1. 서 론

산업화 이후 급속한 개발과 기술의 발전, 지속적으로 나타나고 있는 지구 환경 변화는 수많은 종의 멸종에 주요 원인으로 작용하거나 멸종에 직면한 종의 지속적인 생존을 위협하는 등 전 지구적인 생물다양성 감소로 이어지고 있다 (IUCN 2020). 야생 생물을 보전하고 생태계 시스템을 유지하기 위해서는 기초적인 연구를 토대로 부정적인 영향을 최소화할 수 있도록 다양한 노력이 요구되는 실정에서 적극적인 개발과 인간사회의 발전은 지구온난화 등 기후변화를 불러왔으며, 이는 지구 환경 변화 측면에서 주목이 필요한 요인으로 인식된다.

국제사회에서는 기후변화 영향을 저감하기 위해 지속적인 노력을 이어가고 있으나, 1970년 이후 지구의 평균 기온은 세기당 1.7°C씩 상승하는 경향을 나타내고 있으며 (Marcott et al. 2013), 2100년에 이르러 지구 평균 기온이 약 4°C가량 상승할 확률을 약 20% 정도로 예측되고 있다 (Schellnhuber et al. 2012).

기후변화는 생명의 존속, 안정적인 지구 환경 등에 영향을 끼쳐 종의 멸절 속도를 가속화하고 있으며 (Lee and You 2001), 기온의 상승은 서식지 변화, 생태계 교란, 생물의 멸종 등을 불러와 생물다양성에 심각한 영향을 줄 수 있다 (Hardy 2003). 식물 역시 기후변화에 민감하게 반응하는 분류군 중 하나이며 (Kwon 2014), 최근에는 기후변화를 고려한 분포 예측 연구가 증가하는 추세이다 (Kim et al. 2023).

본 연구대상종인 왕제비꽃 (Viola websteri)은 제비꽃과에 속하는 여러해살이풀로 기후변화에 취약한 종으로 알려져 있다 (Lee 2003;KFS and KNA 2010). 왕제비꽃은 한 반도 중부지역인 경기도 일대와 강원도, 충청북도 단양군 과 보은군까지 분포가 확인되는 북방계 식물이다 (KFS and KNA 2010). 왕제비꽃은 형태적으로 우리나라에 자생하는 50여 종의 제비꽃과 식물 중줄기가 곧추 자라며, 길이는 40~60 cm 정도로 동속의 제비꽃류에 비해 키가 큰 특성을 가진다 (Lee 2003). 왕제비꽃 자생지의 환경은 습한 사면부와 습도가 높고 수분공급이 원활한 계곡부이며, 상층부의 수관이 울폐하고 서늘한 장소에서 주로 확인되고 있지만, 자생지의 수가 적고 면적이 협소하여 보호가 필요한 식물로 분류된다 (Jang et al. 2010;Song et al. 2010). 그간 왕제비꽃 관련 연구로는 자생지 내 토양, 식생, 생태 특성에 관한 연구 (Song et al. 2009a;Jang et al. 2010), 종자 발아 및 형태 특성 연구 (Song et al. 2009b;Oh et al. 2012), 개체군 구조 및 동태 관련 연구 (Chae et al. 2021), 유전적 다양성 (Yeon 2022) 등 다양한 분야에서 지속적인 연구가 이루어져 왔다.

왕제비꽃은 인간 간섭이 많은 등산로 인근에 자생지가 위치하여 등산로의 확장, 토양 답압, 불법 채취, 개발 등에 따른 인위적 교란이 지속하여 일어나고 있다. 또한, 이른 봄 지상부에 출현하여 고라니, 노루, 멧토끼 등 다양한 야 생동물의 먹이원이 될 수 있어 개화율과 결실률이 영향을 받는 것으로 나타났다 (Song et al. 2010). 그간 왕제비꽃을 대상으로 이루어진 계속된 연구에도 불구하고 이들의 까다로운 생육지 조건, 인위적인 교란, 자연생태계 내 소실 등 다양한 위협 요인을 고려할 때 자생지 보전을 기반으로 실행하는 개체군 보호와 관리를 위한 노력은 필수적이다.

본 연구에서는 왕제비꽃의 보전과 관리를 위해 자생지 내 미소생육지를 분석해 왕제비꽃 생육과 개화에 미치는 영향과 환경요인을 상세히 살펴보고 각 요인 간 관계를 규명함으로써 멸종위기생물의 보전 대책 수립에 필요한 객관적 자료를 제시하고자 하였다. 이를 통해 종 보전을 위한 체계적인 국가 정책과 실효적인 관리방안 및 이행 계획을 수립하는 데 있어 기초적인 자료로써 유용할 것으로 기대한다.

2. 재료 및 방법

2.1. 연구대상지

본 연구는 국립생태원 ^「멸종위기 야생생물 전국 분포조사_」 에서 수집한 왕제비꽃 자생지의 좌표 35개를 추출하였다. 이후 왕제비꽃 개화 시기에 출현한 지점을 중심으로 선조사법을 이용해 현지 조사를 실시하고 신규로 발견한 자생지 3개 지점을 포함해 38개 지점 중 22개 지점에서 왕제비꽃의 출현을 확인하였다.

본 연구의 현지 조사에서는 전체 생육 지점 중 생육환경, 지리적 차이, 생육지 유형에 따라 개화 및 결실 시기가 명확하게 차이를 보일 것으로 예측되었다. 이에 따라 생육지 환경변수 도출이 가능할 것으로 판단되는 6개 지점을 선별 한 후, 해당 지점을 중심으로 연구를 수행하였다.

선별한 연구대상지는 강원특별자치도 영월군 한반도면 (GYH), 강원특별자치도 정선군 임계면 (GJI), 강원특별자치도 홍천군 내면 (GHN), 경기도 가평군 설악면 (GGS), 충청북도 단양군 적성면 (CDJ), 충청북도 보은군 수한면 (CBS)에 위치하고 있다 (Fig. 1).

2.2. 공간자료 수집

연구대상지의 기상 특성을 확인하기 위해 WorldClim에서 제공하는 1970년부터 2000년까지의 평균 기온 (Average temperature), 태양복사량 (Solar radiation), 수증기압 (Water vapor pressure)을 분석에 이용하였고 월 단위로 제공되는 최대 기온 (Maximum temperature), 최소 기온 (Minimum temperature), 그리고 강수량 (Precipitation)은 최근 10년치 (2011~2022년) 평균을 이용하였다 (Fick and Hijmans 2017).

정규식생지수 (Normalized Differential Vegetation Index)는 한국수자원공사 (Korea Water Resources Corporation)에서 운영하는 환경빅데이터포털에서 제공 중인 Lansat 위성영상을 기반으로 제작된 도면을 이용하였다 (KWRC 2023).

2.3. 자생지 현장조사

현장조사는 1×1 m의 소형 방형구 (Modified quadrat of 2×2 m size)를 이용하였다. 방형구는 왕제비꽃 개체를 중심으로 각 조사 지점 내 3개 지점을 선정하여 조사하였다. 각 방형구는 서로 중복되지 않도록 설치하였고 방형구 내 개체군 및 개체 특성, 지형 특성 등은 직접 관찰하여 후기 록하였고 식물상은 직접 관찰 후 국가생물종목록을 기준하여 학명과 국명을 작성하였다 (NIBR 2023).

토양 pH와 습도 (Soil humidity)는 기전식 산습도계 (DM-5; Takemura, Japan)를 이용하여 측정하였다. 토양 유기물 함량 (Organic matter), 유효인산 (P₂O₅), 치환성 양이온, 양이온치환용량 (CEC), 토성 (Soil texture) 측정을 위해 토심 10 cm 지점에서 토양을 채집하여 분석하였다. 토성 분류는 모래 (Sand), 미사 (Silt), 점토 (Clay) 함량을 기준으로 USDA (United States Department of Agriculture) 의 토양분류 체계를 이용하였다 (USDA 2017). 개화 및 발아 시기와 관련된 미기후 데이터는 2023년 4월부터 8월까지 USB 마이크로 스테이션 로거 (H21-USB; Onset, Bourne, USA)를 이용하여 수집하였고, 이를 통해 지중 온도 (Soil temperature), 토양수분 함량 (Soil moisture), 공중 온도 (Atmospheric temperature), 공중 습도 (Relative humidity)를 측정하였다. 광량 (Quantity of light)은 광도계 (UA-002-64; Onset)를 이용하여 1일 1시간 간격으로 측정하였다.

2.4. 환경요인분석

수집된 환경요인 가운데 왕제비꽃의 개체 수에 영향을 미치는 환경요인을 선별하고 환경요인 간 상관관계, 다중공산성을 반영하기 위해 Statistica 7 software program 을 이용하여 요인분석 (Factor analysis)을 실시하였다. 분석 결과는 요인의 수가 많은 경우 적용할 수 있는 Varimax rotation 방법을 이용하여 해석하였다 (Kaiser 1958). 선별된 환경요인이 왕제비꽃 개체 수와 결실률에 미치는 영향, 변수 간 관계를 파악하기 위하여 Jeffreys’s Amazing Statistics Program (version 0.18.0.0)을 활용해 경로분석 (Path analysis)을 수행하였다.

3. 결과 및 고찰

3.1. 자생지의 공간 특성

6개 연구 지점의 평균 연평균 기온은 9.1°C, 최대 기온 15.37°C, 최소 기온 5.29°C, 연간 총 강수량은 1,322.06 mm로 확인되었다. 모든 연구 지점의 연평균 기온, 최대 기온, 최소 기온은 8월에 가장 높았으며, 1월에 가장 낮았다 (Fig. 2). 평균 정규식생지수는 0.545, 평균 일사량은 548.5 kJ m^-2 h^-1, 평균 수증기압은 1 kPa로 확인되었고, 연간 총 강수량의 약 50% 이상으로 장마 시기인 7월부터 9월까지 집중되었다. 왕제비꽃 자생지 공간자료에서는 수집된 데이터 및 생육지 특성 상 정규식생지수, 태양복사량, 수증기압에서 지역별 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.

3.2. 자생지 환경 특성

3.2.1. 자생지 미기후 특성

6개 연구대상지에서 발아부터 결실기까지의 미기후 데이터를 수집하여 분석한 결과, 평균 지중 온도는 16.8°C 이며 연구대상지 가운데 위도상 가장 아래 지점에 해당하는 단양군과 보은군이 가장 높게 나타났다. 토양수분 함량은 12.4~25.7% 사이로 나타났고, 평균 공중 온도는 17.3°C 였으며, 공중 습도는 주로 여름에 측정되어 6개 연구대상지 모두에서 80% 이상으로 확인되었다. 그리고 평균 광량 (Quantity of light)은 정선군에서 14,311 lux로 가장 높았고 영월군에서 2,096.6 lux로 가장 낮았으며, 이는 연구 대상지에서 가장 큰 편차를 보인 미기후 변수에 해당한다 (Table 2).

3.2.2. 자생지 지형 특성

연구대상지점의 지형 특성 현장조사 결과, 왕제비꽃이 출현한 6개 지점의 자생지 모두에서 나지 노출은 없었으며, 암석 노출은 평균 17.5%로 확인되었다. 수계와의 거리는 평균 13.9 m로 나타났지만, 보은군과 가평군에서는 1~5 m로 나타나 비교적 가까운 거리를 보였다. 빛이 지면으로 투과되는 정도는 모든 연구대상지에서 울폐한 수관 층에 의해 그늘이 형성된 반음지 상태였으며, 사면향은 남동쪽, 계곡향은 서향을 선호하는 것으로 나타났다. 경사도는 3~33°로 나타나 다양한 각도에서의 개체 생육이 확인된 바, 남동쪽 및 남서쪽을 선호하고 2~35°의 다양한 경사에 분포하고 있다고 보고한 (Song 2012) 선행 연구와 유사한 경향을 보였다. 생육지 유형에서는 영월군 자생지 인근에서 하천의 침식사면 임연부로 나타났고, 나머지 5개 지점은 산림 내 수계와의 거리가 가까운 계곡부와 건천이 인접한 사면부로 확인되었다.

3.2.3. 자생지 토양 특성

왕제비꽃 자생지 토양의 물리적 특성을 살펴보면, 임상 낙엽층에서는 평균적인 낙엽+분해층 (L+F)이 1.8 cm, 부식층 (H)은 0.8 cm로 확인되었고, 평균 토심 (Soil depth) 은 11.6 cm로 나타났지만, 가평군 지점의 경우는 계곡부 암석 위를 포함해 약 3.9 cm의 얕은 토심과 무임상층 환경에서도 개체 생장과 생육이 확인되었다. 자생지 토성의 전체 평균은 모래, 미사, 점토의 구성비가 각각 73%, 15.4%, 11.6%로 나타났으며, 토양 분류는 정선군이 양질사토, 그 외 지역은 사질양토로 확인되었다. 이와 같은 토양은 비교적 굵은 입자가 많이 포함되어 통기가 우수하고 수분의 이동이 자유로워 왕제비꽃 뿌리 발달에 있어 유리한 환경을 조성한다 (Kim et al. 2007;Jang et al. 2010). 토양의 화학적 특성 분석에서는 평균 pH가 5.96인 약산성 상태로 나타났고 토양 습도는 53.6%, 유기물 함량은 10.04%로 확인되었다. 특히, 계곡부에서 가장 인접한 가평군의 연구 지점은 선행 연구에서 서술한 보은군 지점과 유사한 환경이었다 (Jang et al. 2010). 가평군의 자생지 토양은 축적된 낙엽층이 적고 토양이 자갈 등에 덮여 산고 공급이 차단된 환경이다. 따라서 토양 미생물에 의한 분해가 원활하지 않아 부식물이 적어 유기물의 함량이 가장 낮게 나타난 것으로 판단된다 (Jang et al. 2010). 또한 유효인산 (P₂O₅)은 85.505 mg kg^-1로 지역 간 편차가 크게 나타났고 양이온치환용량이 27.05 cmol⁺ kg^-1, 치환성 양이온은 Ca²⁺>Mg²⁺>K⁺>Na⁺ 순으로 감소하는 선행 보고 (Song et al. 2010)와 유사한 경향을 보였다 (Table 1).

3.2.4. 자생지 개체군 및 식생 특성

방형구 조사에서 개체 수 (Population size)는 보은군과 단양군이 38개체로 가장 많았고, 가평군은 19개체로 가장 적었다. 분포 형태는 일반적으로 단생 및 산발로 나타났으며, 영월군은 집단으로 산재된 형태를 보였다. 개체 높이 (Individual height)는 평균 32.2 cm, 결실률 (Fruiting rate) 은 평균 55.6%로 나타났으며, 영월군과 보은군에서 왕제비꽃의 개체 생육상태가 가장 좋았고 결실률 또한 우수한 것으로 확인되었다 (Table 2). 식생상관은 일반적으로 낙엽 활엽수림을 보이지만, 보은군과 단양군에서는 낙엽침엽수림으로 확인되었고 교목 수종에 따른 차이는 나타나지 않은 것으로 보인다. 수관 활력 (Canopy vitality)은 모든 연구 지점에서 ‘중간건강’ 이상으로 잎의 생육상태가 전반적으로 양호한 것으로 확인되었다 (Table 2).

3.2.5. 왕제비꽃 자생지 식물상

왕제비꽃의 출현 지점에서 방형구 기준으로 확인된 교목 가운데 활엽수는 산뽕나무 (Morus bombycis), 고로쇠 나무 (Acer pictum var. mono)가 나타났고 침엽수는 일본잎갈나무 (Larix kaempferi) 등이 확인되었다. 평균 수고 (Tree height)는 12.3 m, 가장 인접한 평균 교목 간 거리는 1.58 m, 평균 교목 피도 (Tree cover)는 73.9%였으며, 지면에 빛이 적당히 투과되는 반음지 환경을 보였다. 출현 관목의 경우 박쥐나무 (Alangium platanifolium var. trilobum), 엷은잎고광나무 (Philadelphus tenuifolius), 물푸레나무 (Fraxinus rhynchophylla) 등이 확인되었고, 평균 관목 높이 (Shrub height)는 2.3 m, 평균 관목 피도 (Shrub cover)는 33.3%로 나타났다. 초본은 벌깨덩굴 (Meehania urticifolia), 참반디 (Sanicula chinensis), 관중 (Dryopteris crassirhizoma) 등 총 28과 30속 32종로 확인되었다 (Table 3). 초본층의 초본 식피율 (Herbaceous plant cover)은 60%, 평균 초본 높이 (Herbaceous plant height)는 55.3 cm 로 나타났다 (Table 2).

3.3. 왕제비꽃 주요 환경요인

3.3.1. 요인적재량

왕제비꽃 개체 수와 생육지 환경요인 간 유의미한 변수를 선별하기 위해 요인분석을 수행하였고 이에 따른 요인 적재량을 도출하였다. 일반적으로 요인분석의 누적 요인 적재량이 50~60% 정도일 경우 양호한 설명력을 가진다 (Hair Jr et al. 1995). 본 연구에서는 제 1요인이 57.50%, 제 2요인이 16.30%로 총 73.80%로 나타나 양호한 설명력을 가지는 것으로 판단된다. 제 1요인에서 요인적재량 0.7 이 상으로 변수 간 연관성이 높고 유의미한 변수는 교목 피도, 개체 높이, 평균 광량이었고, 요인적재량 0.3 이상으로 유의미한 변수는 개체 수, 교목 높이, 결실률, 토양 습도, 유기물 함량으로 확인되었다. 제 2요인에서 요인적재량 0.7 이 상으로 변수 간 연관성이 높고 유의미한 변수는 개체 수, 교목 높이, 관목 피도로 나타났고 요인적재량 0.3 이상으로 유의미한 변수는 개체 높이, 결실률, 토양 습도, 유기물 함량으로 확인되었다 (Table 4).

3.3.2. 주요 환경요인

요인분석은 다양한 관찰 가능 요인들로부터 연관성이 높은 잠재변수를 확인하거나 도출하는 통계분석 중 하나이다 (Kang 2013). 따라서 본 연구에서 다변량 요인분석 후 Varimax rotation을 통해 해석한 결과, 왕제비꽃 개체 수는 기준 변수로 하여 교목 높이, 결실률, 개체 높이, 토양 습도, 유기물 함량, 평균 광량이 가장 큰 관련성을 보였다. 교목 높이, 결실률, 개체 높이, 토양 습토, 유기물 함량과는 양의 상관관계를 나타내었고 평균 광량은 음의 상관관계로 확인되었다 (Fig. 3).

많은 개체 수가 확인된 A그룹은 2사분면으로 개체 수와 양의 상관관계를 형성하여 높은 관련성을 보였다. 그리고 관목 피도와 교목 피도는 개체 수와의 양의 상관관계에 있었지만 다른 환경요인과는 낮은 관련성을 지닌 것으로 판단된다 (Fig. 3). 생육지 음영은 초본식물에게 부정적인 영향을 미칠 수 있는 위협 요소에 해당한다 (Khapugin and Chugunov 2023). 본 연구에서 실시한 요인분석에서는 왕제비꽃 개체 수를 기준으로 평균 광량과의 음의 상관관계를 확인되었다. 이러한 결과는 교·관목층으로 인하여 그늘이 형성되고 반음지 지역을 선호하는 것으로 해석할 수 있다. 이는 광포화점이 500 mol m^-2 s^-1 정도로 나타나 양지 식물과 음지식물의 중간 정도에 분포함에 따라 교·관목층으로 인해 그늘이 형성되어 반음지 지역을 선호한다는 선행 보고 (Song 2012)와 유사한 결과로 보여진다. 그리고 교목 높이, 결실률, 개체 높이, 토양 습도, 유기물 함량은 개체 수를 기준으로 양의 상관관계를 보였다. 본 연구 결과는 토양 습도가 높을수록 왕제비꽃 개체 생육에 적합한 것으로 판단할 수 있다. 이는 내건성이 약한 잎은 삼투포텐셜이 높으며, 높은 삼투포텐셜에서 원형질 분리가 일어나고 수분함량의 저하에 따른 수분포텐셜의 감소가 천천히 발생한다 (Han 1991). 습한 산림 초본의 삼투포텐셜은 -0.6~ - 1.4 MPa의 범위를 나타내는데 왕제비꽃은 - 0.9 MPa로 나타나 (Salisbury and Ross 1992) 비교적 내건성이 약한 편에 속하여 건조한 지역보다 습윤한 지역에서의 생육이 적합한 것으로 판단된다 (Song 2012). 반면, 교목 피도와 관목 피도 부분은 음의 상관관계를 보였다. 교목층의 피도가 높으면 광합성 등 상호작용으로 인해 아교목층 및 관목층이 발달을 저해할 수 있다 (Lee and Kim 1998). 본 연구 대상지에서도 교목 피도가 높으면 관목층이 발달하지 못 하고 낮은 피도가 관찰되었다. 보은군의 왕제비꽃 자생지는 일본잎갈나무군락으로 이루어진 교목층으로 형성되어 다른 지역의 활엽수림과 비교해 낮은 교목 피도를 보임에 따라 일정 이상의 빛을 투과된다. 하지만, 이러한 환경으로 인해 으름덩굴과 같은 목본성 덩굴은 관목층의 피도를 높여 상층부를 울폐하게 하며 왕제비꽃 생육에 유리한 환경을 조성한 것으로 추정된다.

경사도, 해발 고도, 토심 등의 환경요인은 주요 환경변수에 포함되지 않았다. 경사도는 다양한 경사에서도 개체 생장에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 판단하였다. 또한, 본 연구의 현장조사 결과, 왕제비꽃은 계곡 주변의 노출된 암석지뿐 아니라 식생이 거의 없는 환경에서부터 깊은 산림 내부 토양에 이르기까지 다양한 토심 조건에서 출현을 직접 확인하였고 요인분석 결과에서도 토심은 유의미한 상관관계가 없는 것으로 확인되어 토심의 경우는 왕제비꽃의 생육의 주요 조건으로 크게 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.

3.4. 주요 환경요인 간 상관관계

3.4.1. 경로분석모형 활용을 위한 적합성 검토

본 연구에서는 요인분석을 이용해 주요 환경요인을 도출하였고 6개의 왕제비꽃 생육지를 대상으로 왕제비꽃의 개체 수를 기준 변수로 설정하여 생육, 번식 특성, 식생 (수고, 피도 등), 광환경, 수환경, 토양 환경 간 상관관계를 확 인하기 위한 경로분석을 실시하였다.

경로분석모형을 적절히 연구 결과로 활용하기 위해서는 모델 적합성 여부를 우선하여 확인할 필요가 있다. 모델 적합성 검토 지표로는 카이제곱 값 (χ²) 통계량, CFI, TLI 등 다양한 지표들이 존재하는데 이러한 지표들을 복합적으로 고려해 모델적합도를 평가한다 (Kwahk 2019). 본 연구의 경로분석 모델적합도는 최대 가능성 추정을 사용하였다. 카이제곱 값은 15.823으로 확인되었고 p-값은 0.05 이하로 모델이 유의미한 범위 내에서 수렴되어 도출된 결과가 충분한 설명력을 지닌 것으로 판단된다 (df=7, p=0.027).

이어서 카이제곱 통계량이 적합하다고 판단되면 CFI (Comparative Fit Index), IFI (Bollen’s Incremental Fit Index), RNI (Relative Noncentrality Index) 등의 지표를 확인할 필요가 있다. 이러한 지표들은 허용 가능한 범위가 0.9 이상, 1에 가까울수록 적합하다고 판단하는데 본 연구의 지표 값은 CFI (0.914), IFI (0.924), RNI (0.914)로 나타 났다. 모든 값이 0.9 이상으로 모델이 데이터의 구조를 잘 설명하고 있음을 확인할 수 있다.

3.4.2. 왕제비꽃 자생지 내 주요 환경요인 간 인과관계

왕제비꽃의 개체 수는 관목 피도와 매우 강한 양의 상관 관계 (path coefficient: 0.253, p≤0.001)를 보였으며, 교목 높이 (path coefficient: 0.842, p≤0.01), 유기물 함량 (path coefficient: 0.860, p≤0.05) 순으로 양의 상관관계가 나타났다. 왕제비꽃의 결실률은 유기물 함량과 매우 강한 양의 상관관계 (path coefficient: 0.598, p≤0.001)를 보이고, 교목 높이 (path coefficient: 0.638, p≤0.05)와도 양의 상관관계를 나타내지만, 개체 높이 (p=0.359)에서는 유의미한 차이를 보이지 않았다. 생육지 내 교목 피도는 관목 피도 (path coefficient: - 0.437, p≤0.01) 및 평균 광량 (path coefficient: - 0.474, p≤0.01)과 음의 상관관계를 보였고, 토양 습도 (path coefficient: 0.465, p≤0.01)는 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 본 연구의 경로분석에서는 왕제비꽃의 생육요인 가운데 교목 높이, 유기물 함량, 관목 피도가 개체 수에 영향을 미치는 주요 환경요인으로 확인하였다. 또한, 해당 부분을 요인분석 결과와 비교할 때 교목 높이와 유기물 함량이 주요 생육요인으로 일치하였으며, 두 요인 모두 왕제비꽃의 개체 수와 양의 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 왕제비꽃 개체 수가 많은 자생지의 환경 특성을 제시할 수 있는 기초자료로 유용할 수 있다.

본 연구 결과를 통해 높은 교목층, 적절한 광량 투과에 따른 관목층 피도, 충분한 수분과 유기물이 포함된 초본층의 토양 등의 조건들은 왕제비꽃의 자생지 조성과 개체 수 증가 측면에 있어 유리한 환경임을 설명할 수 있다. 아울러, 토양 내 유기물 함량이 높을수록 토양의 공극이 증가하고 통기성과 수분 보유 능력이 향상되며, 토양의 물리적 특성이 개선되어 (Stevenson 1994) 식물 생장을 촉진한다. 따라서 유기물 함량은 왕제비꽃의 생장과 결실률이 양의 상관 관계로 보이므로 개체 수 증가 측면에서 유리한 조건으로 판단되며, 향후 종 보전 대책과 관리 방안 개선을 위한 합리적인 정책 도구로써 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

4. 결론 및 관리 제언

본 연구의 왕제비꽃의 생육지 분석방법인 요인분석 결과, 개체 높이와 결실률 사이에 양의 상관관계가 있음을 확인하였으나, 다른 환경요인들과의 관계를 비교할 때와는 달리 이를 뒷받침할 근거가 부족하여 개체 높이와 결실률 간의 직접적인 상관관계를 규명하기는 어려워 보인다. 그러나 요인 및 경로 분석 결과를 종합적으로 해석해보면, 개체 높이는 왕제비꽃의 생장과 밀접한 연관이 있으며, 생장에 유의미한 변수가 결실률에도 영향을 미치는 것으로 확인이 가능하다. 따라서 본 연구 방법은 주요 환경 변수 간의 상호작용을 기반으로 복합적인 결과 해석과 가시화에 유용한 접근으로 보인다. 이를 통해 본 연구는 요인 및 경로분석을 활용하여 왕제비꽃의 생육지 환경 특성과 개체 수 증진에 주목할 환경요인을 선제적으로 파악하였다. 그리고 왕제비꽃의 생육지 보전과 관리 측면에서 유용하고 객관적인 자료를 생산하고 이를 통한 함의를 제공하고자 하였다. 이는 왕제비꽃의 자생지 보전 및 환경 개선을 위해 필수적인 환경요인 자료를 제시하여 향후 실효적인 관리방안 마련과 효과적인 보전 대책 수립에 유용할 것으로 보여진다.

따라서 본 연구는 왕제비꽃 연구 결과를 토대로 다음과 같은 관리 방안을 제안한다. 먼저, 유기물 함량과 토양 습도를 유지하기 위한 토양의 관리이다. 유기물 함량을 증가 시키기 위해 낙엽층의 보존에 유의하고 필요한 경우 유기물을 추가 공급하여 토양 비옥도를 높이고 적절한 수분공급을 통해 계곡 주변과 저지대 지역의 수분 보전 기능이 향상될 수 있도록 실효적인 보전 방안을 적용할 필요가 있다. 두 번째, 광량 조절도 중요한 관리 요소에 해당한다. 왕제비꽃이 선호하는 적절한 광량을 유지할 수 있도록 교목과 관목층의 피도를 관리해야 하며, 과도한 광 차단을 방지하고 적절한 투광이 이루어지도록 유의할 필요가 있다. 또한, 교목층과 관목층의 밀도 증가로 인해 초본층에 과도한 음영이 생기지 않도록 정기적인 관리가 요구된다. 마지막으로, 자생지 주변의 인위적인 개발, 인간의 출입, 불법적인 채취 행위 등으로 인해 발생하는 자연생태계 훼손, 기후변화에 따라 동반되는 다양한 환경 변화와 영향을 관찰하는 등 장기적인 모니터링은 자생지 보전 측면에서 적용할 수 있는 유용한 조치로 판단된다. 한편, 본 연구의 분석방법이 수치형 데이터에 한정되는 한계가 분명하므로 생육지 유형, 사면향, 계곡향, 토성 등 범주형 환경요인의 고려는 불가하였다. 따라서 향후 추가되는 연구에서는 연구방법의 보완과 개선, 적용 등이 필요해 보인다. 더 나아가 범주형 환경요인이 추가되어 반영된다면 다양한 요인의 인과관계의 정밀한 검토가 이루어져 본 연구에서 제시한 왕제비꽃의 관리 방안의 고도화도 가능할 수 있을 것으로 기대된다.

마지막으로 본 연구에서는 ^「멸종위기 야생생물 전국 분포조사_」 를 통해 일부 제한된 자생지 정보를 활용하여 조사 및 분석을 수행하였다. 이에 향후에는 전국자연환경조사, 특정지역 조사, 각 기관의 생물상 조사 등으로 지속적인 조사를 통해 왕제비꽃의 신규 자생지 규명 및 조사가 필요해 보인다. 또한, 신규 자생지를 추가함으로써 본 연구 결과와 연계하여 왕제비꽃 생장에 영향을 미치는 새로운 환경요인을 규명할 수 있는 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.

적 요

본 연구에서는 한반도 멸종위기 야생생물 II급 왕제비꽃의 자생지 보전 및 개선방안을 마련하기 위해 왕제비꽃 생육지의 환경 특성을 파악하였고 개체 수에 영향을 미치는 주요 환경요인을 확인하고자 했다. 우리는 이를 위해 왕제비꽃 관련 문헌수집, 연구대상지 현지조사, 선행조사 결과 등을 토대로 공간분석을 실행하였고 왕제비꽃 개체 수와 생육지 환경 특성과 관련하여 32개 항목의 자료를 수집 하였다. 수집된 자료는 요인분석과 경로분석에 활용하였으며, 과학적 분석 과정과 결과에 기초하여 개체 수에 영향을 미치는 환경요인을 도출하였다. 더불어, 개체 수와 환경요인 사이의 상관관계를 검토하였다. 검토는 개체 수와 환경 특성에 관한 부분을 중심으로 고려하였고 평균 광량, 유기물 함량, 교목 높이, 교목 피도, 관목 피도, 토양 습도가 왕제비꽃 개체 수에 영향을 미치는 영향으로 파악되었다. 개체 수는 평균 광량과 음의 상관관계를 보였고, 유기물 함량, 교목 높이, 교목 피도, 관목 피도, 토양 습도와는 양의 상관관계를 나타내었다. 한편, 개체 수와 환경요인 간 인과 관계에 대한 반응을 나타내는 경로 분석 모델에서는 왕제비꽃의 결실률과 개체 높이가 강한 양의 상관관계를 보였다. 이와 같은 결과를 종합하면, 교목층이나 관목층의 높은 피도는 초본층이 울폐한 환경을 조성하고 이 과정에서 적당한 광량이 투과하여 토양 내 충분한 수분공급 및 유기물 함량을 유지할 수 있음에 따라 유리한 생육환경이 조성되며 왕제비꽃의 충분한 개체성장과 결실률로 이어진 것으로 판단된다.