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ISSN : 2288-1115(Print)
ISSN : 2288-1123(Online)
Korean Journal of Ecology and Environment Vol.50 No.2 pp.195-206
DOI : https://doi.org/10.11614/KSL.2017.50.2.195

Distribution Status of Paspalum distichum Community at the Nakdong-River Estuary

Jeong-Cheol Lim, Hyun-Gi Jeong1, Cheol-ho Lee2, Byoung-Ki Choi2*
National Institute of Environmental Research, 38, Isan-gil, Ibang-myeon, Changnyeong-gun, Gyeongsangnam-do 50303, Republic of Korea
1Han River Environment Research Center, 42, Dumulmeori-gil 68beon-gil, Yanseo-myeon, Yangpyeong-gun, Gyeonggi-do 12585, Republic of Korea
2Department of Molecular Biology, Dongeui University, 176, Eomgwang-ro, Busanjin-gu, Busan 47340, Republic
of Korea
Corresponding author: +82-51-890-1531, +82-51-890-1521, eco@deu.ac.kr
January 31, 2017 March 18, 2017 April 20, 2017

Abstract

We described a spatial distribution pattern and floral diversity on the Paspalum distichum community occurring at the ecological parks of Hwamyeong, Daejeo, Samnak, and Maekdo in the Nakdong river estuary. A total distribution area of P. distichum community was 303,462.6 m2. Its largest area was found in Samnak eco-park (185,910.1 m2). The most richness of knotgrass patches in each ecological park was determined Maekdo eco-park (87). Cover class level-5 shows the largest area (260,663.2 m2). A total of 73 taxa (34 families, 55 genus, 65 species, and 8 varieties) were listed up on the P. distichum community. A welldeveloped population of knotgrass was found predominantly at sites linked into human impacts at the riverine floodplain, the stream courses flowing through the parks, and the man-made channels and wetlands. Finally we proposed an ecological management strategy for knotgrass population in the study area.


낙동강 하 구언 일대의 물 참새피군락 분 포 현황

임 정철, 정 현기1, 이 철호2, 최 병기2*
국립환경과학원 국립습지센터
1국립환경과학원 한강물환경연구소
2동의대학교

초록


    서 론

    벼과 식물인 물참새피 (Paspalum distichum L.)는 정수 습지의 수변부 및 수면에 서식하는 다년생 초본이다. 자생 지는 열대 아메리카지역으로 원산지에서는 하천의 제방 부, 수로, 해변, 습지대 등에 서식하며, 지반의 침식을 방지 하고 고유 생태계의 구조와 기능을 유지하는 데 중요한 식 생 요소로 고려된다 (DiTomaso and Healy, 2003). 또한 다 양한 초식동물의 중요 먹이원이며, 소나 말을 포함한 가축 들의 사료용 작물로도 유용하게 활용되어 왔다 (Middleton, 1998; DiTomaso and Healy, 2003). 그러나 인위적 도입에 의해 자생지를 벗어나 그 분포가 크게 확장되었으며, 도입 목적과 관계없이 주변 환경으로 탈출, 야생화되면서 유럽 전역과 동부 지중해, 북부 및 열대의 아프리카, 온대 및 열 대의 아시아, 대서양, 인도양, 태평양의 섬들에 이르기까지 전 세계적으로 확산되었으며, 다양한 피해를 발생시키고 있는 것으로 보고되고 있다 (Weber, 2003). 특히 남부 유럽 과 오스트레일리아에서는 자연지역 내에까지 침투하여 생 태계 교란을 유발하는 일차식생귀화종 (agrionphytes)으로 알려져 있다 (Campbell, 1999; Aguiar et al., 2005; Bernez et al., 2005; Stroh, 2006). 물참새피에 의한 생태계 교란 양상 은 높은 밀도로 생육하는 생태적 특성에 의해 습지대에서 부유성 식생매트를 두껍게 형성하는 데에서 기인한다. 이 러한 식생매트는 수생태계의 빛 환경을 변화시킴으로써, 물리화학적 변화에 따른 생물량의 변화 및 구성종의 변질 을 일으키는 것으로 알려져 있다 (Van der Valk et al., 1993; Shukla and Dubey, 1996). 그 외에도 혐기성 조건을 견인 함으로써 모기를 포함한 해충의 발생량 증가 (Greenway et al., 2003), 농경지로의 침투로 인해 수확량 및 작물 관리 의 어려움 (Noda and Obayashi, 1971), 어류 개체군의 감소 (Kumar and Mittal, 1993) 등은 물참새피에 의한 대표적인 피해사례이다.

    우리나라에서는 1994년 최초로 분포가 확인된 이후 다 수 지역에서 서식이 확인되고 있으며, 특히 남부지역을 중 심으로 분포하는 것으로 알려져 있다 (Park, 1995). 국내 에서도 다른 식물의 정착 방해 및 투광 억제 (Lee et al., 2015a), 하천 고유 식생의 교란 및 저해 (Jung, 2010; Lee et al., 2015a; Ahn et al., 2016), 농경지에서의 수확 및 경작 방해 (Yang et al., 2002; Lee et al., 2003) 등의 문제를 야기 시키는 것으로 보고되고 있으며, 환경부는 2003년 3월 부 로 생태계 교란 야생생물로 지정하여 관리하고 있다. 그럼 에도 불구하고 최근 국내 기후 변화를 비롯한 환경 변화 에 의해 물참새피의 분포가 지속적으로 확장될 것으로 예 측되고 있다 (Shibayama, 1988; Cho and Lee, 2015; Lee et al., 2016).

    낙동강 하구는 국내 최장 하천인 낙동강의 최하류부 로 부산광역시를 통과하며, 강의 본류 구간과 을숙도, 백 화등, 도요등, 장자등 등의 사주섬, 그리고 잠재범람역인 화명생태공원, 대저생태공원, 삼락생태공원, 맥도생태공 원 등의 강변공원으로 구성되어 있다 (N.R.B.E.O., 2005; M.L.T.M.A., 2012). 큰 강의 하구는 일반적으로 총 1차생 산량이 높고 다양한 종의 핵심 서식처로 기여할 뿐 아니 라, 미적 경관이 우수하여 생태학적, 경제학적으로 높게 평 가된다 (Costanza et al., 1997). 낙동강 하구는 국내에서 습 지생물 다양성이 높고, 수산자원이 풍부하며, 철새도래지 로서 가치가 높은 곳으로 평가되고 있다 (Song and Jea, 2005; Busan, 2013). 그러나 최근 낙동강 하구 일대에서도 물참새피 유입과 군락 형성이 확인 (Kil et al., 2010; Lee et al., 2015b; Busan, 2016)되고 있으며, 고유 생태계 교란 에 의한 2차적 문제 발생이 우려되고 있다. 그럼에도 불구 하고, 낙동강 하구의 물참새피군락 현존 분포에 대한 현황 파악 연구가 이루어져 있지 않으며, 분포 결정인자 및 생 태적 특성에 대한 정보를 가지지 못하고 있다.

    따라서, 본 연구는 낙동강 하구지역에서 물참새피의 주 요 분포지로 파악된 4개 수변생태공원에서의 물참새피군 락 현존 분포 현황을 파악하고 입지 특성을 반영한 군락의 생태적 특성을 밝히는 데 목적을 두고 있다. 또한, 본 연구 결과를 바탕으로 연구지역 내 물참새피군락에 대한 생태 적 관리 방안을 논의하고자 한다.

    재료 및 방 법

    연구지역은 낙동강 하구 일대의 4개 생태공원 (화명, 대 저, 삼락, 맥도)이다. 낙동강 최하류지역에 위치하는 제외 지로서 둔치와 고수부지 및 도로, 인공시설물, 경작지 등 을 포함한 잠재범람권역이다. 행정구역 상 부산광역시 북 구 (화명생태공원), 강서구 (대저생태공원, 맥도생태공원) 및 사상구 (삼락생태공원)에 위치해 있으며, 지리적으로 동경 128°55ʹ58.9ʺ~129°0ʹ38.0ʺ, 북위 35°6ʹ40.6ʺ~35°15ʹ20.0ʺ 에 해당한다 (Fig. 1). 하류역으로서 다른 지역에 비해 상대 적으로 수계 폭이 넓으며, 유속이 느리고 유량이 많은 지 역이다 (N.R.B.E.O., 2005; M.L.T.M.A., 2012). 연구지역의 기후 (1981년~2010년)는 연평균기온 14.7℃, 연평균강수 량 1,519.1 mm, 최난월 평균기온 25.9℃, 최한월 평균기온 3.2℃이다 (K.M.A., 2011).

    조사대상인 물참새피 (Paspalum distichum L.)에 대한 현 장 조사는 2016년 하절기에 이루어졌으며, 각 생태공원의 물참새피군락 분포를 5단계의 피도계급 (1: >0, ≤20; 2: >20, ≤40; 3: >40, ≤60; 4: >60, ≤80; 5: >80, ≤100) 으로 구분하여 기록하였다. 엽초를 포함한 식물체 전체에 털이 많은 털물참새피 (P. distichum var. indutum Shinners) 는 최근 분류학적 연구를 따라 동일종으로 분류하였다 (Shinners, 1954; Allred, 1982; Jung, 2014; Lee et al., 2015c). 본 연구지역에서도 형태적 특성에서 털물참새피로 고려되 는 종이 확인되었으나, 분류학적 재정을 인정하여 물참새 피로 취합해 연구결과를 획득하였다. 군락의 현존 분포는 QGIS (ver. 2.14.8)를 활용하여 분포 현황 파악 및 분포 특 성을 분석하였다. 또한 각 생태공원의 물참새피군락 내 출 현식물 종다양성을 확인하였다. 종의 동정은 Lee (1996), Lee (2006), Park (2009) 등에 의해 이루어졌으며 생활형 분 석은 Raunkiaer (1934)에 의해 분석하였고, 귀화식물의 구 분은 Park (2009)Ryu (2012)에 의해 분류하였다.

    결과 및 고 찰

    1.낙동강 하구 생태공원 내 물참새피군락의 분포 현황

    연구지역 내 물참새피군락의 전체 분포 면적은 총 303,462.6 m2로 나타났다. 이는 연구지역 전체 면적의 2.7% 에 해당하며, 인위적 시설물, 도로, 경작지 등을 제외한 잠 재범람역 면적의 3.5%에 해당하는 결과이다. 생태공원별 분포 면적은 삼락생태공원에서 가장 넓은 면적 (185,910.0 m2, 61.3%)이 확인되었으며, 맥도생태공원 (63,663.3 m2, 21.0%), 화명생태공원 (29,066.9 m2, 9.6%), 대저생태공원 (24,822.3 m2, 8.2%)의 순으로 나타났다. 면적대비 군락의 분포율도 삼락생태공원 (4.2%)>맥도생태공원 (2.4%)>화 명생태공원 (1.8%)>대저생태공원 (1.0%)의 순으로 동일한 경향을 보인다. 대저생태공원의 경우 화명생태공원에 비해 넓은 지역임에도 불구하고 분포율이 낮은 것은 2016년 하 반기에 대저생태공원 하부 습지지역을 중심으로 수로정비 사업이 이루어지면서 군락 제거가 동반되었기 때문인 것 으로 확인되었다.

    물참새피군락의 피도계급별 분포 면적은 5 (260,663.2 m2, 85.9%)>4 (36,363.4 m2, 12.0%)>3 (4,782.4 m2, 1.6%)>2 (1,653.5 m2, 0.5%) 순으로 나타났으며, 0~20%에 해당되 는 피도 1의 군락은 분포가 확인되지 않았다 (Table 1). 이 러한 특징은 물참새피의 번식 속도를 간접적으로 반영하 는 결과로, 특정 서식공간에 침투하게 되면 정착과 동시에 빠른 속도로 피도를 발달시켜 군락을 형성함을 확인할 수 있었다. 특히 모든 생태공원에서 피도 5의 단순우점군락이 가장 높은 빈도로 나타났으며, 피도 4 이상의 우점군락 면 적은 모든 생태공원에서 90%를 초과하는 것으로 확인되 었다. 이러한 결과는 낙동강 하구 일대에서 외래식물인 물 참새피가 특정 공간에 우점식생으로 정착하고 있으며, 넓 은 면적의 이질적 식생경관을 형성하고 있다는 것을 의미 한다. 이러한 군락 형성은 선행연구에서 논의된 물참새피 의 여러 위협요소로부터 연구지역 고유식생에 대해 직/간 접적 교란을 발생시키고 있는 것으로 파악되었다.

    전체 연구지역 내 물참새피군락의 패치 개수는 총 157 개로 나타났다. 생태공원별 패치 개수는 맥도생태공원이 전체의 50%를 상회하는 87개로 가장 많은 군락 패치를 가 지는 것으로 확인되었으며, 삼락생태공원 (45개, 28.7%), 대 저생태공원 (14개, 8.9%), 화명생태공원 (11개, 7.0%) 순으 로 나타났다 (Table 2). 이러한 결과는 물참새피군락의 분 포 면적과는 다른 경향을 보이는 것이다. 맥도생태공원의 경우 다른 생태공원에 비해 상대적으로 좁은 면적 (평균: 731.8 m2)의 다수 군락이 공원 전역에 산발적으로 분포하 는 것으로 확인되었다 (Fig. 2). 반면 삼락생태공원과 화명 생태공원은 인공습지, 인공수로, 배후습지 등 특정 지역을 중심으로 대규모 (평균: 2,642.4 m2)의 군락이 주로 분포하 는 것으로 확인되었다. 생태공원별 단일 패치로 가장 넓은 면적을 나타내는 곳은 삼락생태공원으로 25,841.9 m2의 군 락이 확인되며, 그 외 맥도생태공원 (13,879.8 m2), 화명생 태공원 (12,639.4 m2), 대저생태공원 (11,030.9 m2) 일대에서 도 10,000 m2를 넘는 대규모 군락이 분포하고 있는 것으로 나타났다 (Fig. 2). 군락 패치의 피도계급별 개수는 5 (95개, 60.5%)>4 (41개, 26.1%)>3 (19개, 12.1%)>2 (2개, 1.3%) 순으로 확인되었으며, 그 경향이 피도별 면적과 동일한 경 향을 보였다 (Table 2).

    2.생태공원별 물참새피군락의 분포 현황

    화명생태공원 내 물참새피군락의 분포 면적은 29,066.9 m2로, 전체 면적의 1.8%에 해당되며, 인위적 구간을 제외 한 잠재범람역 면적의 2.5%에 해당하는 결과이다 (Fig. 3). 이러한 결과는 전체 평균 (2.7%, 3.5%)에 비해 상대적으 로 낮은 수치이며, 분포가능성이 높은 인공습지 및 배후 습지, 배수로 등의 면적이 상대적으로 좁기 때문으로 판단 된다. 피도계급별 분포 면적은 5 (27,384.1 m2, 94.2%)>4 (1,545.4 m2, 5.3%)>3 (137.4 m2, 0.5%) 순으로, 전체 평균 과 동일한 경향을 보였다. 물참새피군락의 패치 수는 11개 로 조사되었으며, 대부분의 군락이 인공수로 및 습지대가 위치한 생태공원의 하단부에 집중되어 분포하는 것으로 확인되었다. 군락 패치의 평균 면적은 2,642.4 m2이며, 가 장 넓은 패치의 넓이는 12,639.4 m2로 화명생태공원 하단 부 인공습지의 수변부 (GPS: N35°12ʹ44.6ʺ E128°59ʹ56.2ʺ) 에 위치하고 있었다 (Fig. 3). 특기할 만한 사항은 다른 생 태공원과는 달리 화명생태공원의 경우 상류에서 종단으로 통과하는 수변부에서 물참새피군락이 거의 출현하지 않 으며, 일부 구간에서만 중간 피도 (3)의 군락이 제한적으로 확인된다는 점이다. 화명생태공원이 낙동강 하구 생태공원 의 최상류부에 위치하고 있음을 고려할 때 생태공원 상부 에서의 물참새피군락 미출현은 생태공원 내 군락의 출현 이 낙동강 본류 구간 상류에서 유입되었다기보다는 생태 공원 조성 과정에서 유입되었을 가능성을 보다 의미있게 시사하고 있는 것으로 판단된다. 화명생태공원 일대에 분 포하지 않는 추가적 제한요인에 대한 논의가 필요하기는 하나, 상술한 바와 같이 본류에 접한 습지대와 군락의 출 현이 특별한 경향성을 보이지 않으며, 그 외 생태공원에서 도 본류의 물 흐름과는 관계없이 불규칙적인 분포를 보이 는 것으로 확인되었다.

    대저생태공원 내 물참새피군락의 분포 면적은 24,822.3 m2로, 전체 면적의 1.0%이며, 인위적 구간을 제외한 잠재 범람역 면적의 1.3%에 해당하는 결과이다 (Fig. 4). 이러 한 결과는 4개 생태공원의 물참새피군락 면적 중 가장 낮 은 구성비를 보이는 것이다. 피도계급별 분포 면적은 5 (20,053.1 m2, 80.8%)>4 (3,010.0 m2, 12.1%)>2 (1,399.0 m2, 5.6%)>3 (360.2 m2, 1.5%) 순으로 나타났으며, 다른 생 태공원과 달리 피도 (2)의 군락이 5% 이상을 차지하고 있 는 것으로 나타났다. 이들 입지는 본류에 접한 인공선착장 일대로서 선착장 구조물에 의한 안정적인 파랑 환경에 의 해 군락이 정착한 것으로 판단된다. 그러나 선박운행에 따 른 비주기적인 파랑에 의해 높은 피도를 형성하지는 못한 것으로 파악되었다. 물참새피군락의 패치 수는 14개로 조 사되었고 군락 패치의 평균 넓이는 1,773.0 m2였다. 가장 큰 패치의 넓이는 11,030.9 m2로 공원 중앙에 위치한 배 후습지 수변부 (GPS: N35°12ʹ2.9ʺ E128°58ʹ37.6ʺ)에서 확 인되었다 (Fig. 4). 대저생태공원에서도 물참새피군락의 분 포는 주로 공원 내 인공호소와 배후습지의 수변부에 대부 분 높은 피도 (5~3)로 우점하고 있었다. 대저 생태공원의 경우도 화명생태공원과 마찬가지로 상류로부터의 종 유 입 경향은 관찰되지 않았다. 생태공원 하부에 위치한 인공 습지 및 배후습지대에서 군락분포가 확인되지 않은 것은 2016년 이루어진 수로정비사업에 의해 제거가 이루어졌기 때문으로 확인되었으며, 추후 군락 출현에 대한 모니터링 이 요구된다.

    삼락생태공원 내 물참새피군락의 분포 면적은 185,910.0 m2로, 전체 면적의 4.2%이며, 인위적 구간을 제외한 잠재 범람역 면적의 5.6%에 해당하는 결과이다 (Fig. 5). 이러한 결과는 전체 평균을 1% 이상 상회하는 수치로 전체 생태 공원 중 가장 넓은 분포면적을 나타낸다. 피도계급별 분포 면적은 5 (174,141.8 m2, 93.7%)>4 (10,747.6 m2, 5.8%)>3 (766.1 m2, 0.4%)>2 (254.5 m2, 0.1%) 순으로 전체 평균과 동일한 경향을 보였다. 물참새피의 패치 수는 45개로 확 인되어, 맥도생태공원에 비해 적으나, 군락 패치의 평균 넓이가 전체 평균의 2.1배인 4,131.3 m2였다. 가장 큰 패 치의 넓이는 25,841.9 m2로 삼락생태공원을 종단으로 통 과하는 하천과 하류부분의 배후습지 (GPS: N35°8ʹ23.0ʺ E128°57ʹ55.8ʺ)를 피복하는 군락이었다 (Fig. 5). 그 외에도 본류와 접한 구간을 제외한 수변부 대부분의 지역과 공원 내 인공호소, 배후습지 등에서 높은 피도 (5~4)의 군락분 포가 확인되었으며, 공원 내 인도와 그 주변의 얕은 배수 로, 수변부의 인공선착장, 인위적 관리에 의해 일부가 베어 진 갈대군락 내부 등에서 군락을 형성하고 있었다. 삼락생 태공원은 연구지역 중 가장 큰 규모의 선착장이 위치해 있 으나, 이들 지역은 레저형 선박운행이 높은 빈도로 이루어 지며 선박운행에 방해가 되는 수초들을 반복적으로 제거 하여 물참새피의 분포가 확인되지 않았다. 그 외에도 좁은 면적이기는 하나 본류 구간에서 물참새피의 분포가 확인 되었으며, 상대적으로 유속이 느린 활주사면 일대의 미소 서식처에서 군락을 형성한 것으로 확인되었다.

    맥도생태공원 내 물참새피군락의 분포 면적은 63,663.3 m2로, 전체 면적의 2.4%이며, 인위적 구간을 제외한 잠재 범람역 면적의 2.7%에 해당하는 결과이다 (Fig. 6). 피도계 급별 분포 면적은 5 (39,084.2 m2, 61.4%)>4 (21,060.4 m2, 33.1%)>3 (3,518.7 m2, 5.5%) 순으로 전체 평균과 같은 경 향을 보였다. 물참새피군락의 패치 수는 87개로 가장 많은 수가 조사되었으나, 군락 패치의 평균 넓이는 731.8 m2로 전체 생태공원 중 가장 작은 값을 보였다. 가장 큰 패치의 넓이는 13,879.8 m2로, 공원 중앙을 종단으로 통과하는 하 천 수변부 (GPS: N35°8ʹ21.2ʺ E128°57ʹ9.8ʺ)를 피복하고 있 다 (Fig. 6). 맥도생태공원에서 물참새피군락의 출현은 다른 생태공원과 마찬가지로 인공호소와 배후습지, 배수로 등을 중심으로 분포하고 있다. 특히 인공배수로 주변과 수변 갈 대군락이 인위적으로 훼손된 입지 및 낙동강 본류에 인접 한 수변습지대 중 인위적 제방이 설치되어 수환경이 교란 된 습지 조성지에서 높은 빈도로 군락이 분포하고 있었다.

    맥도생태공원은 현재 공원 하단부에 멸종위기야생생물 Ⅱ급 식물인 가시연꽃 (Euryale ferox Salisbury)군락지 (GPS: N35°8ʹ28.6ʺ E128°57ʹ2.1ʺ)가 조성되어 있다. 이곳 또한 수 변부에 물참새피군락이 높은 피도 (5~3)로 분포하고 있 는 것으로 확인되며, 가시연꽃 생육에 물참새피군락의 부 정적인 영향이 우려되는 상황이다. 가시연꽃의 경우 춘계 의 수심과 빛 환경이 군락 유지에 필수적인 요인으로 고 려되는 만큼 물참새피의 출현이 가시연꽃 복원에 위협이 될 수 있을 것으로 판단된다 (Kadono, 1983; Otaki, 1987; Bouwmeester and Karssen, 1993; Goren-Inbar et al., 2014). 특히 물참새피가 겨울철에 고사하면서 발생된 식물 사체 는 가시연꽃의 중요 발생요인인 저온처리 (cold stratification) 효과 (Kumaki and Minami, 1973)에 부정적이며, 종자 발아를 제한하는 6 cm 이상의 퇴적층 (You and Kim, 2010) 을 형성할 수 있어 가시연꽃의 발생을 저해할 것으로 우려 된다.

    3.물참새피군락 내 출현식물 종다양성

    물참새피군락에서 함께 출현이 확인된 식물종은 34 과 55속 65종 8변종, 총 73분류군이다(Table 3). 이는 부 산광역시 전체 식물 종다양성 (Busan, 2016)의 5.8%에 해 당하는 수치이다. 전체 식물상의 과별 종다양성은 벼과 (Gramineae, 13분류군)>국화과 (Compositae, 12분류군)> 여뀌과 (Polygonaceae, 6분류군), 사초과 (Cyperaceae, 6분류 군) 등의 순으로 확인되었다.

    생활형 분석 결과, 수생식물의 다양성이 가장 높게 (29분 류군) 나타났으며, 그 다음으로는 1년생식물 (20분류군)> 반지중식물 (11분류군)>지중식물 (7분류군)>지표식물 (4 분류군)>교목 (1분류군) 및 관목 (1분류군) 순으로 나타났 다. 이러한 결과는 물참새피의 출현 서식처가 수변부와 수 면에 치우쳐 있기 때문이기도 하지만, 물참새피군락이 분 포하는 서식처에서 고유종들과 외래종인 물참새피가 서식 처 중첩에 의해 생태적 지위에 대하여 경쟁관계를 형성하 고 있는 것으로도 고려될 수 있다. 현재 전체 생태공원의 물참새피군락에서 높은 빈도와 피도로 출현하는 식물은 갈대 (Phragmites communis Trinius), 줄 (Zizania latifolia Turcz.), 부들 (Typha orientalis Presl), 개구리밥 (Spirodela polyrhiza Schleiden) 등이며, 입지에 따라 다양한 식물종이 다양한 피도로 물참새피군락을 형성하고 있는 것으로 나 타났다.

    귀화식물 종다양성은 8과 13속의 총 17분류군으로, 부산 광역시 전체 귀화식물 종다양성 (Lee et al., 2015b)의 10.9 %에 해당하는 것으로 나타났다. 본 연구지역이 부산광역 시 전체 면적의 1.4%에 해당함을 고려할 때 좁은 지역임 에도 높은 귀화식물 다양성을 보이고 있다. 특히 물참새피 군락 내 귀화식물율은 23.3%로, 부산광역시 전체 귀화식 물율 (12.4%)보다 약 2배에 가까운 수치이다. 이는 물참새 피군락이 귀화식물과 쉽게 혼생할 조건들을 가진 교란된 서식처임을 반증하는 결과이다 (Lee et al., 2015b; Ahn et al., 2016). 출현한 귀화식물종의 과별 종다양성은 국화과 (Compositae, 7분류군)>콩과 (Leguminosae, 3분류군)>벼 과 (Gramineae, 2분류군) 등으로 확인되었다.

    4.생태공원 내 물참새피군락의 분포 결정인자

    본 연구결과를 바탕으로 연구지역 내 물참새피군락의 주요 분포지는 본류 구간, 배후습지, 인공습지, 배수로 등 네 가지 유형으로 구분할 수 있다. 이 중 물참새피군락은 인공습지와 배수로, 배후습지 등에서 우점 분포를 보이는 것으로 확인되었다. 연구지역 환경요인 가운데 물참새피군 락의 분포를 결정짓는 긍정적 요인과 부정적 요인 그리고 독립적 요인들이 추론되었다 (Fig. 7).

    연구지역 일대에서 물참새피군락의 분포에 있어서 긍정 적인 요인들은 물참새피의 종 출현, 식생교란, 부영양화, 점토질 토양, 낚시행위 등인 것으로 판단된다 (Table 4). 물 참새피의 최초 종 출현은 미출현 주변 입지로의 물참새피 군락 형성을 견인하는 주요 요인으로 파악된다. 연구지역 내 물참새피군락의 발달과 확산은 인접지역에 물참새피군 락이 분포할 때가 그렇지 못할 때보다 쉽고 빠르게 이루 어지는 것으로 나타났다. 이것은 모든 생태공원에서 군락 이 연결된 수계 및 인접한 습지대를 따라 분포하며, 출현 하지 않은 입지에서는 주변부 습지대에서도 군락 분포가 확인되지 않는 점에서 확인할 수 있다. 따라서 생태공원에 서 물참새피의 최초 종 출현을 억제하는 것은 연구지역 내 물참새피군락 제거와 관리를 위해 매우 중요한 사안임을 의미한다. 또한 연구지역에서 물참새피의 최초 출현은 생 태공원 내의 인위적 활동에 의해 이루어졌을 것으로 사료 된다. 낙동강 중상류의 물참새피 분포에 대한 선행연구를 고려할 때 본류로부터의 유입가능성을 기대할 수 있으나 (Lee, 2009; Lim, 2010), 상류 생태공원에 해당하는 화명생 태공원과 대저생태공원의 본류 유입 수로 및 주변 습지대 에서 물참새피가 출현하지 않는 점과 생태공원의 물참새 피군락 출현이 비규칙적이며, 생태공원 중앙부에 다소 집 중된 점 등을 고려할 때 인위적 활동에 의해 유입되고 확 산된 것으로 판단된다. 식생의 교란된 상황도 물참새피 분 포에 긍정적인 요인으로 작용하고 있는 것으로 판단된다. 서식처 내에서 경쟁관계에 있는 고유식생이 인위적 또는 자연적 교란에 의해 훼손된 경우 이들 입지에서 물참새피 가 출현의 기회를 갖는 것으로 판단된다. 특히 물참새피의 경우 식물체의 성장속도가 빠르며, 단위 면적당 높은 우점 식생을 형성하는 생장 특성이 이들 종의 분포와 확장에 중 요한 요인으로 작용하고 있는 것으로 생각된다 (Aguiar et al., 2005). 수질 및 토양의 부영양화된 환경도 물참새피 분 포에 긍정적 요인으로 작용하고 있는 것으로 판단된다. 연 구지역 내 물참새피의 분포지역은 정수환경 및 물 흐름이 제한된 수로, 도심지 및 공장지대로부터 유기물의 유입이 반복된 수로를 따라 분포하는 경향을 보인다. 물참새피의 분포지에 대한 선행연구들에서도 혐기성의 수계와, 부영양 화된 환경을 선호하는 것으로 기술되고 있으며, 성장속도 또한 이러한 부영양화된 환경 내에서 가능할 뿐 아니라 경 쟁종 내에서도 우위를 차지할 수 있는 특성을 갖는 것으로 알려져 있다 (Lastrucci et al., 2010). 국내에서도 낙동강 내 분포가 상류에서 제한적이며, 중하류에 치우쳐 분포하는 특 성이 이러한 경향을 대변하고 있다고 평가할 수 있다. 본 연구에서는 수질 및 토양환경에 대한 정보를 확인하지는 않았으나, 추후 종분포와 이들 환경요소와의 유연관계에 대한 접근이 필요할 것으로 사료되며, 군락의 생장특성이 연구지역 수질에 미치는 식물환경정화 (phytoremediation) 효과에 대한 접근도 의미 있는 접근이 될 것으로 판단된 다. 토양입자는 고운 입자의 점토 (clay) 성분이 많은 입지 에서 물참새피의 출현이 우세한 경향을 보이는 것으로 확 인되었다. 반대로 입자가 거친 사질성 토양이 발달된 본류 구간의 수변부에서는 물참새피의 분포가 제한되고 있다. 토양 입자의 결정은 수환경에서 유속에 따른 퇴적의 경향 을 반영하고 있어 일반적이므로 고운 입자 토양이 실제적 으로 물참새피 분포에 미치는 영향에 대해서는 명확하지 않으나, 분포 및 정착에 상대적으로 도움을 주는 것으로 판단된다 (Aguiar et al., 2005). 낚시행위는 연구지역 수변 부에서 행해지는 대표적인 인위적 교란 요인으로 수변부 식생을 교란하거나 낚시 활동 중 발생되는 다양한 쓰레기 로 인해 연구지역 수질을 저하시키는 요인으로 작용한다. 또한 낚시 과정 중 물참새피의 발아가능 절편 및 종자의 이동이 종종 발생되어 주변지역으로의 물참새피 분산에 기여하고 있는 것으로 판단된다. 특히 연구지역의 배후습 지 일대를 중심으로 이루어지는 낚시에 의한 습지식생 교 란은 물참새피군락의 발생과 확장을 야기하고 있어 적절 한 관리가 필요하다.

    낙동강 하구 일대에서 물참새피 분포에 부정적인 요인 이며, 출현을 제한하고 있는 환경은 물 흐름, 범람, 키 큰 식생의 발달, 수심, 사질 토양, 초식동물의 분포, 인위적 제 거 노력 등인 것으로 확인된다 (Table 4). 연구지역 내에 서 물참새피는 유속이 존재하는 낙동강 본류 구간에서 분 포가 극히 제한되는 경향을 보인다. 본류 구간에서 분포 를 보이는 경우는 선착장 주변부와 같은 정수환경이 만들 어지는 일부지역뿐이다. 대부분의 물참새피군락은 유속이 없는 배후습지, 인공습지 및 약한 물 흐름의 배수로 일대 인 것으로 확인되었다. 이러한 특징은 물참새피군락의 정 착과 확장에 정수환경이 필수적이라는 선행연구들과도 동 일한 결과이다 (Hsiao and Huang, 1989; Holm et al., 1997; Weber, 2005). 하천의 유량 증가로 인한 범람은 식생이 침 수되는 상황을 발생시키며, 물참새피 분포에 제한요인으 로 판단된다. 한국의 하천은 집중형 강우패턴과 그로 인한 유량 증가로 연중 다수의 범람이 발생되는 것이 특징적이 다 (Lee, 2004). 그로 인해 국내 하천을 구성하는 많은 고 유 종들은 이러한 범람에 적응하여 자생을 위한 다양한 전 략을 가지며 진화되어 온 것으로 고려된다 (Lee, 2004). 그 러나 물참새피는 범람 빈도에 대해 생육에 어려움을 겪으 며, 15일 이상의 침수에서 식물체의 생장이 급격히 저해되 는 것으로 알려져 있다 (Hsiao and Huang, 1989). 이들 연 구에서 물참새피 생존은 특히 범람의 빈도보다는 범람 지 속시간에 보다 제한을 받는 것으로 알려져 있으며, 특정 기간 동안 지속적인 범람에 의해 분포가 제어될 수 있음을 생각해 볼 수 있다. 낙동강은 최근 국가적 하천정비사업을 통해 물리적 환경과 수리수문환경에 큰 변화가 발생되었 으며, 이러한 하천수계의 조절과 그로 인한 범람의 소멸이 연구지역을 비롯해 낙동강 수계 수변부에서 물참새피 분 포를 보다 유리하게 하는 요인으로 작용하고 있는 것으로 판단된다. 키 큰 식생의 발달도 물참새피의 분포에 제한요 인으로 작용하고 있는 것으로 판단된다. 물참새피의 성장 높이는 30 cm 내외이며, 식생을 형성하더라도 50 cm 미만 의 식생고를 형성한다. 물참새피는 내음성이 약한 식물로 빛을 선점하는 키 큰 식생의 발달은 물참새피 출현과 발 달에 제한 요인으로 확인된다 (Manuel and Mercado, 1977; Huang et al., 1987; Liu et al., 1991). 본 연구결과에서도 갈 대, 줄, 큰고랭이, 애기부들 등 고경초본식물군락이 우점하 는 입지나, 선버들, 버드나무, 왕버들 등 수변 교목성 식물

    군락이 발달하는 입지에서는 물참새피의 출현이 급격히 제한되는 특성을 보였다. 수심은 얕은 수심에서 보다 높은 분포 빈도를 보이는 것으로 확인되었다. 일부 연구에서 물 참새피는 깊은 수심에서도 부유성의 식생매트를 형성하여 분포하는 것으로 알려져 있으나 (Van der Valk et al., 1993; Greenway et al., 2003; Lee et al., 2015a), 기본적인 분포는 토양에 뿌리를 박은 진연안대 (eulittoral) 식물로서 얕은 수 심을 선호하는 경향을 보였다 (Hsiao and Huang, 1989). 토 양 입자는 사질 토양에서 제한되는 경향을 보이며, 상술 한 바와 같이 고운 입자의 점토성 토양에 보다 우세한 출 현경향을 보이는 것으로 확인된다 (Aguiar et al., 2005). 초 식동물은 물참새피의 자연적 조절자로 기여하고 있는 것 으로 판단된다. 선행연구들에서 물참새피는 소, 말과 오 리 등의 먹이로 이용되어 왔음이 알려져 있으며, 야생동물 의 직접적인 피압 등에 의해서도 조절될 수 있음이 확인된 다 (Leithead et al., 1976; Middleton, 1998; DiTomaso and Healy, 2003). 현재 연구지역 내에서 물참새피를 취식하는 초식동물이 어떠한 종이 있으며, 그 효과가 어느 정도인지 에 대해서는 관련 연구가 부족하여 초식동물에 의한 조절 정도를 추정하기 어려우나, 고라니, 너구리, 수면성 오리 류, 초식성 어류 등을 비롯한 초식이 가능한 다수 종이 연 구지역 내에서 서식하는 것으로 알려져 있어 이들 종에 의 한 감소가능성을 추론해 볼 수 있다 (Busan, 2016). 물참새 피의 인위적 제거 노력도 종의 분포에 영향을 미치는 것으 로 판단된다. 본 연구지역 가운데 삼락생태공원, 대저생태 공원, 맥도생태공원 등이 2016년 낙동강관리본부의 수로 정비사업과정에서 일부 지역에 대해 물참새피 제거사업을 시행하였으며, 물리적 제거로 인한 면적 감소를 기대할 수 있다. 이러한 경향은 훼손된 생태계에 대한 인위적 관리가 방치된 생태계에 비해 안정화에 도움을 줄 수 있다는 보전 생태학적 개념을 반영한 결과로 판단된다 (Primack 2012). 그러나 제거 과정 중 발생되는 여러 가지 인위적 활동이 서식처를 보다 교란시킬 수 있는 요소로 고려되기도 하여, 생태계 안정성을 고려한 면밀한 관리가 필수적이다.

    연구지역 내에서 물참새피 분포에 특별한 영향을 미치 지 않는 환경요인으로는 염도, 토심, 경작, 생태관광 등인 것으로 판단된다 (Table 4). 낙동강 하구역의 염도 범위는 0~30 psu 내외로, 해수의 영향을 받는 기수역이다 (Han et al., 2011; Jung, 2011). 본 연구결과 연구지역 내에서 상대 적으로 염도가 낮은 생태공원 상류부와 본류와 독립되어 기수영향이 적은 배후습지대 및 인공습지에서부터 상대적 으로 염도가 높은 최하류부 생태공원 일대에 이르기까지 다양한 범위에서 물참새피우점군락이 분포하고 있다는 점 에서 연구지역 내 염도 범위는 물참새피 분포에 독립적인 요인으로 판단된다. 이는 물참새피의 서식분포 범위가 담 수습지 지역뿐 아니라 기수역과 해안지역 및 염습지 일대 에까지 분포한다는 결과들과 일치한다 (Weber, 2005). 토 심은 식물의 근계 발달에 영향을 미치는 요인이다. 물참새 피는 단자엽식물로 주근을 가지지 않으며 3 cm 내외의 얕 은 토심에서 근계를 형성하는 것으로 알려져 있다 (Noda and Obayashi, 1971). 연구지역 내에서 상대적으로 얕은 토 심이 발달되어 있는 인공습지의 경우에도 물참새피 분포 에 있어서 충분한 토심이 형성되어 있으며, 그 외 지역의 토심이 보다 깊게 발달한다고 해도 물참새피 근계형성 한 계치를 넘으므로 물참새피 분포에 특별한 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다. 생태공원 내 경작활동은 적극적으 로 관리되는 계약재배 및 경관 조성을 목적으로 제한된 공 간에서 행해지고 있다. 본 연구결과 이들 종의 재배지역 과 물참새피의 분포지역이 대부분 독립되고, 함께 출현하 는 서식지에서도 광환경 및 수분환경을 달리하고 있어 물 참새피 분포에 미치는 직접적인 영향은 미비한 것으로 확 인되었다. 끝으로 연구지역 일대에서 행해지고 있는 생태 관광 (탐조활동, 카약, 유람선 등)도 활동 빈도가 높지 않으 며, 저교란성 행위와 조절된 경로운영 등으로 활동을 제한 하고 있어 물참새피 분포에 미치는 영향은 크지 않는 것으 로 판단되었다.

    물참새피군락 분포 결정요인과 생태공원 내 이들 요인 의 영향 정도는 깊은 관련성을 가지지만 연구지역 내에서 항상 같은 경향을 보이지는 않는 것으로 확인되었다 (Table 4). 긍정적 요인 가운데 부영양화는 물참새피군락 분포 경 향과 달리 인공습지가 배후습지나 배수로에 비해 낮은 영 향을 보이며, 낚시행위는 배후습지에서 가장 높은 빈도로 행해지는 것으로 확인되었다. 이러한 특징은 인공습지가 방문객의 휴양공간으로 활용되어 정수공간임에도 불구하 고 수질관리가 이루어지고 있기 때문이며, 낚시행위는 어 류의 서식 선호지이며, 방해 받지 않는 낚시공간인 배후습 지에 집중되기 때문으로 판단되었다. 부정적 요인 가운데 인위적 관리는 물참새피군락 분포의 가장 직접적인 제한 요인 중 하나임에도 불구하고 군락이 가장 우점된 입지인 인공습지에서 집약적으로 행해지고 있는 것으로 확인되었 다. 이것은 현재 이루어지고 있는 인공습지에서의 인위적 관리가 물참새피군락을 효율적으로 제거하지 못할 뿐 아 니라, 군락의 분포 가능성을 높여주는 교란요인으로도 작 용하고 있는 것으로 판단되었다. 초식동물의 출현도 물참 새피군락의 우점 빈도와 차이를 보이는데 이는 초식동물 분포가 외부로부터 은폐가 용이하며, 수위가 안정적으로 유지되는 배후습지에서 높은 출현 빈도를 보이기 때문으 로 고려되었다. 그 외 독립적 요인들은 물참새피군락과 관 계없이 입지환경의 특성에 따라 다양한 분포를 나타내고 있는 것으로 확인되었으며, 현재의 입지 특성에 따른 영향 정도를 확인할 수 있었다.

    적 요

    낙동강 하구 일대의 생태공원에 분포하는 물참새피군락 의 분포양상과 그 특성을 파악하였다. 연구결과 모든 생태 공원에서 물참새피 단순우점군락이 넓은 면적으로 분포 하고 있는 것으로 확인되었다. 생태공원 내 물참새피군락 의 분포는 본류와 접한 구간을 제외한 대부분의 수변부에 서 분포가 확인되었으며, 특히 연구지역 내 정수환경이 형 성된 인공습지, 배후습지 및 배수로 일대에서 높은 빈도로 출현하였다. 대부분의 군락이 피도 4 또는 5의 단순우점군 락을 형성하고 있었으며, 수변부 식생경관과 환경에 있어 다양한 변화를 가져온 것으로 확인되었다. 연구지역 내 물 참새피군락 분포에 영향을 주는 요인들로 긍정적 요인 (종 출현, 식생교란, 부영양화, 식토, 낚시행위)과 부정적 요인 (물 흐름, 범람, 키 큰 식생, 수심, 사질토, 초식동물, 인위적 관리) 그리고 독립적 요인 (염도, 토심, 경작, 생태관광)들이 파악되었다. 물참새피군락 내 출현식물의 다양성은 총 73 분류군이었으며, 다수의 자생식물이 물참새피와 경쟁관계 를 형성하고 있는 것으로 확인되었다. 출현식물 중 귀화식 물의 종다양성이 높아 물참새피군락의 서식처가 인위적 교란에 노출된 환경임을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 낙동강 하구 일대의 물참새피군락 관리를 위한 기초 정보 로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 특히 물참새피 제거사 업의 실행과정에서 드러난 각종 문제점 (제거방법, 대상지 선정, 모니터링 방법 등) 해결에 본 연구결과가 낙동강 하 구 일대의 생태계 관리에 도움을 줄 수 있기를 기대해본다.

    사 사

    본 연구의 현장조사를 위해 노력해준 김의주, 박지원, 신 동주 학생에게 고마움을 전하며, 연구의 해석과 의미에 대 해 깊은 조언을 주신 계명대학교 김종원 교수님께 존경과 감사의 마음을 전합니다.

    Figure

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    The study area.

    KSL-50-195_F2.gif

    Maximum and average area of patch in each ecological park.

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    Distribution and cover degree of P. distichum community in the Hwamyeong ecological park (The numbers in the figure are rank of patch area).

    KSL-50-195_F4.gif

    Distribution and cover degree of P. distichum community in the Daejeo ecological park (The numbers in the figure are rank of patch area).

    KSL-50-195_F5.gif

    Distribution and cover degree of P. distichum community in the Samnak ecological park (The numbers in the figure are rank of patch area).

    KSL-50-195_F6.gif

    Distribution and cover degree of P. distichum community in the Maekdo ecological park (The numbers in the figure are rank of patch area).

    KSL-50-195_F7.gif

    Distribution patterns of P. distichum community and three elements for distribution in four ecological parks.

    Table

    Area (m2) of P. distichumcommunity in each ecological park.

    Number of patch of P. distichumcommunity in each ecological park.

    The number of vascular plants investigated inP. distichumcommunity

    Distribution factors of P. distichumcommunity in the study area.

    Relative value (+: weakly, ++: moderate, +++: dominant)

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