여름철 낙엽송(Larix kaempferi) 접목묘 활착에 영향을 미치는 식재환경 평가

1. 서 론

산림의 지속적 경영을 위해서는 체계적인 계획 및 효율적 관리로 후대림의 육성이 필요하기에, 품질 높은 채종원산 종자를 확보하는 것이 중요하다(Kim et al., 2012). 채종원은 전국에 분포하는 우량한 형질의 개체를 선발하여 증식한 수형목으로 조성된 임분으로써, 유전적으로 개량된 조림용 종자의 안정적인 대량 공급을 목적으로 한다(Oh et al., 2007). 안정적인 종자를 대량 생산하기 위해서는 일반적으로 접목묘를 이용한 채종원을 조성하며, 입지는 크게 두 가지로 목표로 선정한다. 첫째, 외부 자연집단에서 유입되는 화분으로 채종원 내 화분오염되는 것을 방지해야 한다. 화분오염은 부정적인 영향을 미쳐서 종자 개량효과를 감소시키기 때문에 채종원 관리에 심각한 문제로 지적된다(Kim et al., 2012). 둘째, 대상 수종에 적절한 생육환경을 찾는다. 수종에 적합한 환경요인을 구명하기 위해서는 그 수종이 자생하는 곳의 여러 가지 환경 인자를 수집함으로써 그 수종이 생육하는데 무리가 없는지 자생지 환경요인들에 대한 정보를 얻고, 정보에 부합되는 지역을 찾아야 한다(Shin, 2006). 하지만, 최근 기후변화로 인한 온도, 강수량, CO² 및 오존 증가 등 변화가 잦아져서 앞으로 채종원 입지 선정에 어려움이 예상된다(Jankar et al., 2020).

낙엽송(Larix kaempferi)은 1960년대부터 우리나라 주요 조림 수종 중의 하나로 현재는 소나무, 잣나무 등과 함께 온대 중·북부 지역에서 용재수 생산을 위한 대표 조림수종으로 선정되어 있다(Lee et al., 2004; NIFoS 2012; Yang et al., 2017). 국내 낙엽송 생육 및 환경요인에 관한 연구는 산림 토양의 이화학적 성질과 낙엽송 임분의 지위지수와의 관계 분석 연구(Park et al., 2008), 시비처리 방법에 따른 낙엽송 용기묘 생장 및 생리 연구(Cho et al., 2012), 낙엽송 인공림의 지역 및 임령에 따른 토양 특성 분석 연구(Yang et al., 2013), 낙엽송 벌채지 내 식재된 낙엽송 조림목의 초기 생장 특성 연구(Yang et al., 2017), 지황 및 토양 인자가 낙엽송 벌채지 내 낙엽송 조림목의 초기 생장에 미치는 영향 연구(Yang et al., 2018), 실외 실험적 온난화 및 강수 처리에 따른 소나무와 낙엽송 접목묘의 초기 생장 특성 연구를 하였다(Kwon et al., 2020). 대부분 생산 용기묘 및 임분 내 조림목를 대상으로 연구이며, 우량목 생산 및 채종원 재료로 사용되는 접목묘에 대한 생육 및 식재환경 연구가 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 낙엽송 시험림 내 우량목 생산에 유리한 접목묘를 대상으로 여름철 낙엽송의 활착에 영향을 미치는 주요 요인을 탐색하여 여름철 접목묘 생산에 유리한 환경을 제안하고자 연구를 수행하였다.

2. 방법 및 분석

3. 결과 및 고찰

3.1. 낙엽송 접목묘 활착에 따른 식재환경 비교분석

활착의 차이에 따른 두 시험림 간 식재환경을 비교한 결과는 다음과 같다(Table 1). 유효 토심과 토양 산도를 제외하고 대부분의 항목에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 청주 시험림이 춘천 시험림보다 대기 및 토양 온도가 1.3배 높았으며, 대기 및 토양 습도는 1.5배 낮았다. 또한, 풍속은 청주 시험림이 춘천 시험림보다 약 2배 정도 높았다. 이러한 결과는 춘천 시험림 식재환경이 접목묘가 기존 수목의 수관에 의해 일정 수준으로 덮여 있는 반면, 청주 시험림은 개벌로 인해 광 노출이 심해 온도 및 습도 차이에 영향을 미친 것으로 보인다.

Table 1.

Comparative analysis of the location environment and soil characteristics of the study area

선행 연구에 따르면, 광 노출이 심하면 대기 및 토양 온도가 높아진다고 하였다(Filipescu and Comeau, 2011). 실외 온난화 및 강수 처리 실험에서 온도 상승과 강수 감소에 의한 최대 건조 조건에서는 낙엽송 묘목의 생존율이 가장 낮게 나타났다(Kwon et al., 2020). 또한 대기 온도보다 토양 온도의 차이가 더 크게 나타났는데, 이는 온난화 및 가뭄 조건에서 낙엽송 묘목의 생리적 반응에 대기 온도보다 토양 온도가 더 큰 영향을 미친다는 연구 결과(Brownmang and Brown, 2018)에 따라 토양 온도가 활착률에 더 큰 영향을 미칠 것으로 보인다.

토양 물리적 특성을 살펴보면 청주 시험림이 춘천보다 토양 경도 및 가밀도가 약 2배로 상당히 높게 나타났다. 이는 토양 내 공극이 부족하여 토양 수분 보유력 및 산소 부족으로 뿌리 발달이 저조할 것으로 사료된다(Haling et al., 2014). 또한, 토양 화학성 특성 분석 결과 춘천 시험림이 청주보다 유기물 함량, 유효인산, 총 질소, CEC 등이 약 1.3 ~ 1.7배 높아 영양 상태가 더 좋은 것으로 나타났다.

3.2. 낙엽송 접목묘 활착과 식재환경 인자 간의 상관분석

활착과 식재환경 인자 간의 관계를 분석한 결과는 다음과 같다(Table 2). 대부분의 인자들은 낙엽송 활착률과 양의 상관성을 보였지만, 대기온도, 풍속, 토양 온도, 토양 경도, 가밀도는 음의 상관성을 보여 이들 인자가 증가할수록 활착률이 떨어지는 것으로 확인되었다. 특히 바람, 토양 온도, 토양 경도에서 상관계수가 0.7 이상으로 강한 상관성을 나타냈다. 앞선 분석 결과에서 언급된 바와 같이 토양 온도, 바람, 토양 경도는 두 시험림의 차이를 나타내는 인자로 확인되었다. 따라서 이 세 가지 식재환경 인자는 여름철 두 시험림에서 낙엽송 접목묘 활착에 부정적인 영향을 미치는 주요 인자로 사료된다. 선행 연구에 따르면, 토양 온도의 고온 상승은 식물의 뿌리 발달에 영향을 주며(Edler et al., 2015), 단단한 토양(토양경도)은 뿌리 성장을 억제를 유발한다고 하였다(Passioura et al., 2002). 또한, 풍속(바람)은 광합성 속도, 증산 속도 및 잎 온도에 직접적인 영향을 미치는데, 강한 바람은 식물 성장에 부정적인 영향을 미친다고 하였다(Bang et al., 2010).

Table 2.

Correlation analysis between survival and the location environment and soil characteristics

3.3. 낙엽송 접목묘 활착에 영향을 미치는 주요 식재환경 인자 간의 인과분석

여름철 낙엽송 접목묘 활착에 영향을 미치는 주요 인자 간의 인과를 규명하기 위한 매개분석 결과는 다음과 같다(Table 3). 토양 온도가 낙엽송 접목묘의 활착에 직접적인 영향을 미치며, 풍속 및 토양 경도가 간접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다(p < 0.05). 결과적으로 여름철 토양 온도의 상승은 낙엽송 접목묘의 활착에 부정적인 영향을 미치며, 강한 바람 및 단단한 토양은 활착율을 더욱 감소시킬 것으로 사료된다. 여름철 높은 토양 온도와 단단한 토양은 수분스트레스를 증가시키며(Whitmore et al., 2009), 높은 토양 온도와 뜨거운 바람은 초기 식물 성장 및 개화 발달을 저하한다(Bennell et al., 2007). 이는 결과적으로 초기 활착율이 떨어질 것으로 판단된다. 이에 여름철 토양 온도를 저감시키고 강한 바람을 막으며, 부드러운 토양을 유지시키는 것이 봄철 이식한 낙엽송 접목묘가 여름철 환경을 극복할 수 있는 방안으로 제시될 수 있을 것이다.

Table 3.

The mediating effects of wind and hardnesson the relationship between soil temperature and survival

4. 결 론

낙엽송은 우리나라 주요 조림수종 중 하나로, 최근 용재수 생산을 위한 대표 수종으로 주목받고 있다. 다양한 선행연구를 통해 낙엽송의 생장 특성과 조림 가능성이 입증되었으나, 특히 우량목 생산 및 채종원에 사용되는 접목묘와 관련된 연구는 상대적으로 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 여름철 낙엽송 접목묘의 활착률에 영향을 미치는 주요 환경 요인을 분석하였다. 연구 결과, 토양 온도, 풍속, 토양 경도가 활착률에 중요한 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 높은 토양 온도와 과도한 풍속, 그리고 단단한 토양은 접목묘의 활착을 저해하는 주요 요인으로 작용하였다. 이러한 결과는 여름철 낙엽송 접목묘의 생존율을 높이기 위해서는 토양 온도를 조절하고, 바람을 효과적으로 차단하며, 토양의 물리적 특성을 개선하는 관리 방안이 필요함을 시사한다. 향후 다양한 환경 요인에 대한 추가 분석을 통해 낙엽송 채종원의 효과적인 관리와 안정적인 조림 방안을 제시하고자 한다.

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