Abstract
This study was conducted to compare the regeneration of the seedlings under different vegetation types and to identify the presence of allelopathy in Abies koreana(Ak) natural forest in Banyabong Peak(elevation, 1715m), of Mt. Chiri. Twenty quadrats($10m{\times}10m$) were placed in May, 1996 to classify vegetation structure using TWINSPAN. Water-soluble extracts from leaves and soil humus of different vegetation types were collected to test their effects on both seed germination of Ak and mycelial growth of ectomycorrhizal fungi. Phenolic compounds from soil humus were quantified using HPLC. Among the four vegetation types, Sasa borealis(Sb) was found in both Ak-Quercus mongolica(Qm) and Ak-Rhododendron schlippenbachii(Rs) communities. Natural seeding of Ak was $230,000{\pm}90,000seeds/ha$ in 1995 and their germination rate was 25% in an ideal laboratory condition. Density of Ak seedlings less than 5cm in height was 52,000/ha in 1996, while that of seedlings taller than 5cm in height was only 4,000/ha. In the case of Ak-Qm community, density of Ak seedlings with Sb understory was only 7% of the density of seedlings with Rs understary, suggesting the inhibitory effect of Sb. The germination rate of Ak seeds was significantly reduced by leaf extracts of Sb, and Rhododendron mucronulatum var. ciliatum(Rm) and Ak. Soil humus extract of Ak-Qm-Sb subcommunity reduced germination of Ak seeds by 81% and also reduced by 19% the respiration of mycelia of ectomycorrhizal fumgus, Lactarius sp. Among the seven phenolic compounds identified from the soil humus, extract, Ak-Qm-Sb subcommunity contained significantly high content of p-hydroxybenzoic acid, vanillic acid, and syringic acid. Particularly, p-hydroxybenzoic acid was present at 4.2ppm in the Sb roots and at 16.5ppm in the Sb humus, suggesting that it could be the primary allelopathic compound in Abies koreana forests with Sasa borealis understory.
본 연구는 구상나무림(Abies koreana Wilson)의 현지본전(現地保全)을 위한 종합적 연구의 일부분으로서, 지리산(智異山) 반약봉(般若峰) 지역의 구상나무림에서 식생유형별(植生類型別) 유수발생현황(維樹發生現況)을 파악하고, 타감작용(他感作用)을 통한 추수형성저해(推樹形成沮害) 효과(效果)가 존재(存在)하는지 확인(確認)하기 위해, 직생구성(植生構成)과 추수발생(推樹發生)과의 관계, 잎조직과 토양부식질(土讓腐蝕質) 중의 수용성(水溶性) 추출물(抽出物)이 구상나무의 종자발아(種子發芽)와 외생균근균(外生菌根菌)의 호흡활성(呼吸活性)에 미치는 타감효과(他感效果)를 조사하였다. 1996년 5월부터 8월까지 반야봉 해발 1400~1700m의 지역에서 20개의 $10m{\times}10m$ 크기의 방형구를 설치하여, 천연하종량(天然下種量)과 식생(植生)을 조사하였다. TWINSPAN을 이용하여 구분된 식생류형별(植生類型別)로 토양 부식질을 채취하고, 현지에 출현빈도(出現頻度)가 높은 5종의 목본식물의 잎을 채취하여 타감작용 시험에 사용하였다. 부식질 중의 수용성(水溶性) 추출물(抽出物)은 HPLC를 사용하여 수용성 phenol화합물의 양을 정량(定量)하였다. TWINSPAN에 의한 분류분석 결과 조사지역의 구상나무림은 구상-미역줄, 구상-신갈, 구상-철쭉, 구상-산철쭉 군락으로 분류되었으며, 이 중 구상-신갈군락과 구상 철쭉 군락은 조릿대의 유무에 따라 하부군락(下部群落)으로 분류되었다. 조사지역의 구상나무의 천연하종량(天然下種量)은 1995년 9월~10월 사이에 $230,000{\pm}90,0000$립/ha이었고, 발아율(發芽率)은 25%이었다. 1996년에 조사된 표고 5cm이하 유묘(幼苗)의 밀도(密度)는 평균 52,000본/ha이었으나, 묘고 5cm이상의 유묘의 밀도는 4,000본/ha로 감소하였다. 유묘의 밀도는 식생유형별로 큰 차이를 보여서 구상-신갈-조릿대 군락의 유묘의 수는 구상-신갈-철쭉 군락의 7%에 불과하여, 조릿대로 인하여 급격히 감소하였다. 털진달래와 조릿대의 잎 추출물은 구상나무의 종자발아(種子發芽)를 유의(有意)하게 저해(沮害)하였으며, 구상-신갈-조릿대 군락의 부식질 추출물도 구상나무의 종자발아(種子發芽)를 81%까지 유의하게 저해하였고, 조사지에서 분리배양된 두 종의 외생균근균(外生菌根菌)중에서 젖버섯 균사의 호흡속도(呼吸速度)를 유의하게 19% 감소(減少)시켜서 조릿대에 타감효과(他感效果)가 있다고 생각된다. 구상 신갈 조릿대 군락의 부식질에서 7가지 수용성(水溶性) phen이 화합물을 추출하여 동정하였는데, 추출물 중에서 수용성 페놀화합물인 p-hydroxybenzoic acid, vanillic acid, syringic acid가 유의하게 높았다. 특히 p-hydroxybenzoic acid는 조릿대 뿌리에 4.2ppm으로 존재하고, 조릿대 군락의 부식질에서 16.5ppm으로 발견되었으며, 종자발아 저해효과와 유의한 부(負)의 상관(相關)(r= -0.79, p<0.05)을 나타내어 주된 타감물질인 것으로 생각된다.
(Department of Forest Resources, Seoul National University)
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