서 론

논은 우리나라 농경지 면적 (1,595,614 ha) 중 52.9% (844,265 ha)를 차지하며 대표적인 주식인 벼 (Oryza sativa L.)를 재배하는 중요한 공간이다 (Statistics Korea 2018). 논은 경작지로써 식량자원의 생산뿐만 아니라 홍수조절, 토양침식 방지, 수질 정화, 수자원 함양, 경관 유지, 기후조 절, 생물다양성 보전 등 다양한 생태계서비스를 제공한다 (Kleinhenz et al. 1996;Hidaka 1998;David 2006;Kim et al. 2006;Natuhara 2013;Luo et al. 2014). 생물다양성 보전 측 면에서 논의 중요성은 Ramsar COP10을 통하여 국제적으 로 대두되었다. Ramsar COP10 결의문 X.31에서 논을 람 사르 습지 유형 중 인위적 습지에 포함하고 있다 (Ramsar 2008). 이러한 람사르 결의문은 CBD COP10에서도 인정 되었다 (CBD 2010).

일반적으로 농경지 식물상은 지리적 위치에 따른 기후 적 차이와 계절적 변화, 토양의 종류 및 영농활동 (제초 제 처리나 풀베기, 경운, 시비 등)의 방식에 영향을 받는다 (Hirose and Yagi 1966;Ueki et al. 1977;Ito et al. 1987). 한편 습지의 특성을 가지는 논은 다양한 수분 조건의 서식지 유 형을 가지기 때문에 상대적으로 건조한 밭 경작지와는 출 현 식물에 차이를 나타낼 뿐만 아니라 다양성도 높다 (Kim and Nam 1998;Yasuda and Shibayama 2002;Oh et al. 2008).

우리나라에서 1980년 이후 논 생태계를 대상으로 한 출 현 식물을 기록한 연구는 대부분이 벼와 경합을 하는 논 잡초를 방제하기 위한 기초자료 수집의 목적으로 수행되 었기 때문에 대부분 본답 내에 발생하는 식물만을 대상으 로 하였다 (Oh et al. 1981;Park et al. 1995;Kim et al. 1997;Kim et al. 1998;Kang et al. 2001;Kuk et al. 2002;Ha et al. 2014;Lee et al. 2017). 하지만, 넓은 의미에서 논 생태계 는 본답뿐만 아니라 논둑, 수로, 둠벙 등 다양한 서식지 유 형을 포함한다. 본답 이외의 서식지 유형인 논둑 (Oh et al. 2008), 둠벙 (Kim et al. 2016;An et al. 2017), 수로, 논 습지 전반 (Kim and Nam 1998;Kim et al. 2018)에 대한 식물상 을 조사한 연구는 상당히 적은 실정이다.

최근 농업생태계의 생물다양성 측면이 주목받고 있는 상황에서 본답 이외에 논 습지에 포함될 수 있는 논둑, 둠 벙, 수로 등은 다양한 식생 형성에 중요한 역할을 한다 (Oh et al. 2008;Kim et al. 2018). 특히, 논둑과 논둑 사면은 관 리 유형이나 위치 및 방향에 따라서 다양한 식물이 출현 한다 (Yamaguch and Umemoto 1996;Yasuda and Shibayama 2002).

본 연구에서는 전국을 대상으로 논둑을 포함한 논 경작 지 (본답, 논둑, 논둑 사면)에 출현하는 식물의 다양성을 확 인하고, 이들의 생활형 특성을 밝혀 향후 논 생태계의 생 물다양성 증진 방안 마련을 위한 기초자료로 제시하고자 하였다.

재료 및 방법

조사지역은 전국을 대상으로 제주도 (1지역)를 제외한 도별 4지역에 분포하고 있는 논을 대상으로 하였다 (Fig. 1). 제주도에는 현재 대규모로 벼를 재배하는 지역은 하논 1곳만이 남아있다 (Kim et al. 2018). 각 조사지역에서 인접 하지 않는 3개의 필지를 임의로 선정하였다.

식물상 조사는 2016년 6월과 8월 총 2차례 수행하였다. 선정된 조사지역 전체를 도보로 다니며 본답, 논둑 및 논 둑 사면에 출현한 식물종을 육안으로 확인하여 기록하였 다. 조사지역에서 미동정된 식물은 채집 또는 사진을 촬 영하여 실험실에서 식물도감 (Lee 1980, 2003;Lee 1996a, b;Park 2009)을 이용하여 동정하였고, 학명과 국명은 국 가표준식물목록 (www.nature.go.kr)을 기준으로 표기하였 다. 출현한 식물종의 생활형 (life form)은 Raunkiaer (1934) 와 Numata (1970)의 방법으로 국내 식물종에 적용하 여 Lee (1996b)가 제시한 생활형, 번식형 (지하기관형, 산 포기관형), 생육형으로 구분하여 정리하였다. 귀화식물 의 목록, 귀화도 등급, 귀화시기는 국가생물종지식정보시 스템 (www.nature.go.kr)을 기준으로 하였다. 도시화지수 (Urbanization index)는 Yim and Jeon (1980)이 제시한 방 법, 귀화율 (Naturalization index)은 Numata (1975)가 제시 한 방법을 이용하여 산정하였다.

귀화도 등급 (Naturalized index)은 1~5등급으로 구분할 수 있다 (Kariyama and Kobatake 1988). 1등급은 희귀하게 분포하고, 2등급은 국지적으로 분포하고, 3등급은 널리 분 포하나 개체수는 많지 않고, 4등급은 국지적으로 분포하 나 개체수가 많고, 5등급은 널리 분포하고 개체수도 많은 것을 나타낸다. 귀화시기 (Introduction period)는 1기 (개항 이후~1921년) 2기 (1922년~1963년) 및 3기 (1964년~현 재)로 구분하였다.

결과 및 고찰

1. 식물상

식물상 조사 결과, 관속식물은 59과 219속 350종 4 아종 30변종 5품종으로 총 389분류군으로 조사되었다 (Appendix 1). 본 조사 결과는 전국을 대상으로 본 연구 와 유사한 규모로 조사한 밭 경작지 (539분류군, Kim et al. 2016)보다 낮은 수준이었다. 그 이유 중 하나로 작물 의 다양성을 들 수 있을 것이다. 즉, 특정한 좁은 지역 내에 서 논 경작지는 밭 경작지보다 다양한 수분 조건을 나타 내기 때문에 밭 경작지보다 다양한 식생이 형성 될 수 있 다 (Yamaguch and Umemoto 1996;Yasuda and Shibayama 2002). 하지만, 전국 수준에서 보면, 논 경작지는 전국적으 로 벼라는 하나의 작물을 재배하는 공간이며, 밭 경작지 는 다양한 작물을 재배하는 공간이다. 따라서, 전국 수준에 서 논과 밭 경작지를 비교하면 재배하는 작물이 다양한 밭 이 다양한 환경조건을 나타내게 되며 이러한 다양한 환경 조건에는 다양한 식물종이 출현하게 된다. Ha et al. (2014) 은 전국 논을 대상으로 식물상을 조사한 결과 총 28과 90 분류군을 보고하였다. Ha et al. (2014)의 결과와 비교하면 본 조사에서는 299분류군을 더 확인한 것이다. 이러한 원 인으로는 조사 방법의 차이에서 확인할 수 있다. Ha et al. (2014)는 논둑을 제외한 본답에 출현한 식물종 만을 대상 으로 조사하였다. 두 연구 결과를 단순히 비교하여도, 논둑 이 본답보다 훨씬 많은 식물종이 서식한다는 것을 알 수 있다. Kim et al. (2015)은 밭 경작지에서도 주변부의 식물 다양성이 중요함을 제시하였다.

과별 분포현황을 살펴보면, 벼과 (Gramineae)가 가장 많은 76분류군 (19.5%)을 차지하였고, 다음으로 국화과 (Compositae)가 61분류군 (15.7%)으로 높게 나타났으며, 콩과 (Leguminosae) 32분류군 (8.2%), 사초과 (Cyperaceae) 27분류군 (6.9%), 마디풀과 (Polygonaceae) 15분류군 (3.8%), 현삼과 (Scrophulariaceae) 12분류군 (3.1%)으로 나 타났다 (Table 1). 경작 논을 대상으로 한 다른 연구에서도 벼과가 차지하는 비율이 높은 것으로 나타냈지만 (Ha et al. 2014;Kim et al. 2018), 상대적으로 건조한 밭 경작지 (Park et al. 2003;Kim et al. 2015)와 과수원 (Park et al. 2005)에서 는 국화과가 많은 것으로 나타났다.

종별 출현빈도를 보면 (Appendix 1), 바랭이 (Digitaria ciliaris (Retz.) Koel.)와 돌피 (Echinochloa crus-glli (L.) P. Beauv.)가 모든 조사지역에서 확인되어 가장 높은 출현빈 도 (100%)를 나타냈다. 다음으로는 깨풀, 미국가막사리, 뚝 새풀이 97.0%, 속속이풀, 여뀌바늘, 좀개구리밥이 93.9%, 주름잎이 90.9%, 자귀풀, 한련초, 닭의장풀이 87.8%, 쑥, 개 망초, 금방동사니가 84.8%, 사마귀풀이 81.8%로 높게 나타 났다. 밭 경작지를 대상으로 한 여러 연구 결과에서도 출 현빈도가 가장 높은 종은 바랭이이며, 이외에도 깨풀, 쑥, 닭의장풀, 쇠비름, 개망초, 망초 등이 높은 출현빈도를 나 타냈다 (Kim et al. 1992;Choi et al. 2009;Kim et al. 2015). 본 연구에서는 밭 경작지의 서식지 특성을 나타내는 논둑을 포함하여 조사하였기 때문에 바랭이, 깨풀, 닭의장풀, 쑥, 개망초 등이 동일하게 높은 빈도로 출현하였고, 이외에도 습윤한 서식지 조건을 선호하는 돌피, 미국가막사리, 뚝새 풀, 속속이풀, 여뀌바늘, 좀개구리밥, 자귀풀, 한련초, 사마 귀풀 등도 높은 출현빈도를 나타냈다.

2. 생활형

본 조사지역에서 출현한 389분류군에 대한 Raunkiaer의 생활형 분석 결과, 일년생식물 (Th)이 210분류군 (54.0%) 으로 가장 많이 조사되었으며, 다음으로 반지중식물 (H) 86 (22.1%), 다년생수생식물 (HH) 32분류군 (8.3%), 지중 식물 (G) 29분류군 (7.5%), 지표식물 (Ch) 18분류군 (4.6%), 목본성식물 (M, MM, N) 14분류군 (3.6%) 순으로 나타났다 (Table 2). 논 경작지뿐만 아니라 다른 농경지 유형에서도 일년생식물의 비율이 다년생식물보다 높은 것으로 나타 났다 (Park et al. 2005;Ha et al. 2014;Kim et al. 2015;Kim et al. 2018). 경작 중인 논은 일년생식물의 비율이 높지만, 휴 경하게 되면 점진적으로 일년생식물이 다년생식물로 대 치된다 (Kang et al. 2003;Kim et al. 2010;Shim et al. 2015).

교란지수 (Distribution index)는 전체 출현식물 종수에 대한 지표식물과 일년생식물 종수를 합한 값의 백분율로 산출하며, 서식지의 안정성에 대한 상대적 평가를 가능하 게 하는 값으로서 그 값이 높을수록 서식처가 불안정하다 는 것을 의미한다 (Benabdelmoumence et al. 2014). 논 경작 지의 교란지수는 58.6%로 밭 경작지 주변부 (55.0%, Kim et al. 2015) 및 휴경논 (41.8%, Kim et al. 2010)보다 높은 것 으로 나타났다. 이는 논 경작지가 상대적으로 불안정하다 는 것을 나타낸다. 일반적으로 논 경작지는 경운, 써레질, 논둑 바르기 등 연중 인위적 간섭이 활발하게 이루어지고 있다.

번식형 중 지하기관형은 지하나 지상에 연결체를 만 들지 않고 단립하는 R5유형을 포함한 식물이 243분류군 (62.5%)으로 가장 많이 출현하였고, 다음으로 근경이 옆 으로 가장 좁게 벋는 R3식물이 110분류군 (28.3%)으로 많 이 출현하였다 (Table 3). 산포기관형은 특별한 산포기관이 없이 중력에 의해 모체 주변에 종자가 떨어져 번식하는 중 력산포형 (D4)을 가진 식물이 251분류군 (64.5%)으로 가 장 많았고, 다음으로 종자가 가볍고 관모와 같은 부속체 를 가지고 있어 바람이나 물에 의해 쉽게 산포되는 풍수산 포형 (D1)을 가진 식물이 126분류군 (32.4%)을 차지하는 것으로 확인되었다 (Table 4). 두 가지 산포형을 함께 가지 는 조합형의 산포형은 65분류군 (16.7%)으로 나타났다. 이 러한 결과는 상대적으로 안정적인 산림 (8.1%, Kang et al. 2006)보다 매우 높았고, 밭 경작지 주변부 (14.4%, Kim et al. 2015)보다도 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과를 보 아도 논 경작지의 교란 정도가 다른 서식지보다 높은 것으 로 판단할 수 있다.

생육형은 줄기가 많이 모여 그루를 만드는 총생형 (t) 이 91분류군 (23.4%), 지상부 줄기의 중심 축이 확실한 직 립형 (e)이 88분류군 (22.6%)으로 높게 나타났다 (Table 5). 습지 서식지 특성을 나타내는 휴경논이나 다른 논을 대상 으로 한 연구에서도 총생형의 비율이 높은 동일한 결과를 나타냈다 (Paik et al. 2009;Kim et al. 2010;Kim et al. 2018). 하지만, 상대적으로 건조한 다른 유형의 생태계에서는 직 립형이 높은 것으로 나타났다 (Kang et al. 2006;Kim et al. 2015). 따라서, 우리나라 논 경작지에 출현하는 식물의 생 활형은 Th-R5-D4-t로 나타낼 수 있다. 이러한 생활형 유형 은 휴경논을 포함하여 습지 서식지의 특성을 나타내는 것 으로 판단된다 (Na et al. 1996;Paik et al. 2009).

3. 특정식물

1) 희귀식물

국립수목원이 지정한 희귀식물에는 쥐방울덩굴 (Aristolochina contorta Bunge), 낙지다리 (Penthorum chinense Pursh), 벗풀 (Sagittaria sagittifolia subsp. leucopetala (Miq.) Hartog), 물질경이 (Ottelia alismoides (L.) Pers.), 물잔디 (Pseudoraphis ukishiba Ohwi), 창포 (Acorus calamus L.) 등 6과 6속 6분류 군이 확인되었다.

2) 귀화식물

우리나라 논 경작지에 출현한 식물 총 389분류군 중 귀 화식물은 15과 54속 76종 3변종1품종으로 총 80분류군 (18.2%)이었다 (Table 6). 논 경작지에 출현한 귀화식물의 과별 분포현황을 살펴보면, 국화과가 28분류군 (35.0%)로 가장 많이 출현하였다 (Table 6). 다음으로 벼과 16분류군 으로 높게 나타났고, 메꽃과 6분류군, 콩과 5분류군, 비름 과 4분류군으로 나타났다. 우리나라 밭 경작지에서도 국 화과가 귀화식물 중 가장 많은 분류군 (30.3%)을 차지하는 것으로 나타났다 (Kim et al. 2016). 이러한 이유는 국화과 식물의 종자 생산력과 종자 산포능력이 높기 때문으로 판 단된다. 우리나라 논 생태계에 출현빈도가 가장 높은 귀화 식물 종은 미국가막사리 (97.0%)로 나타났으며, 그다음으 로 개망초 (84.8%), 망초 (78.8%), 토끼풀 (63.6%), 서양민들 레 (63.6%), 소리쟁이 (60.6%), 유럽점나도나물 (60.6%), 큰 개불알풀 (48.5%) 순으로 나타났다 (Table 6). 종 수준에서 도 미국가막사리, 개망초, 망초, 서양민들레와 같이 국화과 에 속하는 식물의 출현빈도가 상위를 차지하였다. 농경지 나 생활주변에서 계속해서 증가하는 귀화식물에 대해 농 경지에서는 화학적 방제기술이 적용이 가능하나 생활주 변의 귀화식물은 친환경적 방제가 필요하다. 최근에 돼지 풀잎벌레를 적용한 생태계교란식물인 국화과의 돼지풀에 대한 생물학적 방제 가능성은 친환경적 방제의 새로운 방 법으로 기대해 볼 수 있을 것이다 (Kim et al. 2017)

논 경작지의 도시화지수는 24.8%로 자연생태계인 밀양 산들늪 2.8% (You et al. 2009), 울산 무제치늪 1.3% (Park et al. 2011), 가야산국립공원 14.6% (Lim and Hwang 2006), 충북 백운산 4.33% (You et al. 2003), 광주광역시 도심 하 천 14.2 (Lim et al. 2004)보다 매우 높은 것으로 나타났다. 조사 범위를 나누어서 도별로 도시화지수를 산출하면, 경 기도 12.1%, 강원도 5.9%, 충청남도 8.7%, 충청북도 9.6%, 전라남도 11.8%, 전라북도 7.4%, 경상남도 5.6%, 경상북도 9.3%, 제주도 5.9%로 나타났으며, 이러한 값은 조사지역 의 지리적 여건을 어느 정도 반영하고 있는 것으로 판단 된다. 특히 도시화지수는 인구밀도가 가장 높고, 교통이 집 중된 경기도에서 가장 높았다. 전국 논 생태계의 귀화율은 20.6%로 나타났으며, 도별로 보면 경기도 17.1%, 강원도 17.6%, 충청남도 17.2%, 충청북도 16.6%, 전라남도 24.4%, 전라북도 17.6%, 경상남도 18.8%, 경상북도 31.9%, 제주도 21.8%로 나타났다. 이는 백운산 3.0% (You et al. 2003), 축 령산 4.4% (Lee et al. 2002), 가야산 4.1% (Lim and Hwang 2006), 산들늪 3.4% (You et al. 2009) 및 무제치늪 2.0% (Park et al. 2011)에 비하여 매우 높은 것으로 나타났다.

전국 논 생태계에 출현한 귀화식물 중 귀화시기가 상 대적으로 최근인 3기에 해당하는 분류군이 총 39분류군 (48.8%)로 가장 높았고, 1기는 32분류군 (40.0%), 2기는 9 분류군 (11.3%)으로 나타났다 (Table 6). 귀화도에서는 귀 화도 1등급 (희귀하게 분포)이 5분류군, 2등급 (국지적으 로 분포하고 개체수 적음)이 16분류군, 3등급 (널리 분포 하나 개체수는 적음)이 18분류군, 4등급 (국지적으로 분포 하고 개체수 많음)이 16분류군, 5등급 (널리 분포하고 개 체수 많음)이 25분류군으로 나타났다 (Table 6).

논 경작지는 농촌에서 생물이 생존할 수 있는 서식공 간으로 중요한 역할을 하고 있다. 물대기를 반복하는 논 과 물을 지지하는 논둑은 같은 공간이지만 서로 다른 환 경을 가지고 있으며 발생하는 식물도 차이가 있다. 전국의 논에서 발생하는 귀화식물은 7종으로 알려져 있지만 논 둑을 포함하면 훨씬 많은 귀화식물이 존재한다 (Kim et al. 2018). 논 경작지의 생태적 기능이나 관리측면에서 논이 가지고 있는 역할 뿐아니라 논둑과 주변부의 생태적 기능 에 대한 접근도 필요할 것으로 판단된다.

적 요

논 경작지는 인위적 습지로서 생물다양성 유지에 중요 한 역할을 한다. 본 연구에서는 국내 논 경작지에 출현하 는 식물종의 종조성 및 그 특성을 밝히고자 하였다. 식물 상 조사는 전국을 대상으로 33개 지역에서 2016년 6월과 8월 두 시기에 수행되었다. 그 결과, 관속식물은 51과 219 속 350종 4아종 30변종 5품종으로 총 389분류군으로 조사 되었다. 과별 분포현황은 벼과가 가장 많은 76분류군을 차 지하였고, 다음으로 국화과 61분류군, 콩과 32분류군, 사초 과 27분류군, 마디풀과 15분류군, 현삼과 12분류군으로 나 타났다. 종별 출현빈도는 바랭이와 돌피가 100%로 가장 높았고, 다음으로 깨풀, 미국가막사리, 뚝새풀, 속속이풀, 여뀌바늘, 좀개구리밥, 주름잎, 자귀풀, 한련초, 닭의장풀, 쑥, 개망초, 금방동사니, 사마귀풀이 높게 나타났다. 우리나 라 논 경작지에 출현한 식물의 생활형 조성은 일년생식물- 단립식물-중력산포형-총생형 (Th-R5-D4-t)로 나타났다. 희 귀식물로는 쥐방울덩굴, 낙지다리, 벗풀, 물질경이, 물잔디, 창포 6분류군이 확인되었다. 귀화식물은 15과 54속 76종 3 변종 1품종으로 총 80분류군이 확인되었고, 도시화지수는 24.8%, 귀화율은 20.6%를 나타냈다.