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 ▶자연표토복원공법에 의한 암절취비탈면의 생태적복원에 관한 연구; 원주사례지역을 중심으로
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 Ⅲ. 결과 및 고찰

요철이 많은 암비탈면에 망을 설치하지 않고 식생기반재를 뿜어 붙이고 재래초목본 식물위주의 식생을 조성하고자 한 결과 참싸리와 낭아초가 우점하고 붉나무, 쉬나무, 자귀나무들이 출현하여 주변산림과 동화되는 비탈면 식생경관이 창출됨으로써 환경친화적인 암절취비탈면 녹화공법을 개발하고자하는 연구목표에 부합되었다(사진 1 참조). 따라서 요철이 심한 암절취비탈면에 망을 설치하지 않고 식생기반재를 습식으로 취부하여 식물생육기반을 조성하는 자연표토 복원공법은 앞으로 개발가능성이 클 것으로 기대되었다.

식물배합별 종자발아와 생육 경향은 다음 표 4와 표 5와 같다. 표 4에서 보는 바와 같이 목본류위주의 배합형(배합형 Ⅰ)에서 조성 초기에는 참싸리와 자귀나무, 쉬나무가 출현하였고 시간이 지나면서 낭아초와 참싸리의 생육이 활발하였음을 알 수 있다. 혼파한 곰솔과 물오리나무는 다른 식물들에 의해 피압되어 출현되지 않은 것으로 조사되었고, 자귀나무도 고정조사구에서는 다른 식물들에 의해 서서히 도태된 것으로 나타났다. 초본류중에서는 비수리의 생육이 저조하였고 매우 적은 량이 혼합된 달맞이는 일부가 발아하여 생육하다가 낭아초와 참싸리, 외래초종들에 의해 피압된 결과를 보였다. 붉나무는 수고가 2m까지 자라고 있고, 낭아초는 1.5∼2.0m의 수고를 보이고 있어 장차 붉나무와 자귀나무가 상층임관을 차지할 것으로 예측되고 목본류 형으로의 복원목표가달성되고 있음을 보여주고 있다.  

Table 4. number of seedlings(tillers) and plant height in seed mixture type Ⅰ 'tree and shrub vegetation'

species

dates

'96/5/22

7/17

9/10

'97/5/9

7/9

9/9

'99/6/1

no of seedlings
(tillers)

plant height

no of seedlings
(tillers)

plant height

no of seedlings
(tillers)

plant height

no of seedlings
(tillers)

plant height

no of seedlings
(tillers)

plant height

no of seedlings
(tillers)

plant height

root collar
caliper
(Spread width)

plant height

Lespedeza cyrtobotrya
(참싸리)

1.27z

2.92

0.13

7.75

0.20

56.00

0.40

45.25

0.27

53.75

0.40

20.00

0.41

54.13

Albizzia julibrissin
(자귀나무)

0.00

0.00

0.20

7.50

0.33

10.75

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.63

80.83

Evodia danielii
(쉬나무)

0.00

0.00

0.00

0.00

0.13

7.50

0.07

8.00

0.13

13.50

0.33

20.00

0.40

23.00

Rhus chinensis
(붉나무)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1.68

181.25

Indigofera pseudo-tinctoria
(낭아초)

0.07

4.20

1.13

11.66

1.73

38.50

0.13

12.50

0.80

35.50

1.00

75.00

1.41

204.87

Oenothera erythrosepala
(달맞이)

0.00

0.00

0.13

18.33

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

Lespedeza cuneata
(비수리)

0.07

3.50

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.95

23.00

cool-season grasses

6.53

9.90

10.87

35.92

6.60

25.67

6.60

25.67

18.50

51.40

11.73

78.85

10.97

33.97

 z : number of seedlings(tillers) per 0.01㎡

 

Table 5. number of seedlings(tillers) and plant height in seed mixture type Ⅱ 'herbaceous vegetation'

species

조 사 일

96/5/22

7/17

9/10

97/5/9

7/9

9/9

99/6/1

no of seedlings
(tillers)

plant height

no of seedlings
(tillers)

plant height

no of seedlings
(tillers)

plant height

no of seedlings
(tillers)

plant height

no of seedlings
(tillers)

plant height

no of seedlings
(tillers)

plant height

root collar
caliper
(Spread width)

plant height

Lespedeza cyrtobotrya
(참싸리)

1.27z

4.19

0.13

19.25

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

15.50

41.50

Indigofera pseudo-tinctoria
(낭아초)

0.00

0.00

1.13

11.37

2.47

37.33

0.00

0.00

0.13

15.00

0.60

45.00

65.00

156.67

Lespedeza cuneata
(비수리)

0.00

0.00

0.00

0.00

0.20

51.75

0.40

8.00

0.40

51.77

0.40

51.77

0.00

0.00

cool-season grasses

5.27

8.08

12.93

23.70

13.00

28.53

9.53

13.75

2.97

15.00

6.27

42.95

15.95

42.54

 z : number of seedlings(tillers) per 0.01㎡

초본류 위주의 배합(배합형 Ⅱ)에서는 표 5에서보는 바와 같이 참싸리와 낭아초, 비수리의 생육이 양호하였고 혼파한 새와 쑥은 거의 출현하지 않았다. 새는 파종적기가 봄철에 국한된다는 연구결과(김남춘, 1997b)와 일치되는 결과로 생각되어 가을철 파종에는 적합치 않은 것으로 판단된다. 쑥은 파종시기의 영향을 비교적 적게 받지만(김남춘, 1997b) 달맞이와 같이 적은 량만이 혼합되어 출현되지 않은 것으로 생각된다. 참싸리 보다 낭아초와 비수리의 발생기대본수를 적게 하여 종자배합하였지만 시공 2년후에는 낭아초와 비수리가 우점하는 것으로 나타났다. 외래도입초종들은 파종 6개월후에 1㎡당 5.3본의 개체가 생육함으로써 시기적으로 보다 많은 시간이 필요한 비수리와 낭아초의 발아를 피압하지 않는 적당한 밀도를 보였다. 여름철 이후에 비수리와 낭아초의 초장이 신장되면서 이들의 하부식생으로 지표면을 피복하는 효과가 있었으며, 재래종과 이들 외래초종들을 적당하게 혼합하는 것이 비탈면의 침식방지에도 효과적일 것으로 판단되었다.

이상의 결과로 보아 재래초목본 위주의 비탈면식생을 복원목표로 설정하여 야생동물의 서식처와 은신처를 제공하고, 유지관리가 용이하며, 주변경관과도 쉽게 동화되는 것을 의도하고자 할 때 공사시기의 요인이 매우 중요함을 알 수 있었다. 즉, 봄철 시공에서는 외래초종의 도움없이도 재래초종만으로 조기녹화를 하면서 침식방지기능을 발휘하여 비탈면안정을 이룰 수 있으나(김남춘, 1976b) 파종시기가 가을철인 경우에 재래초종 보다는 외래초종을 적절하게 활용하는 것이 보다 효과적일 것으로 판단된다. 그러나 외래초종이 과다 파종되어 혼파한 재래목본류의 생육을 방해하면 않되므로 적절한 외래초종의 발생기대본수를 정하는 것이 중요한데 본 연구에서 정한 외래초종과 재래초목본종자의 배합비율과 파종량은 적절한 수준이었다고 판단된다.

종자파종후 2년간에 걸친 피복율 경향과 4년후에 식물배합형별 종다양도를 조사한 결과는 다음 표 6에서와 같다. 표에서 보는 바와 같이 파종 다음해에서는 외래초종의 파종밀도가 높았던 관목류위주의 배합형(배합형 Ⅱ)의 피복율이 목본위주의 배합형(배합형 Ⅰ) 보다 높았다.

Table 6. Percent groundcoverage and species diversity in two types of seed mixture

seed mixture type

ground coverage (%)

species diversity

1996

1997

1999

5/22

7/17

9/10

11/5

5/9

7/9

9/9

11/7

Species diversity
(H'(shannon))

Maximum species diversity
(H'max)

J'
(Evenness)

D'
(Dominance)

type Ⅰ

8

46

52

53

35

57

23

37

0.8478

1.0414

0.8141

0.1859

type Ⅱ

8

51

81

73

58

43

50

43

0.5922

0.8451

0.7007

0.2993


피복율은 겨울철이 지난후 7월에 51%를 보였고 9월이 되어 재래종들의 생육이 활발해지면서 80% 이상을 나타내었는데 이것은 초기조성속도가 매우 빠른 외래초종의 발생기대본수를 600∼800본/㎡으로 낮은 수준으로 책정하였기 때문이다.

목본류 위주의 배합형인 배합형 Ⅰ은 파종후 2년동안는 초본류형보다 피복효과가 뒤졌지만 4년후에는 100%의 피복효과를 나타내어 오히려 초본류위주의 배합형보다 피복효과가 우수하였다. 이러한 결과로 보아 재래초목본 위주의 환경친화적인 비탈면복원은 외래초종 위주의 비탈면복원보다 많은 시간이 소요됨을 알 수 있었다. 원하는 식생형으로 조성되기까지 뿜어 붙인 식생기반재가 강우에 유실되지 않으면서 양분지속성이 있어 파종식물의 생육을 조장하고 적당한 생육개체밀도를 유지함으로써 주변으로부터의 2차 식생의 침입이 순조로와야 생태적으로 바람직한 공법이라 할 수 있겠다. 본 시험시공에서 뿜어 붙인 식생기반재는 내침식성이 있으면서 토양경도가 낮은 수준이었기 때문에 이러한 목적에 매우 잘 부합되었다.

식물배합형별 파종식물의 상대우점치를 조사한 결과는 다음 표 7과 같다. 표에서 보는 바와 같이 목본류 위주의 배합형 (배합형 Ⅰ)에서는 참싸리와 자귀나무, 붉나무, 쉬나무 등이 상층임관을 형성한 결과 표 4에서 보는 바와 같이 시공 1년후 부터는 매우 만족스러운 피복율을 보였는데 4년후에는 낭아초가 우점하는 경향이 뚜렷하여 졌음을 알 수 있었다. 이들외에 망초, 새, 달맞이의 재래종과 외래초종들이 하부식생을 형성함으로써 경관적인 면에서 목본 식물군락 하층부에 초본류가 생육함으로써 조화롭고 자연스러우며, 매우 안정적인 느낌을 주고 있다. 목본류중 붉나무, 쉬나무는 매우 중요한 밀원식물들로써 먹이가 부족한 여름철에 야생동물에게 먹이를 제공한다는 점에서 가치가 높다고 보여지며 척박한 환경에서 잘 적응하는 식물이므로 비탈면의 종다양성 증진에 기여할 수 있는 녹화식물로 판단되어 앞으로 암절취비탈면의 녹화시 적극적인 이용이 요망되는 식물로 생각된다.

Table 7. Importance value of the species in two types of seed mixtures on July, 1999

species

importance value

typeⅠ

typeⅡ

Indigofera pseudo-tinctoria (낭아초)

0.3596

0.3891

Lespedeza cyrtobotrya (참싸리)

0.0878

0.0424

Rhus javanica (붉나무)

0.0907


Evodia danielii (쉬나무)

0.0176


Albizzia julibrissin (자귀나무)

0.1118


cool-season grasses

0.1312

0.2393

Erigeron canadensis (망초)

0.0432

0.1649

Taraxacum mongolicum (민들레)

0.0778


Commelina communis (달개비)

0.0477


Arundinella hirta (Thunberg) (안고초)

0.0176

0.0700

Oenothera erythrosepala (달맞이)

0.015

0.0726

Ixeris dentata (Thornburg) (씀바귀)


0.0217


초본류 위주의 배합형(배합형 Ⅱ)에서는 시공 4년후에 낭아초가 역시 우점하는 상태이고, 다음으로 외래도입초종들의 피복효과가 우수하였고, 주변에서 침입한 망초, 민들레, 달개비, 씀바귀와 파종식물인 안고초, 달맞이가 적절하게 혼합된 상태를 보여주었다. 이러한 결과로 보아 초본류형의 2차식생의 침입은 초본류 위주의 배합형(배합형 Ⅱ)가 목본류 위주의 배합형(배합형 Ⅰ)에서 보다 우수한 결과를 나타내어 수고가 높은 목본류의 식생에서는 다양한 초본형의 2차식생침입이 저조함을 알 수 있었다.

  

Ⅳ. 결 론

환경친화적인 암절취비탈면의 비탈면녹화공법을 개발하기 위해 요철이 심한 암절취비탈면을 시험 시공지로 선정하여 1995년 11월 동기(冬期)에 실험연구를 시작하였다. 요철이 심한 상태이므로 망을 설치하지 않고 자연표토 복원공법에 의한 식생기반재를 5cm 두께로 피복하였는데 비탈면의 상단부와 외곽은 목본류형의 종자배합으로, 비탈면의 중앙부와 하단부는 초본류형의 종자배합을 적용하고 4년간에 걸쳐 피복율과 수고, 종다양도 등을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.

1. 시공후 암절취비탈면에 부착시킨 식생기반재는 균열들이 발견되지 않았으며, 토양경도는 낮은 수준이었고 토양내 미생물 균수는 주변 자연토양과 유사하였다. 시공시기가 초겨울이었으므로 양잔디류와 참싸리, 낭아초 등은 파종 다음 해에 발아하고 원만하게 생육하였다.

2.목본류 위주의 식물배합(배합형 Ⅰ)에서는 참싸리와 자귀나무, 붉나무, 낭아초가 상층임관을 형성하고 있고, 3년후부터 낭아초가 우점하는 경향이 뚜렷하게 나타났다. 시공 4년후에도 낭아초가 우점하는 상태이고, 다음으로 자귀나무, 참싸리, 붉나무, 쉬나무들이 생육하였고, 하부에 양잔디류, 망초, 민들레, 달개비, 새, 달맞이가 출현되었다.

3.붉나무는 수고가 1.8m까지 자라고 있고, 낭아초는 2.0m의 수고를 보이고 있어 장차 붉나무, 자귀나무등이 상층임관을 차지할 것으로 예측되고, 목본류형으로의 복원목표가 달성되고 있음을 보여주고 있다.

4.초본류 위주의 배합형(배합형 Ⅱ)에서는 시공 4년후에 낭아초가 우점하고, 다음으로 양잔디류와 망초, 달개비, 씀바귀, 달맞이, 새가 생육하고 있어 경관적으로도 매우 좋은 피복 상태를 유지하고 있다. 2차식생의 침입은 초본류위주의 배합형에서 다양하게 이루어지고 있음을 관찰할 수 있었다.

5. 종다양도는 목본류형의 배합형(배합형 Ⅰ)이 초본위주의 배합형(배합형 Ⅱ)에서 보다 높게 나타났다.

6. 요철이 심한 암절취비탈면을 망을 설치하지 않고 자연표토 복원공법으로 녹화한 결과 식생기반재의 부착성이 양호하였고, 파종한 초·목본 식물의 지속적인 생육이 이루어지고 있음을 볼 수 있었다.

7. 요철이 심한 암절취비탈면에는 망을 설치하지 않고 습식의 식생기반재뿜어붙이기공법으로 뿜어붙이되 재래초목본위주의 식물배합을 적용함으로써 생태적인 복원녹화를 시도하는 것이 환경친화적인 비탈면녹화방법이 될 것으로 판단되었다. 그러나 본 연구에서는 실험대상지가 북향이고 실험장소가 한정된 문제가 있었으므로 앞으로 보다 많은 시험시공을 통한 기술 개발이 지속되어야 할 것으로 생각된다.

 

 

Ⅴ. 인용문헌

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