한반도 온대 낙엽활엽수림에서 낙엽발생 지연 현상: 광릉숲의 사례

이혜원*, 김혜빈, 손성원, 김한결

(1국립수목원 광릉숲보전센터)

Leaf marcescence in temperate deciduous forests, Korea: A case of Gwangneung Forest

Hyewon Lee*, Hyebeen Kim, Sung-won Son, Hangyeol Kim

(Conservation center for Gwangneung Forest, Korea National Arboretum)

요약: 온대 낙엽활엽수림의 목본종은 잎 노화에 따라 일반적으로 가을에서 초겨울 사이 동안 잎자루가 가지에 기계적으로 분리되도록 탈리층의 형성을 포함하는 일련의 복잡한 생리적 과정이 이루어진다. 하지만 여러 낙엽 수종에서 노화된 잎이 겨울부터 초봄까지 전부 또는 일부 남아 있는데 이를 낙엽발생 지연(Leaf marcescence, LM) 현상이라고 한다. LM 현상에 대해 기능적, 계통학적, 지리적 및 진화적 패턴과 실증적인 연구는 수행된바 없고, 여러 가설이 있지만 이 또한 생태적 맥락에 따라 해석이 달라질 가능성이 높다. 따라서 우리 연구에서는 한반도의 대표적인 온대 낙엽활엽수림인 광릉숲에서 LM 현상이 발생한 목본종을 최초로 기록하였고 임분 내 층위별 LM 발생 분포와 7주(2월 26일부터 4월 22일)간 온도 및 강수량에 따른 잔존하는 잎의 변화율을 분석하였다. 광릉숲에 기록된 총 160종의 목본종 가운데 33종(20.6%)에서 LM 현상을 관찰하였고 생육형에 따라 고목성이 54.5%이고, 관목성이 45.5%으로 분류되었다. 임분 내에서 단위 면적당 20개 ㏊-1에서 LM 현상이 발생하였고 층위에 따라 아교목층과 관목층에 분포하는 당단풍나무(62.9%) 및 까치박달(30.6%)이 대부분을 차지하였다. 졸참나무, 갈참나무, 당단풍나무, 까치박달 4종에서 28일이 지난 시점에 모든 종 잔존율이 50% 이하로 감소하였고 57일 지난 시점에 모든 잎이 분리되었다. 잔존하는 잎의 변화율은 주간 누적강수량보다 주평균기온 사이에서 유의미한 상관관계를 가지는 것으로 확인되었다.

Abstract: Woody species of temperate deciduous forests, leaf senescence undergoes a series of complex processes, involving the physiological formation of an abscission layer that mechanically separates petioles from the branches, between fall and early winter. However, in many deciduous tree species, all or some senesced leaves on branches from winter to early spring, a phenomenon called delayed leaf marcescence (LM). No empirical research has been conducted on the functional, phylogenetic, geographical, and evolutionary patterns of the LM, and although there are several hypotheses, the interpretation is likely to dependent upon species, ecosystem, ecological context. Therefore, in our study, we first recorded woody species in which LM occurred in Gwangneung Forest(GF), a representative temperate deciduous broadleaf forest on the Korean Peninsula, and observed the distribution of LM occurrence by stand layer within the forest and rate of change in remaining leaves according to temperature and precipitation over 7 weeks (February 26 to April 22) was analyzed. Among a total of 160 woody species recorded in GF, LM was observed in 33 species (20.6%), and according to growth form, tree form(54.5%), 45.5% were shrub form. Within the forest, the LM occurred in 20㏊ per unit area, Ace pseudosieboldianum (62.9%) and Carpinus cordata (30.6%) distributed in subtree layer and shrub layer accounted for most of the forest. As a result of four species, the senesced leaves decreased to less than 50% after 28 days, and all leaves were separated after 57 days. It was confirmed that retaining rate of senesced leaves had a more significant correlation between weekly average temperature than weekly accumulated precipitation.

사사: 본 연구는 국립수목원 연구개발사업(KNA1-2-32, 18-3)의 지원에 의해 이루어진 것임.