서 론

한반도는 북반구 유라시아 대륙의 동쪽에 위치하고 삼 면이 바다로 둘러싸인 반도국이다 (Lee and Yim 2002). 반 도라는 지형적 특성으로 단위면적당 식물의 분포 비율 이 높으며 (Lee and Yim 2002;ME 2012;NIBR 2017, 2018, 2019;Kim and Park 2018;Kim et al. 2019a), 동고서저의 지 형과 수많은 섬으로 이루어져 분포역이 매우 복잡하다 (Kim et al. 2019a). 식물의 분포는 여러 요인에 의해 결정되 는데 특히 기후, 토양, 지형, 지질의 환경적 요인과 과거의 식생 이동 및 그 구성 종의 생태적 요인이 상호작용 과정 에서 일어난다 (Lee and Yim 2002;Kwon et al. 2012, 2014). 특이식물의 분포는 지형 및 지질과 밀접한 상관이 있는 것 으로 알려져 있다 (Lee et al. 2015;Kim et al. 2019a). 한반도 는 백두산 (천지), 한라산 (백록담), 용암 대지 (한탄강), 해 안 단구 (동해안), 해안 절벽 (백령도), 해안 사구 (신두리), 카르스트 (삼척, 정선 등), 곡류 (동강), 삼각주 (낙동강), 갯 벌 (서해안), 고층 습원 (용늪) 등의 특이한 지형뿐 아니라 선캄브리아시대의 지층에서부터 고생대와 중생대를 거쳐 신생대에 이르기까지 시대상의 지질과 더불어 다양한 암 석이 함께 분포한다 (Lee and Sunwoo 2010). 최근 특이 지 형 및 지질에 대한 경관생태학적 중요성이 부각함에 따라 다양한 연구가 시도되고 있다. 특히 곶자왈, 풍혈, 석호, 해 안사구, 고산습지, 도서 지역은 주변 환경과 구별되는 특성 으로 생물상적 연구가 진행되고 있으며 (Kim et al. 2019a, 2019b), 이러한 조사를 통해 미기록종 및 신종 등의 분포가 지속적으로 밝혀지고 있다 (NIBR 2016).

한반도의 현무암은 주로 신생대에 형성된 것으로 제3기 와 제4기로 구분한다. 제3기의 퇴적분지는 황해도의 2개 지역을 제외하고 주로 동해안을 따라 소규모로 분포하며, 제4기는 부분적으로 활동한 화산으로서 백두산을 비롯 하여 제주도, 울릉도 및 독도가 대표적인 곳이다 (Lee and Sunwoo 2010) (Fig. 1A). 이 지역의 식물상적 연구와 식물 도감 및 종 목록집은 주로 제4기에 형성된 백두산, 제주도, 울릉도 및 독도를 중심으로 수행되었으며, 화산암이라는 지질구조와 투수성으로 인해 특이식물의 분포 비율이 타 지역보다 높아 지역적 특이성과 고유성이 잘 반영되어 나 타나고 있다 (NIBR 2017). 특히 그 지역명을 딴 백두산, 울 릉, 우산, 섬, 한라, 제주, 탐라 등이 어두에 붙어 국명으로 명명된 식물들이 그러한 예이다.

강원도 고성군은 우리나라의 대표적인 신생대 제3기 알 칼리 현무암이 분포하는 지역이다. 고성의 제3기 현무암 은 북쪽으로부터 고성산 (298.5 m), 오음산 (290 m), 뒷배재 (225 m), 갈미봉 (105 m), 운봉산 (285 m) 등을 따라 산지의 5~7부 능선부에서 분화구가 메워진 둥근 돔 (dome) 형태 로 분포한다 (Koh and Yun 2005;Song 2009). 이 지역은 주 상절리가 특징적이며, 이들이 부서지고 쌓여 형성된 애추 (talus)와 함께 암괴류 (block stream)가 나타나는 독특한 자연경관을 지니고 있다 (GPNG 2020). 고성군은 제4기 현무암지대와 달리 분포 면적이 매우 협소하고 해발고도 가 낮으며, 내륙에 위치하는 관계로 연구자들에게 크게 주 목받지 못했던 장소이다. 따라서 제3기에 형성된 현무암 지대의 식물상적 연구는 매우 미흡한 실정이다.

본 연구는 제3기 현무암지대 중에서 고성군 토성면에 위치하는 운봉산의 관속식물 조사를 통하여 종조성의 특 징과 식물지리학적 중요성을 밝히고 지형 및 지질과의 상 관을 위한 기초자료 제공을 목적으로 수행하였다.

재료 및 방법

1. 조사지 개황

운봉산 (285 m)은 강원도 고성군 토성면 학야리, 운봉리 에 위치하며 (Fig. 1B), 단일 암봉 형태를 이루고 있다. 본 지역의 지질은 해발고도 100 m 내외의 산록부와 그 주변 완사면 부분에서 화강암이 분포하고 그 이상의 고도에서 현무암이 존재하는 독특한 지질학적 경관을 지니고 있다 (Kim 2011). 이 지역에서 기반을 이루는 흑운모 화강암은 고성과 속초에 걸쳐 남북방향으로 넓게 분포하는 중생대 쥐라기의 대보 화강암류이며, 중립질 또는 조립질의 입도 를 보인다 (Koh and Yun 2005;Song 2009).

본 지역은 과거 산불 (1996년 고성 산불)이 발생했던 곳 으로 산림 대부분이 소실되었다. 현재 나지화가 진행됐던 장소에서 다년생의 초본류와 싸리나무류, 참나무류의 관 목림이 출현하고 있어 식생 천이와 경쟁에 따라 점차 회복 하는 단계로 추정된다 (NIBR 2017).

고성군의 기후는 태백산맥이라는 지형적 특성으로 동 일 위도의 다른 지방보다 온난하고 가을과 겨울에 강수 량이 많은 편이다. 기후평년값은 기상청 속초기상대의 1981~2010년 자료를 바탕으로 한 연평균 기온은 12.2°C, 연평균 강수량은 1,402 mm, 월평균 일조시간은 177.5 hr로 나타났다 (KMA 2017).

본 지역의 식물구계는 지리학상으로 한반도 중부아구 (Lee and Yim 2002)이며, 식생은 냉온대 중부 (Yim and Kira 1975)에 해당되고 식생지리학적 분포는 대륙형으로서 한 반도아형의 중부/산지형에 속한다 (Kim 2006).

2. 연구방법

관속식물 조사는 2017년 3월부터 10월까지 총 8회에 걸 쳐 현지 조사를 수행하였으며, 조사지역 내에 생육하는 모 든 관속식물을 채집하고 건조표본으로 제작하여 국립생 물자원관 관속식물 표본수장고 (KB)에 보관하였다. 조사 는 등산로를 중심으로 산지, 능선, 평지, 계곡, 사면, 웅덩 이 등의 생태학적 주요 생육지를 포함하였으며, 일부는 등 산로를 벗어나 무작위로 채집하였다. 채집된 표본은 Lee (1980, 2003), Lee (1996a, b), Park (2009), Cho et al. (2016), Lee and Lee (2018), Kim and Kim (2018), Kim et al. (2018a) 등의 도감을 참고하여 동정하였다. 관속식물 목록은 확 증표본을 바탕으로 작성하고 속 이하의 계급은 알파벳 순으로 정리하였다 (Appendix 1). 목록 간소화를 위해 중 복 채집품은 대표의 번호 하나만을 부여하고, 식재된 분 류군은 국명 뒤에 식재를 표기하였다. 식물목록의 배열은 Cronquist (1981)의 분류체계를 따랐으며, 학명과 국명은 Kim et al. (2019c)에 준하여 작성하였다. 주요종의 선별은 한반도 고유종 (Chung et al. 2017a), 적색목록식물 (NIBR 2012), 식물구계학적 특정식물 (Kim et al. 2018b), 침입외래 식물 (Son et al. 2019)을 참조하여 제시하였다.

결 과

1. 관속식물 현황

운봉산에서 1,156점의 확증표본을 확보하고 분석한 결 과, 관속식물은 91과 256속 364종 7아종 33변종으로 총 404 분류군이 확인되었다. 양치식물은 9과 9속 11종 1변종의 12분류군, 나자식물은 2과 4속 5종의 5분류군, 피자식물 중 쌍자엽식물은 67과 170속 231종 7아종 19변종의 257분 류군, 단자엽식물은 13과 73속 117종 13변종의 130분류군 으로 구성되었다 (Table 1, Appendix 1). 이는 한반도 관속식 물 4,552분류군 (Kim et al. 2019c)의 8.9%, 강원도 관속식물 1,981분류군 (Oh et al. 2009)의 20.4%에 해당하였다. 식물목 록을 바탕으로 종 다양성이 높은 과 순으로는 국화과 (55분 류군), 벼과 (53분류군), 사초과 (40분류군), 콩과 (17분류군), 장미과 (16분류군), 마디풀과 (13분류군), 백합과 (13분류 군), 꿀풀과 (12분류군), 십자화과 (8분류군), 미나리과 (8분 류군)로 전체 관속식물 404분류군의 58.2%에 해당하였다.

기존 선행연구 (Paik and Shin 2009)에 기록된 관속식물 은 82과 228속 335분류군으로 확인되었으나, 이 목록에는 분류학적 이명, 중복 기재, 재배식물 등이 포함되어 있다. 따라서 문헌에 기록된 관속식물의 목록을 재검토하면, 전 체 335분류군 가운데 본 조사에서 미확인된 종은 121분류 군, 재확인된 종은 211분류군, 나머지 3분류군은 중복 기 재로 확인되었다.

문헌에서 미확인된 종 가운데 다닥냉이, 민들레는 국내 분포가 불확실하며 (Pak and Yang 2017;Kim et al. 2018a;Kim et al. 2019c), 사스래나무, 산벚나무, 당마가목, 개쑥부 쟁이, 물골취, 수리취 등은 북방계 식물로 주로 중부 이북 의 해발고도가 높은 곳 또는 북한지역에서만 확인된다 (Im 2017;Kim and Kim 2018). 새끼노루귀, 쑥부쟁이, 참마 등은 남방계 식물로 주로 중부 이남의 지역에 분포하며 (Chung and Chung 2015;Kim et al. 2018a), 산쑥, 네모골은 각각 울 릉도와 제주도지역에서만 확인된다 (Park 2012;Cho et al. 2016). 물갬나무, 혹느릅나무, 가새뽕나무, 좀꿩의다리, 털 조록싸리, 가는잎음나무, 체꽃, 백도라지, 가는잎왕고들빼 기 등은 개체변이에 의한 형질로 각각 물오리나무, 느릅나 무, 뽕나무, 큰꿩의다리, 조록싸리, 음나무, 솔체꽃, 도라지, 왕고들빼기의 분류학적 이명으로 다루고 있다 (Chang et al. 2017b;Kim et al. 2019c). 눈빛승마, 애기고추나물, 민눈양 지꽃, 괭이밥, 새팥, 머루, 쉽싸리, 가래, 비비추, 흑삼릉 등은 현지 조사를 통해 각각 세잎승마, 좀고추나물, 털양지꽃, 들 괭이밥, 좀돌팥, 왕머루, 산쉽싸리, 큰가래, 일월비비추, 긴 흑삼릉으로 확인되었다. 사철쑥, 개망초, 산비늘사초는 목 록에서 중복 기재로 확인되었다. 한편 은행나무, 향나무, 주 목, 수국, 딸기, 왕벚나무, 박태기나무, 등, 중국단풍, 단풍나 무, 홍단풍, 사철나무, 회양목, 헛개나무, 무궁화, 배롱나무, 왜당귀, 감나무, 왕쥐똥나무, 유카, 이대, 호밀 등은 인가, 무 덤, 논, 밭 주변에 식재 또는 재배하는 분류군으로 확인되었 다.

문헌에서 분포 가능성이 있는 굴참나무, 닭의덩굴, 흰여 뀌, 수영, 쇠비름, 미나리아재비, 나도냉이, 양지꽃, 벌노랑 이, 애기풀, 개머루, 음나무, 갈퀴덩굴, 갈퀴꼭두선이, 미국실 새삼, 선개불알풀, 초롱꽃, 뺑쑥, 벌씀바귀, 마 등은 전국에 분포하는 종으로 시기 및 경로를 달리한 보완조사가 이루 어지면 확인될 수 있을 것으로 생각된다.

본 조사에서 신규로 분포가 밝혀진 종은 193분류군이며, 이들은 식물목록에 별도로 표기하였다 (Appendix 1). 기존 연구 결과와 비교하여 유사한 경로와 조사일이 적음에도 많은 분류군이 새로 밝혀졌는데, 특히 양치과류, 사초과류 및 벼과류 식물에서 많이 추가되었다. 이는 야외 조사기법, 연구자의 능력, 시간 흐름에 따른 식생 변화 등의 요인이 작용한 것으로 생각된다.

운봉산은 과거 산불 (1996년 고성 산불)로 인해 나지화 된 장소가 대부분이며, 그 후 피해지 조림사업으로 튜울립 나무, 자작나무, 소나무류 등이 식재되었다 (Paik and Shin 2009;Choi et al. 2009). 산림은 관목림 등의 2차 초지와 더 불어 신갈나무와 소나무 잔존림, 일부 식재림이 혼재하고 가장 넓은 식피를 차지하는 군락은 신갈나무 등의 참나무 류다 (Choi et al. 2009;NIBR 2017). 산불 피해지역 가운데 식생 피복이 빈약한 지역은 천이에 의한 경쟁과 이입이 나 타나는 것으로 확인되었다 (NIBR 2017). 또한, 산림 훼손지 에 토착 식물들의 출현이 나타나고 있어 점차 회복하는 과 정에 있는 것으로 판단되었다.

2. 한반도 고유종

운봉산에서 생육이 확인된 한반도 고유종은 세잎승마, 외대으아리, 키버들 등의 총 6분류군이다 (Table 2, Appendix 1). 세잎승마는 강원, 경북, 충북의 산기슭에서 드 물게 관찰되는 종이나 자생지와 개체군은 풍부한 편이다 (NIBR 2012). 운봉산 정상부의 북사면에서 10여 개체가 산발적으로 생육하고 있다. 외대으아리와 털양지꽃은 양지 바른 등산로 주변을 따라 관찰되었으며, 키버들은 저지대 의 습지 및 웅덩이 주변에서 많은 개체가 확인되었다. 그늘 참나물은 암괴류 분포지 내 동북사면의 교목림 하층에서 10여 개체가 분포하였다.

3. 적색목록

적색자료집 (NIBR 2012)의 범주에 따라 취약종 (VU; Vulnerable) 에 큰잎쓴풀, 들통발 2분류군, 준위협종 (NT; Near Threatened)에 긴흑삼릉이 확인되었다 (Table 3). 큰잎쓴풀 은 태백산맥을 기점으로 동쪽인 강원과 경북지역에만 분 포하며, 전 세계적으로는 북한과 중국 동북지방, 러시아 우 수리 등의 동북아지역에 분포하는 희귀식물이다 (NIBR 2012). 기반암을 이루는 화강암 저지대의 등산로나 임도 주변에서 100여 개체가 산발적으로 생육하며, 자생지의 조 건에 따라 인위적 위협에 노출되어 있다. 들통발은 부유성 일년생 또는 다년생으로 물속줄기에 있는 포충낭으로 벌 레를 잡아먹는 식충식물이다 (NIBR 2012). 주로 경남 이북 의 연못, 논, 늪 등지에 드물게 생육한다 (Kim et al. 2018a). 운봉리 용천사 부근의 습지에서 소수 개체가 확인되었다. 준위협종인 긴흑삼릉은 제주도를 제외한 전국의 하천, 연 못, 습지 등지에 분포하는 수생식물이다 (Kim et al. 2018a). 학야리 및 운봉리 저지대의 웅덩이에서 각각 10여 개체, 30 여 개체가 관찰되었다. 학야리 자생지는 위협 요소에서 비 교적 양호한 편이나 운봉리는 농경지에 인접하여 논두렁 제초작업으로 인한 피해가 나타났다.

4. 식물구계학적 특정식물

식물구계학적 특정식물은 총 34분류군이 확인되었으며, 이 가운데 일부 지역에만 제한적으로 분포하여 식물지리 학적 가치가 높은 것으로 평가받는 IV등급 이상은 6분류군 으로 조사되었다 (Table 4). V등급은 큰잎쓴풀, 들통발 2분 류군, IV등급은 세잎승마, 진퍼리사초, 실피사초, 긴흑삼릉 4분류군이다. 그 외에 III등급은 외대으아리, 물고추나물, 좁쌀풀, 애기며느리밥풀, 솔체꽃, 큰가래 등 8분류군, II등급 은 꿩고비, 노랑제비꽃, 미역줄나무, 애기골무꽃, 붉은병꽃 나무, 산꿩의밥 등 12분류군, I등급은 느릅나무, 애기쉽싸 리, 참골무꽃, 큰엉겅퀴, 까락겨사초, 방울비짜루 등 8분류 군이다 (Appendix 1).

진퍼리사초는 주로 중부 이북의 동해안 바닷가 주변 모 래땅에서 생육하는 다년생의 식물로 땅속줄기가 한 방향 으로 길게 연속적으로 자란다 (Cho et al. 2016). 한 방향으 로 자라는 모습이 특이하며, 이러한 외형적 특성에 따라 관 상용으로 가치가 있다고 생각된다. 학야리 등산로 초입부 의 모래땅에 군생을 이루며 분포한다. 실피사초는 중부 이 북의 산지 활엽수림 및 초지에 생육하는 다년생의 식물로 땅속줄기가 길게 뻗으며 비스듬히 자란다 (Cho et al. 2016). 운봉리 등산로 주변 건조한 사면에 군생을 이루며 분포한 다. 한편 물고추나물, 큰가래, 애기골무꽃, 애기쉽싸리 등은 북사면 아래의 소하천에서 드물게 관찰되었다.

5. 외래식물

본 조사에서 확인된 침입외래식물 (Invasive Alien Plant)은 미국자리공, 돌소리쟁이, 들괭이밥, 문모초, 털큰참새귀리 등의 총 40분류군이 확인되었으며 (Table 5), 기존 연구에 기록된 외래식물 32분류군 (Paik and Shin 2009)보다 소폭 증가한 수치이다. 외래식물 가운데 생태계교란종은 애기수 영, 돼지풀, 단풍잎돼지풀, 미국쑥부쟁이 등 4분류군이 조 사되었다. 우리나라에 분포하는 침입외래식물 375분류군 (Son et al. 2019)을 기준으로, 귀화율 (NI; Naturalized Index, 외래식물의 분류군 수/관속식물의 총 분류군 수×100)은 9.9%로 산출되었다. 이러한 수치는 고성군 지역의 외래식 물 귀화율 9.5% (Lee et al. 2011)과 비슷한 결과이다.

운봉산의 외래식물은 대부분이 군부대, 농경지, 경작지, 소하천 등의 저지대에 집중적으로 분포하는 특성을 보였 다. 또한, 일부 일년생의 외래식물은 산림 내 산불 피해지 역을 중심으로 출현 비율이 높게 나타났다. 이러한 이유는 환경 적응력이 뛰어난 외래식물이 토착 식물과의 식생 경 쟁에서 우위를 점하고 있기 때문이다 (NIBR 2017). 외래 식물의 관리는 물리적, 생물적, 화학적 등의 방안이 제시 되고 있으나, 생물화학적 방법은 주변 생태계에 미치는 영 향을 고려하여 신중한 접근이 필요하고, 식물의 발생 초기 단계에 물리적 제거가 간단하면서 효율적인 방안이 될 수 있다 (Song and Park 2019).

고 찰

신생대는 약 6,500만 년 전부터 현재까지의 지질시대로 200만 년 전을 기준으로 제3기와 제4기로 나뉜다 (Kong 2007). 국내에서 제3기 현무암은 신생대에 형성된 것으로 백령도, 강원도 고성, 경북 포항시, 경주시 감포~울산시 정 자 등지에 분포하며, 이 가운데 백령도를 제외한 모두는 동해안을 따라 분포한다 (Koh and Yun 2005;Song 2009;Kim 2011). 이들은 제3기 마이오세에 관입 또는 분출된 것 으로 제4기의 형성된 지역에 비해 침식, 삭박된 정도가 심 한 편이다 (Koh and Yun 2005;Kim 2011).

강원도 고성은 제3기 알칼리 현무암이 분포하는 지역으 로 북쪽으로부터 고성산 (298.5 m), 오음산 (290 m), 뒷배재 (225 m), 갈미봉 (105 m), 운봉산 (285 m) 등이 산지의 5~7 부 능선부에서 분화구가 메워진 둥근 돔 (dome) 형태로 나 타난다 (Koh and Yun 2005;Song 2009). 제3기 현무암에 특 이적으로 나타나는 지표종, 선호종 및 표징종으로 판단할 식물은 관찰되지 않았지만, 해발고도가 평균 240 m 내외 로 현저히 낮음에도 불구하고, 중부 이북 또는 해발고도가 높은 지역에 주로 분포하는 세잎승마, 지리강활, 그늘참나 물, 큰잎쓴풀, 애기며느리밥풀, 들통발, 까치고들빼기, 진퍼 리사초, 실피사초 등 다수의 북방계 식물이 확인되었다. 또 한, 일부 저지대에는 중부 이남에 주로 분포하는 모기방동 사니, 너도고랭이, 잔디바랭이 등의 남방계 식물이 확인되 었다. 이러한 식물군들의 공존은 서쪽이 태백산맥이라는 장벽에 가로막혀 있는 지형적 특성과 식물 집단의 구성변 화가 느리게 진행되는 건조한 토양층이 넓게 분포하는 토 양적 특성, 그리고 비교적 따뜻한 동해안의 겨울철 기후적 특성이 복합적으로 작용하여 이들의 생육이 가능한 것으 로 추정된다 (NIBR 2017).

운봉산은 화강암과 현무암이 공존하는 시대상의 독특 한 지질학적 자연경관을 이루고 있다. 이러한 특이현상 으로 그 일대가 국가지질공원으로 지정되었다 (GPNG 2020). 최근 시대상의 지질 및 지형과 관련한 식물의 분포 연구가 활발히 진행되고, 그 잔존집단을 통해서 과거 식생 의 분포범위를 추론하는 데 이용한다 (Kim et al. 2014;Kim et al. 2019a, 2019b). 또한, 현재 잔존집단의 식물 분포를 통 해서 과거 지질 및 지형을 역으로 추적하기도 한다 (Kong and Lim 2008). 따라서 운봉산의 체계적인 보전은 특정 식 물만을 대상으로 하기보다는 지질 및 지형과 연계한 방안 이 필요하다. 운봉산이 가지는 특수한 자연 유산을 토대 로 기후, 지리, 생물, 생태, 역사, 문화적 가치를 함께 보전 하는 동시에 연구, 교육할 수 있는 지오사이트 (geosite)의 활용 (Kim et al. 2016)과 널리 알릴 수 있는 지오투어리즘 (geotourism)의 운영 방식도 고려해 볼 필요가 있다 (Yoon and Kim 2015).

본 연구에서는 운봉산의 식물상적 조사를 통하여 그 지 역의 식물지리학적 특성을 밝히고 독특한 자연경관을 이 루는 지질 및 지형과 상관관계를 분석하고자 하였다. 제3 기 알칼리 현무암의 지표로 칭할 대표식물은 분포하지 않 았지만, 남·북방계 식물이 공존하고 식물지리학적으로 중 요한 위치라는 유의미한 결과를 얻었다. 최근 경관생태학 적 보존의 중요성이 강조되면서 생태계 다양성의 보전정 책과 관리방안을 수립하기 위한 기초자료와 정보제공에 활용될 것으로 기대한다.

적 요

본 연구는 현무암지대 운봉산의 관속식물상을 밝히고 주요 식물을 조사하였다. 2017년 3월부터 10월까지 총 8 회에 걸쳐 조사한 결과, 관속식물은 91과 256속 364종 7아 종 33변종으로 총 404분류군이 확인되었다. 운봉산은 온 대 중부지역에 속하고 침엽수와 낙엽활엽수 혼합림으로 산지의 대부분은 신갈나무 - 소나무가 우점하며, 2차림으 로 구성된다. 운봉산에서 새로이 확인된 식물은 193분류 군, 한반도 고유종은 6분류군, IUCN 평가기준에 따른 적 색목록식물은 3분류군, 식물구계학적 특정식물은 34분류 군이 확인되었다. 침입외래식물은 40분류군이며, 귀화율 9.9%로 나타났다. 운봉산은 다양한 식물들과 지형 요소들 이 주요 경관을 이루고 있다. 본 연구를 통해 조사지 내의 화강암, 현무암 애추, 건조한 능선, 계곡, 웅덩이, 습지, 하천 등의 다양한 환경적 요인이 종조성과 분포에 영향을 미치 는 것으로 파악되었다.