주남저수지 내 동판 및 산남습지의 관속식물상과 생활형
Vascular Plants and Life Form of Dongpan and Sannam Wetland in Junam Reservior, Changwon City
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Abstract
This study was conducted to provide the basic information for making the plans on reasonable conservation of inland wetlands by analysis the vascular plant and life form at Dongpan and Sannam wetland in Junam reservoir, Changwon City. The vascular plants at Dongpan and Sannam wetland were 162 taxa, 58 families, 130 genera, 148 species, 2 subspecies, 1 forma, 11 varieties, and 117 taxa, 45 families, 97 genera, 107 species, 1 forma, and 9 varieties, respectively. The Pte-Q (Pteridophyta Index) was 0.31 at Dongpan and 0.43 at Sannam. The endangered plants by designated Korea Forest Service were 3 taxa including Euryale ferox, Aristolochia contorta and Hydrocharis dubia. The specific plants by floristic region were 11 taxa at Dongpan wetland, and 8 taxa at Sannam wetland. The naturalized plants were 28 taxa including Rumex crispus, Phytolacca americana at Dongpan wetland, and 12 taxa including Lepidium apetalum, Erigeron annuus at Sannam wetland. Therophyte by life form had the highest ratio at two wetlands. Hydrophyte at Dongpan and Sannam wetland were 22 and 21 taxa, respectively.
I. 서론
습지(wetland)는 ‘육지환경과 물환경의 전이지대로서 생물의 생장기를 포함한 연중 또는 상당기간 동안 물이 지표면을 덮고 있 거나 지표 가까이 또는 근처에 물이 분포하는 토지(Mitch and Gosselink, 1993)이며 습윤상태를 유지하고 있으며 특별히 적응 된 식생이 서식하는 곳이다(Cylinder et al., 1995). 지표면의 약 6%를 차지하는 습지생태계는 식량, 깨끗한 물, 경관침식을 막아줌 으로써 그 안이나 주변에서 살아가는 사람들에게도 경제적으로 중 요하다(Benson, 2012). 또한 습지는 지역의 생태적 건전성 및 다 양성을 유지하는 데에 아주 중요한 핵심 생태계이지만, 그 동안 습 지는 못 쓰는 땅(wasteland)으로 인식되어 왔다. 하지만, 현재는 습 지를 야생동식물의 서식처 제공, 재화 서비스의 생산가치 등으로 새롭게 인식되고 있고, 습지면적의 지속적인 감소로 람사르 협약 등 습지관련 협약에 따른 습지보호·규제가 지속적으로 강화되고 있 는 경향이다. 우리나라도 27개소(약 330km2)를 습지보호지역으로 지정하여 관리하고 있다(Ministry of Environment, 2011). 습지 는 다른 생태계에 비해 물 순환의 평형을 유지하는 데에 아주 중요 한 역할을 하는데, 폭우 시 습지 1헥타르는 1,000만 리터의 물을 저 장할 수 있다(Benson, 2012). 또한 오폐수 처리에 가장 뛰어난 효과 가 있는 것으로 보고되고 있으며(Bastian et al., 1987), 다양한 생물 들에게 먹이와 서식처 제공, 자연학습 공간(Kadlec and Knight, 1996)으로 이용되는 등 습지의 경제적, 생태적, 수문학적 가치 및 기능이 매우 다양한 것으로 밝혀지고 있다.
습지는 외부로부터의 물 공급이 중단되는 자연적인 현상이나 인 위적인 간섭을 통해 습지의 자연적인 천이과정을 거치치 않고 쉽게 변화되는 특성을 가지고 있는데, 이는 습지 생태계의 서비스에 부 정적인 영향을 미칠 것으로 예상된다. 특히 내륙습지는 공개된 지 역에 분포하기 때문에 외부 환경에 취약하고 탐방객 등 인위적인 간섭을 받게 되면 생태계의 심각한 변화를 초래할 수 있다(Lee et al., 2013a). 또한 Capers(2003)은 습지생태계는 특정 지역의 식물 종들의 생육여부는 인간의 간섭이나 변화에 따라 반응하기 때문에, 습지생태계를 구성하는 식물상 등으로 습지생태계의 질을 평가하 기도 한다(Dekeyser et al., 2003). 이러한 습지를 보전·관리하기 위해서는 습지의 생태적 특성을 파악하고 분석하여 이를 기초로 한 보전전략이 수립되어야 하는데, 이를 위해 국내의 다양한 습지를 대상으로 한 생태적 특성을 분석한 연구(Lim et al., 2004; Kim et al., 2005; You et al., 2008; Park et al., 2011)는 많이 이루어졌다. Yoon and Kim(1989)의 주남저수지 내 주남습지의 식물상에 대 한 연구와 최근 Lee et al.(2013a)와 Lee et al.(2013b)에 의해 주남 저수지 내 주남습지와 인공습지의 식물상이 조사된 바 있으나 주남 저수지를 구성하는 동판 및 산남습지의 식물상에 대해서는 연구결 과가 아직 없는 실정이다. 각 습지의 식물상 조사를 통한 생태적 특 성을 파악하는 것은 각 습지의 효율적 관리를 위해서도 필요한 부 분이다.
본 연구는 우리나라의 대표적인 내륙습지인 주남저수지를 구성 하는 동판습지와 산남습지의 관속식물상과 생활형을 분석하여 주 남저수지 보전계획 수립을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
II. 재료 및 방법
1. 조사지 개황
주남저수지는 행정구역상 경상남도 창원시 동읍(N35°18'46", E128°39'55")에 위치하며, 1920년에 자연습지에 인공적인 제방 을 쌓아서 만들어진 낙동강의 배후습지이다. 산남습지(면적 0.7 km2), 동판습지(면적 2.4km2), 주남습지(면적 2.85km2) 및 인공습지 (0.0165km2)로 이루어져 있으며, 본 조사는 동판습지(이하 DW)와 산남습지(이하 SW)를 대상으로 하였다(Fig. 1). 주남저수지 전체 는 서로 수문으로 연결되어 있으며, 동판습지는 훼손요인이 거의 없어 가창오리들이 야간 서식처로 이용하고 있지만, 산남습지는 어 로행위 및 낚시행위가 허용되어 있어 주변의 훼손이 비교적 많은 곳이다. 조사지의 최근 10년간(2002년-2012년)의 연평균기온은 14.6°C, 연강수량 1,613 mm로서 다른 내륙지역에 비해 온화한 편 이다.
2. 조사 및 분석방법
조사는 2011년 4월부터 10월에 걸쳐 조사지역 내에 분포하는 식물상을 대상으로 실시하였다. 식물조사 및 동정은 가능한 현지에 서 실시하였고, 현지에서 동정이 어려운 종은 사진촬영 및 식물체 를 채집하여 채집품과 문헌을 바탕으로 재동정하여 최종적으로 식 물명을 확인하였다. 식물명 동정은 Lee(2003)를 통해 확인하였으 며, 분류체계는 Fuller와 Tippo의 관속식물문을 따른 원색대한식 물도감(Lee, 2003)에 준하였고, 속 이하의 분류계급은 알파벳순으 로 기록하였으며, 이때 사용된 학명은 Korea National Arboretum (2007)에 따랐다(Appendix 1). 작성된 소산식물목록을 기초로 하 여 희귀식물은 Korea National Arboretum(2008), 식물구계학적 특정식물은 Ministry of Environment(2012), 귀화식물은 Lee et al.(2011)을 이용하였다. 또한 환경의 교란정도를 파악하기 위하 여 양치식물계수(Oh and You, 2012)를 분석하였으며, 생활형은 Raunkiaer(1934), 수생식물 분류방법은 Lim et al.(2005)을 이용 하였다.
III. 결과 및 고찰
1. 관속식물상
동판, 산남습지의 관속식물상을 조사한 결과(Table 1, Appendix 1), 동판습지에서는 58과 130속 148종 2아종 1품종 11변종 등 총 162분류군, 산남습지에서는 43과 97속 92종 1품종 9변종 등 총 117분류군으로 조사되었다. Lee et al.(2013a, 2013b)은 본 조사 지와 인접한 주남습지 222분류군, 인공습지 156분류군의 식물상 을 보고한 바 있는데, 산남습지가 인공습지보다 더 적은 것으로 나 타났다. 이는 논 습지였던 인공습지에서 조성 후 시간이 경과하면 서 벼과, 국화과 등 논 습지 식물이 지속적으로 나타났기 때문이며 (Lee et al., 2013b), 또한 겨풀(Leersia sayanuka), 큰개여뀌 (Persicaria nodosa), 갈대(Phragmites communis), 환삼덩굴 (Humulus japonicus)등이 습지 가장자리 주변에 폭 넓게 분포하 고 있기 때문으로 추정된다. 분류계급별 현황은 동판습지에서 양치 식물 2분류군(1.2%), 단자엽식물 45분류군(27.8%), 쌍자엽식물 115분류군(71%), 산남습지에서 양치식물 2분류군(1.7%), 단자 엽식물 33분류군(28.2%), 쌍자엽식물 82분류군(70.0%)으로 조 사되어 두 습지간 유사한 출현현황을 보였다. 이들 분류군 중 양치 식물은 비교적 교란이 적은 지역에 많이 분포하며 자연파괴 정도를 확인할 때 이용되는 분류군으로(Oh and You, 2012; Gwon et al., 2013), 동판, 산남습지에서의 양치식물계수(Oh and You, 2012) 는 각각 0.31, 0.43로 나타났다. 우리나라의 평균 양치식물계수 1.68(Lee et al., 1993)과 비교하면 아주 낮게 나타나 생태계 보전 이 필요한 지역이라는 것을 알 수 있다(Kim, 2012). 과별 분포현황 을 살펴보면, 동판습지에서는 벼과가 가장 많은 32분류군(19.8%), 국화과 18분류군(11.1%), 콩과와 마디풀과가 각각 10분류군 (6.2%), 산남습지에서도 벼과가 가장 많은 22분류군(18.8%), 다 음으로 국화과 16분류군(13.7%), 콩과와 마디풀과가 각각 7분류 군(6.0%), 장미과 6분류군(5.1%) 등의 순으로 분석되었다. 습지 주변에는 벼과와 국화과, 콩과, 마디풀과 식물의 출현이 상대적으 로 높은 일반적인 경향(Kang et al., 2009; Kim and Myung, 2009) 과도 일치하는 것으로 나타났다. 관속식물의 분류 비율로 볼 때, Kim et al.(2008)은 나자식물의 비율이 높으면 북부지방, 쌍자엽 식물이 높으면 중부지방, 양치식물과 단자엽식물이 높으면 남부지 방이라고 하였는데, 두 습지 모두 쌍자엽식물의 비율이 높고, 단자 엽식물의 비율이 남부지방과 중부지방의 성격을 동시에 가지는 것 으로 판단된다. 한편, 습지식물의 다양성을 종/속 비율로 나타내기 도 하는데 종/속 비율이 낮다는 것은 종다양성이 낮다는 것을 의미 하고 높으면 종다양성이 높다는 것을 의미한다. 본 연구에서 종/속 비율이 동판습지는 1.25, 산남습지는 1.20으로 나타나, 연안습지 의 1.31(You et al., 2009), 산지습지의 1.22(Park et al., 2011), 인 공습지의 1.18-1.35(Kim et al., 2011), 내륙습지의 1.16-1.29 (Lim et al., 2004; You et al., 2008) 등과 큰 차이가 없는 것으로 분석 되었다. 두 습지에서 한국 특산식물은 나타나지 않았으며, 산남습지 에서는 멸종위기식물인 가시연꽃(Euryale ferox), 멸종위기약관심 종인 쥐방울덩굴(Aristolochia contorta)과 자라풀(Hydrocharis dubia)이, 동판습지에서는 멸종위기약관심종인 자라풀이 확인되 었다.
2. 식물구계학적 특정식물
식물구계학적 특정식물은 서로 다른 지역의 환경은 서로 다르 게 표현해주고, 서로 유사한 지역의 환경은 서로 유사하게 표현해 주는데 이용되는 분류군이다. 등급별 특정식물종을 이용한 평가는 I, II, III, IV, V등급에 해당하는 분류군수에 각각 2, 4, 6, 8, 10 점을 곱한 값을 이용한다(Ministry of Environment. 2012). 동판 습지에서 분포가 확인된 식물구계학적 특정식물은 I등급 왕버들 (Salix chaenomeloides), 참느릅나무(Ulmus parvifolia), 사철나 무(Euonymus japonicus), 뚜껑덩굴(Actinostemma lobatum), 까치수염(Lysimachia barystachys), 노랑어리연꽃(Nymphoides peltata), 물쑥(Artemisia selengensis) 등 7분류군, III등급 탱자 나무(Poncirus trifoliata), 멀구슬나무(Melia azedarach)의 2분 류군, IV등급 산복사나무(Prunus davidiana) 1분류군, V등급 들 통발(Utricularia pilosa) 1분류군 등 총 11분류군이었으며(Table 2), 특정식물종에 대한 평가 점수는 44점으로 나타났다. 산남습지 에서 분포가 확인된 식물구계학적 특정식물은 I등급 왕버들(Salix chaenomeloides), 쥐방울덩굴(Aristolochia contorta), 노랑어리 연꽃(Nymphoides peltata), 수수새(Sorghum nitidum)의 4분류 군, II등급 어리연꽃(Nymphoides indica) 1분류군, IV등급 산복 사나무(Prunus davidiana) 1분류군, V등급 자라풀(Hydrocharis dubia), 가시연꽃(Euryale ferox)의 2분류균 등 총 8분류군이었으 며, 특정식물종에 대한 평가점수는 40점으로 나타났다. 두 습지의 특정식물종에 대한 평가점수는 본 조사지와 아주 인접한 주남습지 50점(Lee et al., 2013a)와 인공습지 52점(Lee et al., 2013b), 김해 화포습지 48점(Lim et al., 2004)보다는 조금 낮은 것으로 분석되 었지만, 큰 차이는 나타나지 않았다. 하지만, 산지습지인 무제치늪 92점(Park et al., 2011), 대암산 96점(Kim et al., 2005), 연안습지 82점(You et al., 2009) 등에 비해서는 아주 낮은 것으로 분석되었 다. 특정식물종의 평가점수가 높다는 것은 그만큼 환경이 다양하다 는 것을 의미한다. 조사 대상지의 면적 등 여러 특성이 다르기 때문 에 단순비교는 어렵겠지만, 내륙습지의 식물구계학적 특정식물의 점수가 낮은 것은 생육환경의 특이성이 낮기 때문이다(Kim, 2000). 대부분의 식물상 조사 시 식물구계학적 특정식물의 목록을 이용하여 점수를 부여하는 등 특정식물의 생태적 중요성을 언급하 고 있어(Oh et al., 2014) 많은 탐방객에 의한 인간의 간섭이 심한 본 조사 대상지의 생태적 특성을 분류하기 위해서라도 식물구계학 적 특정식물은 매우 중요한 지표가 될 수 있다.
3. 귀화식물
본 조사지에서 확인된 귀화식물은 동판습지 28분류군, 산남습 지 12분류군이었으며, 귀화식물 분류군 중 국화과 식물이 동판습 지에서는 10분류군, 산남습지에서는 7분류군으로 가장 많았다 (Table 3). 이는 국화과 식물은 종자의 산포에 유리한 날개가 달려 있어 멀리 퍼지기 쉽고, 결실량이 많아 상대적으로 번식에 유리한 조건 때문인 것으로 추정된다. 동판습지에서 조사된 귀화식물 28 분류군은 주남습지의 38분류군(Lee et al., 2013a)보다 적었으나, 인공습지의 26분류군(Lee et al., 2013b)과 비슷한 것으로 분석되 었다. 귀화율(Yim and Jeon, 1980)은 동판습지가 17.3%로 주남 습지(17.1%), 인공습지(16.7%)의 귀화율과 유사한 경향이었다. 한편, 산남습지는 낚시허용지역으로 지정되어 있어 탐방객에 의한 많은 간섭과 훼손이 일어나고 있어 많은 귀화식물이 나타날 것으로 예상하였으나 12분류군으로 아주 적은 것으로 조사되었으며, 귀화 율도 10.3%로 산지습지의 귀화율(Ko et al., 1995)과 비슷한 경향 이었다. 습지별 귀화식물의 귀화도(Lee et al., 2011)는 동판습지 의 경우 1등급이 1분류군(3.6%), 2등급이 4분류군(14.3%), 3등급 이 9분류군(32.1%), 4등급이 2분류군(7.1%), 5등급이 12분류군 (42.9%), 산남습지는 3등급과 5등급이 각각 4분류군(33.3%), 8분 류군(66.7%)으로 두 습지 모두 귀화도 3등급과 5등급에 해당하는 분류군이 가장 많았다. 귀화시기는 동판습지에서 1기가 14분류군 (50%)으로 가장 많았으며 2기와 3기는 각각 7분류군(25%)이었 으며, 산남습지의 경우 1기가 6분류군(50%), 2기가 2분류군(16.7 %), 3기가 4분류군(33.3%)으로 조사되어 두 습지 모두 1기에 해당 하는 식물이 가장 많이 나타났다.
4. 생활형
식물의 생활형은 그 지역에 분포하는 식물의 생활양식을 반영하 고 있는 것으로, 본 연구에서는 대형지상식물(Megaphanerophytes, MM), 소형지상식물(Microphanerophytes, M), 관목(Nanophanerophytes, N), 지표식물(Chamaephytes, Ch), 지중식물(Geophytes, G), 반지중식물(Hemicryptophytes, H), 수생식물(Hydrophyte, HH), 일년생식물(Therophytes, Th)의 8가지 생활형으로 분류하였다. 생활형 분석 결과(Table 4), 동판습지에서는 대형지 상식물은 전혀 나타나지 않았고 소형지상식물이 17종(10.5%), 미 소지상식물이 10종(6.2%), 지표식물이 8종(4.9%), 지중식물이 11종(6.8%), 반지중식물이 26종(16.0%), 수생식물이 22종(13.6 %), 그리고 일년생식물(Th)이 68종(42.0%)으로 출현 비율이 가 장 높았다. 산남습지에서는 대형지상식물은 전혀 나타나지 않았고 소형지상식물이 8종(6.8%), 미소지상식물이 7종(6.0%), 지표식 물이 5종(4.3%), 지중식물이 10종(8.5%), 반지중식물이 16종 (13.7%), 수생식물이 21종(18.0%), 그리고 일년생 식물이 50종 (42.7%)으로 출현 비율이 가장 높았다. 두 조사지에서 일년생 식물 이 공통적으로 출현비율이 높게 나타났다. 이는 본 대상지가 침수 와 범람 등 교란이 자주 발생하는데, 일년생 식물이 이러한 서식지 파괴 등의 환경에 선구적 역할을 하기 때문인 것으로 판단된다. 또 한 논과 밭에서의 일년생식물이 각각 48%(Kim and Nam, 1998), 70%(Lee, 1998)로 높았다는 보고를 고려하면, 본 조사 대상지도 주위가 전답으로 둘러싸인 지형적인 특성도 하나의 원인일 것으로 추정된다.
수생식물은 정수식물(emergent plant, EM), 부엽식물(floatingleaved plant, FL), 부유식물(free-floating plant, FF), 침수식물 (submerged plant, SP)로 분류하고 조사지 내에서 육안으로 확인 가능한 식물만 조사하였다. 동판습지의 수생식물은 22종으로(Table 4), 정수식물은 갈대(Phragmites communis), 고마리(Persicaria thunbergii), 나도미꾸리낚시(Polygonum maackiana), 매자기 (Scirpus maritimus), 사마귀풀(Aneilema keisak), 여뀌바늘(Ludwigia prostrata), 줄(Zizania latifolia), 창포(Acorus calamus), 흰꽃여뀌(Persicaria japonica) 등 13종, 부엽식물은 노랑어리연 꽃(Nymphoides peltata), 가래(Potamogeton distincuts), 마름 (Trapa japonica) 등 6종, 부유식물은 생이가래(Salvinia natans), 개구리밥(Spirodela polyrhiza) 2종, 침수식물은 검정말(Hydrocharis verticillata) 1종이었으며, 산남습지는 21종으로, 정수식 물은 갈대, 흰꽃여뀌, 꽃여뀌(Persicaria conspicua), 나도미꾸리 낚시, 여뀌바늘, 돌피(E. crusgalli) 등 12종, 부엽식물은 노랑어리 연꽃, 자라풀(Hydrocharis dubia), 마름 등 6종, 부유식물은 생이 가래, 개구리밥 2종, 침수식물은 말즘(Potamogeton crispus) 1종 이었다. Lim(2009)의 국내에 분포하는 수생식물 중 약 절반이 정 수식물이며, 갈대가 가장 흔한 식물이라는 보고와는 일치하였으 나, 수생식물의 전체적인 분포비율은 정수식물(45.5%), 침수식물 (25.0%), 부엽식물(19.2%), 부유식물(10.3%) 순이라는 결과와 는 다른 것으로 나타났다. 수생식물 분류군이 많지 않아 뚜렷한 원 인을 알 수는 없지만 본 지역이 내륙습지이기 때문인 것으로 판단 된다(Lee et al., 2013b). 두 조사지의 면적의 차이에도 불구하고 수생식물의 분류군 및 종수는 거의 유사한 것으로 분석되었다. 습 지 주변에는 사초과 수생식물이 많이 분포한다는 Cylinder et al.(1995)의 결과와는 다르게, 본 연구에서는 두 습지에서 매자기 (Scirpus maritimus), 솔방울고랭이(S. karuizawensis), 방동사니 (Carex amuricus), 괭이사초(C. neurocarpa), 이삭사초(C. dimorpholepis) 의 5종의 사초과 식물만이 나타났다. Kim(2009)의 전국 7개 내륙습지의 수생식물상 조사에서 사초과 식물의 출현율이 가 장 높았다는 보고와도 다른 결과를 나타내었다. 본 지역이 다른 지 역에 비해 습지주변에 분포하는 사초과 식물의 출현율이 낮은 것은 연중 많은 탐방객에 의한 영향도 있을 것으로 판단된다. 그리고 두 조사지 모두 전체 식물상 대비 관목류의 비율이 낮아 습지 생성기 간이 길지 않다는 것을 알 수 있었다.
IV. 적요
본 연구는 내륙습지의 합리적인 관리방안을 마련하기 위한 기초 정보를 제공하고자 창원 주남저수지 내 동판습지와 산남습지의 관 속식물상과 생활형을 조사하였다. 동판습지의 관속식물상은 58과 130속 148종 2아종 1품종 11변종 등 총 162분류군, 산남습지에서 는 45과 97속 107종 1품종 9변종 등 총 117분류군이 확인되었다. 두 조사지의 양치식물계수는 동판 0.31, 산남 0.43으로 아주 낮게 나타나 본 조사지가 교란된 환경이라는 것을 알 수 있었다. 산림청 지 정 희귀식물은 가시연꽃(Euryale ferox), 쥐방울덩굴(Aristolochia contorta), 자라풀(Hydrocharis dubia) 3분류군이었다. 식물구계 학적 특정식물은 동판습지에서 들통발, 산복사나무 등 11분류군, 산남습지에서 자라풀, 가시연꽃 등 8분류군이 확인되었다. 귀화식 물은 동판습지에선 소리쟁이(Rumex crispus), 미국자리공(Phytolacca americana) 등 28분류군, 산남습지에서는 다닥냉이(Lepidium apetalum), 개망초(Erigeron annuus) 등 12분류군이었다. 생활형 분석에 있어서 두 습지 모두 일년생식물의 비율이 가장 높 은 것으로 조사되었으며, 수생식물은 동판습지 22분류군, 산남습 지 21분류군이 확인되었다. 본 지역에는 희귀식물인 가시연꽃, 쥐 방울덩굴, 자라풀 등의 보존가치가 있는 식물자원이 분포하고 있으 나 귀화식물의 출현율도 비교적 높은 것으로 나타나 어로행위 제한 이나 자연휴식년제와 같은 관리계획이 수립되어야 할 것으로 판단 된다.