외래식물 침입에 따른 한반도 지역 내 관속식물 종 조성의 동질화와 분화

최병렬1*, 김휘1
(1국립목포대학교 원예산림학부)

Homogenization and Differentiation of Vascular Plant Species Assembly in the Korean Peninsula Region Due to Invasive Alien Species

Byeong-Ryeol Choi1*, Hui Kim1

(1Department of Horticulture and Forestry, Mokpo National University)

요약: 기후변화와 외래식물 침입은 전 세계 생물다양성과 산림 생태계 기능을 변화시키는 주요 요인으로 작용하고 있다. 본 연구는 외래식물 침입이 한반도 종 조성의 생물학적 동질화와 분화에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 이를 위해 1996년부터 2024년까지의 전국 식물 출현기록 BRHAMS 데이터베이스(Botanical Research and Herbarium Management System)를 기반으로, 외래식물 목록을 통합하여 분석하였다. R 통계환경을 이용하여 한반도를 0.4° 격자 단위에서 공간적으로 비교·분석하였다. 분석 결과, 외래식물은 주로 저지대와 해안 지역에서 높은 침입 강도를 보였다. β-다양성 분해 결과, 한반도의 식물상은 종 교체(turnover)가 주요 구성요소로 나타나 기후 및 지형의 이질성이 지역 간 다양성을 유지하는 핵심 요인으로 작용함을 확인하였다. 또한 계통적 유사성 지표(NRI, NTI) 분석 결과, 외래식물의 침입 강도가 높은 지역일수록 환경 필터링과 인위적 교란의 복합적 영향으로 인해 계통적 군집화(phylogenetic clustering)가 뚜렷하게 나타나는 경향을 보였다. 본 연구에서 구축한 R 기반의 분석 프레임워크는 외래식물 침입에 따른 공간적 및 계통적 변화 양상을 체계적으로 진단할 수 있는 도구로서, 향후 생물다양성 변화 예측 및 산림 생태계 보전 전략 수립에 있어 실질적인 기초 자료로 활용될 수 있다.

Abstract: Climate change and invasive alien species are major drivers altering global biodiversity and forest ecosystem functions. This study quantitatively evaluated the impact of invasive plant species on biological homogenization and differentiation of species composition across the Korean Peninsula. We used the BRHAMS database (1996–2024) of nationwide plant occurrences and conducted spatial analyses at a 0.4° grid resolution using the R statistical environment. Results showed higher invasion intensity in lowland and coastal areas. β-diversity decomposition indicated that species turnover is the primary component of regional diversity, highlighting the role of climatic and topographic heterogeneity. NRI and NTI analyses revealed more pronounced phylogenetic clustering in areas with stronger invasion, driven by environmental filtering and anthropogenic disturbances. The R-based analytical framework developed here provides a systematic tool for assessing spatial and phylogenetic impacts of plant invasions, offering valuable baseline data for biodiversity prediction and forest ecosystem conservation strategies.

Keywords: Invasive alien species, β-diversity, biological homogenisation, phylogenetic diversity, phylogenetic clustering