청도군 운문사 입구 수구막이 소나무림 식생구조 및 생육 특성

청도군 운문사 입구 수구막이 소나무림의 역사적인 근거를 찾기 위해 청도군청, 운문사, 청도향토문화연구회 등 향토기록자료를 검토하였으며, 풍수지리이론 연구자료와 호거산 운문사 가람배치와 공간구조에 관한 선행연구논문(Park, 2010)을 통해 연구대상지의 역사문화적 의미를 해석하였다.

소나무림 수목분포 현황 조사는 2011년 9~10월에 걸쳐 진행하였다. 조사구는 20m×20m(400m²) 크기의 방형구(Quadrat method)를 최소단위로 하여 총 98개의 격자조사구를 설정하였고(Figure 3 참조), 조사구 내 수목은 흉고직경 2cm 이상을 교목층과 아교목층으로, 그 이하의 수목을 관목층으로 구분하여 수종명, 흉고직경(cm), 수고(m), 지하고(m), 수관폭(m×m) 등을 조사하였다. 식물의 동정은 대한식물도감(Lee, 2006)을 기준으로 하였고, 식물명과 학명은 Korea National Arboretum (2017)의 국가표준식물목록에 따라 정리하였으며, 대상지에서 생육하는 소나무와 기타 낙엽활엽수, 외래종 등의 정확한 분포 현황분석을 위해 ArcGis Map 10.0을 활용하여 도면화하였다. 소나무의 생육현황 조사는 구축된 소나무 위치도를 바탕으로 2012년 봄부터 여름까지 3회에 걸쳐 진행하였다. The Korea Science and Engineering Foundation(1988)의 방법을 응용한 Lee et al.(1993)의 조사방법을 바탕으로 수목의 잎 변색, 위축 정도, 낙엽, 지수상태, 신초 생장, 소지상태, 정아 유무, 수관 감소 등을 각 수목별로 파악하고, 이를 종합한 수세를 고사목, 생육불량, 생육양호 3단계로 구분하였다. Table 1은 생육상태기준을 정리한 것이다. 일제강점기 때 송진 채취로 인한 소나무 개체목별 수간부위 상처의 발생과 외과수술 유무를 조사하여 수목조사 시 야장에 함께 기록한 후 각 수목별 생육상태와 연계하여 분석하였다.

Figure 3. The location map of the survey plots in the Sugumagi forest of Unmun temple, Cheongdo-gun

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청도군 운문사 입구 수구막이 소나무림은 인위적으로 조성되어 관리된 곳으로 일부 소나무의 고사로 인한 밀도변화, 외래종 식재 및 낙엽활엽수 유입 등의 변화가 발생하고 있었다. 이에 대한 특성을 파악하고 향후 관리에 대한 방향을 제시하기 위해 조사된 98개소의 조사구별 교목층 소나무 생육밀도와 Lee(2012) 연구의 주변산림 소나무림 밀도를 고려하여 저밀도, 중밀도, 고밀도로 구분하고, 밀도별 식물군집구조를 분석하였다. 밀도별 소나무군집의 층위별 종간 상대적 우세를 비교하기 위하여 식생구조 조사자료를 바탕으로 Curtis and McIntosh (1951)의 중요치(I.V.: importance value)를 통합하여 백분율로 나타낸 상대우점치(I.P.: importance percentage)(Brower and Zar, 1977)를 계산하였다. 개체들의 크기를 고려하여 수관층위별로 가중치를 부여하여 평균상대우점치(M.I.P.: mean importance percentage)를 산정하였다. 종수 및 개체수는 각 조사구별 종수 및 층위별 개체수를 분석하였다. 종다양도는 식생구조를 정량적으로 평가하는 것으로(Krebs, 1985) 희귀종(Rare species)에 중요성을 두는 Shannon의 종다양도(Pielou, 1975)와 최대종다양도(H'max), 균재도(J'), 우점도(D) 등을 구하였다. 종수 및 개체수와 종다양도지수는 각 밀도별 소나무군집에 포함된 단위면적 400m² 조사구를 기준으로 최소값과 최대값, 평균값 등을 도출하여 비교하였다. 수령은 조사구내 주요수목의 수령 및 생장상태를 조사하기 위하여 교목층의 평균 흉고직경(DBH)에 해당하는 수목을 표본목으로 선정하였다. 목편 추출부위는 지상 1.2m 되는 흉고에서 생장추(Increment borer)를 이용하였으며, 가능한 정확한 수령 파악을 위해 수(Pith)를 관통하도록 하였다. 추출된 목편은 Autocad map 2004와 엑셀 2007을 이용하여 수령과 최근 생장상태를 조사하였다.

Table 2는 청도군 운문사입구 수구막이 소나무림에서 출현한 층위별 수종을 나타낸 것이다. 교목층은 소나무, 느티나무, 붉나무, 일본잎갈나무, 팽나무로 5종이었고, 아교목층은 가죽나무, 개서어나무, 개옻나무, 굴피나무, 때죽나무, 말채나무 등 28종, 관목층엔 개머루, 계요등, 곰딸기, 괴불나무, 국수나무 등 92종이 출현하고 있었다. Figure 4를 바탕으로 수목분포현황을 살펴보면 수구막이림 전체에 소나무가 670주 분포하였고, 기타 수종은 주로 서측의 하천변에 분포하고 있었다.

Figure 4. Species distribution map in the Pinus densiflora forest

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청도군 운문사입구 수구막이 소나무림의 소나무 규격 및 수량을 파악하기 위하여 Table 3과 같이 흉고직경별 개체수를 분석하였다. 흉고직경급별 분포도(Figure 5 참조)에서 확인할 수 있듯이 흉고직경은 30～90cm이었으며 총 670주가 확인되었다. 흉고직경 40～60cm가 457주로 전체의 68.3%로 많았고, 특히 흉고직경 70cm 이상의 대경목은 19주로 전체의 2.8%, 가장 큰 규격의 소나무는 흉고직경 90cm로 2주가 조사되었다. 전체적으로 대경목이 분포하는 소나무림이었고, 주변 평지지역에 형성된 흉고직경 47cm 이상의 소나무림과 유사하였으나, 흉고직경 20cm 내외의 사면 소나무림(Lee, 2012)보다 큰 경급의 소나무림이었다.

Figure 5. Distribution map according to DBH of the Pinus densiflora in the Sugumagi forest of Unmun temple, Cheongdogun

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Table 4는 청도군 운문사 입구 수구막이 소나무림 내 교목층 및 아교목층에 출현하는 기타활엽수 분포현황을 분석한 것이다. 주요 수종으로 팽나무, 느티나무, 때죽나무, 복사나무 등이었고 28종 194주가 출현하였다. 활엽수 주요 수종별 출현비율을 살펴보면 팽나무 61주(31.3%), 느티나무 37주(19.0%), 때죽나무 14주(7.2%), 굴피나무 13주(6.7%), 말채나무 11주(5.6%), 복사나무 10주(5.1%)로 팽나무, 느티나무, 때죽나무 등 6종이 전체의 74.9%를 차지하였다. 활엽수는 운문천 주변에 집중분포하고 있었다(Figure 6 참조). 교목, 아교목층에 출현하는 활엽수는 28종 중 평나무, 느티나무, 굴피나무 등은 소나무와 경쟁이 가능한 수종이었으나, 운문사의 정기적인 하부 식생관리로 하천변에 집중적으로 분포하는 지역 외에는 소나무림 하부에 출현하는 개체는 거의 없었다.

Figure 6. The growth condition and trees status with damaged drunk of the Pinus densiflora in the Sugumagi forest of Unmun temple, Cheongdo-gun

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Table 5는 대상지 내 주요 외래종 현황으로 일본잎갈나무와 가죽나무 2종이 확인되었다. 일본잎갈나무는 조사구 41, 42, 48, 56에 집중 분포(Figure 7 참조)되어 있었고 총 주수는 32주이었으며, 규격은 흉고직경 30～40cm, 수고 10~15m이었다. 조사구 41, 48은 소나무가 없는 일본잎갈나무 식재지로, 청문조사 결과 일본잎갈나무는 1970년경에 조림사업용으로 식재된 것으로 파악되었다. 가죽나무는 조사구 58에서 아교목층에서 생육하고 있는 흉고직경 8cm, 수고 6.5m의 수목이 1주 확인되었으며, 주변에서 유입되어 발생된 것으로 판단되었다. 일본잎갈나무와 가죽나무는 청도군 운문사 입구 수구막이 소나무림과는 생태적·경관적으로 어울리지 않는 수목으로 대상지내에서 제거하고 소나무를 식재하여 수구막이 소나무림으로 복원이 필요하였다.

Figure 7. The location map of foreign species in the Sugumagi forest of Unmun temple, Cheongdo-gun

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Table 6은 소나무림 생육상태 및 수간상처에 대한 현황을 분석한 것으로 청도군 운문사 입구 수구막이 소나무림 내 소나무는 전체 670주이었고, 고사목 14주(2.0%), 생육불량 15주(2.2%), 생육양호 641주(95.7%)이었다. 고사목 14주의 흉고직경은 30～66cm이었고, 50cm 미만인 수목이 9주로 흉고직경이 비교적 작은 수목이 다수 포함되어 있었다. 수고는 10~16m이었다. 생육불량 15주의 흉고직경은 29～65cm이었고, 흉고직경 40cm 이상의 대경목이 12주로 대부분이었으며, 수고는 6～17m이었다. 생육이 양호한 641주의 흉고직경은 3~82cm이었고 이중 흉고직경 40～50cm인 수목이 239주로 37.3%이었으며, 50～60cm인 소나무는 204주 31.8%이었다. 수고는 3～21m이었다(Figure 8 참조). 소나무의 송진 채취 흔적 현황을 보면 전체 670주 중 659주, 전체 소나무의 98.3%에서 송진 채취흔적이 확인되었다. 그중 394주는 2005년에 외과수술을 실시하였다. 송진 채취로 인한 수간상처가 미치는 영향을 분석해본 결과, 외과수술을 실시한 394주 중 382주는 양호한 상태이고, 수세가 불량한 소나무 7주, 고사 5주로 대부분 생육이 양호한 상태였다.

Figure 8. The distribution map of the Pinus densiflora by growth status in the Sugumagi forest of Unmun temple, Cheongdogun

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Table 7은 청도군 운문사 입구 소나무림 내 조사구별 교목층 소나무 밀도현황을 제시한 것이다. 수구막이 소나무림 내 소나무는 총 670주이었는데, 이중 아교목층에서 생육하는 중경목 미만의 소나무 7주는 밀도분석에서 제외하였다. 교목층 소나무 663주의 평균 생육밀도는 400m²당 약 7주이었고, 최소 생육밀도는 400m²당 0주, 최대 생육밀도는 400m²당 19주이었다. Lee et al.(2019)의 청도군 운문사 일대 소나무림에 대한 연구의 분석자료를 확인한 결과, 각 조사구별 교목층 소나무의 평균 생육밀도는 400m²당 약 10주이었고 최소 생육밀도는 400m²당 6주, 최대 생육밀도는 400m²당 16주이었다. 조사구별 밀도는 수구막이 소나무림과 주변 자연림의 평균 생육밀도를 기준으로 7～10주를 중밀도로 설정하였고, 6주 이하는 저밀도, 11주 이상은 고밀도로 구분하였다. 400m²의 조사구를 기준으로 6주 이하의 저밀도 조사구는 52개, 7∼10주의 중밀도 조사구는 28개, 11주 이상의 고밀도 조사구는 총 18개 조사구이었다. 저밀도 조사구 중 교목층에 소나무가 없는 조사구는 41, 48, 97번 조사구로 총 3개소이다(Figure 9 참조).

Figure 9. The growth density map of Pinus densiflora according to the plot in the Sugumagi forest of Unmun temple, Cheongdo-gun

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Table 8은 소나무 생육밀도별 수구막이 소나무림의 상대우점치를 분석한 것이다. 조사구별 교목층 소나무가 6주 미만인 저밀도 소나무림 층위별 상대우점치 분석결과, 교목층은 소나무(I.P: 87.72%)가 우점하였으며, 일본잎갈나무(9.76%), 팽나무(1.45%), 느티나무(0.83%) 등이 함께 출현하였다. 아교목층에서는 팽나무(I.P: 37.74%)와 느티나무(I.P: 22.25%)의 우점도가 높았고, 때죽나무, 자귀나무, 잔털벚나무 등이 함께 생육하였다. 관목층 주요종은 소나무(I.P : 17.98%), 느티나무(I.P: 14.37%), 작살나무(I.P.: 7.52%)이었다. 중밀도 소나무림은 교목층에서 소나무(I.P: 99.78%)가 크게 우점하면서 팽나무(I.P: 0.22%)가 일부 출현하였고, 아교목층에서는 소나무(I.P: 36.98%)와 말채나무(I.P: 22.5%)가 우점종이었다. 관목층에서 주로 생육이 확인된 종은 작살나무(I.P: 15.69%), 느티나무(I.P: 11.10%), 산딸기(I.P: 10.26%), 말채나무(I.P: 3.16%)이었다. 고밀도 소나무림의 교목층 우점종은 소나무 한 종이었고, 아교목층은 소나무(I.P: 42.75%), 굴피나무(I.P: 28.41%)의 우점도가 높았으며 느티나무(I.P: 8.33%), 때죽나무(I.P: 5.27%) 등이 함께 출현하였다. 관목층 주요 종은 작살나무(I.P: 15.96%), 느티나무(I.P: 8.82%), 산딸기(I.P: 6.25%), 찔레꽃(I.P: 4.68%) 등이었다.

생육밀도별 상대우점치 분석결과를 종합해 보면 저밀도 소나무림의 경우 중밀도 소나무림에 비해 교목층 낙엽활엽수 및 외래종의 우점도가 높았고, 고밀도 소나무림은 소나무외 다른 수종은 출현하지 않은 순림을 유지하고 있었다. 반면 아교목층 소나무는 중밀도에서 고밀도 소나무림으로 갈수록 우점도가 높았다. 소나무와 경쟁할 수 있는 수종으로는 굴피나무, 서어나무, 느티나무, 팽나무, 참나무류 등이 아교목층 및 관목층에서 출현하였는데, 특히 느티나무, 팽나무 등의 우점도가 전체적으로 높았으며, 그 외에도 생태적 천이계열상 소나무 이후에 자연식생군락을 형성하는 것으로 알려진 굴참나무, 졸참나무 등 참나무류도 함께 출현하였다.

주변산림의 소나무림에 대한 층위별 상대우점치 분석 결과(Lee, 2012)와 수구막이 소나무림의 밀도별 상대우점치를 비교한 결과, 두 소나무림 모두 교목층에는 소나무의 우점도가 높은 상태였으나 아교목층과 관목층에서는 다소 차이를 보였다. 주변산림은 아교목층에서 다양한 수종이 분포한 반면, 수구막이 소나무림은 소나무, 느티나무, 팽나무, 굴피나무, 때죽나무 등으로 비교적 단순하였다. 이는 주변산림의 자연스러운 식생구조에 비해 수구막이 소나무림은 과거부터 마을주민 및 방문객들의 놀이장소로 이용되어 왔고, 또한 운문사에서 지속적으로 하층관리를 해왔기 때문으로 판단되었다.

Table 9는 생육밀도별 종수 및 개체수 현황이다. 저밀도에서 조사구별 400m²당 종수는 1~26종, 개체수는 1~421개체가 출현하여 평균 9.6종 97.5개체이었다. 중밀도에서는 4~25종 개체수 22~333개로 평균 12.5종, 123.9개체이었다. 고밀도에서는 1~13종 11~126개체수가 출현하고 있었고, 평균 8.5종 57.8개체이었다. 조사구별 400m²당 교목층의 개체수를 보면 저밀도에서는 4.3주, 중밀도에서는 8.4주, 고밀도는 12.9주로 나타났다. 아교목층은 저밀도가 6.6주, 중밀도는 2.7주, 고밀도는 2.0주로 소나무 밀도가 높을수록 아교목층 개체수는 낮아지는 경향을 보였다. 반면에 관목층은 저밀도 96.2주, 중밀도 114.4주, 고밀도 46.8개체로 저밀도와 중밀도 하층식생이 고밀도보다 많이 발생하고 있었다. 이는 교목층 소나무의 밀도에 따른 일조량의 차이와 운문사의 지속적인 방해극상 관리에 의한 것으로 판단된다. 주변산림과 비교해 보면, 저밀도 17종 273개체, 중밀도 19종 288개체, 고밀도 24종 369개체(Lee, 2012)로 전체적으로 자연식생인 주변산림과 수구막이 소나무림과는 큰 차이가 나는 것을 알 수 있었다. 이는 주변 산림의 교목층 소나무 경급, 정기적인 운문사의 관리 등의 영향으로 사료된다.

Table 10은 생육밀도별 Shannon의 종 다양도(H’), 균재도(J’), 우점도(D), 최대종다양도(H'max)를 분석한 결과이다. 저밀도 조사구의 Shannon의 종다양도지수는 0.0000~1.2817, 평균 0.7166이었고, 중밀도는 0.5595~1.2284, 평균 0.9217이었다. 고밀도의 종다양도지수(H’)는 0.5747~1.0619, 평균 0.8317이었다. 평균적인 종다양도지수(H’)는 중밀도 소나무림이 가장 높았고, 고밀도, 저밀도 소나무림 순이었지만 지수값의 최대치는 저밀도, 중밀도, 고밀도 순이었다. 중밀도 소나무림의 종다양도지수(H’)가 높은 것은 최대종다양도(H'max)가 저밀도 0.0000~ 1.4150, 평균 0.8628, 중밀도 0.0000~1.3979. 평균 0.9974, 고밀도 0.6990~1.1139, 평균 0.9233로 중밀도가 가장 높았으며, 균재도(J’)가 저밀도 0.0000~1.0000, 평균 0.7700, 고밀도 0.0000~0.9718, 평균 0.8910보다 높은 0.7487~0.9925, 평균 0.8938을 기록했으며 관목층 개체수가 가장 많았기 때문이었다. 동일 지역인 운문사 주변산림의 종다양도지수(H') 0.8849~1.4088(Lee, 2012)과 비교했을 때 주변산림보다 낮게 나왔으며, 동일한 기후대의 가야산국립공원 홍유동계곡 및 청량사 일대 소나무림 종다양도지수 0.3491~1.2326(Koo, 2014)보다도 비교적 낮게 나타났다. 이는 자연식생인 산림지역과 인위적으로 조성 및 관리된 소나무림에서 오는 차이로 판단되며, 수구막이 소나무림에 대한 관련 연구가 없어 직접적인 비교나 시계열적 변화 등을 세부적으로 분석하기에는 한계가 있었다.

Table 11은 청도군 운문사 입구 수구막이 소나무림의 표본목 25주에 대한 연륜 및 생장량을 분석한 것이다. 표본목 흉고직경(DBH)은 38～77cm이었으며, 평균 61.1cm이었다. 연간 생장량은 1.3～3.0mm이었고, 평균 생장량은 1.9mm이었다. 소나무 수령 분석결과, 84～161년으로 개체목별 차이가 있었고 평균 수령은 114년이었다. 연륜 및 생장량 측정 시 생장추 길이의 제한으로 추출되지 않은 대경목의 나이테는 초기 30년의 평균 생장량을 근거로 흉고직경 생장량에서 역계산하여 추정하였다. 수구막이 소나무림은 개체목별 다소 차이는 있으나 전체적으로 100년이 넘은 대경목이 중심의 소나무림이었다. 주변 산림의 소나무 수령과 비교했을 때 평지 및 산림 저지대와 하반림 흉고직경 54~59cm, 수령 88~108년생, 산림 사면 경사지에 위치한 소나무림 흉고직경 15~32cm, 수령 25~32년생(Lee, 2012)으로 저지대의 소나무림과는 유사하였으나, 사면 소나무림과는 큰 차이가 있었다. 사면 소나무림은 비교적 최근에 형성된 소나무림이나, 수구막이 소나무림과 주변 저지대 소나무림의 경우 운문사에서 장기간에 걸쳐 관리해 온 중요한 문화경관림인 것으로 판단되었다.