원격탐사와 소나무분포

기후변화가 생태계에 미치는 영향은 전 세계적으로 진행되고 있으며, 이로 인한 생물 다양성의 감소를 해결하기 위한 국가적인 차원의 노력이 이루어지고 있다. 기후변화에 관한 정부 간 협의체의 5차 평가 보고서는 기후변화가 지금 같은 추세로 진행되면 2081∼2100년에는 지구 평균기온이 1986∼2005년에 비해 3.7°C 오를 것으로 전망한다. 이러한 급격한 기온 상승은 야생생물의 6종 중 1종이 멸종위험에 직면하게 하고, 점차 고지대와 고위도로 이동을 초래할 것이다. 산림식생에서도 기온과 강수량이 증가함에 따라서 활엽수림이 북상하고 남쪽 지역의 침엽수림이 활엽수 혼효림으로 변화할 것이며, 미래에는 활엽수림과 혼효림이 증가하고 침엽수림은 감소할 것으로 예상된다. 우리나라 산림지역에 분포하는 대표적인 수종으로 전체 산림의 25% 정도를 차지하는 소나무는 현재 지속해서 감소하는 추세에 있다. 이는 소나무재선충, 솔잎혹파리 등의 병해충과 산불 피해로 인한 분포면적의 감소, 기후변화의 영향으로 자연 천이 과정 중에 신갈나무, 상수리나무 등 낙엽활엽수종의 세력에 의한 쇠퇴, 또한 산림토양 내 비옥도가 높아질 경우 낙엽활엽수림으로 천이가 진행되어 결국 소나무림은 국소적인 분포를 할 수밖에 없는 데 기인할 수 있다. 이러한 감소 추세에 자연지역과 도심지역에서 소나무림의 보전을 위한 생태적 관리 방안에 대한 다양한 연구를 통한 서식지의 개선 노력이 이루어지고 있다. 이를 위해서 소나무림의 적합한 서식 환경 특성에 대한 이해와 함께 정확한 공간적인 정보가 필수적이다. 최근 생태적 지위 개념을 기반으로 한 종 분포 모델을 이용하여 식생, 지형, 기후 등 다양한 환경요인에 따른 야생 동·식물의 잠재적인 분포를 예측하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 우리나라에서 소나무에 관한 연구는 자연지역과 도시지역에서의 천이에 대한 내용과 병해충의 피해 및 식생의 군집구조에 관한 연구가 대부분이고, 기후변화를 포함한 다양한 환경요인에 의한 소나무림의 분포 변화에 대한 연구는 일부 진행하고 있으나 매우 미흡한 실정이다. 본 연구는 보다 정확한 소나무림의 분포현황을 이용하여 소나무림을 효과적으로 보전 관리하기 위한 기초자료를 제공하고자, 기후변화에 따라서 남한지역에 서식하고 있는 소나무림의 지리적 분포 변화를 예측하고 소나무림의 연령대별 분포 특성의 차이를 평가하고자 한다. 이를 위해 최근 종 분포 변화를 예측하는 데 유용성이 검증된 MaxEnt 모델을 현재와 미래 시기의 기후변화 시나리오 자료에 적용하여 소나무림의 잠재적인 분포 변화를 예측하고 연령대별 분포면적과 변화에 미치는 생물기후 변수의 영향을 분석하였다.

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소나무림의 잠재적 분포지역은 남한지역에서 10~30년생의 소나무림이 상대적으로 많이 감소하는 것으로 나타났으며, 연령대별 소나무림에 기후적으로 적합한 지역의 면적이 클수록 감소 지역은 커지고, 새롭게 확장되는 지역은 작아지는 경향으로 나타났다. 이는 서식 적합한 지역의 대부분이 중복되는 지역으로서 유사한 기후환경에서 소나무림의 연령대별 상호작용이 상호 촉진 관계에서 경쟁적인 관계로 변하는 데 기인할 것으로 추측된다. 기온변화보다 강수량이 소나무림의 분포에 더 큰 영향을 주고, 소나무의 지리적인 분포 변화는 평균적인 기후 특성보다 건조한 시기의 강수량 및 최고 한기의 기온과 같이 기후의 극한성에 영향을 더 받는 것으로 나타났다. 특히 최고 건기의 강수량에 의한 소나무림의 분포 변화에 대한 영향은 연령대와 상관없이 나타났다. 이러한 결과는 향후 기온 상승에 따른 수분결핍이 증가하여 결국 생장과 생리 반응에 영향을 주는 가뭄과 연관된 기후환경이 조성되어 소나무림의 감소를 초래할 것으로 예상된다. 본 연구에서 유도된 결과는 기존에 구축된 다양한 생물자원 정보를 활용하여 기후변화에 따른 지리적인 변화를 예측하는 데 유용한 방법으로 적용될 수 있고, 자연생태계 분야에서 산림식생 보전과 관련된 기후변화 적응정책 수립에 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.