09년 동강할미꽃 최종보고서 by sukha jang

2009 백두대간보전기금지원사업

삼척지역 동강할미꽃 자생지 탐색 및 입지 환경 구명을 통한 복원 사업 연구수행기관: 강원대학교 산림환경과학대학 (작성자 : 교수 이재선)

2009. 11

백두대간보전회 Eco-백두대간2⁺운동

요

약

삼척시 미로면 두타산의 동강할미꽃 자생지를 탐색한 결과 해발고 340m 지역에서 정상부와 사면부에서 각각 500m2와 800m2 면적에 정상부 441본과 사면부 1301본이 자생할 것으로 예측된다. 꽃의 외부형태학적 특징은 할미꽃과 비교하였을 때 묘의 길이가 5배 정도 작은 66mm로 연한보라색을 띠는 것이 특징적으로 나타났다. 인공 수분실시는 암술머리 길이, 자방 길이 및 자방폭의 크기는 조금 높은 수치를 나타 내었지만 큰 폭으로 증가시키지는 못하였다. 자생지의 토양은 석회암지대로 pH 7.50 ～8.89로 동일지역내 비자생지에 비해 알칼리성을 나타내었으며, 양이온 치환 능력을 비롯한 유기물함량이 적게 나타났다. 자생지는 개활지로 교목층이 거의 출 현하지 않았으며 출현종의 수도 적게 나타났다. 발아시험결과 종자의 색이 노란색 으로 변한 시기에 73%로 높은 발아율을 나타내었으며, 모래와 현지토양에 따른 발

℃

아율을 비교하였을 때 모래에서 72%로 높게 나타났다. 온도별로는 25 에서 65%로 나타났으며, 광은 명주기와 암주기를 병행하였을 때 높은 발아율을 나타내었다. 발 아된 식물체를 각기 다른 토양에 이식하였을 때, 마사토 40%, 질석 40% 및 부엽토 20%로 배합된 토양에서 묘고와 엽 수가 높게 나타났으며, 석회를 첨가하지 않은 처 리구에서는 토양 조성에 따른 생존율에 큰 차이가 나타나지 않았으나 석회처리는 생존율을

낮추고

묘생장을

불량하게

하였다.

기내

배양은

기본배지에

BA(6-benzylaminopurine) 0.5mg/L를 첨가하여 암배양 후, BA를 제거하여 명배 양하였을 때 80%의 줄기발생율을 보였다.

목

차

Ⅰ. 연구배경 ······················································································································· 1 산림유전자원의 분포 현황 ························································································· 1 유전자원의 소실 ··········································································································· 1 동강할미꽃 ····················································································································· 2 본 연구의 목표 ············································································································· 2

2. 재료 및 방법 ················································································································ 3 시험지 탐색 ··················································································································· 3 꽃의 외부형태학적 특성 조사 ··················································································· 3 식생조사 ························································································································· 3 토양조사 ························································································································· 3 발아시험 ························································································································· 4 이식시험 ························································································································· 4 기내배양 ························································································································· 5

3. 결과 및 고찰 ················································································································ 6 분포지역 탐색 ··············································································································· 6 꽃의 외부형태학적 특징 조사 ··················································································· 8 인공수분 실시에 따른 종자 특성 ············································································· 9 토양조사 ························································································································· 11 식생조사 ························································································································· 13 발아시험 ························································································································· 19 이식시험 ························································································································· 23 기내 부정아 유도 ········································································································· 25

4. 결론 ·································································································································29

1. 연구배경

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산림유전자원의 분포 현황 우리나라는 남북으로 긴 국토면적으로 인해 난대, 온대, 한대림의 분포를 가지고 있으며 수종분포가 다양하다. 또한 한국산 고유식물은 Nakai가 1952 년에 11개의 고유속을 포함하여 642종, 402변종 및 74품종으로 합계 1,118종 류를 보고한 바 있다(이갑연 등 2008). 그러나 그 후의 연구로 고유속이나 고유종의 범주는 크게 달라졌으며, 현재까지 학자 간에 논란이 계속되고 있 음에 따라 정태현(1956, 1970)은 340종, 149변종, 20품종 등 506종류를, 이창 복(1982, 1983)은 339종 46변종 22품종 등 407종류를 고유식물로 정리하였다.

유전자원의 소실 자연계의 생물집단은 기후 변화, 천이, 질병등 원하지 않는 원인에 의해 소 실되며 도입되는 경우도 존재한다. 유전자원의 소실은 생물다양성을 급격히

없다. 이갑연 등 (2008)은 유전자원의 소실을 크게 5가지를 제시하였다. 첫 번째로 인구증가 및 자원소비의 증가로 서식지 파괴 및 분획화(fragmentation)가 되었으며 그 예로 중미의 열대건조림, 태국의 망그로브 숲 소실 및 댐건설로 인한 생태계 교란을 들었다. 두 번째로 생태계에 새로운 포식자, 경쟁자 또는 병원균의 침투와 같은 도입종으로 인해 교란 및 소실을 들었다. 세 번째로 토양, 수원, 대기 오염으로 인해 생물종 집단을 파괴시킬 수 있으며, 그 예로 1985년 스 페인의 Cota Donana 국립공원에서 가재를 잡기 위해 불법으로 사용한 살충 제로 인해 3,000마리의 새가 떼죽음을 당했으며 폴란드 Ojcow 국립공원에서 대기오염으로 인해 43개의 생물종이 절멸한 것을 들었다. 네 번째로는 온실 효과로 대표되는 지구 기후변화를 들어 해수면 증가로 인한 서식지 잠식을 예측했다. 마지막으로 산림벌채와 개발로 인한 산림의 훼손을 들었다. 이와 같은 원인으로 인해 유전자원은 소실되고 있으며 보존 및 복원이 요구된다. 감소시키며 일순간에 절멸해

버릴

가능성도 배재할 수는

- 2 -

동강할미꽃

P st t

s s Y.N.Lee & T.C.Lee)은

동강할미꽃( ul a illa ongkangen i

미나리아재비

살이 풀로 동강의 바위틈에서만 자라는 한국특산종이다. 국내 자 생 할미꽃 중에서도 이 수종은 다른 할미꽃이 땅을 향해 고개를 숙이고 개 화하는데 반해 하늘을 향해 곧게 선 채 개화하는 특성을 갖고 있으며, 꽃 색 도 대부분의 할미꽃이 짙은 자색을 띄는데 반하여 동강할미꽃은 연보라, 진 보라, 연분홍, 자홍색, 회분홍 및 미백색 등 다양한 색을 가지고 있다(유선균, 2006). 또한 이우규 등(2004)이 할미꽃속 식물 5종의 핵형을 분석 하였을 때 차중부 동원체와 차간부 염색체에서 가는잎할미꽃, 분홍할미꽃, 중국할미꽃, 동강할미꽃과 할미꽃에서 차이가 나타나 형태적으로 변이가 심한 할미꽃의 연구에 기초 자료를 제공하였다. 할미꽃은 대체적으로 토양내 칼슘성분이 많고 건조하며 상층 임분에 의해 빛의 간섭을 받지 않는 석회암지역에 주로 자생한다. 하지만 석회암지대의 경우 개발 및 석회석 채굴 및 채취로 인하여 자생지가 위협받고 있는 실정 이다. 최근 발견된 삼척시 미로면 두타산의 자생지 반대편 사면에서도 석회 석 채굴이 실시 되고 있다. 과의 여러해

본 연구의 목표

훼손으로부터 자생지를 보호함과 동시에 동강지 역에서만 자생하고 있는 동강할미꽃이 삼척지역에서도 발견됨에 따라 특이 적인 환경을 구명하고 무분별한 개발로부터 보호 및 복원을 목표로 한다. 따라서 본 연구는 개발 및

2. 재료 및 방법 - 3 -

시험지 탐색 강원도 삼척시 미로면 두타산 해발 340m 지역 동강할미꽃 자생지를 조사 구역으로

설정하여,

위를

정상부와 사면부에서 동강할미꽃 자생 범

탐색하고

자생지 조사를 실시하였다.

꽃의 외부형태적 특성 조사 삼척지역의 특이적인 꽃의 형태학적인 특징을 조사하고자, 꽃이 만개할 시 기에 식물체 전체길이,

근원경, 화경 길이, 화경 폭, 꽃잎 길이, 꽃잎 폭, 꽃받

침 길이, 꽃받침 갈래 수 및 꽃의 색을 조사하였다. 식생조사

좁았던 정상부는 10m × 10m 구획 2곳 을 조사하였으며, 사면부는 20m × 20m 구획을 1곳을 조사하였다. 또한 자생 지로부터 직선거리 5m정도 떨어졌으나 동강할미꽃이 자생하지 않는 지역을 대조구로 20m × 20m 구획을 설정하여 조사하였다. 식생조사는 식생 출현이 가장 많은 시점인 9월말에 실시하였으며, 조사항목은 교목, 아교목, 관목 및 초본층으로 나누어 우점도와 군도를 조사하였고 교목과 아교목은 수고 및 흉고직경을 측정하였다. 동강할미꽃 자생 면적이 상대적으로

토양조사

P 륨(K)을 중심으로 화학적 특성을 분석하기 위 해, 본 연구지 내에서 O층의 유기물을 제거한 후 토양캔을 이용하여 시료를 채취하였다. 채취한 시료는 실내에서 풍건 후 분쇄하여 2mm체를 통과한 것 을 사용하였다. 시료 분석은 질소는 F o ss 사 의 Kjelte c 2200을 이 용 하 여 k j eld a h l 법 으 로 분 석 하 였 다 . 인은 메타바나이드 몰리브덴옐로우법에 의하 였고 칼륨, 칼슘 및 마그네슘은 원자흡광분석법을 적용하였다. 토양의 질소(N), 인산( ), 칼

- 4 -

발아시험 종자의 채취시기에 따른 발아율을 측정하기 위해, 종자가 열린 후 성숙해가 는 과정에서 종자색을 초록색, 연노란색, 노란색 및 흑갈색으로 나누어 종자 를 채취하여 발아시험을 실시하였다. 발아조건에 따른 발아율 측정은 2009년 5월 8일에 채취한 종자를 온도조건 구명을 위해 20℃, 25℃ 및 30℃에서 실 시하였으며, 토양조건 측정을 위해 모래, 현지토양 및 모래와 현지토양을 혼 합하여 파종하였다. 광조건 실험은 명, 암 및 명/암 주기에 의한 시험을 실시 하였다. 표준조건에서의 발아 시험은 국제종자시험연합회(ISTA)의 표준 발 아시험 조건에 의해 주간온도 30℃, 야간온도 20℃, 광도 750 ～ 1,500 Lux, 8시간 명주기, 16시간 암주기에 의해 30일간 실시하였다.

이식시험

착율 및 생장량 조사를 위하여 각기 다른

발아된 묘의 이식 토양에 따른 활

토양 조성으로 이식하였다. 30일간 발아 후 자엽이 2개 이상 형성된 묘를 이

용하였다. 이식시 사용한 토양조성은 표 1.에 나타내었다.

식시험에 사

표 1. 이식 토양 조성

마사토

(단위 : %)

버미큘라 펄라이트 이트

부엽토

석회

최종 pH

100

8.45

8.79

9.17

8.99

20 40 20

기내배양 - 5 -

12.52

소량

12.50

독하여 기내에서 발아한 식물체의 뿌리에서 부정아를 유도하였다. 뿌리를 3 ～ 4mm로 잘라 sucrose 3%가 포함된 MS 배지에 gelrite 0.3%를 첨가하여 반고형화시킨 후, BA(6-benzylaminopurine) 0.5mg/L, BA 1.0mg/L, BA 2.0mg/L 및 BA 4.0mg/L를 첨가하여 호르몬 첨 가에 따른 부정아 유도율을 조사하였다. 유도된 부정아는 호르몬이 제거된 MS 배지에 옮겨 6주간 배양하였다. 동강할미꽃 종자를 소

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3. 결과 및 고찰 분포지역 탐색 삼척시 미로면 내미로리 두타산 일대에서 동강할미꽃 자생지역을 탐색하였 을 때, 해발고 340m 지역의 산정부와 사면부 개활지에서 자생하고 있었다. 자생지역은 산정부의 경우 산정을 따라 10m 폭으로 50m 정도 자생하고 있

향으로

었으며, 사면부의 경우 남서방 다.

20m 폭으로 40m 정도 자생하고 있었

규칙적으로 또한 다발적으로 자생하고 있었기 때문에 구획

동강할미꽃은 불

설정하여 본수를 조사한 후 예상 본수를 예측하였다. 정상부에 비해 사면 부에 3배 이상 많은 수가 자생하였다. 이러한 원인으로 인해 단위면적당 본 수 조사시 오차범위가 넓게 나타난 것으로 사료된다. 을

그림 1. 삼척지역 동강할미꽃 자생지

- 7 -

표 2. 삼척 동강할미꽃 자생지 좌표

N 정상부 사면부

' '' 37˚26'17.6'' 37˚26 17.2

E 129˚02'52.4'' 129˚02'53.9''

해발고(m) 340 325

사면

E NW295˚ S 150˚

표 3. 단위면적당 예측 본 수

위면적당

단

본 수(m2)

정상부 사면부

분포지 면적(m2)

자생 예측 본 수

500

441.67

800

1,301.33

± 0.49 1.63 ± 0.46 0.88

그림 2. 자생지 탐색 및 구획(정상부)

그림 3. 자생지 탐색 및 구획(사면부)

그림 4. 자생지 탐색 및 구획(사면부)

- 8 -

꽃의 외부형태학적 특징 조사 꽃의

외부형태학적

특징을 조사하였을

때, 전체길이는

66mm 정도로

300mm ～ 400mm 정도인 할미꽃에 비해서는 묘의 길이가 작게 나타났다.

짙은 붉은 빛을 띤 자주색을 나타내는데 반해 그림 5 ～그림 7과 같이 연한 보라색을 나타내었으며 꽃잎수는 모두 6개로 일반 할미꽃과 동일 하게 나타났다. 할미꽃의 꽃잎 크기는 길이 35mm, 폭 12mm로 알려져 있으 며, 조사한 동강할미꽃도 비슷한 수준에서 나타났다. 꽃의 외부형태학적 특 할미꽃이

징을 종합해보면 조사한 동강할미꽃은 할미꽃에 비해 5배 ～ 6배 묘고가 낮 게 나타났으며, 연한 보라색을 띠며 꽃이 하

잎 크기는 비슷하게 나타났다.

늘로 곧게 서는 것이 다른 특징

이며, 꽃

표 4. 동강할미꽃 외부형태학적 특징

전체 길이 (mm) 66.20

± 4.53

근원경 (mm)

2.51

잎

꽃

± 0.90

길이

폭

길이

(mm)

(mm) 12.19

화경

± 0.17 38.58 ± 2.83 꽃받침길이

폭

± 2.31

39.68

± 2.84

받침갈래 수

꽃

대 26.63

잎

화경

꽃

27.30

± 0.84 색

소 20.66

± 2.42

- 9 -

10.54

± 0.45

연한보라색

그림 5. 꽃의 외부형태학적 크기 측정

그림 6. 개화한 동강할미꽃

(빨간점선: 화경, 파란점선: 꽃잎).

그림 7. 개화를 시작하는 동강할미꽃

그림 8. 할미꽃

인공수분 실시에 따른 종자특성

살펴보기 위해 2009년 3월 28 일에 인공수분을 실시하고 컵을 씌워 다른 영향을 받기 않고 자연상태와 비 교하기 위한 실험을 실시하였다. 그결과 인공수분을 실시하였을 때 암술머리 길이, 자방길이 및 폭에서 다소 높게 나타나기는 했지만 큰 폭은 아니었다. 인공 수분 실시 여부에 따른 종자의 특성을

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표 5. 동강할미꽃 인공수분 실시(2009년 3월 28일 실시)에 따른 종자특성

plo

수분종류

암술머리길이

정상부

자연수분

27.70

인공수분 사면부

자연수분 인공수분

± 0.89 28.40 ± 1.18 17.39 ± 0.35 21.66 ± 0.40

자방길이

± 0.14 4.61 ± 0.13 3.17 ± 0.04 4.13 ± 0.08 4.32

자방폭

± 0.07 1.41 ± 0.05 1.09 ± 0.03 1.44 ± 0.05 1.48

그림 10. 인공수분 후 컵을 씌운 동강

그림 9. 인공수분 실시

할미꽃

그림 11. 인공수분 후 컵을 씌운 동강

그림 12. 인공수분 실시한 동강할미꽃

할미꽃

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토양조사 동일 지역 내 산림에서 동강할미꽃 자생지가 한정적으로 나타남에 따라 그 지역의 토양 특성을 조사하였다. 자생지 토양은 비자생지에 비해 pH가

염기

데 이는 석회암의 영향으로 인한 것이라 보여진다. 일반적으 로 포화상태의 순수한 석회의 pH는 12로 알려져 있으며 석회암 성분이 일반 토양내로 흘러들어가 이와 같은 결과를 나타낸 것으로 볼 수 있다. 그러나 비자생지의 경우 육안상으로 석회성분이 적은 것으로 관찰되었으며 pH가 6.13으로 일반 산림토양의 pH(4.5 ～ 5.5)에 비해 다소 높기는 하였지만 자생 지와 비교하여 보았을 때 매우 낮은 것을 알 수 있었다. 또한 석회암지대이 며 개활지이기 때문에 유기물 함량은 적게 나타난 것으로 여겨진다. 비자생 지의 유기물함량은 자생지에 비해 4 ～ 5배 정도 많은 것으로 나타났다. 이 는 뒤의 식생조사 부분에서도 구체적으로 언급을 할 것이지만, 자생지는 상 층임분이 적게 나타났기 때문에 낙엽의 양도 적게 나타난 것으로 보여진다. 칼슘, 칼륨, 마그네슘 및 양이온 치환능력은 낙엽층의 영향으로 토양이 보 다 비옥하며 다양한 종이 자생하는 비자생지에서 높게 나타났으나, 유효인산 은 자생지가 높은 함량을 나타내었다. 또한 총질소 함량도 자생지에서 적게 성을 나타내었는

나타났다.

근접한 거리에 위치하 지만, 자생지에서는 할미꽃이 자생하는 곳에서도 알려졌듯이 pH가 염기성을 띠는 석회성분이 나타났으며 이로 인해 다른 식물들이 자생하기 힘든 환경 을 나타내어 토양비옥도의 척도를 나타내는 양이온의 함량은 적게 나타난 것으로 보여진다. 또한 할미꽃의 자생본수가 상대적으로 높게 나타났던 사면부는 정상부에 비해 pH 더 높게 나타났으며 유기물함량, 유효인산, 양이온 치환능력 및 총 질소 함량이 더 낮게 나타났다. 동일 지역내에서 자생지와 비자생지는 200m 정도로

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표 6. 동강할미꽃 자생지 및 동일지역내 비자생지 토양조사 pH (1:5)

정상부 사면부 비자생지

EC OM P O (dS/m) (g/㎏) (㎎/㎏) 2

+ ㎏)

CEC

T-N (%)

( mol( )/

7.58

0.16

13.00

12.67

4.04

0.03

1.17

6.84

0.06

8.89

0.09

9.62

7.22

2.48

0.02

0.81

4.21

0.04

6.13

0.15

55.40

5.00

9.24

0.24

1.42

19.60

0.16

±0.19 ±0.02 ±6.24 ±1.76 ±0.93 ±0.00 ±0.45 ±1.59 ±0.03 ±3.01 ±0.06 ±2.76 ±4.45 ±1.27 ±0.01 ±0.30 ±2.14 ±0.02

표 7. 동강할미꽃 자생지 토양습도

정상부 사면부

P 12cm(%) 13.89 ± 1.06 10.22 ±1.68

P 20cm(%) 7.78 ± 0.78 5.28 ±1.26

d s 0.87 ±0.01 0.85 ±0.01

perio (m )

그림 13. 자생하는 동강할미꽃 주변의

그림 14. 자생하는 동강할미꽃 주변의

석회암

- 13 -

식생조사 자생지 식생 특성 구명을

위해

식생조사를 정상부, 사면부 및 비자생지로

누어 실시하였을 때 정상부에서는 교목층(수고 8m 이상)은 전혀 나타나지 않았고, 아교목층(수고 8m 이하), 관목층 및 초본층만이 나타났다. 아교목층은 소나무, 갈참나무 및 굴참나무가 나타났으며 우점도와 군도를 5 일 때 조사지 전체를 차지하고 있다고 보았을 때 r(rare)로 드물게 나타나는 것으로 나타났다. 관목층에서는 싸리와 회양목이 +로 수가 다소 나타나기는 하지만 산발적으로 퍼져있어 피도는 낮은 것으로 나타났으며, 화살나무, 산 초와 갈참나무가 나타나기는 하였지만 수가 드물었다. 초본층을 살펴보면 동 강할미꽃과 함께 산거울과 백리향이 2.3으로 높게 나타났다. 특히 백리향은 높은 산꼭대기나 바위틈에서 자라는 식물로 흔히 보기 어려운 식물이다. 나

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표 8. 정상부 식생조사 교목층

species D.S DBH T.H

species 무

아교목층

D.S DBH T.H

관목층

species

D.S

species

D.S

동강할미꽃

1.1

싸리

회양목

소나

갈참

굴참

초본층

살 무 산초 갈참나무 화 나

r r r

울

산거

박하 백리향 참좁쌀풀 산

록

2.3

2.3 r

알 제비꽃

금마타리

뻐꾹채

의아리

둥글래 솜나물 참취 삽주 구절초

도라지

10 11 12 13

쑥부쟁이

댕댕이덩굴 호

*D.S.-우점도와

DBH-흉고 T.H-수고

시

피도

- 15 -

r r r r r r r r r

사면부의 식생을

살펴보면

정상부에서 교목층이 나타나지 않았

던

것에

반

무가 한개체가 나타났다. 아교목층으로는 정상부에서 나타났던 소나 무, 갈참나무와 함께 개박달나무가 우점도와 피도가 2.3으로 다소 높게 나타 났다. 관목층으로는 회양목, 소나무와 화살나무가 산발적으로 나타나기는 하 였지만 피도는 낮았다. 초본층으로는 정상부에서도 높게 나타난 백리향과 산 거울이 높게 나타났으며, 구절초도 1.1로 다소 나타났다. 해 소나

표 9. 사면부 식생조사 교목층

아교목층

species D.S DBH T.H 1

무

8.5

D.S DBH T.H

박달나무

2.3

D.S

회양목

+ + +

너도개미자리 + 뻐꾹채 + 삽주 r 시호 r

소나

도라지

백리

2.2

무 + 갈참나무 r

species

소나

D.S

무 화살나무 갈참나무

개

species 병꽃나

5.5

1.1

species

소나

초본층

관목층

무

향 구절초 산거울 쑥부쟁이

금마타리

+ +

양지꽃

6 7 8

싸리 산뽕나무

솔채 둥글래 노루오줌 은꿩의다리 각시붓꽃 알록제비꽃 산박하

동강할미꽃

12 13 14 15 16 17

맑은대쑥 꼭두서니 털죽나리 뚝갈

20 21 22 23

- 16 -

1.1 2.3

r r r

+ r r

+ 1.1 r r r r

점은

비자생지의 식생을 조사하였을 때 가장 큰 차이

출현수종으로

볼

수

무 한 개체만 이 나타났으나, 비자생지에서는 교목층에 25개체가 나타났다. 교목층의 우점 도와 피도도 높게 나타났기 때문에 상층임분에 의해 울폐되어 있었다. 반면 에 자생지에서 다소 출현하였던 아교목층은 전혀 나타나지 않았고 관목층이 나타났다. 관목층도 종수가 많이 출현하였고, 특히 싸리나무와 조록싸리나무 의 출현빈도가 높게 나타났다. 출현한 초본의 종수도 높게 나타났으며 산거 울이 3.3으로 1/4정도를 덮고 있었으며 큰기름새도 많이 나타났다. 이러한 결과를 토대로 볼 때 자생지와 비자생지의 식생의 차이는 자생지의 경우 출현종수가 상대적으로 적게 나타나며, 이에 따라 상층임분이 울폐되지 않아 하층식생이 광에 상대적으로 높게 노출되어 있었다. 특정한 식생의 영 향 혹은 공존관계에 따라 동강할미꽃이 자생하는지의 여부는 다년간에 걸쳐 살펴보아야 하겠지만, 흔히 볼 수 없는 백리향과 같은 식생이 나타나는 것은 동강할미꽃과 함께 지속적으로 관찰해 보아야 할 것이다. 있다. 특히 교목층의 경우 자생지에서는 나타나지 않거나 소나

- 17 -

표 10. 비자생지 식생조사 교목층

species D.S DBH T.H 15

물

청미래덩굴

산 나

1.1

1.3

애기나리 머루 둥글래 싸리

복분자

15 16

졸참나무 굴참나무

무

23 소나

3.3

3.2

푸레나무

초피나무 졸참나무 때죽나무 조

무

록싸 리 나

신갈나무 생강나무 초 무

쪽동백 당단풍 느티나무 게암나무 화살나무 산벗나무

D.S

초본층

갈참나무

D.S DBH T.H

관목층

species 싸리나무 갈참나무

species

아교목층

3.4

+ + r r

1.3 r r r

species 참취 노루발풀 산거울

D.S +

양지꽃

큰기

1.2

름새 까치수염 쑥부쟁이 구절초 삽주 맑은대쑥

27 28 29 30 31 32 33

- 18 -

3.3

r r r r r

우산나물

선 나물

고사리

산 하

박 각시붓꽃

의아리

주 조개

밀

름 풀

털죽나무 비짜루 잔대 노루귀 알록제비꽃 은꿩의다리 솜나물 청가시덩굴 칡 시호 뻐꾹채

+ r r r

+ r r r r r r r r r r r r

그림 15. 정상부 자생지

그림 16. 사면부 자생지 식생조사

그림 17. 사면부 자생지 식생조사

그림 18. 사면부 자생지 식생조사

그림 19. 비자생지 식생조사

그림 20. 비자생지 식생조사

- 19 -

그림 21. 비자생지 식생조사

그림 22. 비자생지 식생조사

발아시험

반적으로 미성숙한 종자를 채취하여 파종하여야 발아율 이 높으며, 채취 후 종자의 활력이 급속히 상실되어 저장성이 극히 떨어지는 것으로 알려졌다. 따라서 종자채취시기에 따른 발아율의 차이를 살펴보기 위해 종자의 성숙 도를 색의 변화에 따라 채취하여 발아율을 살펴보았다. 종자는 초록색에서 연노란색, 노란색 그리고 흑갈색으로 짙어지면서 자연상태에서 떨어지기 전 에는 거의 검정색을 나타내었다. 초록색의 시기에 채취하였을 때에는 전혀 발아하지 않았으며, 종자가 노랑색으로 변한 시기에 73.33%로 상대적으로 높 은 발아율을 나타내었다. 이 후 종자의 색이 짙어짐에 따라 발아율은 낮아졌 다. 이를 토대로 볼 때 할미꽃과 같은 단명종자는 적절한 채취시기에 채종하 여 바로 파종하는 것이 발아율을 높이는 바람직한 방법으로 판단된다. 할미꽃의 종자는 일

표 11. 종자채취색에 따른 발아

초록색

연노란색

노란색

흑갈색

평균발아소요일수

53.33

73.33

56.67

33.81

32.91

34.88

발아속도

1.71

2.58

1.64

발아율

- 20 -

그림 23. 종자 채취시기에 따른 할미꽃

그림 24. 발아한 종자

발아(왼쪽부터 연노랑, 노랑, 흑갈색)

그림 25. 4월 23일 초록색의 종자(인공

그림 26. 5월 8일 연노란색의 종자(인

수분 7일 후)

공수분 14일 후)

- 21 -

그림 27. 5월 21일 짙은 노란색의 종자

그림 28. 5월 23일 흑갈색의 종자가 모

(인공수분 21일 후)

두 떨어진 모습(인공수분 28일 후)

발아시 토양에 따른

영향을 살펴보기 위해

모래와 현지토양에

파종하였을

때, 모래에서 발아율이 72%로 다른 처리에 비해 높게 나타났다. 모래는 배수 가

용이하며

르기 때문에

입자가 고

어서는

발아에 있

진

적합한 것으로 보여

다. 추후 묘 이식 후 생장은 배제하고 단순히 발아만을 보았을 때 발아에 가

진다. 또한 현지에 직파하였을 때에도 14%의 발아율을 나타내었다. 현지에 직파시에는 연노랑색의 종자를 채종직 후 파종 하였다. 현지파종은 바람과 강우등 자연환경으로 인해 종자가 활착 전에 유 실되는 경우가 많기 때문에 발아율이 낮을 것으로 여겨진다. 장 적합한 토양은 모래로 보여

표 12. 발아 토양에 따른 발아

발아율(%)

평균발아소요일수 발아속도

모래

직파

모래

현지토양

+현지토양

72.00

57.50

55.00

14.00

13.71

12.59

9.40

18.03

9.75

10.63

- 22 -

현지

그림 29. 동강할미꽃 현지 파종

그림 30. 동강할미꽃 현지 파종

그림 31. 동강할미꽃 파종 실험(현지토

그림 32. 현지 파종 후 발아한 동강할

양)

미꽃

살펴보기 위해 20℃, 25℃ 및 30℃에서 파종하 여 발아시험을 실시한 결과 25℃에서 발아율이 가장 높게 나타났다. 30℃에 서는 발아되지 않았다. 25℃에서 발아시켰을 때 평균발아소요일수가 7.83일 로 20℃보다 10일 정도 빠르게 발아가 시작되었으며 발아속도도 1.5배 정도 빠르며 발아균일도도 높게 나타났다. 이로 볼 때 발아온도는 25℃가 적절한 것으로 여겨진다. 발아 온도에 따른 발아율을

- 23 -

표 13. 발아 온도에 따른 발아

℃ 55.00 ± 5.00 17.35 ± 2.82 1.97 ± 0.51

℃ 65.00 ± 5.00 7.83 ± 4.12 2.89 ± 0.19

발아율(%)

평균발아소요일수 발아속도

℃ 0.00 ± 0.00

건에 따른 발아 특성을 살펴보기 위해 일정한 환경하에서 명주기와 암주기를 조절하였다. 24시간 명조건 혹은 암조건에 비해 명/암주기를 16시 간/8시간으로 조절하였을 때 발아속도가 다소 늦게 나타나기는 하였지만 발 아율과 발아균일도가 높게 나타났다. 명·암 조

표 14. 광조건에 따른 발아 명

발아율(%)

평균발아소요일수 발아속도

암

± 12.02 12.83 ± 0.67 2.55 ± 0.49

± 10.00 16.43 ± 0.25 2.22 ± 0.34

명/암

56.67

± 8.82 14.13 ± 0.57 3.26 ± 0.45

60.00

76.67

이식시험 발아된 식물체를 각기 다른 토양에 이식하여 생존율 및 생장을 조사한 결 과 석회를 첨가하지 않은 처리구에서는 생존율은 90%이상으로 높게 나타났

어서

으나 묘고 및 엽수에 있

차이를 보였다. 마사에 비해 부엽토의 첨가는

슷한 비율 혹은 부

묘고 및 엽수 발생수를 높였다. 마사, 질석과 부엽토를 비

엽토를 다소 낮은 비율로 첨가하였을 때 묘의 생장이 우수하게 나타났다. 석

슷한 환경을 제공하기 위해 시도하였으나, 단단해져서 활착율이 낮아진 것으로 보여진다.

회의 첨가는 자생지의 토양과 비 석회의 첨가로 인해 토양이

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특히 석회의 비율이 10%로 첨가하였을 때 거의 모

든 개체는 고사하였다. 석

회를 소량만 첨가하였을 때에는 생존율은 다소 높게 나타났지만 생장에 있

어서 불량하게 나타났다.

표 15. 이식토양에 따른 묘 생장

생존율 마사100 마사30, 질석30, 부엽40 마사40, 질석40, 부엽20

펄라이트20, 부엽30 마사40, 펄라이트40,

마사50,

부엽20, 석회 10

마사50,

펄라이트20,

부엽30, 소량

그림 33. 마사 100%

묘고

± 2.22 93.33 ± 0.00 93.33 ± 3.85 100.00 ± 0.00 8.89 ± 4.44 66.67 ± 6.67

± 0.41 20.71 ± 2.13 22.83 ± 0.90 19.20 ± 1.99 5.35 ± 3.04 3.28 ± 1.16

97.78

12.87

엽수

± 0.04 4.50 ± 0.04 4.53 ± 0.13 3.95 ± 0.19 2.48 ± 0.25 2.20 ± 0.27 3.32

그림 34. 마사30%, 질석30%, 부엽40%

- 25 -

그림 35. 마사40%, 질석 40%, 부엽

그림 36. 마사50%,

20%

30%

펄라이트40%,

그림 37. 마사40%, 20%, 석회 10%

기내 부정아 유도 기내에서 발아한 동강할미꽃

그림 38. 마사50%, 30, 석회 소량

뿌리 조직에서

부엽

펄라이트20%,

부엽

켜 식물체로 기외 무성번식의 대안

부정아를 발생시

번식은 적인 수단으로 시간과 공간의 제약을 적게 받기 때문에 현지외 보존 및 추 후 증식을 위해 중요한 수단으로 작용한다. 뿌리절편에 식물생장조절제로 다지(multi-shoot) 발생을 위해 널리쓰이는 BA를 농도별로 첨가하여 명조건 및 암조건에 각각 배양하였다. BA(6-benzylaminopurine)를 첨가하지 않은 명조건에서 줄기발생은 전혀 나 생장시키기

위해

부엽

펄라이트20%,

기내실험을 실시하였다. 기내

- 26 -

엿을 때 줄기 발생율은 70%로 나

타나지 않았으나 BA를 1.0mg/L를 첨가하

편당 줄기발생수는 BA 0.5mg/L처리구에서 높게 나타났다. 암조건에 배양시 무처리구에서 줄기발생율은 10%로 나타났으나, BA 0.5mg/L를 첨가하였을 때에는 80%가 발생하였다. 또한 절편당 줄기발생수도 다른 처리구에 비해 높게 나타났다. 명조건과 암조건 평균을 비교하였을 때 에는 명조건에서 높게 나타났으나, 전체적으로 보았을 때에는 암조건에서 타났으며, 절

BA 0.5mg/L를 첨가한 처리구에서 가장 높게 나타났다.

표 11. 뿌리절편으로부터 BA 처리농도 및 광에 따른 부정아 발생수

처리구 명배양

무처리 BA 0.5 BA 1.0 BA 2.0 BA 4.0

명배양

평균

암배양

무처리 BA 0.5 BA 1.0 BA 2.0 BA 4.0

암배양

평균

줄기발생율(%)

± 0.00 60.00 ± 0.00 70.00 ± 0.00 40.00 ± 0.00 30.00 ± 15.00 40.00 ± 12.25 10.00 ± 0.50 80.00 ± 15.00 40.00 ± 5.00 0.00 ± 20.00 0.00 ± 5.00 26 ± 13.36 0.00

- 27 -

편당

절

줄기발생수

± 0.00 2.70 ± 0.20 2.10 ± 0.60 1.30 ± 0.20 0.50 ± 0.65 1.32 ± 0.50 0.10 ± 0.05 2.30 ± 0.55 0.60 ± 0.10 0.00 ± 0.45 0.00 ± 0.25 0.60 ± 0.44 0.00

캘러스 발생 0.00 ± 0.00 3.50 ± 0.80 4.60 ± 0.65 3.00 ± 0.25 3.60 ± 0.05 2.94 ± 0.78 0.00 ± 0.00 1.60 ± 0.10 2.00 ± 0.70 2.80 ± 0.25 1.90 ± 0.20 1.66 ± 0.46

그림 39. 암배양 무처리구

그림 40. 암배양 BA 0.5 mg/L 처리구

그림 41. 암배양 BA 1.0 mg/L 처리구

그림 42. 암배양 BA 2.0 mg/L 처리구

그림 43. 암배양 BA 4.0 mg/L 처리구

그림 44. 명배양 무처리구

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그림 45. 명배양 BA 0.5 mg/L 처리구

그림 46. 명배양 BA 1.0 mg/L 처리구

그림 47. 명배양 BA 2.0 mg/L 처리구

그림 48. 명배양 BA 4.0 mg/L 처리구

그림 49. 다지(multi-shoot)를 형성한

그림 50. 다지(multi-shoot)를 개체별

동강할미꽃 계대배양

로 분리하여 생장시킨 동강할미꽃 기내 식물체

- 29 -

4. 결 론 • 삼척시 미로면 두타산 동강할미꽃 자생지에서는 총 1300m

면적에 1742본 정도

자생하는 것으로 예측된다.

• 이 지역에 자생하는 동강할미꽃은 할미꽃과 비교하였을 때, 묘고가 5배 정도 작 은 66mm 정도로 연한 보라색을 띠는 것이 특징적이다.

• 자생지 입지 환경 조사 결과 토양은 석회암지대로 pH 7.5 이상으로 알칼리성이 며 양이온 치환능력과 유기물 함량은 낮게 나타났으며, 식생의 출현 종 수가 적고 교목이 거의 출현하지 않았다.

•

터 채취한 종자의 발아는 종자의 색이 노란색으로 변한시기에 73%, 모래 토양에서 72%, 25℃에서 65% 및 광주기와 명주기를 병행하였을 때 77%의 발 자생지로부

아율을 나타내었다.

• 발아된 묘의 이식시험 결과 마사토 40%, 질석 40% 및 부엽토 20%로 배합된 토 양에서 묘고와 엽 수가 높게 나타났다.

• 기내배양을 위해 뿌리조직으로부터 부정아 유도 시험 결과 MS 기본배지에 BA 0.5mg/L를 첨가하여 암배양 하였을 때 80%의 줄기 발생율을 나타냈다.