한국농림기상학회지, 제 17권 제2호(2015) (pISSN 1229-5671, eISSN 2288-1859)
Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, Vol. 17, No. 2, (2015), pp. 93~101
DOI: 10.5532/KJAFM.2015.17.2.93
ⓒ Author(s) 2015. CC Attribution 3.0 License.


연륜기후학적 방법에 의한 상수리나무의 연륜생장과 기후인자와의 관계분석
문나현(1), 성주한(2), 임종환(2), 박고은(2), 신만용(1)
(1)국민대학교 산림환경시스템학과, (2)국립산림과학원 산림생태연구과

(2015년 03월 31일 접수; 2015년 4월 28일; 2015년 05월 11일 수락)

Analysing the Relationship Between Tree-Ring Growth of Quercus acutissima and Climatic Variables by Dendroclimatological Method
Na Hyun Moon(1), Joo Han Sung(1), Jong Hwan Lim(2), Ko Eun Park(2), and Man Yong Shin(1)
(1)Department of Forest, Environment, and System, Kookmin University, Seoul 130-702, Korea
(2)Division of Forest Ecology, Korea Forest Research Institute, Seoul 130-712, Korea

(Received March 31, 2015; Revised April 28, 2015; Accepted May 11, 2015)

ABSTRACT
This study was conducted to analyze the relationship between tree-ring growth of Quercus acutissima and climatic variables by dendroclimatological method. Annual tree-ring growth data of Quercus acutissima collected by the 5th National Forest Inventory (NFI5) were organized to analyze the spatial distribution of the species growth pattern. To explain the relationship between tree-ring growth of Quercus acutissima and climatic variables, monthly temperature and precipitation data from 1950 to 2010 were compared with tree-ring growth data for each county. When tree-ring growth data were analyzed through cluster analysis based on similarity of climatic conditions, four clusters were identified. In addition, index chronology of Quercus acutissima for each cluster was produced through cross‐dating and standardization procedures. The adequacy of index chronologies was tested using basic statistics such as mean sensitivity, auto correlation, signal to noise ratio, and expressed population signal of annual tree-ring growth. Response function analysis was conducted to reveal the relationship between tree-ring growth and climatic variables for each cluster. The results of this study are expected to provide valuable information necessary for estimating local growth characteristics of Quercus acutissima and for predicting changes in tree growth patterns caused by climate change.

Keyword: Dendrochronology, annual ring growth, climate factor, cluster analysis, response function

MAIN

Ⅰ. 서 론

임목생장은 해당 수종의 유전적 요인과 분포 지역의 환경요인에 영향을 받는다. 환경요인 중에서 기후인자는 지역적 변이가 심할 뿐만 아니라 인위적 조절이 불가능한 특성을 가지고 있다(Noh, 1983). 임목생장이 일정 부분 환경요인에 의해 결정되는 것을 고려하면 기후인자가 임목생장에 미치는 영향이 어느 정도인지를 구명하는 것은 임목생장과 환경요인 사이의 상호관계를 이해하는데 필요한 중요한 과정이다. 특히 기후변화를 포함한 환경변화에 따른 산림생태계의 구조적·기능적 변화를 이해하기 위해서는, 산림생태계의 주요 구성요소인 임목생장과 기후인자 간의 연관성에 대한 이해가 필요하다(Korea Forest Research Institute, 2014).
임목의 연륜생장은 생장기의 기후 및 환경변화와 밀접한 관련을 가지므로 기후변화에 대한 정확한 정보를 제공한다(Choi et al., 1992; Lee, 1993). 그동안 연륜생장과 기후인자와의 관계를 구명하기 위한 다양한 연구가 수행되어 왔다. 외국의 경우 Parish et al.(1999)은 캐나다의 아고산대 산림에서 가문비나무(Picea engelmannii)와 전나무(Abies lasiocarpa)를 대상으로 임목생장에 대한 교란 및 기후의 영향을 구명하기 위해 화분분석 및 기후변이의 분석을 통해 연륜패턴을 분석하였으며, Albert and Schmidt(2010)는 노르웨이 가문비나무와 너도밤나무를 대상으로 토양과 기후 변화모델을 이용한 과거 및 미래 기후변수를 사용하여 해당 임지에서의 생장 변화를 평가하였다.
우리나라의 경우 고대 유물에서 채취한 연륜생장 정보를 이용하여 고기후 복원과 관련된 연구를 수행한 바 있다(Park et al., 2001; Son et al., 2011). 최근 들어 기후변화가 산림과 임목에 미치는 영향과 그에 따른 변화를 구명하기 위해 다양한 수종과 광범위한 지역을 대상으로 연구가 수행되었지만, 연륜생장과 기후인자 간의 관계를 분석하는 연구는 양적으로나 질적으로 부족한 실정이다. 연륜기후학적 기법을 적용하여 우리나라에서 수행된 연륜생장과 기후인자와의 관계분석 연구는 주로 특정 지역에서 측정한 소규모 자료에 근거한 결과로, 기후변화와 연륜생장의 관계를 명확히 규명하는데 한계가 있었던 것이 사실이다(Seo and Park, 2002; Park et al., 2007).
최근 지구의 기후환경이 급격하게 변화하고 있어 우리나라의 임업분야에서도 기후변화에 따른 대응방안의 수립이 필요한 실정이다. 상수리나무는 우리나라에 넓게 분포하고 있는 대표적인 활엽수종으로, 산림자원으로서의 비중과 가치, 그리고 활용도가 매우 높아 특별히 관리되고 있는 수종이다(Korea Forest Service, 1992). 이 수종은 우리나라 산림에서 차지하는 비중이 매우 높지만, 기후변화가 진행됨에 따라 생육분포 범위가 북쪽으로 이동하거나 고산지대로 축소될 것으로 예측되고 있으며, 지구온난화의 영향으로 피해를 입을 가능성이 높은 기후변화 취약 산림식물종 100종에 포함되어 있다. 따라서 기후변화로 인한 산림의 피해를 최소화하기 위해서는 최근의 기후변화 양상을 반영하고 미래 기후변화의 영향을 평가하여 대책마련이 필요한 실정이다. 이러한 대책을 수립하기 위해서는 해당 수종에 대한 연륜생장과 기후인자와의 관계를 구명하는 작업이 선행되어야 한다.
본 연구는 우리나라의 주요 활엽수종인 상수리나무를 대상으로 기후인자가 연륜생장에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행되었다. 이를 위해 제5차 국가산림자원조사를 통해 수집한 상수리나무의 연륜생장 자료를 사용하여 분포지역의 기후특성을 반영한 군집분석을 실시한 후, 군집별로 상수리나무의 연륜생장에 영향을 미치는 기후인자를 도출하였다. 또한 본 연구에서는 반응함수 분석을 통해 상수리나무의 군집별 연륜생장과 기후인자와의 관계를 구명하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

2.1. 연구 자료

본 연구에서는 상수리나무를 대상으로 기후인자와 연륜생장과의 관계를 구명하기 위해 제5차 국가산림자원조사에서 5년 동안 전국 단위로 수집하여 측정한 연륜생장 자료(Korea Forest Service. 2012)와 기상청에서 래스터 형태로 제공하는 기상자료를 이용하였다.

2.2. 연구 방법

2.2.1. 자료의 정리

연륜생장 자료는 제5차 국가산림자원조사에서 표본점별로 선정된 표준목에서 생장추를 이용하여 채취한 목편으로, 채취과정이나 코어마운트 작업과정에서 파손 또는 부패되고 수(Pith)가 없는 부적격 샘플을 제거한 데이터를 사용하였다. 이와 같이 수집된 목편 자료는 고해상도의 디지털카메라를 활용하여 이미지촬영을 실시하였으며, 정밀연륜측정기(DTRS-2000)로 측정한 후 연륜정보 DB를 구축하여 분석에 사용하였다.
임목의 생장과 분포범위는 다양한 기후적 그리고 비기후적 인자들이 영향을 미친다. 임목생장에 영향을 미치는 기후인자 중에서 가장 중요한 것은 기온과 강수량으로 알려져 있다(Sander, 1971; Kira, 1976; Chung et al., 1982; Woodward, 1987; Woodward and Rochefort, 1991; Son and Chung, 1994; Shin et al., 2001). 본 연구에서 연륜생장과 기후인자와의 관계 분석에 사용된 기후자료는 전년도 8월부터 금년도 9월까지의 월평균기온과 월강수량의 기후변수 28개이다(Table 1). sm_table1이 28개의 기후변수는 기상청에서 제공하는 래스터 형태의 기상자료를 이용하여 월단위로 구분한 후 연도별 자료로 정리하였다. 기후자료는 상수리나무의 연륜생장 자료가 30개 이상 측정된 시군구를 대상으로 1950년부터 2010년까지 총 61년 동안의 자료를 정리하였다.

2.2.2. 기후 군집분석

기후 군집분석은 각 군집 내의 동질성과 군집 간의 이질성을 파악함으로써 연륜생장의 특성을 유사한 기후군집 범위에서 분석하기 위한 것이다. 연륜생장 목편이 채취된 시군이 가지고 있는 기후특성을 유클리디안 거리(euclidean distance)로 환산하여 군집분석을 실시하였다(Kim, 2011). 이를 위해 본 연구에서는 연륜생장 자료가 30개 이상 수집된 시군의 월평균기온과 월강수량의 유사성에 근거한 군집분석을 실시한 후 기후권역으로 분류하였다. 이는 본 연구의 대상 수종인 상수리나무의 기후 권역별 연륜생장 특성을 파악하고, 권역별 연륜생장과 기후인자와의 관계 분석에 필요한 기준을 마련하기 위함이다.

2.2.3. 연륜생장 자료의 분석

연륜생장과 기후인자와의 관계를 구명하기 위해서는 측정된 연륜생장 자료의 표준화가 우선되어야 한다. 이를 위한 사전작업으로 본 연구에서는 측정된 각 연륜이 생성된 정확한 연도를 부여하기 위한 크로스데이팅을 실시하였다(Fritts and Swetnam, 1989). 크로스데이팅은 그래프법(Park and Gong, 2001)을 이용하였으며, 크로스데이팅에 의한 연륜자료의 품질은 미국 애리조나 대학에서 제공하는 COFECHA 프로그램(Holmes, 1983)을 이용하여 통계적으로 확인하였다.
다음 단계에서는 연륜생장에 나타난 수령, 경쟁, 그리고 교란과 같은 비기후인자의 영향을 제거함으로써 연륜폭에 나타난 기후환경의 영향만을 반영하도록 연륜생장 자료를 표준화하였다(Fritts, 1976). 연륜생장 자료의 표준화는 수관의 울폐 정도와 임목 간의 경쟁을 고려하여 음지수곡선과 Spline 곡선을 단계적으로 사용하는 이중표준화 기법을 적용하였다(Choi et al., 1992; Koo et al., 2001; Seo and Park, 2010). 또한 ARSTAN 프로그램(Cook, 1985)의 자기회귀모형(autoregressive model)을 사용하여 생물학적 지속성을 제거하였으며, 자기상관을 제거한 잔차연대기(residual chronology)를 작성(Cook and Holmes, 1986; Speer, 2010)함으로써 상수리나무의 군집별 지표연대기를 도출하였다.
이와 같이 작성된 군집별 지표연대기는 기초통계 분석을 통해 적합성을 평가하였다. 군집별 지표연대기의 정규성 검정과 내포하고 있는 기후신호의 정도 및 유효성 등을 파악하기 위해 일반적인 통계자료인 평균(mean), 분산(variance), 첨도(kurtosis), 왜도(skewness)와 그 외에 평균민감도(mean sensitivity), 자기상관계수(autocorrelation coefficient), 상호상관계수(crosscorrelation coefficient), 신호 대 잡음비(SNR; signal to noise ratio), 신호강도(EPS; expressed population signal) 등을 산출하였고, 이를 통해 상수리나무의 군집별 지표연대기의 적합성을 평가하였다.

2.2.4. 군집별 연륜연대기 작성 및 반응함수 분석

지표연대기는 각 임목에서 채취한 목편을 대상으로 각 연륜이 생성된 연도와 표준화지수를 정리한 것을 말한다. 또한 특정 수종이나 지역의 지표연대기를 통합하여 연륜이 생성된 연도별 평균 표준화지수를 정리한 것을 연륜연대기(annual ring chronology)라고 부른다. 본 연구의 경우 상수리나무에 대하여 기후 군집분석 및 연륜생장 자료의 분석을 통해 얻어진 결과를 군집별로 정리하여 연륜연대기를 작성하였다. 또한 반응함수(response function) 분석을 통하여 상수리나무의 군집별 연륜생장과 기후인자와의 관계를 구명하고자 하였다. 반응함수는 기후와 연륜생장의 관계를 표현하는 생물학적 모델로 1970년대 초 Fritts(1976)가 개발하였다. 반응함수는 주성분분석을 이용한 다중회귀기법의 일종으로, 기후요소들이 연륜변화를 얼마나 설명할 수 있는지 알려주는 통계적 기법으로 종속변수로 표준화된 연대기를 사용하였으며 독립변수는 월 평균기온과 월 강수량을 이용하였다.
분석에 사용된 기후자료는 그 기간이 길기 않기 때문에 부스트랩 시뮬레이션 기법으로 1,000회 반복하여 결과를 산출하였다(Guiot, 1991). 반응함수 분석에 사용된 독립변수는 전년도 8월부터 당년도 9월까지의 월별 기후요소인 평균기온과 강수량의 총 28개 변수이다. 한편 종속변수는 표준연대기의 잔차를 자기회귀모델로 계산한 잔차연대기를 사용하였다(Cook and Holmes, 1986). 반응함수를 이용한 기후인자와 연륜생장과의 관계 분석은 미국 애리조나 대학의 DPL프로그램 중 RESPO를 사용하였다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

3.1. 기후군집 분석 결과

제5차 국가산림자원조사에서 30개 이상의 상수리나무 연륜생장 자료가 채취된 시군구는 총 19개이다. 유클리디안 거리지수를 이용하여 군집분석을 실시한 결과 상수리나무는 4개의 기후군집으로 분류되었다(Figure 1). 이는 상수리나무가 분포하는 19개 시군을 대상으로 기후조건을 분석한 결과 4개의 유사성이 높은 그룹으로 분류된 것을 의미하는 것이다.

sm_fig1군집 1은 부산광역시 기장의 1개 지역으로 구분되었고 군집 2는 광주광역시와 전라남도 보성의 2개 시군이 포함되었으며, 군집 3은 가장 많은 11개 시군으로 분류되었다. 군집 3에 포한된 시군은 대전광역시, 경기도 광주, 양평, 안성, 강원도 원주, 충청북도 음성, 충주, 청원, 그리고 충청남도 예산, 아산, 천안으로 다른 군집에 비해 지리적인 분포가 넓은 편이다. 마지막으로 군집 4에는 경상북도 경주, 김천, 성주, 상주, 그리고 예천의 5개 시군이 포함되었다.
Figure 2는 기후군집 분석을 통해 분류된 상수리나무 4개 군집의 월별 평균기온과 강수량의 분포를 나타낸 것이다. 이 분포는 기후자료가 정리된 1950년부터 2010년까지 61년 동안의 자료를 평균하여 얻은 결과이다. 평균기온의 월별 분포를 보면 남해안을 중심으로 우리나라의 남부지방에 위치한 군집 1과 군집 2는 월평균기온의 최고치가 8월에 나타나지만, 우리나라 중부지역에 분포하는 군집 3과 군집 4는 평균기온이 7월에 가장 높은 것으로 나타나 군집 간에 다소 차이를 보이고 있다. 하지만 전체적으로는 일정한 패턴을 유지하며 월별 변이를 보이는 온도의 특징이 모든 군집에서 나타나고 있음을 확인할 수 있다.sm_fig2sm_table2한편 월별 강수량 분포의 경우 군집별로 상당한 편차를 보이고 있다. 일반적으로 강수량은 온도에 비해 월별 변이가 심한 기후변수로 알려져 있다. 우선 군집 1은 6월의 강수량이 가장 많은 반면에 나머지 군집은 7월에 최대치를 보이고 있다. 특히 군집 3은 지난 61년 동안 7월의 평균 강수량이 282mm로 동일한 군집 내의 다른 달의 강수량보다 훨씬 많을 뿐만 아니라, 다른 군집의 7월 강수량과 비교해서도 월등히 많은 것을 알 수 있다. 한편 군집 1, 군집 2, 그리고 군집 4의 경우에는 6월과 7월의 평균 강수량 간에 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 결과적으로 상수리나무의 4개 군집의 기후특성은 각 군집의 지리적 그리고 지형적 조건을 잘 반영하고 있는 것으로 평가되었다.

3.2. 군집별 기초통계량 분석 결과

표준화에 의해 연륜생장 목편에 나타난 비기후인자의 영향을 제거한 후 작성한 상수리나무의 4개 군집별 지표연대기에 대한 기초통계량은 Table 2에 요약되어 있다. 연륜생장량이 가장 큰 지역은 군집 2의 전라남부 권역이고 군집 1의 동남 해안권역의 생장이 가장 저조한 것으로 분석되었다. 각 군집의 연평균 생장량의 분산은 1.228∼1.370으로 군집별로 차이가 거의 없는 것으로 확인되었다. 한편 상수리나무의 군집별 지표연대기에 대한 정규성을 평가하는 지표인 왜도는 0.768∼1.043의 범위에 있고 첨도는 1.659∼2.684로 편차가 크지 않은 것으로 평가되었다.

상수리나무의 4개 군집에 대한 평균민감도를 추정한 결과 군집별로 0.214∼0.311의 범위에 있는 것으로 분석되었다. 이는 침엽수종을 대상으로 실시한 이전의 연구 결과(Haston et al., 1988)에 비해 다소 낮지만, 평균민감도는 연속된 두 연륜폭 간의 변이를 나타내는 지표로 0.2 이상이면 연륜연대학 연구에 활용이 가능한 것으로 알려져 있다(Fritts, 1976; Speer, 2010). 본 연구를 통해 산출한 상수리나무의 군집별 평균민감도는 모두 0.20 이상으로 상수리나무의 군집별 지표연대기는 연륜연대기 작성에 문제가 없는 것으로 판단된다. 상수리나무 4개 군집의 자기상관을 분석한 결과 –0.040∼0.036으로 매우 낮은 상관계수를 보이고 있어 자기상관은 대부분 제거된 것으로 해석할 수 있다(Box et al., 1994).
한편 상수리나무의 군집별 임목간 상관계수는 0.112∼0.401로 추정되었으며 연륜생장이 작은 군집 1의 동남 해안권역의 임목간 상관계수가 가장 높지만 나머지 권역은 모두 0.1 정도로 낮은 상관을 유지하는 것으로 분석되었다. 군집별 신호 대 잡음비의 경우에도 대체적으로 낮은 값을 보이고 있지만 군집 1은 다른 군집에 비해 상대적으로 높은 값을 보이고 있다. 이러한 결과는 남동 해안지역인 군집 1의 경우 다른 군집에 비해 이질적인 입지 조건이 영향을 미친 것으로 해석된다(Oberhuber et al., 1998). 하지만 신호강도는 군집별로 0.521∼0.586으로 상대적으로 낮은 신호강도를 보이면서 군집 간에는 차이가 거의 없는 것으로 평가되었다. 이는 연륜생장 분석에 사용된 목편의 개수가 적은 것이 영향을 미친 결과로 판단된다. 모집단에 대한 통계적 신뢰성의 기준이 되는 0.85 이상의 기준과는 차이를 보이고 있지만 큰 문제는 없는 것으로 평가되었다.

3.3. 군집별 연륜연대기 작성

상수리나무의 4개 군집별 연륜연대기의 연도별 연륜지수의 분포는 Figure 3과 같다. 군집 1은 동남 해안권역으로 1958년부터 2009년까지 총 52년 동안의 연도별 연륜지수가 추정되었다. 군집 2와 3은 각각 지리적으로 전라남부 권역과 중부내륙 권역에 속하는데, 이 두 개의 권역은 모두 1951년부터 2009년까지 59년 동안의 연도별 연륜지수가 추정되어 정리되어 있다. 한편 군집 4는 경상북부 권역으로 1961년부터 2009년까지 49년 동안의 연륜지수가 산출되었다.sm_fig3상수리나무의 경우 생육 초기 연륜지수의 변이가 심한 것으로 분석되었다. 특히 전라남부 권역의 군집 2가 가장 큰 연륜지수의 등락을 보이고 있는데, 이러한 현상은 1970년 대 중반까지 지속되다가 그 이후에는 어느 정도 안정을 유지하고 있는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 정도의 차이는 있지만 모든 군집에서 동일한 형태로 나타나고 있는 현상이다. 중부내륙 권역인 군집 3의 경우 생육 초기에는 연륜지수의 등락이 심하지만, 1960년 대 후반부터는 안정을 유지하면서 연도별 연륜지수가 1을 중심으로 매우 작게 변화하고 있는 것을 알 수 있다. 하지만 나머지 군집의 경우에는 군집 3과는 달리 생육 초기의 연륜지수 등락은 동일하지만 시간이 경과한 생육 후반부에도 어느 정도의 변이를 유지하면서 등락을 계속하고 있어 군집별로 다른 특성을 보이고 있다.

3.4. 반응함수 분석 결과

상수리나무 4개 기후 군집별로 연륜생장에 영향을 미치는 기후인자는 다르게 나타났다(Figure 4). 연륜생장에 미치는 기후인자의 영향은 지역과 수종에 따라 다른 경향을 보이는데, 활엽수는 침엽수에 비해 기후에 덜 예민하게 반응하는 것으로 알려져 있다(Huang et al., 2010). 일반적으로 여름철 강수량 부족은 수분 스트레스를 야기하여 연륜생장에 부정적인 영향을 미친다(Andrue et al., 2007). 하지만 Szeicz and MacDonald(1994)가 북미 가문비나무를 대상으로 수행한 연구에 의하면 강수량은 온도에 비해 연륜생장 미치는 영향이 상대적으로 작은 것으로 보고하여 지역이나 수종에 따라 다른 결과를 보이고 있다. 또한 지중해성 기후 지역에 서식하는 가문비나무에 대한 연구(Haston et al., 1988)에서는 전년도 12월부터 당년도 4월까지의 강수량이 많을수록 생장기에 수분을 충분히 공급하여 연륜생장에 긍정적인 영향을 주는 것으로 보고하였다.
본 연구의 대상 수종인 상수리나무 군집 1은 많은 기후인자가 연륜생장과 통계적으로 유의한 상관관계를 유지하는 것으로 평가되었다. 월 평균기온의 경우 전년도 8월과 11월 그리고 당년도 5월의 평균기온이 높을수록 연륜생장량은 증가하지만, 반대로 당년도 2월∼4월까지의 강수량은 연륜생장과 반비례의 관계를 유지하는 것으로 분석되었다. 당년도 봄철의 높은 온도는 생장기간을 연장하여 연륜생장에 긍정적인 효과가 있는 것으로 보고되었는데(Huang et al., 2010) 이는 본 연구의 결과와 일치하는 것이다. 한편 봄철의 강수량 부족으로 인해 생장기간 동안의 토양을 건조하게 하여 연륜생장에 부정적인 영향을 미친 것으로 분석되었다(Haston et al., 1988; Oberhuber et al., 1998).sm_fig4군집 2는 전년도 10월의 평균기온은 부의 상관이 인정된 반면 강수량은 당년도 8월이 정의 상관을 보였다. 월 평균기온의 경우 군집 1과는 반대로 부의 상관을 보이는 경우가 많으며, 강수량의 경우에도 정도의 차이는 있지만 부의 상관을 나타낸 달이 정의 상관보다 더 많았다. 군집 간의 지리적 특성의 차이가 영향을 미친 결과로 평가된다. 군집 2는 다른 군집에 비해 연도별 평균 연륜생장이 상대적으로 큰데(Table 2), 여름철의 높은 온도와 적은 강수량은 형성층 생성을 감소시켜 연륜생장에 부정적인영향을 미치는 것으로 알려져 있다(Vieira et al., 2009). 하지만 군집 2의 경우 상대적으로 여름철 온도는 높지만 강수량도 충분하여(Figure 2) 연륜생장에 필요한 형성층 생성의 제약조건을 완화시킨 것으로 판단된다.
상수리나무 군집 3은 연륜생장에 미치는 기후인자를 보면 당년도 3월의 평균기온이 높을수록 연륜생장량이 작은 것으로 분석되었는데, 이는 봄철의 높은 온도는 광합성에 필요한 수분 스트레스를 가져오기 때문으로 해석할 수 있다(Baquedano and Castillo, 2007). 하지만 Cook and Cole(1991)은 북미 헴록을 대상으로 연륜생장과 기후인자와의 관계를 분석한 결과 3월 기온과 연륜생장은 정의 상관을 보인다고 보고하여 다른 결과를 나타냈다. 이는 연륜생장과 기후인자와의 관계에서 대상 수종 및 지역에 따라 다른 경향을 보일 수도 있음을 시사하는 결과이다. 한편 강수량의 경우 당년도 6월은 정의 상관이 인정된 반면 7월의 강수량은 부의 상관을 보여 월별로 다른 경향을 나타냈다. Andreu et al.(2007)은 당년도 6월과 7월의 강수량이 많을수록 연륜생장에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보고하였지만, 군집 3의 경우 월별로 다른 결과를 보였다. 마지막으로 군집 4는 전년도 11월의 평균기온과 강수량이 연륜생장에 영향을 미치는 인자로 설정되었는데 모두 부의 상관이 있는 것으로 분석되었다. 즉, 전년도 11월의 평균기온이 높거나 또는 강수량이 많을 경우 이 군집에 포함된 시군의 상수리나무 연륜생장은 감소하는 것으로 나타났다. 군집 4의 경우 월 평균기온은 전체적으로 정의 상관을 보이는 달이 더 많았으나, 강수량의 경우에는 월별로 상관관계가 명확하지 않은 것으로 분석되었다.

적요

본 연구는 연륜연대학적 방법을 적용하여 상수리나무의 연륜생장과 기후인자와의 관계분석을 실시하기 위해 수행하였다. 이를 위해 2006년부터 2010년까지 실시된 제5차 국가산림자원조사의 임목조사 자료에 포함된 연륜생장 자료를 활용하였다. 연륜생장과 기후인자와의 관계를 구명하기 위해 월평균 기온과 월강수량 자료를 연도별로 정리한 후 연륜생장 자료를 수집된 시군별로 분류하여 정리하였다. 상수리나무가 분포하는 지역에 대한 기후조건의 유사성에 근거하여 연륜생장 자료의 군집분석을 실시한 결과 4개의 군집으로 분석되었다. 또한 크로스데이팅과 표준화를 실시하여 상수리나무의 군집별 지표연대기를 작성한 후 기초통계량을 산출하여 지표연대기의 적합성을 검정하였으며, 군집별 연륜생장과 기후인자와의 관계 구명을 위해 반응함수 분석을 실시하였다. 본 연구에서 얻은 상수리나무의 연륜생장과 기후인자 간의 통계적인 분석결과를 기반으로 기후변화에 따른 중장기 생장변화의 예측에 필요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

감사의 글

본 논문은 2014년 국립산림과학원 산림생태연구과 위탁연구과제 ‘주요 산림수종의 연륜생장과 기후인자와의 관계분석’ 연구 결과의 일부입니다. 연구비 지원에 감사드립니다.

REFERENCES
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