[자연생태복원기사 정리] 산림생태계, 생태천이, 산림토양의 물리적 성질

1. 산림생태계

(1) 산림생태계의 수순환 과정에서 역할

• 증산작용을 통해 지표면의 열환경 완화
• 산림의 대규모 손실은 지표의 열환경과 증산량 감소로 인해 광역의 물순환 변화 초래
• 물은 광합성에 의한 물질생산에 기여하며, 생산된 물질순환 과정에서 산림토양 형성
• 산림토양의 유무는 우수유출 경로를 결정하며, 홍수와 갈수에 영향 미침
• 산림 및 산림토양의 유무는 하천의 토사량과 수질 형성에 중요한 역할

 

(2) 식물구계 (Phytogeographic Realm)

식물구계	특징	대표 식물
북대식물구계	열대를 제외한 북반구 대부분 포함	소나무, 버드나무, 밤나무, 벚나무, 단풍나무
구열대식물구계	유럽, 아시아, 아프리카 열대지역 및 하와이 부근 남태평양 지역 포함	바나나, 야자나무, 쌍잎감
신열대식물구계	멕시코 이남의 아메리카 대륙(파타고니아 제외) 포함	선인장, 용설란, 파인애플, 칸나, 큰가시연
오스트레일리아식물구계	오스트레일리아와 태즈매니아섬 포함 지역	아까시나무, 유칼립투스, 뱅크시아
케이프식물구계	아프리카 남단의 좁은 범위로 특징적 플로라 보유	에리카, 알로에, 사철채송화
남극식물구계	남아메리카 대륙 남단, 남온대 태평양·남인도양 섬, 뉴질랜드, 남극대륙 포함	남극너도밤나무

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2. 천이 유형별 비교

구분	천이 유형
유발지역	1차천이: 고등생물상이 존재하지 않던 지역 2차천이: 식물군집이 존재하던 곳
유발주체	자발적: 기존 식물상의 환경형성 자체가 다른 식물종을 불러들이는 원인으로 천이 진행 타발적: 외부로부터 힘에 의한 환경변화로 인해 천이가 주도적으로 진행
진행방향	진행: 군집의 속성이 점차 복잡해지면서 안정된 성숙한 군집으로 진행되는 현상 퇴행: 군집의 속성이 보다 단순하고 회입되는 방향으로 천이가 진행되는 현상
진행방향 형태	방향성: 자발적 천이와 진행천이를 바탕으로 생태계의 발달과 변화가 일어나는 천이 순환천이: 숲림천이와 같이 국부적으로 반복되는 천이
군상천이 원인	시차적: 교란의 시점이나 정도가 달라 천이의 단계가 다양해지는 현상 지형적: 특정한 입지조건에서 이주·정착하는 수목의 종류나 천이 진행속도가 서로 다른 현상

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3. 천이(생태천이, Succession)

(1) 생태천이의 개념

• 생물공동체는 시간이 경과함에 따라 종의 조성이나 구조를 변화시키면서 다른 생물공동체로 변화하는 과정
• 이러한 시간적 변화의 과정을 생태천이(Succession) 또는 천이라고 하며,
  • 식생의 천이(Vegetation Succession)는 식생천이라고 함

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(2) 식생천이(Primary & Secondary Succession)

• 천이의 일반적인 단계
  1. 나지 (Bare Land)
  2. 1년생 초본기 (Annual Herb Stage)
  3. 다년생 초본기 (Perennial Herb Stage)
  4. 관목림기 (Shrub Stage)
  5. 호양성 교목림기 (Heliophilous Tree Stage, 양수림)
  6. 내음성 교목림기 (Sciophilous Tree Stage, 음수림)
  • 즉, 군락의 종 조성 및 생활형의 변화 과정을 의미

 

(3) 천이 단계와 목본식물종의 생활사 및 생리적 특성

특성	천이 초기종	천이 후기종
성장속도	빠름	늦음
초산령(첫 개화 연령)	낮음	높음
종자 크기	작음	큼
종자 산포양식	풍산포(바람), 동물산포	동물산포, 중력산포
종자의 휴면성	있음	없음
잎의 수명	짧음	김
내음성	없음	있음

• 초기 천이종(Pioneer Species): 빠른 성장과 낮은 내음성, 작은 종자, 풍산포 및 동물산포를 통한 확산
• 후기 천이종(Late-Successional Species): 느린 성장, 높은 내음성, 큰 종자, 중력산포 및 동물산포

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4. 산림토양의 물리적 성질과 산성화 영향

(1) 산림토양의 물리적 성질

• 토성: 입경에 따라 토성을 구분하며, 토성은 토양 내 모래, 미사, 점토의 함량 비율에 따라 결정됨
• 견지성: 토양수분의 변화에 따라 토양 상태가 변화하는 것을 의미
• 온도: 식물의 뿌리와 토양생물의 활동 및 분해율, 양분 흡수속도에 영향을 주는 환경요인

 

(2) 토양 산성화가 식생에 미치는 영향(pH 4~5 이하일 경우)

• H⁺ 증가로 인한 영향
  • 뿌리의 양분 흡수력 저하
  • 뿌리 내 효소작용 방해
  • 세포막 약화로 인해 식물의 생활력 장애 초래
• 양분 결핍 초래
  • 토양 내 Al³⁺ 용출로 인해 인산이온 결핍
  • 식물 이용 염기의 유실 및 용탈로 인한 양분 부족
• 토양 생물 활성 저하
  • 토양 내 세균 및 소동물의 활성 감퇴
• 중금속 농도 증가
  • 알루미늄, 망간, 구리, 아연, 납 등 유해 이온과 중금속 증가로 인한 유해 작용 증대

 

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