굴참나무림의 입지형지수(site form) 개발

임종수1*, 이선정1, 송정은2, 홍성희2, 김우용3, 김정수3, 손영모3

(1국립산림과학원 산림탄소연구센터, 2한국산지보전협회, 3(주)씨엔 산림경영연구소)

Development of Site Form in Quercus variabilis Stands

Jongsu Yim1*, Sunjeoung Lee1, Jeongeun Song2, Sunghee Hong2, Wooyung Kim3, Jeongsoo Kim3, Yeongmo Son3

(1Forest Carbon Research Center, National Institute of Forest Science,

2Kores Forest Conservation Association, 3Forest Management Research Center, CN Corporation)

요약: 본 연구는 굴참나무림을 대상으로 우세목 수고-직경(H-D) 관계에 기반한 입지형지수(Site Form, SF) 모델을 구축하고 통계적으로 검정하였다. 전국 NFI(2006~2020) 굴참나무 표준지 자료를 활용해 여섯 개의 H-D 모형(Curtis, Naslund, Hossfeld IV, Mitscherlich, Chapman-Richards, Korf)에 대한 파라미터를 도출하고, 각 모형을 적합도지수(FI), 추정치의 표준오차(SEE), 변이계수(CV) 등의 검정통계량으로 최적모형을 찾고자 하였다. 분석결과, Mitscherlich 모형이 SEE(1.8491), CV(12.1555%), Bias(–0.00065), FI(0.5654), MAPE(10.13%), AIC(779.17) 등 대부분의 검정통계량 값이 우수하였다. 또한 도출된 최적모형은 잔차가 ‘0’을 중심으로 고르게 분포하여 수고–직경 구조를 안정적으로 설명하는 모형임을 알 수 있었다. 최적 SF 모형을 이용하여 흉고직경 기반 굴참나무림의 SF 곡선을 도식화하고, 이를 SI 곡선과 비교하였다. 기준직경 20 cm에서 산출한 SF 곡선은 임령 기반 SI 곡선(FI = 0.2115)보다 높은 적합도(FI = 0.5654)를 보여, 연령 의존적 지표인 SI 대비 직경 기반 지표의 활용 가능성을 뚜렷하게 확인하였다.

Abstract: This study developed and statistically validated a site form (SF) model based on the dominant height–diameter (H–D) relationship for Quercus variabilis stands. Using National Forest Inventory (NFI5-7) data for Q. variabilis, parameters were estimated for six H–D models—Curtis, Näslund, Hossfeld IV, Mitscherlich, Chapman–Richards, and Korf—and the optimal model was selected based on fitness index (FI), standard error of estimate (SEE), coefficient of variation (CV), and other evaluation statistics. The results indicated that the Mitscherlich model outperformed the others in most evaluation statistics, including SEE (1.8491), CV (12.1555%), bias (–0.00065), FI (0.5654), mean absolute percentage error (MAPE; 10.13%), and Akaike information criterion (AIC; 779.17). In addition, the optimal model showed residuals evenly distributed around zero, demonstrating its stable performance in describing the height–diameter structure. Using the optimal SF model, diameter-based SF curves for Q. variabilis stands were constructed and compared with site index (SI) curves. The SF curve derived at a reference diameter of 20 cm exhibited a higher goodness of fit (FI = 0.5654) than the age-based SI curve (FI = 0.2115), clearly demonstrating the applicability of diameter-based indicators as an alternative to the age-dependent SI.

사사: 본 연구는 국립산림과학원 일반연구과제(파리체제 대응 산림흡수원의 온실가스 감축실적 MRV 체계 개발)의 지원에 의하여 수행된 결과의 일부임.