condition by using multivariate analysis. In this study, cluster analysis(CA) and nondirectional multimetric scaling(NMS) are applied to classify the types of vegetation. Also, the CCA was used for explaining physical and chemical factors affecting the distribution of micro-community. From this experiment we have found that total 130 species of herbaceous plant taxa are distributed in the Keunyongneup. Sanguisorba tenuifolia shows the highest value in importance. Carex thunbergii var. appendiculata, Molinia japonica, Sphagnum palustre known as peatland species were also dominated. Menyanthes trifoliata and Trientalis europaea var. arctica listed as the second threatened species in Korea are distributed. Other insectivore species(Drosera rotundifolia and Utricularia intermedia) and endemic species(Iris ensata var. spontanea, Scrophularia koraiensis) are recorded. Plant vegetation in the Keunyongneup was classified as nine different communities based on CA and NMS; Lycopus lucidus.- Geranium koreanum var. hirsutum community, Caltha palustris var. membranacea community, Sanguisorba tenuifolia community, Carex thunbergii var. appendiculata community, Juncus papillosus community, Molinia japonica community, Carex chordorhiza-Carex limosa community, Sparganium hyperboreum community and Calamagrostis langsdorfii community. First and second axis explains 45.6% and 36.3% of the total variance, respectively. Indicator species explaining the axis I are Carex thunbergii var. appendiculata in right side and Caltha palustris var. membranacea in left side, respectively. Typical peatland communities were positioned in the right hand on axis I. Major indicator species explaining the axis II are Sanguisorba tenuifolia in the lower and Carex chordorhiza, Carex limosa, Sphagnum palustre, Eriocaulon sikokianum in the upper part. As the result of CCA, relatively important factors affecting vegetation type were peat depth in the first axis and peat depth, content of organic matter, water content, conductivity and peat total N in the second axis. The first axis explained 13.9% of variance and the second one accounted for 10.6% of the variance, respectively. Carex chordorhiza-Carex limosa community, Carex thunbergii var. appendiculata community, Molinia japonica community, Sanguisorba tenuifolia community, Juncus papillosus community are dominated where peat depth is deep with high soil moisture, organic matter and total N. Lycopus lucidus-Geranium koreanum var. hirsutum community, Caltha palustris var. membranacea community, Calamagrostis langsdorfii community are distributed in the area where conductivity and pH of soil moisture are high. Previous five communities can be classified as an acidic peatland. Caltha palustris var. membranacea community presented at transitional zone between the peatland and forest area. Both Lycopus lucidus-Geranium koreanum var. hirsutum community and Calamagrostis langsdorfii community are found at the transitional zone disturbed by soil deposition and skate-link construction. Five peatland groups in the Keunyongneup occupied most of Keunyongneup, therefore Keunyongneup can be defined as minerotrophic bog when Wheeler and Proctor's classification(2000) is applied.

국문 초록 (Abstract)

이탄습원은 북유럽, 북미 등 한대지방에 넓게 발달한다. 우리나라는 위도와 산지지형의 특성상 이탄습원이 거의 발달하지 않는다. 일반적으로 수원의 유형, 토양수의 산도, 영양상태, 분포 식물종에 따라서 이탄습원이 분류되고 있다. 강우가 주요 수원인 이탄습원은 pH가 낮고 빈영양성이어서 분포하는 식물상이 독특하다. 이러한 특징을 갖는 용늪(강원도 인제군 대암산 소재)은 형성 역사가 약 4천년으로 추정되고 있다. 우리나라 최초의 람사등록습지이며 보전상태가 가장 양호한 대표적인 이탄습원이다.
이탄습원 내에는 수원의 종류, 이탄의 깊이, 수위, 미소 지형, 토사 유입, 사람이나 동물에 의한 교란 등의 미소적 차이에 의해서 다른 종류의 식생군집이 분포한다. 따라서 용늪의 식생구조를 밝히기 위해서는 미소적 입지 차이와 이에 기반한 식생군집의 분류를 시도해야 한다. 그동안 용늪의 종조성과 식생에 관한 많은 연구가 있었지만 입지요인과 식생군집의 관계를 다변량 분석방법에 의해 연구한 사례는 없었고 상관에 의한 단순 분류에 그쳐왔다. 따라서 본 연구에서는 큰용늪의 식생을 cluster analysis(CA)와 nondirectional multimetric scaling(NMS)에 의해 분류하고, 미소군집의 분포를 canonical correspondence analysis(CCA)에 의해 물리, 화학적 입지요인으로 설명하고자 하였다.
연구결과, 큰용늪 내에는 총 130종의 초본식물종이 분포하였다. 가는오이풀의 중요치가 가장 높았고 이탄습원종으로 알려진 뚝사초, 진퍼리새, 물이끼 등도 우점하였다. 멸종위기 야생동식물 II급인 조름나물과 기생꽃, 식충식물인 끈끈이주걱과 개통발, 특산종인 꽃창포, 토현삼 등도 분포하였다. 그동안 동정에 문제가 있었거나 누락되었던 종들은 비교 검토하였다.
CA와 NMS 분석 결과, 용늪의 식생은 9개 군집, 즉 쉽싸리-털둥근이질풀 군집, 동의나물 군집, 가는오이풀 군집, 뚝사초 군집, 청비녀골풀 군집, 진퍼리새 군집, 대암사초-대택사초 군집, 좁은잎흑삼릉 sp. 군집 및 산새풀 군집으로 분류되었다. 1축은 분산의 45.6%, 2축은 36.3%로 이 결과는 총 81.9%의 분산을 설명한다. 1축을 나누는 주요 지표종은 오른쪽에 뚝사초이고 왼쪽에는 동의나물로써 1축의 오른쪽에 이탄습원의 전형적 군집이 분포하였다. 2축의 주요 지표종은 아래쪽에 가는오이풀 위쪽에 대암사초, 대택사초, 물이끼, 흰개수염으로 위쪽에 웅덩이가 있는 군집이 분포하였다.
CCA 분석 결과, 용늪의 식생 군집의 분류에 상대적으로 중요한 영향을 미치는 입지요인은 1축에 이탄깊이, 2축에 이탄깊이, 유기물함량, 수분함량, 전기전도도, 이탄전질소였다. 1축은 분산의 13.9%, 2축은 10.6%로 총 24.5%의 분산을 설명한다. 이탄깊이가 깊고 수분함량이 많으며 유기물함량과 전질소 농도가 높은 곳에 대암사초-대택사초 군집, 뚝사초 군집, 진퍼리새 군집, 가는오이풀 군집, 청비녀골풀 군집이 분포하고, 토양수의 전기전도도가 높고 pH가 높은 곳에 쉽싸리-털둥근이질풀 군집, 동의나물 군집, 산새풀 군집이 분포한다. 앞에 다섯 군집은 산성이탄습원 군집인 것으로 보이며, 동의나물 군집은 이탄습원과 숲 경계에 형성된 전이대 군집이고, 쉽싸리-털둥근이질풀 군집과 산새풀 군집은 전이대이면서 동시에 토사유입과 링크 둑 조성에 의해 영향을 받은 교란지 군집으로 보인다. 좁은잎흑삼릉 sp. 군집은 수심이 깊은 물웅덩이에 분포하며 지표수의 영향을 받는 것으로 보이는데 분포지가 적어 입지요인을 설명하기 어렵다.
이 결과는 Wheeler와 Proctor(2000)의 기준을 적용하면 큰용늪의 5개 산성이탄습원 군집은 minerotrophic bog에 해당하고, 전이대와 교란지 3개 군집은 bog와 fen의 중간군집에 해당한다. 연구결과 minerotrophic bog에 해당하는 조사구는 전체 조사구의 73%에 해당하여 큰용늪의 대부분이 산성이탄습원의 특성을 잘 유지하고 있는 것으로 종합 판단된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 연구방법 4
• 1. 연구지역 4
• 2. 종조성과 식생조사 5
• 3. 입지요인분석 5
• 4. 다변량 군집분석 8
• 5. 통계분석 9
• Ⅲ. 결 과 10
• 1. 식물 종조성 10
• 2. 식생군집의 분류와 공간분포 12
• 3. 식생군집의 입지요인 33
• 4. 식생군집과 입지요인의 다변량 분석 34
• Ⅳ. 고 찰 39
• 1. 큰용늪의 초본식물 조성 39
• 2. 식생군집의 비교 42
• 3. 입지요인의 분석 45
• Ⅴ. 참고문헌 48
• VI. Abstract 55
• VII. Appendix 57