임도 개설이 산림 내 생물 군집 및 분포에 미치는 영향에 관한 연구 : 민주지산 임도를 대상으로

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigates the effects of forest road construction on bird, mammal, and plant communities by monitoring a newly-built forest road in Minjujisan, Micheon-ri, Seolcheon-myeon, Muju-gun, Jeollabuk-do from 2012 to 2015 year until the monitoring was interrupted by logging operations. I hypothesized that the forest road construction affected biological community, and found the following.
During the monitoring period from June of 2012 to December of 2015, 42 species of birds and 13 species of mammals were found in the study area, which were not different to what was reported in previous studies. However, only 209 species of vascular plants were found, which was fewer than previous studies due to small study area size.
From the monitoring, the number of bird species decreased from 34 species to 24 species after the construction, but the number of bird individuals slightly increased. It is believed that this is attributed to the influence of resident, dominant bird species. Forest roads were usually constructed in summer when the affected summer migratory birds bred.
The community analysis showed that major dominant species and species evenness did not change significantly between before and after the construction, but species diversity and richness decreased, indicating that the forest road construction affected the inhabited bird community.
I could not confirm that the effects of the forest road construction on the breeding bird community of nesting and foraging guilds. The bird community in canopy layer was observed frequently, because large tree canopies were well-connected after the construction.
The comparison between the control area and the seasonal bird community showed that the bird populations such as summer migratory and resident birds were affected by the forest road construction. They will move back to the forest road area after a long transitional period of stabilization and decrease in anthropogenic factors which disturb bird community.
The analysis on home range of main dominant species showed that the forest road construction affected the bird community during the construction at all sections. The MCP and KDE analyses on home range at 90%, 70%, and 50% level showed that birds were affected by the forest road construction. They scattered during the construction, and returned and redistributed themselves after the construction.
Mammals used the forest road more frequently than the control area inside forest according to sensor camera analysis. The analysis on the status of mammals’ forest road use by daily time showed that mid-to-large mammals such as wild boar, Korea water deer, and roe deer mainly used it as a passage at night (from 18:00 to 08:00). Therefore, the road construction in daytime had no major effects on the movement of the nocturnal mammals.
The analysis of changes in vascular flora and vegetation showed that the number of species and the growth rate of vegetation in the shrub and herb layers increased after the construction. It is believed that it was attributed to the increase in light intensity due to the opening of the upper canopy layer and the influx of annual herbaceous and native plants around the forest road.
This study investigated the changes of species in forest ecosystem due to forest road construction in terms of birds, mammals, and plants. The forest road construction can have a major impact on the inhabited bird community during a short period of time. However, from a long-term perspective, the birds affected by the road construction will return to forest road area when the disturbances, such as noise from the construction, were stabilized. The forest road construction might have positive impacts on mammal movement and plant species growth. Based on the findings from this study, I suggest the following practices for the effective protection and management for the biodiversity in forest ecosystem when a forest road is constructed.

● Design measures to minimize the disconnecting forest road width and size during road design
● Maintenance and management of tall trees near forest road that can increase the connectivity of the canopy layer
● Establishment of shrubs as a wildlife habitat
● Efforts to reduce the anthropogenic disturbances such as noise from vehicle passing, logging, and road maintenance activity

These efforts will have positive impacts on wildlife and plant communities in forests, lead to increase in environmental index species, and minimize negative impacts of forest road construction on forest ecosystem.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 2012년부터 2015년까지 전라북도 무주군에 위치한 민주지산 임도 개설 구간을 대상으로 산림 내 서식하는 생물을 조사하여 임도 개설 과정이 생물 군집에 미치는 영향에 대하여 설정한 가설에 대하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 2012년 6월부터 2015년 12월까지 민주지산 임도 개설 구간을 대상으로 조사를 실시한 결과 조류는 42종 879개체(최대개체수 합계), 포유류는 5목 8과 13종, 관속식물상은 209분류군이 확인되었다. 조류와 포유류는 기존 연구와 큰 차이를 보이지 않았으나, 식물은 조사 범위에 따른 차이로 기존 연구보다 적은 분류군의 서식이 확인되었다.
2. 임도 개설 과정에 따른 서식 조류의 변화에 대한 분석 결과 조류의 종수는 개설 전 시기에 34종에서 준공 후 24종으로 감소하였으나, 개체수는 소폭 증가하였다. 이는 우점종 중 텃새 개체군에 의한 영향으로 판단되며, 여름철 집중된 공사는 번식기 여름철새에 영향을 주었다.
3. 군집 분석결과 주요 우점종 및 종균등도는 개설과정에 따라 큰 차이를 보이지 않았으나, 종다양도와 풍부도는 감소하여 임도 개설이 서식하는 조류 군집에 영향을 준 것으로 확인되었다.
4. 번식기 조류 군집의 영소 길드와 채이 길드 분석결과 임도 개설에 의한 영향은 확인되지 않았고 수관층(canopy)에 속한 군집의 빈도가 높았다. 이는 임도의 개설로 상층 임관이 개방되었으나, 대경목이 우점하는 환경적 특성 때문에 수관층의 연결 정도가 양호했기 때문으로 판단된다.

5. 대조군 지역과 시기별 조류 군집을 비교한 결과 임도 개설 과정에서 영향을 받은 여름철새와 텃새 등 조류 개체군은 임도 준공 후 장시간 지나 천이과정의 안정화, 인위적 방해요인의 감소하게 되면 임도 지역으로 다시 유입 될 것으로 사료된다.
6. 주요 우점종의 행동권 분석 결과 모든 구간에서 공사가 진행되는 시기에 조류 군집에 영향을 준 것으로 분석되었다. MCP와 KDE 90%, 70%, 50% 수준의 행동권 분석 결과를 통해 임도 개설에 영향을 받은 조류가 준공 후 재분산 되어 임도를 폭 넓게 이용하는 경향이 있음을 확인하였다.
7. 관속식물상과 식생의 변화에 대한 분석 결과 분류군의 종수와 관목층, 초본층의 식피율이 개설 과정에 따라 증가하였다. 이는 상층 임관의 개방에 따른 광량의 증가와 1년생 초본류와 귀화식물이 임도 주변으로 유입된 결과로 판단된다.
8. 포유류는 무인센서카메라 분석 결과 개설 과정에 따라 임도의 이용률이 숲 안쪽인 대조군 지역보다 높았다. 따라서 대부분의 포유류가 대조군 지역보다 임도를 이동통로로 이용한 것으로 확인되었다.
9. 시간대별 이용 현황을 분석한 결과 중대형 포유류인 멧돼지, 노루, 고라니가 야간 시간대인 18시~08시까지 주로 임도를 이동통로로 이용한 것으로 확인되었다. 따라서 주간에 집중되는 임도의 개설은 주로 야행성인 포유류의 이동에 큰 영향이 없는 것으로 확인되었다.

본 연구결과는 조류, 포유류, 식물 및 식생의 측면에서 임도 개설에 의한 산림 생태계 내 서식하는 생물 종 변화에 관한 연구로서 수행되었다. 임도의 개설은 산림 내 서식하는 조류 군집에 단시간 큰 영향을 줄 수 있다는 것이 확인되었고 장기적인 관점에서 임도 개설로 영향을 받았던 조류가 천이과정의 안정화되고 준공 후 공사에 의한 소음이 줄어들게 되면 임도로 다시 유입될 것이라는 결과를 얻었다. 또한 임도는 식물 종의 증가 및 포유류의 이동에 긍정적인 영향을 주는 것으로 확인되었다. 이에 임도 개설 시 산림 내 서식하는 생물 개체군의 효과적인 보호 및 관리를 위하여 다음과 같은 방안을 제시하고자 한다.
① 임도의 노선 및 공법을 설정할 때 단절 되는 임도의 폭 및 임도 규모를 최소화하여 설계하여 환경 변화를 최소화 하는 방안, ② 임도 개설로 개방되는 상층 임관의 연결성을 높일 수 있는 임도변 교목의 유지 및 관리, ③ 임도 주변 관목을 서식 자원으로 이용하는 야생동물을 위한 관목층 조성, ④ 준공 후 무분별한 차량 통행 및 벌채, 임도 유지 보수 등으로 발생하는 소음과 같은 인위적 방해요인 저감 방안 마련 등의 노력이 필요하다. 이러한 노력은 임도 주변에 서식하는 생물에 긍정적인 영향을 줄 것이며, 이는 곧 환경지표종의 증가로 이어져, 임도 개설이 산림 생태계에 미치는 영향을 최소화 할 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 연구사 5
• Ⅲ. 조사지역 및 방법 10
• 1. 조사지 개황 10
• 2. 연구지역 및 방법 12
• 2.1 조사지역 범위 12
• 2.2 조류 조사 방법 14
• 2.3 식물/식생 조사 방법 21
• 2.4 포유류 조사 방법 26
• 2.5 분석방법 29
• Ⅳ. 결과 및 고찰 34
• 1. 임도 개설 지역 내 생물 서식 현황 34
• 1.1 조류 서식 현황 34
• 1.2 식물/식생 현황 50
• 1.3 포유류 서식 현황 67
• 1.4 고찰 75
• 2. 임도 개설에 따른 생물 군집의 변화 79
• 2.1 조류 군집 변화 79
• 2.2 식물 및 식생의 변화 100
• 2.3 무인센서카메라를 활용한 포유류 서식 변화 117
• 2.4 고찰 132
• 3. 임도 개설에 따른 조류 군집의 분포 변화 138
• 3.1 임도 개설 구간별 우점 조류의 행동권 변화 138
• 3.2 고찰 147
• Ⅴ. 종합 고찰 150
• Ⅵ. 결 론 154
• 참고문헌 157
• ABSTRACT 172
• Appendix 175

참고문헌 (Reference)

1 무주군, "2017 통계연보", 무주군. 559pp, 2017

2 이창복, "대한식물도감", 향문사. 990pp, 1980

3 산림청, "임업통계연보", 2018

4 한국조류학회, ". 한국 조류 목록", 한국조류학회. 133pp, 2009

5 이영노, "원색한국식물도감", 교학사. 1243pp, 1998

6 조영준, 하정욱, "무주 일대의 포유류", 환경부 제3차 전국자연환경조 사 보고서 1-4, 2011

7 이금연, 조중현, "무풍 일대의 포유류", 환경부 제3차 전국자연환경조 사 보고서 1-4, 2012

8 조영준, 하정욱, "용화 일대의 포유류", 환경부 제3차 전국자연환경조 사 보고서 1-5, 2011

9 이우철, "원색한국기준식물도감", 아카데미서적. 624pp, 1966

10 우한정, 이도한, "무주〮거창 일대의 조류", 환경부 제2차 전국자연환경 조사 보고서 524-540, 1999

11 김강욱, 우한정, "장수〮함양 일대의 조류", 환경부 제2차 전국자연환경 조사 보고서 353-373, 1998

12 원병오, 이두표, "함양 백운산 일대의 조류", 한국자연보존협회 조사보 고서 24:99-105, 1986

13 이창복, "원색 대한식물도감(상, 하)", 향문사. 1828pp, 2003

14 국립공원관리공단, "덕유산국립공원 자연자원조사", 국립공원관리공단, 604pp, 2012

15 박수현, "한국귀화식물 원색도감(보유편)", 일조각. 432pp, 2001

16 김병수, 오홍식, 김완병, "한라산의 조류군집에 관한 연구", 한국조류학 회지 9(2):85-104, 2002

17 박수현, 정수영, 이유미, 오승환, 양종철, "한국 내 귀화식물의 현황과 고찰", 식물분류학회지 41(1):87-101, 2011

18 유영한, 이희선, "민주지산 일대의 관속식물상 조사", 기초과학연구논 총 16:91-313, 2002

19 한국산, 한승우, "지빠귀 3종의 영소 습성 비교 연구", 호남대학교 석사 학위논문. 30pp, null

20 자연보존협회, "민주지산 일대 종합학술조사 보고서", 한국 자연보존협 회 조사보고서, 제 26집. 127pp, 1988

21 원병휘, 이해병, "韓國産 哺乳動物의 生態에 관한 硏究", 동국대학교 농림과학연구소 논문집 4: 173-186, 1971

22 노태환, 한봉호, 최진우, 장재훈, 이경재, "관악산의 식생구조 특성과 변화 연구", 한국환경생태학회지 27(3):344-356, 2013

23 홍순복, "내장산국립공원의 지역별 조류의 특성", 한국조류학회, 13(2):125-136, 2006

24 원병휘, "한국 동식물도감 제7권 동물편(포유류)", 문교부. 659pp, 1967

25 이윤택, "고성 산불 이후 10년간의 식생 복원 동태", 강원대학교 석사 학위논문. 57pp, 2007

26 이우신, "우리가 정말 알아야 할 우리의 새 백가지", 현암사. 499pp, 1993

27 지용기, "산림 벌채적지의 식생회복에 관한 모니터링", 호남대학교 석 사학위논문. 80pp, 2001

28 부산시, 허위행, 이우신, "도시림의 번식기 조류 종수와 면적과의 관 계", 한국환경생태학회학술대회지 1:161-163, 2005

29 원병오, "무주 구천동 하계 조류조사. 한국자연보존협회", 자연보존연 구조사 보고서 5:115-128, 1973

30 서부지방산림청, "2011년 임도시설 기본계획-민주지산 경제림 단지 -", 서부지방산림청. 177pp, 2011

31 하경삼, 함규황, "지리산의 고도별 조류분포에 관한 생태학적 연구", 경남대학교 부설 기초과학연구소 연구논문집 15:172-183, 1994

32 환경부, "국외반출 승인대상 생물자원 지정고시 제2016-184호", 2016

33 원병오, "한국동식물도감 제25권 동물편(조류 생태). 문교부", 서울. 1126pp, 1981

34 이규완, "내장산국립공원 식생경관의 군집구조에 관한 연구", 성균관대 학교 박사학위논문. 173pp, 1991

35 심준영, 허준, 이희정, 이시영, "중요녹지 및 코리도 선정에 의한 생태 녹지축 구축", 휴양 및 경관계획연구소 논문집 6(1):27-36, 2012

36 이우신, 임신재, "활엽수림에서 간벌에 의한 번식기 조류군집의 변화", 한국임학회지 90(1):36-42, 2001

37 구태회, 이화수, 신주렬, 김정수, "산림지역에서 서식지 환경이 조류군 집에 미치는 영향", 환경정책연구지 7(3):142-160, 2008

38 구태회, 채진확, 김정수, "서울의 도시 비오톱에서 면적과 조류의 종 수와의 관계", 한국환경생태학회지 17(4):375-382, 2004

39 박성진, 허위행, 최서윤, 임신재, 이창배, 이우신, 박용수, "한강 유역 에서 서식환경에 따른 조류군집의 특성 차이", 한국환경생태학회지 17(1):83-91, 2003

40 박찬열, 조기현, 이우신, "덕유산 국립공원내 조류상의 보호 및 관리 에 관한 연구", 응용생태연구 7(2):213-220, 1994

41 김경훈, 우보명, 오구균, 박종영, 박정호, "백운산연습림 내 벌채지역 의 식생천이에 관한 연구(Ⅰ)", 서울대학교 연습림 연구보고 30:15-25, 1994

42 박종영, 지용기, 유영모, 오구균, "백운산연습림 내 벌채지역의 식생천 이에 관한 연구(Ⅱ)", 서울대학교 연습림 연구보고 36:32-56, 2000

43 송호경, 이도한, "지리산국립공원의 산림환경에 따른 번식조류의 풍부 도", 한국환경생태학회지 22(3):320-324, 2008

44 강현미, "산림생태계 복원 유형별 모니터링을 통한 복원효과 연구", 부 산대학교 박사학위논문. 300pp, 2014

45 김보미, 이동근, 송원경, "조류․포유류의 분포와 산림면적, 토지피복과 의 관련성", 농촌계획 15(2):19-26, 2009

46 고은미, 지성진, 장창기, 오병운, 민주지산, 김윤영, "및 그 인근지역에 분포하는 관속식물상과 주요 식생 현황", 한국자원식물학회지 19(1):15-28, 2006

47 신용운, "서ㆍ남해안 연안습지의 수조류 군집 특성 및 서식지 이용", 제주대학교 박사학위논문. 171pp, 2016

48 박종길, 채희영, "설악산국립공원의 아고산지대와 저지대의 조류군집 구조", 한국조류학회지 12(1):17-25, 2005

49 박찬열, 이준우, 이우신, "소백산국립공원내 조류군집의 보호 및 관리 에 관한 연구", 응용생태연구 6(2):180-192, 1993

50 유재평, "德裕山國立公園의 山林環境에 따른 鳥類群集의 特性 硏究", 충남대학교 박사학위논문. 157pp, 2011

51 김경태, 정성관, 이우성, 이슬기, 박경훈, "GIS를 이용한 산림성 조류 의 서식지 예측 모형 및 지도구축", 한국지리정보학회지 13(1):62-73, 2010

52 이우신, 허위행, 임신재, "도로로부터 거리가 다른 지역에서 번식기 조류군집의 차이", 한국생태학회지 26(1):29-33, 2003

53 김영채, 차진열, 정철운, 김정진, 김성철, 권구희, 이화진, "소백산국립공원내 서식하는 중형포유류 3종의 행동권 분석", 한국환경복원기술 학지 17(6):51-60, 2014

54 이경재, 한봉호, "도로개발에 의하여 훼손된 산림지역 생물이동통로 식재계획", 한국환경생태학회지 16(3):321-337, 2002

55 박치영, 조간대, "복원이 조류의 군집구조와 분포에 미치는 영향에 관 한 연구", 충남대학교 박사학위논문. 154pp, 2016

56 박인협, 서영권, "계룡산국립공원 계곡부의 사면방향과 해발고에 따른 산림구조", 한국환경생태학회지 14(4):296-302, 2001

57 백원기, 이우철, 유기억, "민주지산 관속식물상. 1992년 자연생태계 지역 정밀조사 보고서", 환경부. 13-51, 1992

58 권혜진, 이도한, 송호경, "지리산국립공원 해발고도와 식생에 따른 번 식기 조류군집의 특성", 한국환경생태학회지 22(5):471-480, 2008

59 박종화, 최태영, "포유류의 도로횡단구조물 이용 분석 -무인센서카메 라를 활용하여-", 한국조경학회 학술발표논문집 1:86-90, 2006

60 강정훈, 임신재, 이주영, "광릉 지역 활엽수 천연림과 도로 주변의 서 식지 구조와 조류군집 특성", 한국환경생태학회지 21(1):47-54, 2007

61 서식지, 임신재, "구조에 따른 번식기 조류군집과 소형 포유류 개체군 의 변화에 관한 연구", 서울대학교 석사학위논문 60pp, 1997

62 이우신, 임신재, "지리산지역에서 해발고도에 따른 서식환경과 소형 포유류 밀도와의 관계", 서울대학교 연습림 연구보고 34:37-47, 1998

63 강태한, 황종경, 조해진, 이한수, 신용운, 서재화, 김달호, "야생동물위치추적 기(WT-200)를 이용한 청둥오리의 이동거리 및 행동권 연구", 한국환경생태학회지 28(6):642-649, 2014

64 이정민, "도로에 의한 국립공원 서식지 조각화에 관한 연구-16개 국 립공원을 중심으로-", 호남대학교 석사학위논문. 86pp, 2007

65 오구균, 지용기, "산림 벌채적지의 6년간 식생구조 변화(Ⅰ)-광양시 백운산 연습림지역을 중심으로-", 한국임학회지 90(6):673-682, 2001

66 노백호, 박혜경, "경관생태학에 의한 야생 동식물 서식공간 설정방안 연구. 한국환경정책평가연구원", 정책보고서 WO-03. 117pp, 2004

67 배지윤, "내장산국립공원 내장산지구 굴참나무군집의 20년간 (1991~2010년) 식생구조 변화 연구", 서울시립대학교 석사학위논문. 92pp, 2011

68 김우열, 이두표, 박치영, "농어촌 생태계에서 서식지 유형에 따른 조 류의 군집구조 비교 분석: 전라남도 무안군을 사례로", 호남대학교 대학원 석사학위 논문. 42pp, 2009