우리나라 보호지역에 분포하는 멸종위기종(관속식물)의 서식지 분포 특성

1. 서 론

생물다양성 위기는 광범위하게 인식되고 있다(Lewis and Maslin, 2015; Maxwell et al., 2016; IPBES, 2019). IUCN 적색목록에 따르면 42,100종(평가된 종의 28%)이 멸종위기에 처해 있으며(IUCN, 2022), 총 100만 종까지 위험에 처할 것으로 예측되고 있다(IPBES, 2019). 국내에서는 환경부가 지정한 멸종위기종 수가 1989년 92종에서 2019년 267종으로, 30년 동안 약 3배 증가하였다(NIE, 2023).

보호지역은 생물다양성을 보전하고 특히 멸종위기종의 개체군을 보호하기 위한 전 세계적인 노력에서 중요한 역할을 한다(Brooks et al., 2004; Possingham et al., 2006; Gaston et al., 2008). 또한 쿤밍-몬트리올 글로벌 생물다양성 프레임워크(Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework)는 생물다양성 손실을 방지하고 역전시키기 위하여 육지와 바다의 보호구역을 30%로 확대하기로 합의하였다(CDB, 2022). 하지만 지난 오랜기간 동안 보호지역이 확장되었음에도 불구하고 생물다양성은 계속 감소하고 있다(Spiliopoulou et al., 2023). 또한 보호지역이나 기타 효과적인 지역 기반 보전수단(OECM, Other effective conservation measures; IUCN, 2019)은 생물다양성을 보전하고 멸종을 예방할 수 있는 능력을 극대화하는 곳에 설정하는 것이 매우 중요하다. 그러나 보호지역 시스템의 주요 목표 중 하나인 보호지역이 멸종위기종 보전을 얼마나 충족하는지에 대한 연구는 부족하다. 전 세계 수준에서 보호지역과 멸종위기종의 지리적 분포간의 공간적 중첩이 평가된 바 있으나(Brooks et al., 2004; Rodrigues et al., 2004), 글로벌 평가 결과는 국가 정책을 수립하는데는 너무 추상적이다(Smith et al., 2009). 국가적 수준에서 보호지역 네트워크가 멸종위기종을 얼마나 잘 보호하는지를 평가한 연구는 거의 없으며, 특히 국외의 연구들은 주로 작은 섬이나 특정 분류군에 집중되어 있다(Gaston et al., 2008; Tognelli et al., 2008; Wiersma and Nudds, 2009). 국내에서는 멸종위기종의 잠재 서식지를 예측하고 이를 기반으로 생태적 대표성을 고려한 보호지역의 질적 향상 방안(Hong et al., 2018; Park et al., 2020)과 보호지역 내 서식지 적합 지역 면적 산출(Choe et al., 2020) 등의 연구가 주로 이루어졌다. 그러나 이러한 연구들은 보호지역의 질적 개선과 면적 확대에 초점을 맞추고 있어, 멸종위기종의 서식지 현황과 보호지역 간의 연관성을 체계적으로 분석한 기초자료는 여전히 부족한 실정이다.

멸종위기종의 서식지 특성과 보호지역의 관계를 정량적으로 분석하는 연구는 효과적인 보전 전략 수립에 필수적인 근거를 제공할 수 있으나, 국내에서는 이에 대한 체계적 접근이 미흡한 상황이다. 따라서 본 연구는 멸종위기종 서식지의 기초 현황과 보호지역 간의 관계를 분석하고, 서식지 특성과 보호지역 간의 연관성을 구명함으로써 멸종위기종 보전 전략의 실효성을 높이는 데 기여하고자 한다.

2. 재료 및 방법

3. 결과 및 고찰

도서지역에는 507개 발생지점에서 멸종위기 1급 종이 11종, 1,294개 발생 지점에서 2급 종이 42종이 관측되었다. 내륙지역에서는 199개 발생 지점에서 1급 종이 4종, 3,719개 발생 지점에서 2급 종이 52종이 확인되었다. 특히 내륙지역에서는 2급 멸종위기종의 종수와 발생 지점 수가 도서지역 보다 월등히 많아 상대적으로 넓은 지역에 분포하는 것으로 보인다. 반면, 도서지역에서는 1급과 2급 멸종위기종 모두 다양한 종이 다수의 발생 지점에서 서식하고 있는 것으로 나타났다(Table 1).

Table 1.

Distribution of threatened species (TS) counts by conservation status in island and mainland regions

멸종위기종은 주로 0~300 m 저지대에 집중 분포하고 있으며, 이 구간에서 1급과 2급 종의 발생 수가 가장 높게 나타났다. 300 m 이상의 고도에서는 멸종위기종의 발생 수가 급격히 감소하는 경향을 보인다. 저지대 물가, 산지, 해안가에 주로 서식하는 가시연, 갯봄맞이꽃, 끈끈이귀개, 매화마름 등이 발생 빈도가 높게 나타났다(Fig. 2)

Fig. 1.

Distribution map of endangered species. A: Map showing occurrence locations of endangered species (red dots). B: Occurrence locations of endangered species (Ex, Eleutherococcus senticosus, yellow dots) with area of occupancy (green line grid) and protected areas (gray areas).

Fig. 2.

Species distribution by custom altitude range and threat level.

멸종위기종의 서식지에 대한 토지피복 유형을 분석한 결과, 총 5개의 주요 유형이 확인되었다. 활엽수림 1,986개(34.7%), 침엽수림 946개(16.5%), 기타초지 607개(10.6%), 혼효림 444개(7.8%), 도로 338개(5.9%) 순으로 발생 빈도가 나타났다. 이와 같이 활엽수림이 멸종위기종의 주요 서식지로 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 이어 침엽수림, 기타초지, 혼효림, 도로의 순으로 나타났다. 활엽수림이 가장 높은 비율을 차지하는 것은 멸종위기종이 다양한 식생 구조와 높은 생물다양성을 제공하는 환경을 선호하기 때문일 것으로 사료된다(Table 2).

Table 2.

Number of threatened species occurrences by habitat type

멸종위기종의 보호지역 IUCN 카테고리별 발생 빈도를 분석한 결과, 보호지역으로 지정되지 않은 곳에서 가장 많은 종과 빈도가 관측되었으며, 보호지역 중에서는 IUCN 카테고리 IV(서식지/종 관리지역)와 VI(자원 관리 보호지역)에서 가장 많은 종과 빈도가 관측되었다. 이러한 이유는 보호지역 관리 목표 차이에 있을 것으로 판단된다. IUCN 카테고리 IV(서식지/종 관리지역)는 특정 종이나 서식지를 보호하기 위해 관리되는 지역이다. 이러한 지역은 종의 서식지 요구를 충족하기 위해 특정 관리 활동이 수행되며, 주로 멸종위기종의 서식지를 유지하거나 보호하기 위해 설계 되었기 때문에 멸종위기종의 분포가 높을 가능성이 클 것으로 사료된다. 또한 IUCN 카테고리 VI(자원 관리 보호지역)는 천연자원의 지속가능한 이용과 생물다양성의 보전을 목표로 하는 보호지역이다(Kim et al., 2017). 이러한 보호지역은 생물다양성을 유지하면서 인간 활동과 공존을 가능하게 하여, 다양한 서식지와 이를 필요로 하는 여러 종이 분포하는 것으로 판단된다(Table 3).

Table 3.

Species distribution by IUCN protected area categories

멸종위기종의 보호지역 유형별 분포를 분석한 결과, 주요 분포하는 보호지역 유형은 자연환경보전지역 64종(1,452개), 산림유전자원보호구역 12종(164개), 국립공원 13종(135개), 수원함양보호구역 14종(113개)으로 멸종위기종의 발생 빈도가 높게 나타났다. 이러한 이유는 서식지의 높은 생태적 가치, 엄격한 보호 및 관리, 다양한 서식지 제공, 인간의 간섭이 적은 환경 등을 제공하기 때문으로 사료된다. 이러한 지역들은 멸종위기종의 생존에 중요한 역할을 하며, 안정적이고 다양한 서식 환경을 유지함으로써 멸종위종의 발생 빈도를 높이는 데 기여한다고 판단된다(Table 4).

Table 4.

Distribution of threatened species by protected area types

멸종위기종의 서식지 면적이 보호지역에 얼마나 분포하는지를 파악하기 위하여 각 종의 서식지 면적(AOO), 해당 서식지 면적 중 보호지역과 중첩되는 면적(OA), 그리고 전체 서식지 면적 대비 보호지역 중첩 비율(OP)를 산출하였다. 멸종위기종의 서식지 면적 대비 보호지역에 포함된 평균 비율은 35.29%로 나타났다. 이 결과는 전체적으로 멸종위기종의 서식지 중 약 3분의 1이 보호지역 내에 포함되어 있음을 의미한다. 보호지역 내 멸종위기종의 분포는 해당 보호지역이 멸종위기종의 서식지를 제공하고 있음을 의미하며, 이는 보호지역이 생물다양성 보전에 중요한 역할을 한다는 것을 시사하며, 보호지역 관리의 효과성을 평가하는 중요한 지표로 작용한다(Chape et al., 2005; Naughton-Treves et al., 2005). 보호지역 포함 비율이 80% 이상인 종은 노랑만병초, 두잎약난초, 손바닥난초, 암매, 한라솜다리, 홍월귤, 한라송이풀, 진노랑상사화, 기생꽃, 날개하늘나리, 한라옥잠난초, 구름병아리난초, 제비동자꽃, 정향풀로 총 14종이 서식지의 대부분이 보호지역에 포함되어 있어 보전 수준이 높은 것으로 판단되었다. 이 종들의 서식지는 주로 1,000 m 이상의 고지대에 위치하며, 이러한 고지대는 인간의 접근이 상대적으로 제한적이고 보호지역으로 지정될 가능성이 높아 서식지가 잘 보전된 것으로 나타났다(Table 5와 Fig. 3).

Table 5.

Protected area coverage within habitat area for threatened species. This table shows the extent to which protected areas overlap with the habitat area of threatened species. The abbreviations are as follows: AE is the average elevation (m) of the habitat. AOO represents the area of occupancy count within the habitat. HA indicates the total habitat area (㎢), and OA represents the overlap area between habitat and protected area (㎢), While OP is the overlap percentage, showing the proportion of the habitat area covered by protected areas as a percentage

Fig. 3.

Relationship between average elevation and percentage of habitat in protected areas.

해발고도와 보호지역 중첩 비율의 상관관계를 분석한 결과, R² = 0.639, p < 0.001로 나타나 두 변수 간에는 통계적으로 유의미한 양의 상관관계가 확인되었다. 이는 평균 해발고도가 높은 종일수록 서식지가 보호지역에 포함될 가능성이 크다는 것을 시사한다. 실제로 해발고도 1,000 m 이상의 고지대에 서식하는 종들의 보호지역 포함 비율이 상대적으로 높은 것은 이러한 경향을 뒷받침한다(Fig. 3).

반면 보호지역 포함 비율이 20% 미만인 종은 섬시호, 풍란, 신안새우난초, 제주고사리삼, 산분꽃나무, 섬개야광나무, 큰바늘꽃, 끈끈이귀개, 무주나무, 개가시나무, 나도풍란, 가는동자꽃 등 총 34종은 서식지의 대부분이 보호지역에 포함되지 않아 낮은 보전 수준을 보이고 있다. 이러한 종들의 서식지는 주로 해발 약 300 m 이하의 저지대에 위치하고 있어 낮은 보전 수준을 보였다. Shim et al.(2020)은 나도풍란의 평균 해발고는 143.6 m에 분포하며, 무분별한 채취와 서식지 파괴로 인하여 자연 상태에서 절멸된 것으로 간주하였다(Lee and Choi, 2006). 국외의 사례에서도 비슷한 경향이 관찰되었다. 보르네오 열대우림의 저지대 보호림은 1985년부터 2001년 사이 56% 이상이 감소했으며, 이는 농경지 확대 및 불법 벌목 등 인간 활동의 영향을 크게 받은 결과로 보고되었다(Curran et al., 2004).

특히 해발고도가 낮은 종들의 보호지역 포함 비율이 낮은 점은, 저지대 서식지가 보호지역 설정에서 상대적으로 소외되고 있음을 보여준다. 따라서 저지대에 서식하는 멸종위기종을 보호하기 위해, 이들의 서식지를 보호지역에 포함하는 추가적인 조치와 함께, 인간 활동의 영향을 줄이는 보전 전략이 병행되어야 한다.

이 결과는 멸종위기종의 보전을 위해 보호지역 설정의 중요성을 강조하며, 특히 보호지역 내 중첩 비율이 낮은 종에 대해 보다 적극적인 보전 전략이 필요하다는 점을 시사한다. 보호지역 설정 및 관리의 개선을 통해 멸종위기종의 서식지를 효과적으로 보호하는 방안을 모색해야 할 필요성이 있을 것으로 판단된다.

4. 결 론

본 연구는 멸종위기종의 서식지 면적과 보호지역의 중첩 비율을 분석하고, 서식지 유형 및 해발고도와 보호지역의 관계를 구명함으로써 멸종위기종 보전 전략 수립에 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다. 연구 결과, 멸종위기종의 서식지 면적 대비 보호지역 포함 비율은 평균 35.29%로 나타났으며, 이는 멸종위기종 서식지의 약 3분의 1이 보호지역 내에 포함되어 있음을 의미한다. 그러나 보호지역 포함 비율이 높은 종들은 주로 해발고도 1,000 m 이상의 고지대에 서식하는 반면, 저지대에 서식하는 종들은 보호지역 포함 비율이 낮은 경향을 보였다.

해발고도와 보호지역 중첩 비율의 상관관계를 분석한 결과, R² = 0.639, p < 0.001로 두 변수 간에 통계적으로 유의미한 양의 상관관계가 확인되었다. 이는 평균 해발고도가 높은 종일수록 서식지가 보호지역에 포함될 가능성이 크다는 것을 시사하며, 고지대 서식지가 인간 활동으로부터 상대적으로 보호받고 있음을 뒷받침한다. 반면, 보호지역 내에 서식하는 비율이 낮은 종들은 대부분 저지대에 위치하고 있으며, 이 지역들은 개발 압력이 높고 인간 활동의 영향을 많이 받는다. 이 결과는 현재의 보호지역 설정이 고지대 서식지에 상대적으로 집중되어 있고, 저지대 서식지는 보호지역 설정에서 소외되고 있음을 보여준다. 따라서 저지대 서식지에 대한 추가적인 보호지역 설정이 시급히 필요하며, 특히 보호지역 포함 비율이 낮은 종들에 대한 보전 전략이 적극적으로 수립되어야 한다. 이를 위해 저지대 서식지를 보호지역으로 지정하고, 인간 활동의 영향을 최소화하기 위한 맞춤형 관리 방안을 병행하는 것이 중요하다. Watson et al.(2014)는 지난 20년 동안 육상 보호지역이 상당히 확대 되었음에도 불구하고, 보호지역이 고지대, 급경사, 낮은 생산성, 낮은 경제적 가치, 낮은 인구 밀도와 같은 지역으로 편향되어 있음을 지적한 바 있다. 본 연구 결과는 이러한 편향이 멸종위기종의 저지대 서식지 보호에 있어서 심각한 한계로 작용하고 있음을 보여준다.

보호지역의 IUCN 카테고리별 분석 결과는 카테고리 Ⅳ(서식지/종 관리지역)와 Ⅵ(자원 관리 보호지역)가 멸종위기종의 서식지로서 중요한 역할을 하고 있음을 보여주었다. 이는 보호지역의 관리 목표가 종과 서식지 보전에 중점을 둔 경우 멸종위기종의 서식지 보전에 효과적일 수 있음을 시사한다. 그러나 여전히 보호지역 외부에서 멸종위기종의 발생 빈도가 높게 나타나는 점을 고려할 때, 보호지역 외부 서식지에 대한 보전 조치 또한 필수적이다.

그러나 본 연구에는 몇 가지 한계점이 존재한다. 첫째, 보호지역의 해발고도를 세밀하게 분석하지 못하여, 특정 보호지역의 고도별 분포와 멸종위기종 서식지의 일치 여부를 상세히 다루지 못하였다. 이는 보호지역의 공간적 특성과 고도별 보전 기능을 심층적으로 이해하는 데 제약이 될 수 있다. 둘째, 멸종위기종의 서식지 면적(AOO)을 추출하는 과정에서 사용된 2 km × 2 km 크기의 격자는 우리나라와 같이 서식지 패치가 작고 세분화된 지역에서는 실제 서식지 면적을 과대 추정할 가능성이 있다. 이는 국지적 서식지 특성을 정확히 반영하지 못하는 결과를 초래할 수 있으나, 해당 방법론은 IUCN에서 전 세계적으로 표준화하여 사용하는 방식으로, 국제적인 비교 연구를 위해 불가피하게 적용하였다.

이러한 한계점에도 불구하고, 본 연구는 멸종위기종 보전을 위한 보호지역 설정의 중요성을 강조하며, 특히 저지대 서식지와 보호지역 외부 서식지에 대한 보전 전략 수립의 필요성을 제시하였다. 향후 연구에서는 보호지역의 공간적 특성과 멸종위기종 서식지의 세부적인 분포를 보다 정밀하게 반영할 수 있는 분석 기법을 도입하여, 보전 전략의 효과성을 높이는 노력이 필요하다. 또한, 멸종위기종의 시계열적 서식지 변화와 인간 활동의 영향을 정량적으로 평가함으로써, 보다 구체적이고 실효성 있는 보전 전략을 수립해야 할 것이다.

Acknowledgments

본 연구는 국립생태원 (NIE-B2024-43, NIE-B-2025-43)의 지원으로 이루어진 것입니다.

References

• Brooks, T. M., Da Fonseca, G. A., Rodrigues, A. S., 2004, Protected areas and species, Conserv. Biol., 18, 616-618. [https://doi.org/10.1111/j.1523-1739.2004.01836.x]
• Chape, S., Harrison, J., Spalding, M., Lysenko, I., 2005, Measuring the extent and effectiveness of protected areas as an indicator for meeting global biodiversity targets, Philos. Trans. R. Soc. B, 360, 443-455. [https://doi.org/10.1098/rstb.2004.1592]
• Choe, H. Y., James H, T., Joo, W. Y., Kwon, H. S., 2020, The biodiversity representation assessment in South Korea's protected area network, J. Korean Soc. Environ. Res. Technol., 23, 77-87.
• Curran, L. M., Trigg, S. N., McDonald, A. K., Astiani, D., Hardiono, Y. M., Siregar, P., Kasischke, E., 2004, Lowland forest loss in protected areas of Indonesian Borneo, Sci., 303, 1000-1003. [https://doi.org/10.1126/science.1091714]
• Gaston, K. J., Jackson, S. F., Cantú-Salazar, L., Cruz-Piñón, G., 2008, The ecological performance of protected areas, Nat., 39, 93-113. [https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.39.110707.173529]
• Hong, J. P., 2018, Evaluating quantitative expansion goals of the national protected areas integrated system, J. Korean Soc. Environ. Res. Technol., 21, 57-65.
• IPBES, B., 2019, Global assessment report on biodiversity and ecosystem services of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services, IPBES secretariat, 1148.
• IUCN, 2012, IUCN red list categories and criteria: Version 3.1, second edition, IUCN Species Survival Commission.
• IUCN, 2022, The IUCN red list of threatened species, Version 2022-2, Int. Union Conserv. Nat.
• IUCN, 2024, Guidelines for using the IUCN red list categories and criteria version 16, Prepared by the Standards and Petitions Committee.
• KDPA (Korea Database on Protected Areas), 2023, www.kdpa.kr.
• Kim, G., Kong, S. J., Kim, O. S., Lee, E. J., 2017, A Strategy on extracting terrestrial protected areas of the Republic of Korea under the convention on biological diversity, J. Assoc. Korean Geographers, 6, 407-423. [https://doi.org/10.25202/JAKG.6.3.8]
• Lee, C. K., Keith, D. A., Nicholson, E., Murray, N. J., 2019, Redlistr: Tools for the IUCN red lists of ecosystems and threatened species in R, Ecography, 42, 1050-1055. [https://doi.org/10.1111/ecog.04143]
• Lee, J. S., Choi, B. H., 2006, Distributions and red data of wild orchids in the Korean peninsula, Korean J. Pl. Taxon., 36, 335-360. [https://doi.org/10.11110/kjpt.2006.36.4.335]
• Lewis, S. L., Maslin, M. A., 2015, Defining the anthropocene, Nat., 519, 171-180. [https://doi.org/10.1038/nature14258]
• Maxwell, S. L., Fuller, R. A., Brooks, T. M., Watson, J. E., 2016, Biodiversity: The ravages of guns, nets and bulldozers, Nat., 536, 143-145. [https://doi.org/10.1038/536143a]
• Naughton-Treves, L., Holland, M. B., Brandon, K., 2005, The role of protected areas in conserving biodiversity and sustaining local livelihoods, Annu. Rev. Environ. Resour., 30, 219-252. [https://doi.org/10.1146/annurev.energy.30.050504.164507]
• NIE, National Institute of Ecology, 2023, Conservation research on the population trends and factor analyses in endangered species, NIE-B-2023-46, Seocheon, Korea.
• Park, J. H., Choe, H., Mo, Y., 2020, Complimentary assessment for conserving vegetation on protected areas in South Korea, Korean J. Environ. Ecol., 34, 436-445. [https://doi.org/10.13047/KJEE.2020.34.5.436]
• Possingham, H. P., Wilson, K. A., Andelman, S. J., Vynne, C. H., 2006, Principles of conservation biology, Protected areas: Goals, limitations, and design, Groom, M. J., Meffe, G. K., Carroll, R., editors, Sinauer Associates Inc., Sunderland, MA, 509-552.
• Rodrigues, A. S., Andelman, S. J., Bakarr, M. I., Boitani, L., Brooks, T. M., Cowling, R. M., ... Yan, X., 2004, Effectiveness of the global protected area network in representing species diversity, Nat., 428, 640-643. [https://doi.org/10.1038/nature02422]
• Shim, Y. J., Park, Y. S., Jang, R. H., Yoon, Y. J., Kim, S. R., Han, S. H., 2020, The development of habitat suitability index model of class I endangered wildlife, Sedirea japonica, J. Korean Isl, 32, 153-172. [https://doi.org/10.26840/JKI.32.1.153]
• Spiliopoulou, K., Brooks, T. M., Dimitrakopoulos, P. G., Oikonomou, A., Karavatsou, F., Stoumboudi, M. T., Triantis, K. A., 2023, Protected areas and the ranges of threatened species: Towards the EU biodiversity strategy 2030, Biol. Conserv., 284, 110166. [https://doi.org/10.1016/j.biocon.2023.110166]
• Tognelli, M. F., De Arellano, P. I. R., Marquet, P. A, 2008, How well do the existing and proposed reserve networks represent vertebrate species in Chile?, Diver. Distrib., 14, 148-158. [https://doi.org/10.1111/j.1472-4642.2007.00437.x]
• Watson, J. E., Dudley, N., Segan, D. B., Hockings, M., 2014, The performance and potential of protected areas, Nat., 515, 67-73. [https://doi.org/10.1038/nature13947]
• Watson, J. E., Evans, M. C., Carwardine, J., Fuller, R. A., Joseph, L. N., Segan, D. B., ... Possingham, H. P., 2011, The capacity of Australia's protected‐area system to represent threatened species, Conserv. Biol., 25, 324-332. [https://doi.org/10.1111/j.1523-1739.2010.01587.x]
• Watson, J. E., Fuller, R. A., Barr, L., 2008, Why are we still using a? one size fits all? philosophy for systematic reserve planning in Australia?, Pac. Conserv. Biol., 14, 233-241. [https://doi.org/10.1071/PC080233]
• Yoon, S. B., Kim, S., Cheong, S., Lee J., Tho, J. H., Han, S. H., 2022, Developing system of forest habitat quality assessment for endangered species, Korean J. Environ. Biol., 40, 307-315. [https://doi.org/10.11626/KJEB.2022.40.3.307]