기후변화조건에서 영양소 환경에 따른 소나무와 신갈나무의 생태지위 변화

박여빈1*, 김의주1, 박지원1, 김세희1, 조경미1, 유도훈1, 고지수1, 김준모1, 유영한1

(1국립공주대학교 생명과학학과)

Ecological Niche Changes of Pinus densiflora and Quercus mongolica under Climate Change Conditions.

Yeo-Bin Park1*, Eui-Joo Kim1, Ji-Won Park1, Se-Hee Kim1, Kyeong-Mi Cho1, Do-Hun Ryu1,
Ji-Su Go1, Jun-Mo Kim1, Young-Han You1

(1Department of Biological Sciences, Kongju National University)

요약: 본 연구는 한반도의 천이 초기종인 소나무와 후기종인 신갈나무의 영양소에 대한 생태지위를 기후변화 조건에서 규명하고자 하였다. 이를 위해 온도를 상승시킨 기후변화 조건과 현재 대기온도를 반영한 대조구에서 영양소 환경을 4구배로 처리하고, 생육기 말에 식물의 13가지 생육 형질을 측정하고 생태지위를 계산하여 대조구와 비교하였다. 또한 두 종의 개체군 반응을 주성분 분석(PCA)을 이용하여 해석하였다. 그 결과, 대조구에서 소나무의 생태지위폭 (0.977±0.022)이 신갈나무의 생태지위폭 (0.959±0.040) 보다 더 넓게 나타났으며, 기후변화처리구에서는 소나무의 생태지위폭 (0.982±0.025) 보다 신갈나무의 생태지위폭 (0.985±0.011)이 넓게 나타났다. 또한 두 종의 생태중복역은 대조구 (0.892±0.066) 보다 기후변화처리구 (0.934±0.046)에서 더 넓어졌다. 추가로, 개체군들의 반응에서는 기후변화영향으로 영양소 조건에서 소나무와 신갈나무 모두 증가하였다. 이러한 결과는 기후변화조건에서 두 종간의 경쟁은 영양소 환경에 대하여 더 심하게 일어나고 이 때 신갈나무가 소나무보다 적응에 유리하다는 것을 의미하는 것이다.

Abstract: This study aimed to clarify the ecological niches of early-successional species Pinus densiflora and late-successional species Quercus mongolica in response to nutrients under climate change conditions on the Korean Peninsula. For this purpose, nutrient environments were manipulated across four gradients in both a control reflecting current atmospheric temperatures and a climate change treatment with elevated temperatures. And 13 growth traits of plants at the end of the growing season were measured. And the population responses of both species were interpreted using PCA. As a result, in the control, the niche breadth of Pinus densiflora (0.977±0.022) was broader than that of Quercus mongolica (0.959±0.040). Under climate change treatmet, the niche breadth of Quercus mongolica (0.985±0.011) was broader than that of Pinus densiflora (0.982±0.025). Additionally, the niche overlap between the two species increased from 0.892±0.066 in the control to 0.934±0.046 under climate change treatment. The responses of the populations showed that nutrient conditions improved for both Pinus densiflora and Quercus mongolica due to the effects of climate change. These results indicate that under climate change conditions, the competition between the two species intensifies in relation to nutrient environments, with Quercus mongolica having a competitive advantage in adaptation over Pinus densiflora.

사사: 본 학술발표는 국립산림과학원 연구과제『목재수확 및 산림생태계서비스를 고려한 지속가능한 산림경영모델 정립 연구』(과제번호 : 2024-0497-01)의 지원으로 작성되었음.