1. 서 론

한반도는 북반구 유라시아 대륙의 동쪽에 위치하고 삼 면이 바다에 둘러싸여 있다 (Lee and Yim 2002). 전 국토 의 약 64%가 산지로 이루어져 있으며, 온대 기후구에 속 하는 특성으로 사계절이 뚜렷하고 다양한 생물상과 아름 다운 자연환경을 보유하고 있다 (Shin 1995;ME 2012). 우 리나라는 생물다양성이 낮은 반도 국가라는 지리적 특성 을 가지고 있지만, 단위 면적에 비해 생물종이 풍부하고 분포역이 매우 복잡한 것으로 알려져 있다 (Lee and Yim 2002;Kim et al. 2020). 이러한 생물의 분포학적 특징은 산간지대, 평야지대, 해안, 도서 등의 지형학적 요건, 석 회암, 사문암, 현무암, 화강암 등의 지질학적 요건, 난대에 서 한대에 이르는 기상학적 요건 등이 복합적으로 작용된 결과이다 (Lee and Yim 2002;Kim et al. 2014;Kim et al. 2019b). 식물의 분포는 지형, 지질, 토양, 기후 등의 무생물 학적 환경과 과거 기후변천에 따른 식생 이동에 의해 이 루어진다 (Kim et al. 2014;Kim et al. 2019b). 이들은 산림 생태계의 가장 기초적인 생산자로서 다른 생물들의 분포 에 영향을 주기 때문에 주요 환경요인을 규명하는 일은 필 수적이다 (Grytnes and Vetaas 2002;Park et al. 2020). 식 물은 온도에 대한 생리적인 호적 범위를 가지고 있어 해 발고도에 따른 수직분포에서 차이가 나타나며 (Yim 1977;An et al. 2017), 특히 산림 내 고도구배는 호적 범위가 극 히 좁은 종들이 생육하는 환경조건을 이해하는 데 있어 매 우 유용하다 (Park et al. 2020). 또한 산림생태계에서의 고 도는 온도, 습도 등 환경구배를 유발해 종 풍부도와 분포 에 영향을 미치는 주요소로 작용하며 (Lenoir et al. 2008;Cirimwami et al. 2019), 고도상승에 따른 식물의 분포는 명확히 규명되지 않았으나, 온도, 강수량, 토양, 지형 등이 연관된 것으로 알려져 있다 (McCain 2009).

우리나라는 지난 40년 (1980~2019)간 연평균기온은 약 1.4°C 상승하여 전 세계의 평균 증가율을 초과하였 다 (Moon et al. 2020). 기후변화에 대한 종과 개체군의 반응은 생물·비생물적 요인에 따라 다양하게 나타나며 (Dawson et al. 2011), 분포 이동은 가장 대표적인 종의 적 응 반응으로 여겨진다 (Parmesan and Yohe 2003;Chen et al. 2011). 한반도에서는 이미 온도 상승에 따른 난·온대 상록활엽수의 북상 (Yun et al. 2011;Shin et al. 2022), 아 고산대 침엽수림의 감소 (Kim et al. 2019a) 등 관속식물 의 분포 변화가 보고되고 있다. 기후변화는 식물의 적응력 과 광합성능이 저하되고 식생의 분포 변화를 야기할 뿐만 아니라 생물다양성의 패턴을 예측하는 데 어려움을 준다 (Hawkins et al. 2003;Rowe 2009;Park et al. 2020). 그러 므로 미래 기후변화로 유발되는 생물종의 분포 반응을 연 구하기 위해서는 현재의 종이 생육하고 있는 분포 범위에 대한 기초자료 구축이 필수적이다. 최근 이러한 연구기법 을 바탕으로 우리나라 핵심 생태축인 백두대간을 중점으 로 한 관속식물의 현황과 수직분포에 대한 연구가 수행되 고 있다 (Shin et al. 2021).

본 연구에서는 백두대간 덕유산 권역에 속하는 각호산 을 대상으로 관속식물의 고도별 수직분포에 대한 기초자 료를 구축하고자 한다.

2. 재료 및 방법

2.1. 조사지 개황

각호산 (1,202 m)은 충청북도 영동군 용화면 조동 리와 상촌면 고자리, 둔전리, 물한리, 대해리, 상도대 리에 위치하며, 지리적으로 북위 36°03ʹ~36°08ʹ, 동경 127°50ʹ~127°53ʹ 사이에 자리한다 (Fig. 1). 이 지역은 해 발고도 1,000 m 내외의 봉우리들로 이루어진 산악지형이 며, 소백산맥의 북쪽에 해당된다 (Kim et al. 2006). 각호산 은 백두대간 덕유산 권역의 한 봉우리로 북동쪽의 황악산 (1,111 m), 서쪽의 백하산 (634 m), 남쪽의 덕유산 (1,614 m)으로 연결된다. 또한 민주지산 (1,241 m), 석기봉 (1,242 m), 삼도봉 (1,178 m)과 능선으로 이어지며, 각 봉우리 사 이에는 깊은 계곡이 형성되어 물한계곡으로 합수된다 (Kim et al. 2006). 지질은 선캄브리아기에 형성된 변성암 류이며, 사질 양토가 깊게 침적되어 있다. 토양의 평균 함 수량은 32%에 달해 건기에도 계곡이 마르지 않는 편이다 (Kim et al. 2006). 영동군의 지역은 내륙에 위치하여 한서 의 차가 심한 대륙성 기후를 보인다. 이 지역의 최근 5년 (2014~2018)간 평균기온은 12.2°C, 평균강수량은 1,071 mm였다 (YDG 2022). 이러한 평균기온은 지난 과거 5년 (1999~2003)간 대비 0.8°C 상승한 수치이다.

2.2. 연구방법

관속식물과 고도별 수직분포 조사는 2022년 5월부터 2022년 9월까지 총 3회에 걸쳐 현지 조사를 수행하였다 (Table 1). 각호산에 생육하는 관속식물을 채집하고 건조 표본으로 제작하여 국립백두대간수목원의 표본관 (KBA) 에 보관하였다. 관속식물 조사는 전 지역의 등산로를 중 심으로 능선, 계곡, 사면 등을 포함하고 일부는 도로를 따 라 채집하였다. 고도별 수직분포 조사는 물한계곡∼박골 ∼정상구간을 대상으로 등산로를 따라 좌우 5 m 반경에 서 출현하는 모든 종에 대해 GPS 장치를 이용하여 위치 및 고도 정보를 수집하였다. 식물의 동정은 Lee (1980), Lee (1996), Park (2009), Cho et al. (2016), Lee and Lee (2018), Kim and Kim (2018), Kim et al. (2018) 등 도감 을 참조하였다. 관속식물의 목록은 증거표본과 일부는 화상 자료를 바탕으로 작성하고 속 이하의 계급은 알파 벳순으로 정리하였다 (Appendix 1). 목록 간소화를 위해 중복 채집품은 대표번호 하나만을 부여하고, 식재된 분 류군은 국명 뒤에 식재를 표기하였다. 식물의 학명, 국 명, 배열은 국가표준식물목록 (KNA 2020, 2021a)을 따 랐으며, 주요 식물의 선별은 희귀식물 (KNA 2021b), 한 반도 특산식물 (Chung et al. 2017), 식물구계학적 특정식 물 (NIE 2018), 북방계 식물 (Amarsanaa et al. 2020), 외 래식물 (KNA 2021a), 생태계교란식물 (NIE 2021)을 참 조하여 제시하였다. 한반도에 분포하는 외래식물을 기 준으로 귀화율 (NI: Naturalized Index, 외래식물의 분류 군 수/관속식물의 총 분류군 수×100), 도시화지수 (UI: Urbanization Index, 외래식물의 분류군 수/한반도 외래 식물의 총 분류군 수×100)를 산출하였다. 수직분포는 해 발 100 m 단위로 등분하여 7개 구간별 고도에 대한 목록 을 작성하였다 (Appendix 2). 또한 구간별 종 조성을 비교 하기 위해 군집분석 (cluster analysis)을 수행하였다. 군집 분석은 UPGMA (Unweighted Pair-Group Method using Arithmetic averages) 방법으로 Sørensen (1948)의 유사도 지수 (similarity index)에 기반하여 dendrogram을 작성하 였다. 분석에는 MVSP (Multi Variate Statistical Package) ver. 3.1. software (Kovach 2007) 프로그램을 활용하였다. 마지막으로 각호산과 인접한 추풍령기상대의 지난 30년 (1990~2020)간 관측한 월평균기온을 이용하여 고도별 온 량지수 (WI: Warmth index)를 산정 (Kira 1948)하였다. 온 량지수는 월평균기온이 5°C 이상인 달의 온도 값에서 5°C 를 뺀 값을 적산한 후, 기온 저감율 (-0.55°C/100 m)을 적 용하여 산출하였다.

3. 결 과

3.1. 관속식물 현황

각호산의 관속식물은 94과 282속 426종 11아종 35변종 4품종 2교잡종의 478분류군으로 확인되었으며, 이에 대 한 증거표본은 684점을 확보하였다. 양치식물은 11과 16 속 28종 1변종 1교잡종의 30분류군, 나자식물은 2과 3속 4 종의 4분류군, 피자식물 가운데 쌍자엽식물은 72과 209속 299종 11아종 24변종 3품종 1교잡종의 338분류군, 단자 엽식물은 9과 54속 95종 10변종 1품종의 106분류군으로 구성되었다 (Table 2, Appendix 1). 이는 한반도 관속식물 4,026분류군 (KNA 2020, 2021a)의 11.9%, 충청도 관속식 물 1,239분류군 (KNA 2006)의 38.6%에 해당하였다. 식물 목록을 바탕으로 종 다양성이 높은 상위 10개 과는 국화 과 (50분류군), 벼과 (40분류군), 사초과 (27분류군), 장미과 (21분류군), 백합과 (21분류군), 마디풀과 (17분류군), 꿀풀 과 (17분류군), 콩과 (16분류군), 산형과 (13분류군), 제비꽃 과 (12분류군)로 전체 관속식물의 49%에 해당하였다.

기존 일부 각호산이 포함된 민주지산 및 그 인근지역의 관속식물 (Kim et al. 2006)은 172과 397속 631종 3아종 105변종 25품종의 764분류군을 보고하여 본 조사보다 많 았는데, 이는 조사 범위와 일수가 방대하고 고도, 면적 및 생육환경이 서로 달라 나타난 결과로 판단된다.

3.2. 한반도 특산식물

한반도 특산식물은 우리나라의 자연환경에 적응하고 진화해 온 식물이며, 전 세계적으로 한반도에서만 자라 는 종이다 (Chung et al. 2017). 각호산에 분포하는 특산 식물은 태백개별꽃 (Pseudostellaria longipedicellata) (Fig. 2A), 나제승마 (Actaea austrokoreana) (Fig. 2B), 무늬족 도리풀 (Asarum chungbuensis) (Fig. 2C), 금오족도리풀 (Asarum patens) (Fig. 2D), 한라사초 (Carex erythrobasis), 지리대사초 (Carex okamotoi) (Fig. 2H) 등 19분류군이 확 인되었다 (Table 3). 각호산에 분포하는 특산식물 가운데 은사시나무 (Populus×tomentiglandulosa), 키버들 (Salix koriyanagi)을 제외한 모든 종은 산지의 사면, 능선, 계곡 부에서 확인되었다. 특히 나제승마는 우리나라 백두대간 을 따라 덕유산, 지리산 등지에 자라며, 각호산 남북사면 의 습윤한 지역에서 드물게 관찰되었다. 이들 분포의 최북 단 지역은 각호산과 더불어 민주지산으로 추정된다. 지리 대사초는 우리나라 중부 이남의 산지 숲속 그늘진 곳에 자 라며, 각호산 능선의 사면에 넓은 면적으로 군락을 이루 어 분포하였다. 이들 개체군의 크기를 고려할 때, 국내 최 대 군락지로 추정된다. 한편 각호산을 기준 채집지로 하여 한반도 특산식물로 신종 발표된 선둥굴레 (Polygonatum grandicaule)의 분포는 확인할 수 없었다.

3.3. 희귀식물

세계자연보전연맹 (IUCN)의 적색목록 (Red List)은 생 물종의 멸종위협에 관한 글로벌 수준의 가장 포괄적인 목록으로 지구 생물다양성의 건강성을 나타내는 중요 한 지표이다 (KNA 2021b). 우리나라에서도 국가 수준의 적색목록 작성과 한반도 특산식물에 대한 세계적인 수 준의 평가 작업 등, 다양한 연구가 이루어지고 있다. 최 근 국립수목원 (KNA 2021b)에서는 국가표준식물목록 에 기록된 자생식물 가운데 2,522분류군을 재평가하여 275분류군이 위협범주에 속하는 것으로 개정하였다. 새 로운 기준을 바탕으로 각호산에 분포하는 희귀식물은 취약 (vulnerable, VU)종의 범주에 속하는 물들메나무 (Fraxinus chiisanensis) 1분류군이 확인되었다 (Table 3). 물들메나무는 한반도 남부를 중심으로 분포하며, 취약종 이면서 특산식물에 속한다. 각호산의 산지 숲속에서 산발 적으로 드물게 생육하고 있었다.

3.4. 식물구계학적 특정식물

식물구계학적 특정식물은 환경평가를 위한 식물군으 로 종 보존 우선순위를 결정하고 어느 특정한 지역과 공 간 내 자연환경의 우수성을 파악하고자 이용하는 데 목적 을 두고 있다 (NIE 2018). 각호산의 식물구계학적 특정식 물은 72분류군으로 조사되었으며, 이 가운데 일부 지역에 서만 제한적으로 분포하여 식물지리학적 가치가 높은 것 으로 평가받는 IV등급 이상은 4분류군이 확인되었다. V 등급은 털오갈피나무 (Eleutherococcus divaricatus), 대마 참나물 (Tilingia tsusimensis) 2분류군, IV등급은 나제승 마, 토현삼 (Scrophularia koraiensis) 2분류군이다. 그 외 에 III등급은 가는잎쐐기풀 (Urtica angustifolia), 너도바 람꽃 (Eranthis stellata), 미치광이풀 (Scopolia parviflora) (Fig. 2G), 말나리 (Lilium distichum) 등 16분류군, II등 급은 늦고사리삼 (Botrychium virginianum), 가래고사리 (Phegopteris connectilis), 난쟁이바위솔 (Orostachys sikokiana) (Fig. 2E), 큰앵초 (Primula jesoana) 등 27분류군, I 등급은 개비자나무 (Cephalotaxus harringtonii), 산물통이 (Achudemia japonica), 대팻집나무 (Ilex macropoda), 정금 나무 (Vaccinium oldhamii) 등 25분류군이다 (Table 4).

각호산에 분포하는 IV등급 이상의 종은 산지의 숲속에 서 드물게 생육하고 개체수도 극히 적어 정밀조사와 더불 어 적절한 대책이 요구된다. 또한 물한계곡∼박골∼정상구 간은 다수의 특정식물이 분포하나, 여름철 집중호우에 따 른 토사유출과 등산로 유실이 지속적으로 발생하고 있어 방지 시설물의 설치와 함께 점검이 필요하다.

3.5. 북방계 식물

기후변화에 민감하거나 취약한 북방계 식물은 퍼진 고사리 (Dryopteris expansa), 홀아비꽃대 (Chloranthus japonicus), 기름나물 (Peucedanum terebinthaceum), 넓 은잔대 (Adenophora divaricata), 광릉용수염 (Diarrhena fauriei) 등 71분류군이 확인되었다 (Table 5). 이는 한반 도 북방계 식물로 지정된 616분류군의 11.5%에 해당 한다. 각호산의 북방계 식물은 퍼진고사리, 가는잎쐐기 풀, 까치밥나무 (Ribes mandshuricum), 복장나무 (Acer mandshuricum), 나래회나무 (Euonymus macropterus), 황 벽나무 (Phellodendron amurense) 등 분포역이 좁은 식물 도 확인되었지만, 소나무 (Pinus densiflora), 물오리나무 (Alnus hirsuta), 고추나물 (Hypericum erectum), 산딸기 (Rubus crataegifolius), 졸방제비꽃 (Viola acuminata), 제 비꽃 (Viola mandshurica), 노루발 (Pyrola japonica), 진달 래 (Rhododendron mucronulatum), 애기나리 (Disporum smilacinum) 등 분포역이 넓은 식물도 다수 조사되었다.

3.6. 외래식물 및 생태계교란식물

각호산에서 밝혀진 외래식물은 소리쟁이 (Rumex crispus), 별꽃 (Stellaria media), 미국가막사리 (Bidens frondosa), 서양민들레 (Taraxacum officinale), 왕포아풀 (Poa pratensis) 등 19분류군이 확인되었으며 (Table 6), 귀화율 은 4.0%, 도시화지수는 6.6%로 산출되었다. 우리나라 외 래식물의 평균 귀화율이 10.3% (NIER 1995)임을 감안할 때, 매우 낮은 수치이다. 따라서 현재까지 외래식물 발생 에 따른 산림생태계의 교란이나 건강성 악화는 나타나지 않았지만, 일부 외래식물은 등산로 초입부의 산지로 침입 이 나타나고 개망초 (Erigeron annuus)는 정상 부근까지 분포하고 있어 지속적인 관찰이 요구된다.

생태계교란식물은 비외래식물인 환삼덩굴 (Humulus japonicus)을 포함하여 돼지풀 (Ambrosia artemisiifolia), 미국쑥부쟁이 (Aster pilosus) 등 3분류군이 확인되었다 (Table 6). 각호산에서 이들의 분포는 인위적 교란이 발생 한 저지대를 중심으로 확인되고 광범위하지 않아 생태계 에 미치는 영향은 낮은 것으로 평가되나, 빠른 생장속도와 확산력으로 우리나라 전역에 출현하는 대표적인 생태계 교란식물이므로 추적 관찰과 감시체계를 가동하고 중장 기적인 계획을 수립해야 한다 (Kang et al. 2022;Kim et al. 2022).

3.7. 고도별 수직분포와 종 풍부도 및 유사도

각호산의 고도별 수직분포 구간 (해발 500~1,202 m)에 서 확인된 관속식물은 398분류군 (목본 107분류군, 초본 291분류군)이다 (Appendix 2). 저지대인 해발 500∼600 m 구간에서만 확인된 종은 환삼덩굴, 개여뀌 (Persicaria longiseta), 벼룩나물 (Stellaria uliginosa), 족제비싸리 (Amorpha fruticosa), 깨풀 (Acalypha australis), 콩제비 꽃 (Viola arcuata), 산층층이 (Clinopodium chinense var. shibetchense), 망초 (Conyza canadensis), 골풀 (Juncus decipiens), 가을강아지풀 (Setaria faberi) 등 121분류군이 다. 생강나무 (Lindera obtusiloba), 국수나무 (Stephanandra incisa), 고로쇠나무 (Acer pictum var. mono), 큰까치수염 (Lysimachia clethroides), 선밀나물 (Smilax nipponica) 등 은 저지대부터 정상부까지 지속적으로 출현하였다. 정상 부인 해발 1,100 m 이상에서만 확인된 종은 가래고사리, 퍼진고사리, 가는잎쐐기풀, 태백개별꽃, 난쟁이바위솔, 돌 양지꽃 (Potentilla dickinsii), 마가목 (Sorbus commixta), 검나무싸리 (Lespedeza maximowiczii) (Fig. 2F), 개선갈 퀴 (Galium trifloriforme), 송이풀 (Pedicularis resupinata), 삿갓나물 (Paris verticillata), 금강애기나리 (Streptopus ovalis), 껍질용수염 (Diarrhena mandshurica) 등 37분류군 이다.

고도별 종 풍부도 패턴을 분석한 결과, 고도가 높아짐 에 따라 점차 감소하다가 정상부에서 다시 증가하는 경향 이 나타났다 (Fig. 3). 전체 출현식물의 종 풍부도는 해발 500~600 m 구간에서 239분류군으로 가장 높았으며, 이후 감소하다가 정상부인 1,100~1,202 m 구간에서 156분류 군으로 증가하였다. 목본의 경우, 해발 500~600 m 구간에 서 70분류군으로 가장 높았으며, 이후 감소하다가 정상부 1,100~1,202 m 구간에서 45분류군으로 증가하여 고도별 종 풍부도의 기울기는 비교적 완만하였다. 초본의 경우, 해발 500~600 m 구간에서 169분류군으로 가장 높았으며, 600 m부터 급격히 감소하다가 정상부 1,100~1,202 m 구 간에서 111분류군으로 크게 증가하였다.

각호산의 종 조성의 유사도를 분석한 결과 (Fig. 4A), 해 발 900~1,000 m와 1,000~1,100 m 구간의 유사도가 66.2% 로 가장 높게 나타났다. 해발 700~800 m와 800~900 m 구 간은 62.0% (node 2), 600~700 m와 node 2가 56.2% 순으 로 나타났다. 반면, 해발 500~600 m의 종 조성은 다른 고 도의 구간들과 가장 상이한 것으로 나타났다. 목본 (107분 류군)을 대상으로 동일한 분석을 수행한 결과 (Fig. 4B), 해 발 900~1,000 m 구간과 1,000~1,100 m 구간의 종 조성 이 73.2%로 가장 유사했다 (node 1). 해발 700~800 m와 800~900 m 구간이 70.0%, 500~600 m와 600~700 m 구 간이 67.7%로 그 뒤를 이었고, 유사도에 따라 크게 해발 500~900 m와 900~1,200 m로 구분되었다. 초본 (291분류 군)을 대상으로 분석을 수행한 결과 (Fig. 4C), 해발 900∼ 1,000 m와 1,000~1,100 m 구간이 60.5%로 가장 유사했 다 (node 1). 해발 700~800 m와 800~900 m 구간은 56.6% (node 2), 600~700 m와 node 2가 49.7% 순으로 나타났다. 해발 500~600 m에 분포하는 초본식물의 종 조성은 다른 고도의 구간들과 가장 상이한 것으로 나타났다.

3.8. 주요 식물의 온량지수

각호산의 고도별 온량지수 (WI)를 산출한 결과, 최대 값은 물한계곡 (500 m)에서 84.2°C·month, 최소값은 정 상부 (1,200 m)에서 57.2°C·month로 확인되었다 (Fig. 5). 수직분포 구간에 출현하는 관속식물 가운데 국내에 서 분포역이 좁거나 특정 고도에 분포한다고 알려진 종 을 대상으로 온량지수를 확인한 결과, 물들메나무는 해 발 500 m부터 정상부까지 출현해 57.2~84.2°C·month 의 온도 범위를 보였다. 해발 600 m부터 출현하는 나제승 마와 대마참나물은 80.3°C·month 이하, 해발 600~1,100 m에 출현하는 노각나무 (Stewartia koreana)와 대팻집나 무는 64.9~80.3°C·month의 온도 범위를 보였다. 숙은노 루오줌 (Astilbe koreana)은 76.5°C·month 이하 (해발 700 m 이상 분포), 참당귀 (Angelica gigas)는 72.6°C·month 이하 (해발 800 m 이상 분포)로 나타났다. 해발 800~900 m에서만 제한적으로 출현하는 털노박덩굴 (Celastrus stephanotifolius)과 물꽈리아재비 (Mimulus tenellus var. nepalensis)의 온량지수는 68.8~72.6°C·month로 나타났 다. 정상부 (해발 1,100~1,200 m)에서만 출현하는 가래고 사리, 퍼진고사리, 태백개별꽃, 난쟁이바위솔, 검나무싸리, 개선갈퀴는 57.2~64.9°C·month로 가장 낮은 온도 범위 를 보였다.

4. 고 찰

최근 온도 상승에 따라 생물종은 본래 살던 서식환경 과 유사한 조건을 찾아 고위도 또는 높은 해발 고도로 상 향 이동하고 있다 (Parmesan and Yohe 2003;Chen et al. 2011). Chen et al. (2011)의 메타분석에 의하면, 생물종은 10년마다 평균 11 m 씩 정상부를 향해 이동하였다. 그에 따라 국내에서는 미래 기후변화 영향을 연구하기 위해 한 반도 생태계 핵심축인 백두대간의 주요 국립공원에서 관 속식물 873분류군의 목록작성과 함께 고도별 수직분포 범 위를 구축한 바 있다 (Shin et al. 2021).

본 연구에서는 백두대간 덕유산 권역에 속한 각호산을 대상으로 관속식물과 고도별 수직분포 범위를 구축하였 다. 관속식물은 94과 282속 426종 11아종 35변종 4품종 2 교잡종의 478분류군으로 확인되었다. 한반도 특산식물은 19분류군, 희귀식물은 1분류군이다. 식물지리학적 주요 종으로 평가하는 IV~V등급은 4분류군, 북방계 식물은 71 분류군이다. 외래식물은 17분류군, 생태계교란식물은 3분 류군이 확인되었다. 각호산에 분포하는 관속식물 가운데 태백개별꽃, 나제승마, 검나무싸리, 털오갈피나무, 대마참 나물, 물들메나무, 개선갈퀴 등은 우리나라에서 자생지가 10개 지역 이내에 불과한 희귀식물에 속하고 이와 더불어 나제승마, 검나무싸리, 대마참나물, 정금나무 등은 충북지 역이 자생북한계지로 추정된다. 따라서 이들에 대한 개체 군 정밀조사와 함께 자생지 보호가 요구된다.

각호산의 고도별 수직분포 구간 (해발 500~1,202 m)에 서 확인된 관속식물은 398분류군 (목본 107분류군, 초본 291분류군)이다. 고도에 따른 종 풍부도의 변화 패턴은 고 도가 상승함에 따라 감소, 중간 고도에서 최대 (단봉형), 쌍봉형, 역단봉형 등 다양한 유형으로 나타난다 (McCain and Grytnes 2010). 각호산의 종 풍부도는 저지대 (해발 500~600 m)와 정상부 (1,100~1,202 m)에서 가장 높은 것 으로 나타나, 고도상승에 따라 종 풍부도가 감소하다가 정상부에서 다시 증가하는 역단봉형의 패턴을 보여주었 다 (Fig. 3). 이러한 유형은 오대산 (An et al. 2017), 태백산 (An et al. 2019), 소백산 (Park et al. 2020)에서도 보고된 바 있다. 저지대에서의 높은 종 풍부도는 인위적 공간 조 성, 상층부의 낮은 피도, 외래식물 유입 등의 결과로 판단 된다. 또한 정상부에서는 수관 열림으로 하층부까지 빛 가 용성이 증가함에 따라 다양한 분류군의 생육이 가능한 것 으로 판단된다. Cirimwami et al. (2019)은 동일한 장소에 서도 분류군 및 생활형에 따라 고도별 종 풍부도의 패턴이 다를 수 있다고 보고하였다. 고도에 따른 식물의 분포는 기후, 토양, 지형 등 다양한 환경요인이 영향을 미치는 만 큼 추후 각호산에서도 고도별 환경요인에 대한 연구가 필 요할 것이다.

고도별 종 조성의 유사도는 저지대인 해발 500~600 m 를 제외하고 인접한 고도의 구간끼리 유사성이 높게 나타 났다 (Fig. 4). 목본은 해발 500~600 m가 600~700 m와 높 은 유사도 (67.7%)가 나타나는 등 인접한 고도의 구간끼 리 종 조성이 유사한 것으로 나타났다 (Fig. 4B). 초본은 해 발 500~600 m에서 다른 고도의 구간과 낮은 유사도를 보 였는데 (Fig. 4C), 이는 비교적 개활지이며, 인위적 영향을 받는 만큼 외래식물 및 생태계교란식물 등 저지대에서 많 이 나타나 반영된 결과로 판단된다. 또한 초본이 관속식물 의 73.1%를 차지하는 만큼 전체 출현식물의 고도별 유사 도 (Fig. 4A)에 큰 영향을 미친 것으로 판단된다. 고도에 따 라 기후, 지형 등 환경요인에 차이가 나는 만큼 비교적 인 접한 고도의 구간일수록 종 조성이 유사하게 나타나는 것 으로 생각된다.

온량지수 (Warmth Index)는 식물의 생육 및 식생 분포 를 설명하는 기후지수로 활용된다 (Kira 1948;Yim 1977). Yim (1977)은 한반도에 분포하는 주요 수목 50종의 분 포와 기후의 연관성 분석을 통해 수목을 4개의 그룹으 로 구분하였다. 즉, 온량지수 30~70°C·month의 아고산 대 수종 (subalpine species), 50~0°C·month의 냉온대 수 종 (cool-temperate species), 80~100°C·month의 난온 대 낙엽활엽수종 (warm-temperate deciduous species), 100~120°C·month의 난온대 상록활엽수종 (warm-temperate evergreen species)으로 구분된다. 본 연구에서 각 호산은 고도에 따라 57.2~84.2°C·month의 온도 범위를 보여주었고 (Fig. 5), 아고산대 및 난온대 낙엽활엽수종이 주로 출현하였다.

아고산대 (subalpine zone)는 기후변화로 인해 자생지 악화가 우려되는 취약생태계로 온도 상승에 따른 영향을 관찰할 수 있는 중요한 지역 가운데 하나이다 (Conlisk et al. 2017). 각호산에서 한반도 기후변화 생물 지표종으로 지정된 큰앵초를 포함한 37분류군은 아고산대인 정상부 (해발 1,100 m 이상)에서만 출현하였다. 아고산대 식물의 경우 기후변화에 따른 온도 상승으로 분포 범위의 축소가 우려되는 만큼 지속적인 모니터링 및 보전연구가 필요하 다.

본 연구의 결과를 토대로 각호산의 증거표본, 생육환경, 분포, 화상 자료의 정보는 식물의 분포와 보전 등 학문적 발전과 백두대간의 보호지역 지정 및 관리에 기여하며, 고 도별 수직분포 자료는 미래 기후변화 영향 연구의 기반이 될 것으로 판단된다. 또한 백두대간 덕유산 권역에 속한 각호산의 관속식물 분포변화 반응을 분석할 수 있는 기준 연구 (primary study)로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

적 요

본 연구는 각호산의 관속식물과 고도별 수직분포 조사 를 조사하였다. 2022년 5월부터 2022년 9월까지 총 3회 에 걸쳐 조사한 결과, 관속식물은 94과 282속 426종 11아 종 35변종 4품종 2교잡종의 478분류군이 확인되었다. 또 한 우리는 관속식물 398분류군에 대해 고도별 분포범위 를 구축하였다. 한반도 특산식물은 19분류군, 희귀식물 은 1분류군이었다. 식물구계학적 특정식물은 72분류군으 로 V등급에 2분류군, IV등급에 2분류군, III등급에 16분 류군, II등급에 27분류군, I등급에 25분류군이 확인되었 다. 북방계 식물은 71분류군, 외래식물은 19분류군이며, 귀화율 4.0%, 도시화지수 6.6%로 나타났다. 생태계교란 식물은 3분류군이 확인되었다. 종 풍부도는 고도가 높아 짐에 따라 점차 감소하다가 정상부에서 다시 증가하는 경 향이 나타났다. 고도별 종 조성의 유사도는 저지대 (해발 500~600 m)를 제외하고 인접한 고도 간에 높은 유사도 를 보여주었다. 고도에 따른 환경특성이 관속식물의 종 조 성에 영향을 주는 주요 인자였다. 각호산은 고도에 따라 57.2~84.2°C·month의 온도 범위를 보여주었다. 본 연구 는 관속식물의 분포 자료로써 추후 기후변화에 따른 식물 의 분포 변화 연구를 위한 기초자료로 활용될 수 있다.