식생조사론 류성녕 2013-1

주 수업내용 수업방법 1 식생조사 정의 및 잡초의 정의 강의 2 잡초 특성과 문제점 및 잡초-작물간 경합 3 우리나라 논,밭 주요 잡초 4 현장 조사 (채집 표본 제출) 5 잡초방제(예방적, 기계적, 경종적, 생물화학적 방제) 6 제초제의 작용기작 및 제초제 저항성 잡초 7 중간고사

1.식생 1.1. 식생 - 어떤 지역 또는 공간을 덮고 있는 식물이나 식물사회 전체를 의미 1.2. 군락 - 식물사회 또는 식물 공동체 - 동일한 입지 조건을 기본으로 성립된 종 조성이나 생활형 조성등의 생태적 성질이 동일한 종 집단 1.2.1. 식물 군락 성립 조건 - 식물상의 분포영역에 종이 있을 것 - 군락의 환경적 질서 규제를 받을 것 : 외적요인(기후, 지형, 지질, 지하수위 등) - 군락의 사회적 질서 규제를 받을 것 : 내적 요인(식물종간의 경쟁, 공생, 기생관계 등의 공존관계)

2.식생조사 2.1. 식생조사란 - 식생분포, 식생 구조 및 식물상의 현황 파악 - 현황조사 : 현재의 자연환경과 사회 환경 조사 - 상세조사 : 특정한 종, 개체군 및 군집 등의 생리, 생태 조사 - 모니터링 : 환경 및 동식물상 군집 등의 변화를 지속적으로 조사 2.2. 조사 시기 - 식물의 생활형에 따른 조사 : 하계 및 동계 일년생 식물, 월년생 식물, 다년생 식물 - 계절에 따른 조사 : 봄(4월-5월), 장마 전(6월), 장마 후(7월-8월), 가을(9월-10월) - 군락조사 : 경관 및 우점종에 따른 식생의 구분이 쉬운 시기에 조사함(가을)

1.식생조사 1.3. 식생조사 방법 - 대상 : 관속 식물 전반(나자식물, 피자식물, 양치식물) - 조사지역 선정 : 최소 1/2,500-1/5,000 지형도를 기반으로 한 지역선정 - 목적 : 학술, 생태, 환경 - 조사경로 선정 : 대상 지역의 식물상 대표 여부 - 조사 준비 사항 : 식생조사표, 지형도, 식물도감, 카메라, GPS, 줄자, 시료채취 도구, 스케치북 등 - 식생 및 군락 조사 : 조사 지역의 식생이 잘 발달한 군집을 대상으로 비교적 군집과 입지 조건이 균질한 곳에서 5개소 이상의 방형구를 설치하여 조사 (육안에 의한 동정, 우점도, 유사도 등)

◈방형구 면적 결정 군집 방형구 면적 비고 교목림 100-400m2 현사시 등 관목림 25-100m2 갯버들, 쪽싸리 등 초본(대형) 4-25m2 갈대, 억새 등 초본(중소형) 1-4m2 고마리, 쑥 등

◈ 식물구계학적 특성에 따른 분류(환경부)

식물구계학적 특정식물종의 목록 과명 국명 학명 등급 솔잎난과 (Psilotaceae) 솔잎란 Pslotum nudum (L.) GRISEB. Ⅴ 석송과 (Lycopodiaceae) 줄석송 Lycopodium sieboldii MIQ. 개석송 Lycopodium annotinum L. Ⅳ 다람쥐꼬리 Lycopodium chinese CHIST. Ⅱ 비늘석송 Lycopodium complanatum L. Ⅲ 왕다람쥐꼬리 Lycopodium cryptomerinum MAX. 만년석송 Lycopodium obscurum L. 좀다람쥐꼬리 Lycopodium selago L. 부처손과 (Selafinellaceae) 실사리 Selaginella sibirica (MILDE) HIERON. 왜구실사리 Selaginella helvetica (L.) LINK 물부추과 (Isoetaceae) 물부추 Isoetes japonica A. BR. 참물부추 Isoetes koreana Choung & Choi 속새과 (Equisetaceae) 물쇠뜨기 Equisetum pratense EHRH. 개쇠뜨기 Equisetum palustre L.. 속새 Equisetum hyemale L.. Ⅰ

식물구계학적 특정식물종 등급: Ⅲ 등급: Ⅲ 등급: Ⅱ 등급: Ⅰ 등급: Ⅴ 등급: Ⅳ 이름: 큰쐐기풀 과명: 쐐기풀과 학명: Girardinia cuspidata Wedd. 영명: Cuspidate Girardinia 형태: 다년초 이름: 주목 과명: 주목과 학명: Taxus cuspidata Siebold& Zucc. 영명: Japanese Yew 형태: 상록침엽교목, 수형:원추형 등급: Ⅰ 이름: 털별고사리 과명: 넉줄고사리과 학명: Onychium japonicum (Thunb.) Kunze 영명: Claw Fern 형태: 다년생 상록초본 이름: 산흰쑥 과명: 국화과 학명: Artemisia sieversiana Ehrh. ex Willd. 영명: Sievers Wormwood 형태: 월년초 등급: Ⅴ 이름: 솔잎란 과명: 솔잎난과 학명: Psilotum nudum (L.) P.Beauv. 영명: Whisk Fern 형태: 다년생 상록초본 등급: Ⅳ

◈ Braun-Blanquet의 우점도 기준 ◈ Domin의 피도계급 계급 피도 + 1개체 6 26-33 1 1-2개체 7 34-50 2 1% 이하 8 51-75 3 1-4 9 76-90 4 4-10 10 90-100 5 11-25 ◈ Braun-Blanquet의 우점도 기준 우점도 5 : 개체수는 임의, 피도 75∼100% 4 : 개체수는 임의, 피도 50∼75% 3 : 개체수는 임의, 피도 25∼50% 2 : 개체수는 임의, 피도 5∼25% 1 : 개체수는 많지만, 피도가 낮다 (5% 이하 또는 분산된 상태이지만 피도는 5%) ＋ : 약간의 피도로 분포하는 소수 r : 단독이고 약간의 피도

한국의 식생분류 검색체계 군계형 (formation) 상관식생형 종조성형 (우점종 포함) 개요 분류코드 산지 및 저지대 초원 Herb vegetation in Montane &Hillside (H) 22. 건생초원 (예취ㆍ방목지 및 해안단애지 풍충초원) Dry meadow 억새군락 등 건생 이차초원 및 해안 절벽단애지 풍충(바람맞이) 건생초원(지속군락) H1 23. 붕괴지 광엽초원 Broad-leaved herb communities on landslide 왕호장근군락(울릉도) 등 산사태에 의한 붕괴지 입지에 발달하는 광엽초본군락 H2 24. 산지고경 광엽초원 Montane tall and broad-leaved herb communities 산쑥-터리풀군락 등 산지대의 수분환경(토양습도 및 공중습도)이 양호한 입지에 발달하는 광엽초본군락 H3 경작지 잡초 Ruderal & Segetal vegetation (A) 43. 논경작지 잡초군락 Weed communities on paddy field 벼군락, 돌피군락, 물닭개비군락, 택사군락, 질경이택사군락 등 논 경작지의 경작 및 휴경작 잡초군락 A1 44. 밭경작지 잡초군락 Weed communities on field 명아주군락, 콩군락 등 밭 경작지의 잡초군락 A2 45. 왜생일년생 초본식물군락 Dwarf annual plant communities 밭뚝외풀군락,중대가리풀군락,드렁방동사니(논뚝방동사니)군락,푸른하늘지기군락(뚝하늘지기) 등 주로 New soil 입지에 발달하며 식물체가 작은 일년생초본식물군락 (토성에 따른 종조성에 차이) A3 노변, 노상 Road vegetation (R) 46. 노상ㆍ관수지식물군락 Tread communities 질경이군락,그령군락 등 노상(길 위) 식물군락 R1 47. 노방식물군락 Herb communities on forestedge and roadside 쑥군락, 물봉선군락, 좀깨잎나무군락 등 노변(노방)초본식물군락,숲가장자리 초본식물군락 R2 인공조림식생 Artificial afforestation (F) 48. 활엽수 인공조림식생 낙엽활엽수 인공림 아까시나무, 은사시나무 등 F1 상록활엽수인공림 대나무조림군락 등 F2 49. 침엽수 인공조림식생 낙엽침엽수 인공림 낙엽송조림군락 등 F3 상록침엽수 인공림 잣나무조림군락, 리기다소나무조림군락 등 F4

식생조사표 조사일자 : 2012년 월 일 한경대학교 식물생명환경과학과 군락명 : No. 조사지역 주소 : 조사자 해발: m 식생상관 : 사진번호(수중, 수변, 상류부, 하류부) : , , , 수로: 사행,직강 위경도(GPS) : 단면: 자연, 복단면, 단단면 지리적 위치: 상류, 중류, 하류, 기타( ) 면적: m × m 하천의 기질 상태 : 자갈, 모래, 점토, 기타( ) 하천폭: m 계층구분 높이(m) 식피율(%) 우점종 식생상태: 초지-관목림지-교목림지, 초지-관목림지, 다년생 초지, 1년생 초지 기타 ( ) 교목층 (T1) 아교목층 (T2) 관 목 층 (S) 특기사항: 초 본 층 (H) 우점종 목본 DBH :최대( ㎝), 중간( ㎝), 최소( ㎝) 교목층(T1) 관목층(S) 초본층(H) 종 명 CㆍS 아교목층(T2) ※군락(식생)단면도는 뒷면에 스케치

식 생 조 사 표 조사일시 : 2009년 월 일 조사지 : 조사자 성명 : 김 태 완 소속 : 한경대학교 식물학부 환경정보기록 No. 해발 조사면적 바람 강 증 약 좌 표 N 방위 노암율 % 일광 강 중 약 E 경사 출현종수 토습 건, 적, 습, 과습 지형 산정, 산등성이, 사면(상, 중, 하,) 계곡, 조금 높은 평지, 평지 습지 유형 Level 1 내 륙 Level 2 산 지 Level 3 웅덩이, 수로, 평지, 경사, 가장자리 Level 4 Level 5 Swamp : 관목층 이상 발달 Marsh : 초본층 이하 발달 Level 6 군락명 : 토양 회색, 갈색삼림토, 적, 황, 황갈색, 흑, 소택, 충적(沖積), 고습초(高濕草), 수면하(水面下), 자갈, 모래 계층(표준<m>) 우점종 식피율(%) 높이(m) 흉고직경(cm) 비 고 T1 고목층 ( >8.0) T2 아고목층 (2.0～8.0) S 관목층 (0.8～2.0) H 초본층 (0.1～0.8) M 이끼층 (0.1> ) 고목층(Tree layer) 아고목층(Subtree layer) 관목층(Shrub layer) 초본층(Herb layer) 종명(Species) D․S 1 특이사항

기후 변화에 따른 식생 모니터링

SRES와 RCP의 기후변화 예측 차이점 (출처: 기상청 2012) 요소 구분 SRES (기존) RCP 8.5(신) 분해능 (해상도) 전지구 400km 135km 한반도 27km 12.5km 대한민국 10km 1km 평균기온 1971-2000 2050 14.1℃ 15.9℃ (1.8) 16.4℃ (2.3) 12.3℃ 14.3℃ (2.0) 15.5℃ (3.2) 강수량 2100년까지 최대 3.0% 증가 2050년까지 3.2% 증가 1,264mm→1,409mm (11.5%) 1,264mm→1,461mm (15.6%) 해수면 2100년까지 59.0cm 상승 2050년까지 33.7cm 상승 2050년 남해안 13.9cm 23.4cm 동해안 9.6cm 34.9cm 서해안 5.0cm 22.8cm

뚝새풀, 유럽점나도나물, 황새냉이, 큰개불알풀, 냉이, 꽃말이, ◈논둑 식생 군락 변동 양상 모니터링 <표조작방법> <TWINSPAN> ☞ 바랭이에 의해서 춘계형과 하계형 식생이 구분 뚝새풀, 유럽점나도나물, 황새냉이, 큰개불알풀, 냉이, 꽃말이, 바랭이, 금강아지풀, 돌피, 참방동사니

◈사과(후지) 재배적지 변화

◈고랭지 및 준고랭지 농경지 채소재배 면적 변화

◈감귤 재배 가능지 변동 예측

◈아열대 작물 노지재배 가능지 예측

√ 식생 monitoring ▸ 조사지역 : 안성시 당왕천변   ▸ 조사지역 : 안성시 당왕천변 ▸ 조사시기 : 2009년(6회) - 3/28, 4/9, 4/11, 4/23, 5/20, 5/29 2010년(3회) - 4/12, 5/7, 5/31 ▸ 수변지역 고마리 군락 변동양상 : 2009년 5월 → 2010년 5월 국무총리실 산하에 기후변화대책단이 설립 되어 여러 분야에서 연구방향이 제시 추진되고 있다. 농업생태계에서의 수리모델링 연구는 농업 생태계에서의 독자적인 수리모델링 개발 및 구성도 매우 중요하지만, 타 연구기관의 수리 모델링 (예를 들어, 질병관리본부의 지구온난화에 따른 질병의 변화 모델, 기상청의 기후변화 모델, 수산과학원에서의 지구온난화에 따른 어종의 변화) 에 관심을 갖고 함께 정보를 공유 하고 공동 개발할 필요성을 느낀다. 24

오염원 주변 식생 모니터링

◈ 식물정화기술 : 식물에 의한 추출․분해․안정화 기술 - 식물에 의한 추출 : 중금속 고축적 식물을 이용하여 토양내 중금속을 흡수하여 뿌리에서 지상부로 이행시켜 조직내 축적된 식물 제거 - 식물에 의한 안정화 : 중금속 내성식물을 이용한 토양내 중금속 이동성 및 생물학적 유효도를 감소시키고 고정 구 분 오염 물질 대표적인 식물 종 식물에 의한 추출 중금속류(Pb,Cd,Zn,Ni,Cu,Se 등) 방사성 물질 해바라기, 보리, 민들레 인도겨자, 쐐기풀 등 식물에 의한 분해 방향족 탄화수소 할로겐화 방향족 탄화수소 유기인 비방향족 탄화수소 포를러, 버드나무, 사시나무 통과 식물, 벼과 식물 식물에 의한 안전화 중금속 뿌리가 잘 발달된 초본류 등

◈ 오염원에 대한 국외 생물모니터링 국외연구수행 기관 연구개발의 내용 연구개발성과의 활용현황 미국 EPA • 오하오주 Bio-indicator 생물자료화 대국민 자료제공 미국 NASA • Ozone Bioindicator Garden Project 오존피해지역 해석 미국 캘리포니아 북부환경청 • Ozone bioindicator plants 오존피해 모니터링 Hamline University Graduate School St. Paul, Minnesota • Frogs as Bio-indicators 개구리를 이용한 생태오염 모니터링 영국 Joint Nature Conservation Committee • Bioindicator and biomonitoring methods for assessing the effects of atmospheric nitrogen on statutory nature conservatin sites 질소과공급에 의한 생물상 변화 지속적 모니터링 유럽연합 NATO • Bioindicator Systems for Soil Pollution 오염 토양지 서식생물지표 선발 우루과이 산림청 • Detection and enumeration bio-indicators of water contamination 수질 오염지 지표생물 선발 핀란드 Oulun Yliopisto • The use of plant bioindicators for determining the distribution pattern of aerial emissions 이끼, 소나무 등을 이용한 대기질평가

◈ 국내 지표식물 연구 ◈ 국외 지표식물 연구 구 분 지표식물명 지표 대기오염물질 지표 특징 국 가 별 지표식물명 초본 들깨, 사루비아 SO2, O3 SO2 : 잎 전체에 반점 O3 : 잎 전체에 극히 작은 반점 목본 곰 솔 복합오염 수목의 전반적인 활력도 감소 ◈ 국외 지표식물 연구 국 가 별 지표식물명 지표 대기오염물질 지표 특징 미 국 알 팔 파 SO2 엽맥사이에 황화 포아과 식물 California smog 잎의 표백과 괴사 일 본 나 팔 꽃 Oxidants 회갈색 소반점과 잎 뒷면 광택화 네덜란드 글라디올러스 HF 잎 끝이나 엽맥사이에 황화

식생조사 방법 식생조사표: 3종(산림군락, 식물군락, 습지)의 기본 조사표 활용 관식생분석: 한국의 식생분류 검색체계 기본 조사표 활용 - 1차 분류단계 (대분류) : 12개 군계 (Formation) 수준의 분류 - 2차 분류단계 (중분류) : 49개 상관 (Physiognomy) 수준의 분류 - 3차 분류단계 (소분류) : 종조성 (Species composition) 수준의 분류

식물식생 조사분야 내용 -현장 조사를 통한 식생도 작성 : 상관식생도, 식물 사회학적 식생도 -식생도 작성 구간 중 해당지역의 대표 소구간을 선정한 후 식생단면도 작성 •정밀도(최소면적) : 오염정화지 식물군락 중 귀중도가 높은 군락 표현 및 심볼 또는 점(点) 정보표현 -식생도상의 각 식생단위에 식물사회학적 방법을 적용한 식생 조성 정보 확보 •1/5,000 ~ 1/10,000 축적지도를 활용 •식생판독을 위한 현지답사 -식생(종) 다양성, 외래종 우점 면적, 단년생 식물의 서식 면적 및 하천 자연도(단면구조, 식생구조, 주변 경관 등) 등을 조사하여 식생자연도 평가 •조사식물 : 습지식물, 일반식물, 건조식물, 다년생․일년생 등

- 식생(종) 다양성, 외래종 우점 면적, 단년생 식물의 서식 면적 및 하천 자연도(단면구조, 식생구조, 주변 경관 등)등을 조사하여 식생자연도 평가 •조사식물 : 습지식물, 일반식물, 건조식물, 다년생․일년생 등 •우점도지수 λ=∑n2i/N ni는 i종의 수도, N은 총 수도 •다양도지수 δs=1/λ=N/∑n2i •식물 군집간의 유사도계수산정 •조사지역의 면적이 넓지 않고 각 종의 식피도가 중요한 요인으로 작용할 수 있도록 백분율 유사도지수 산정 후 식생군집의 차이에 대하여 정량적 평가 •백분율유사도(%) Sp = ∑[i종의 백분율값 중에서 보다 낮은 값] - 조사 구간내 각 식물종(일,다년생, 외래종 및 수변식물 등) 및 식생구조에 대한 사진 자료

◈ 식생 모니터링 체계

1. 오염복원지 식생조사 - 조사지역 현황 지역명 GPS 과거의 주 오염원 2009 화성 37°13'7.77"N 126°56'31.44"E 아연, 카드뮴, 납 아연 대구 35° 46.877N 128° 40.280E 비소, 아연 - 봉화 37° 04.206N 128° 49.241E 영월 37° 08.906N 128° 50.384E 석면 청양 37° 00.774N 127° 15.853E 비소 비소, 크롬 - 9 -

1. 오염복원지 식생조사 - 각 조사지역 전경 화성 청양 대구 - 10 -

1. 오염복원지 식생조사 - 각 조사지역 전경 봉화 영월 - 11 -