Influences of Environmental Gradients on the Patterns of Vegetation Structure and Tree Age Distribution in the East Side of Cascade Range, Washington, USA

워싱턴주(州) 케스케이드산맥(山脈) 동(東)쪽 산림(山林)에서 환경구배(環境勾配)가 식생구조(植生構造)와 연령분포(年齡分布)에 미치는 영향(影響)

To understand vegetation changes along environmental gradients in the natural forests in the east side of the Cascade Range in Washington state, USA, line transects were used to sample six different forest environments in the Wenatchee National Forest in the north-facing and south-facing sites at 975, 1280 and 1700m elevation. Data were analyzed using ordination by detranded correspondence analysis. Pseudotsuga menziesii was found as one of the dominant species on all the six sites regardless of elevation or aspect, while Pinus ponderosa was dominant on south slopes only. Abies grandis and A. lasiocarpa were dominant species on north slopes at elevations of 1280 and 1700m, respectively. Moisture, as it related to aspect, was identified as one of the most important environmental gradients for explaining the variation of vegetation types. On north-facing slopes, compared to south-facing slopes, where moisture was not as limiting and canopies could grow denser, probably, elevation or competitive interaction was more important. Species diversity tended to decrease with increasing environmental severity, with south slopes having less diversity than north slopes due to extended water stress and harsher temperature extremes on south slopes. The age structure on north-facing and south-facing slopes was different. Light intensity, moisture and climate were different between these two slopes. Large scale disturbances(e.g., big fire or insects) were major causes in changing age structure. Younger trees showed a closer relationship between size and age than adult trees. DBH values of shade intolerant species in south-facing slope were bigger than those of north-facing slope, which suggested that aspect of stands be the most important factor for age and size.

산림(山林)의 환경구배(環境勾配)에 따른 식생변화(植生變化)를 구명(求明)하기 위하여, 미국(美國)워싱턴주 케스케이드 산맥(山脈) 동쪽의 위나치 국유림(國有林)에서 해발 975m, 1280m, 1700m에 있는 남사면(南斜面)과 북사면(北斜面)의 6개 천연림(天然林) 지역을 대상(對象)으로 하여 선형법(線型法)을 이용(利用)하여 식생조사(植生調査)를 실시(實施)하고, ordination법에 의하여 요인(要因)을 분석(分析)하였다. 미송(美松)(최고 수령 286년, DBH 110cm)은 해발고(海拔高)와 사면(斜面)의 방위(方位)에 관계(關係) 없이 모든 6개 지역(地域)에서 우점종(優占種)의 하나로 관찰(觀察)되었으며, 폰데로사소나무(최고수령 312년, DBH 97cm)는 남사면(南斜面)에서만 우점종(優占種)이었다. 그란디스젓나무(최고수령 115년, DBH 51cm)는 1280m 북사면(北斜面)에서, 그리고 라시오카파젓나무(최고 수령 127년, DBH 42cm)는 1700m 북사면(北斜面)에서 우점종(優占種)이었다. 사면방향(斜面方向)과 관계(關係)있는 수분(水分)은 특히 남사면(南斜面)에서 식생구조(植生構造)를 결정(決定)하는 가장 중요(重要)한 요인(要因) 가운데 하나이었다. 남사면(南斜面)에 비해서, 북사면(北斜面)은 수분(水分)이 제한요인(制限要因)이 아니었고, 수관(樹冠)이 더 크게 자랐으며, 고도(高度) 혹은 상호수종(相互樹種)간 경쟁(競爭)이 더 중요(重要)한 요인(要因)이었다. 종(種)의 다양성(多樣性)은 환경요인(環境要因)이 악화(惡化)됨에 따라 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였는데, 특히 남사면(南斜面)은 북사면(北斜面)보다 수분부족(水分不足)과 심한 온도차(溫度差)로 인(因)하여 종다양성(種多樣性)이 감소(減少)하였다. 상층식생(上層植生)의 연령구조(年齡構造)는 북사면(北斜面)과 남사면(南斜面)이 서로 다른데, 광량(光量), 수분(水分), 그리고 기후(氣候)가 양쪽사면(斜面)에서 다르게 작용(作用)하기 때문이며, 큰 규모(規模)의 교란(攪亂)(산화(山火) 혹은 해충(害蟲)의 피해(被害)) 이 연령구조(年齡構造)를 바꾸는 요인(要因)이었다. DBH와 연령(年齡)과의 상관관계(相關關係)는 성숙목(成熟木)보다 어린수목(樹木)에서 높았고, 남사면(南斜面)에서 양수(陽樹)의 DBH값은 북사면(北斜面)에서 보다 큰 값을 보였는데, 이는 사면(斜面)의 방향(方向)이 연령(年齡)과 크기를 결정(決定)짓는 가장 중요(重要)한 요인(要因) 가운데 하나라는 것을 보여 주는 것이다.