가리왕산 온대림의 생육형별 하층 식물 다양성 제어인자 평가연구

우준혁1*, 이창배12, 이민기1, 이용주2

(1국민대학교 산림자원학과, 2국민대학교 기후기술융합학과)

Evaluation of Control Factors of Understory Plant Diversity by Growth Form in Temperate Forests, Mt.Gariwang

Jun-Hyuk Woo1*, Chang-Bae Lee12, Min-Ki Lee1, Yong-Ju Lee2

(1Department of Forest Resources, Kookmin University,

2Department of Climate Technology Convergence (Biodiversity and Ecosystem Functioning Major), Kookmin University)

요약: 산림의 하층 식생은 미세 서식지 제공, 양분 순환, 군집 다양성 증진 등을 통해 생태계에서 중요한 역할을 한다. 그러나 기존 연구들은 주로 초본성 하층 식물의 다양성과 비생물학적 요인 간 상호작용 메커니즘 구명에 초점을 맞추었다. 본 연구에서는 비생물학적 요인(지형, 기후, 토양)과 생물학적 요인(층위별 종다양성 및 개체수) 및 임령이 하층 식물의 종 다양성에 미치는 영향을 통합적으로 분석하였다. 또한, 7개의 임상이 온대림의 하층 식생에 미치는 영향도 분석하였다. 다중모형추론(multimodel inference)으로 생육형별 하층 식물 다양성에 미치는 주요 요인을 선정하고, 이를 전체, 목본성 하층 식물, 초본성 하층 식물에 대해 구조방정식(piecewise structural equation model)을 활용하여 직간접적인 관계를 구명하였다. 목본성 하층 식물에서는 주로 상층 식물의 종 다양성과 중층 식물 종 다양성을 통해 목본성 하층 식물에 간접적으로 양의 관계로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 초본성 하층 식물은 토양 총인 함량과 고도가 초본성 하층 식물의 종 다양성에 양의 관계로 나타났다. 본 연구는 하층의 목본식물과 초본식물의 종 다양성이 서로 다른 메커니즘에 의해 조절된다는 점을 시사하며, 온대림 생태계의 식물 다양성을 증진하기 위해서는 생육형에 따른 차별화된 하층 식물 관리 방법이 필요함을 제안한다.

Abstract: The understory vegetation of forests performs a key function within ecosystems by providing microhabitats, facilitating nutrient cycling, and enhancing community diversity. However, previous studies have primarily focused on focus on the diversity of herbaceous plants of understory and the mechanisms of interaction with abiotic factors. This study comprehensively analyzed the effects of abiotic factors (topography, climate, soil), biotic factors (species diversity and individuals of each stratum), and stand age on understory species diversity. Also, we analyzed the effects of seven different forest types in the sampled plots. The most important factors were selected through a multimodel inference test and then applied to piecewise structural equation models on total, woody and herbaceous understory plants. In herbaceous understory plants, species diversity in the overstory indirectly positively influences herbaceous understory vegetation through midstory species diversity. Herbaceous understory plants showed that total soil phosphorus content, elevation, and temperature positively influenced herbaceous understory plants. This study suggests that the diversity of woody and herbaceous understory plants is regulated by distinct mechanisms. It proposes that differentiated management approaches based on growth form are necessary to enhance plant diversity in temperate forest ecosystems.

Key words: abiotic factors, woody understory plants, herbaceous understory plants, forest strata

사사: 본 연구는 산림청(한국임업진흥원) 산림산업 현장 맞춤형 인재양성(R&D) '(RS-2024-00404816)', 「탄소흡수원 특성화 대학원 사업」 및 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원 '(RS-2024-00358413)'을 받아 수행되었음.