수변구역 생태복원을 위한 수림대 조성 기법 연구 : 한강수계 수변구역을 중심으로

한강수계 수변구역의 매수 토지를 활용한 수림대 생태복원 기법을 연구했다.

수변구역 내 수림대의 복원은 최근 이슈화되고 있는 4대강 사업의 추진, 강의 수질 개선과 수생태계 복원, 수변생태벨트 구축 등에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. 하지만, 지금까지 매수된 토지에 대한 복원사업을 추진하는 과정에서 부분적 매수에 의한 한계, 그리고 수변구역의 생태적 특성을 고려하지 못한 복원으로 큰 성과를 얻지 못하고 있는 실정이다. 무엇보다도 식생복원에 있어서 지역 특성을 고려하지 못하고, 지형 및 수문학적 조건의 변경없이 단순한 조경적 식재에 그치는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하고 한강수계 수변구역에서의 바람직한 수림대 복원 모델을 개발하고자 하였다. 이를 위해 한강수계 수변구역을 대상으로 한강수계 전체 지역에 대한 매수 토지에 대한 현황을 조사·분석 한 후, 동일 수계 및 권역에서 토지매수가 집중적으로 이루어진 북한강 수계 중에서 가평군 청평면 삼회리 일대를 연구의 구체적인 대상지로 설정하였다. 삼회리 지역은 토지의 집중적 매수와 지리적 연결 특성에 따라 기상환경의 동일성 등의 특징을 갖고 있다.

이 지역을 대상으로 2005년~2006년 사이에 복원된 5개 지점을 복원식재지역(Revegetation Site)으로 설정하여 수변구역 현황 및 문제점을 분석하여 모델 설정을 위한 기본 요소를 도출하였고, 이상적인 모델 구축을 위해 동일 권역 내에서 자연수림대와 하천변 습지대 등 3개 지점을 대상으로 하여 표준지역(Reference Site)을, 한강유역에서 자연성이 우수한 자연 하천 2개 지점을 조절지역(Modifier Site)으로 설정하였다. 복원식재지역과 표준지역으로 선정된 지역에 대해서는 생태적 기반환경에 해당하는 지형과 토양 등에 대한 조사·분석과 함께 식생 및 식물상에 대한 조사 분석을 실시하였으며, 식생은 방형구를 설정하여 조사하였다. 복원식재지역 5개소에 대한 조사 및 분석 결과, 대상지역들은 일률적인 식재 패턴과 함께 식재한 수종이 적절한 성장을 하지 못하고 있는 것으로 판단되었으며, 이는 대상지역의 지형 및 토양, 주변 식생 등의 특성을 고려하지 못한 수종 선정과 생태적 기반환경인 지형 및 토양환경에 대한 복원이 이루어지지 않은 상태에서 식생 복원만을 한 것 때문인 것으로 나타났다. 또한, 자연적 천이를 위해서는 식재후 최소한의 관리만을 해야 하지만, 제초 등을 위해서 주기적으로 풀베기 작업을 실시하고 있어서 주변 자연식생대에서 유입되고 있는 수종들의 성장을 방해하고 있는 것으로 나타났다.

따라서 생태적 기반환경의 미조성과 적절한 식재기법의 부재와 함께 주기적 관리가 수변구역의 빠른 수림대 복원을 이루지 못하도록 하는 것으로 나타났다. 이러한 문제점을 해결하고 이상적인 수변구역 식재 모델을 구축하기 위해 표준지역 및 조절지역 5개소에 대한 정밀조사, 생태적 식재 복원 모델에 대한 선행 연구 및 이론을 통해 수변구역의 생태적 복원 및 자연스런 식생 천이 군락을 유도하기 위한 수변구역 수림대 조성 기법을 제시하였다. 수림대 복원 구성요소는 다음과 같이 구성요소를 도출하였다. 1) 생태복원을 위해서 구조적 안정성 확보, 복원 기반 조성, 식생도입 및 생태계 복원, 서식처 조성 등의 단계(구본학, 2005) 중 복원 기반 조성과 식생도입을 구성요소로 설정 2) 복원 기반은 수문학적, 지형학적 형성 과정과, 화학적·생물학적 특성에 기반을 두며(USDA, 2001), 본 연구에서는 지형학적 형성 과정에 의해 지형 및 토양과 수문을 구성요소로 설정(Patton, 1992; Admiraal et al., 1997; 문석기 등, 1998) 3) 식생도입은 수변식생대의 생태학적 기능(USDA, 2001; 김귀곤·조동길, 2004; 구본학, 2005)을 고려한 수종 선정 및 군락 형성을 구성 요소로 설정하였다. 또한 수림대의 생태복원을 위해서 기존에는 고려하지 못하고 있었던 지형의 복원과 토양의 개량 방안을 다음과 같이 제시하였다.

1) 완경사에서 급경사에 이르는 다양한 경사 조성 (표준지역과 조절지역의 실측 결과 ; 구본학, 2009) 2) 일반적인 지형 및 실개천 등의 작은 하천은 1:3-1:5의 경사를 포함 (문석기 등, 1998; 김귀곤·조동길, 2004; 하천설계기준, 2009) 3) 생물다양성 증진을 위한 소규모 인공습지는 1:10-1:20의 경사를 포함 (구본학, 2009) 생태복원을 위한 토양 유기물 농도 기준은 이수욱(1981), 문석기 등(1998), 본 연구에서 표준지역 토양 조사 결과 등을 반영하여 3%로 설정하였다. 수림대 복원 모델은 衫山惠一(1992), 奧田重俊 등(1996), USDA(2001), 이율경(2005), 김종원(2006), 한강수계관리위원회(2007) 등에 따라 식생대 표준 모델을 제안하였다. 수림대 복원 모델은 수변생태벨트의 구축과 자연산림의 식생 구조를 고려하여 수평적으로는 수생태계-전이대(ecotone)-육상생태계의 구조를 만족하고자 하였으며, 수생태계로는 수생식물군락을, 전이대로는 습생식물군락과 소매군락을, 육상생태계로는 망토군락과 산림군락의 구조로 제시하였다.

수직적으로는 다층 구조가 되도록 제시하였으며, 목표 수림대의 우점종은 가평군 청평면 삼회리 지역에 적합하고, 기존 복원식재지역에서 도입된 수종중 성장이 좋은 수종, 그리고 표준지역 생태계에서 우점하고 있으면서 우리나라 중부지역에 적합한 갈참나무와 상수리나무를 주된 목표종으로 설정하였다. 수생태계 식재 모델로는 수생식물 군락을 설정하였다. 수생식물 군락 식재 모델은 저수위에서 평수위 사이의 수위변동구간에 수생식물을 도입하여 수서동물 및 양서류 등 야생동물 서식처를 조성하고 오염물질 저감, 이동통로 등의 기능을 할 수 있도록 설정하였다. 이를 위하여 물과 직접적으로 관련되어 있는 점을 고려하여 2m 크기의 아교목성 왕버들 및 버드나무는 제한적으로 도입하되 10m당 3주씩 2열 교호식재의 기준으로 식재하며, 1.5m 크기의 관목성 갯버들, 키버들 등은 5m당 3주씩 2열 교호식재의 기준으로 제안하였다. 수생식물 및 초본성 식물은 단위면적당 4-6본을 식재하여 서식처 및 침식조절 기능을 제공하도록 하였다. 전이지역 식재 모델로는 습생식물 군락과 소매군락을 설정하였다. 습생식물 군락 식재 모델은 수생태계로서의 수생식물 군락과 육상생태계로서의 소매군락을 연결하는 전이지역으로서 기능을 부여하였다. 습생식물 군락은 VFS의 기능으로서 침식방지, 야생동물 서식처, 수질정화, 이동통로 등의 기능을 하게 된다.

이를 위하여 2m 크기의 아교목성 물푸레나무, 오리나무, 왕버들, 버드나무 등은 10m x 10m 방형구에 25주를 식재하며, 1.5m 크기의 관목성 때죽나무, 갯버들, 키버들 등은 5m x 5m 안에 25주를 식재하는 것으로 하였고, 초본성 식물은 단위면적당 6본의 밀도로 제안하였다. 소매군락 식재 모델은 수종을 밀식하여 수변생태벨트의 원기능 중에 하나인 야생동물의 이동성을 보장함과 동시에 인공적인 도로 등에서 봤을 때 경관미를 향상시킬 수 있도록 설정하였다. 또한, 각종 오염원으로부터 산림 내부를 보호할 수 있도록 일부 망토군락성 종이 분포하도록 제안하였다. 이를 위해서 단위 면적 3m x 10m 안에 총 6종 75주를 식재하는 것으로 제안하였으며, 관목류 식재 시 참싸리와 국수나무는 4주/1㎡ 밀도로 식재하도록 하였고, 노린재나무와 쥐똥나무, 보리수나무와 찔레나무 등은 2주/1㎡씩 식재하도록 하였다. 육상생태계 식재 모델로는 망토군락과 산림군락을 설정하였다. 망토군락 식재 모델은 수변구역의 전이대로서 대조구에 대한 조사 결과에서 나타난 참나무류와 버드나무류를 우점하는 공간으로 설정하였다. 이를 위해 교목층에는 100㎡ 안에 갈참나무 10주를 도입하도록 하였다. 아교목층은 왕버들, 때죽나무, 산벚나무, 귀롱나무, 버드나무, 오리나무, 물푸레나무, 느티나무 등을 이용하여 총 8종 40주를 식재하는 것으로 하였다.

수목의 크기는 1.5m의 소교목으로 제안하였으며, 호습성 수종인 왕버들, 버드나무, 오리나무, 물푸레나무, 때죽나무와 함께 건습성인 산벚나무, 귀룽나무, 느티나무 등을 함께 식재하는 것으로 제안하였다. 관목층은 찔레, 보리수나무, 쮜똥나무 등 3종을 이용하여 전체 면적에 200주를 식재하는 것으로 제안하였으며, 결과적으로 전체 단위 면적 내 총 250주를 식재하도록 하였다. 산림군락 식재 모델은 산림 내부 수종으로 목표종은 상수리나무와 갈참나무로 하였다. 우선 상수리나무 군락은 기존 복원 지역에서 참나무류 중 가장 많이 도입한 수종 중에 하나이며, 이들의 성장 상태는 나쁘지 않은 것으로 나타났다. 따라서 산림 내부 식생은 상수리나무가 우점하는 숲을 목표로 10m x 10m의 면적 내에 3m 크기의 상수리나무를 25주 식재하는 것으로 하였다. 아교목층은 1.5m 크기의 수목을 이용하였으며, 느릅나무, 당단풍, 산벚나무, 노린재나무, 생강나무 등 5종 40개체를 식재하는 것으로 제안하였다. 관목층은 쥐똥나무, 작살나무, 보리수나무, 참싸리 등 4종을 이용하여 185주를 식재하되, 모아심기를 하도록 제안하였다. 다른 산림군락의 목표수종인 갈참나무 군락은 자연산림인 표준지역 1 에서 굴참나무와 함께 우점한 수종이며, 중부 지역의 산림 천이에서 가장 많이 언급되는 종이다.

이 군락의 복원을 위해서 10m x 10m 안에 갈참나무를 주 교목층으로 설정하고, 3m 규격의 수목을 100㎡내에 25주를 식재하는 것으로 제안하였다. 갈참나무 수림대에 수반하는 종으로 아교목층은 상수리나무, 느티나무, 산벚나무, 때죽나무, 팥배나무, 귀룽나무 등 6종을 이용하여 총 25주를 식재하는 것으로 제안하였다. 관목층은 참싸리, 보리수나무, 찔레나무, 노린재, 쥐똥나무 등 4종을 활용하여 200주/100㎡를 식재하도록 제안하였다. 각각의 모델은 조성 후 10여년이 경과한 이후에 수변구역의 수림대를 형성함으로써 야생동물의 이동, 수질정화 등 다양한 기능을 수행할 수 있을 것으로 기대하였다. 소매군락은 복원 후 3~5년, 망토군락은 5~10년, 그리고 산림군락은 20여년이 경과한 시점에서 자연상태와 유사해 지면서 제 기능을 수행할 것으로 예측되었다. 본 연구는 한강수계 수변구역을 대상으로 한 수림대 복원 모델로서 주변 자연 산림 식생과의 연결성 확보를 위하여 목표 군집 수종은 다양하게 제안하고자 하였다. 결과적으로 본 연구에서 제시한 모델들 중 산림군락 식재모델은 주변 자연 산림 식생이 갈참나무, 상수리나무 군집일 경우에 적용가능하다는 한계점을 갖고 있기 때문에 향후 지속적인 연구를 통하여 다양한 식생 군집의 모델을 개발해 나갈 필요가 있다.

아울러 식생 복원과 함께 생태적 관리를 통하여 복원 효과와 빠른 생태적 천이를 유도해 나가는 것이 필요할 것으로 판단된다. The Revegetation of riparian areas plays a crucial role in the recently discussed 4 Grand River Project, the improvement of water quality in rivers, the restoration of aqua-ecosystems and the establishment of riparian eco-belts. However, restoration efforts on acquired land have not made significant achievements due to limitations arising from partial acquisition of land and restoration not considering the ecological features of riparian areas. Above all, Revegetation did not consider regional features and ended up only as landscape planting without changes in topographical and hydrological conditions.

This study aimed to fix these problems and develop a desirable riparian Revegetation model for the Han River riparian areas. To this end, acquired land in the entire