Abstract
The spatial genetic structure of Needle fir(Abies holophylla Max.) seedlings on forest gap within a Needle fir forest at Mt. Odae in Korea was analyzed on the basis of ISSR(inter-simple sequence repeats) marker analysis. The gap size was $1,500m^2(50m{\times}30m)$, and we sampled 416 one- or two-year-old seedlings by 2m intervals. Some trees at the upper crown layer except Needle firs and all trees at the middle and lower crown layers were removed, and Needle firs at the upper crown layer showed very weak growth strength or to be withering to death. The results of spatial autocorrelation using 31 polymorphic ISSR markers revealed that it was genetically homogeneous within spatial distance of 15.6m and the randomness of genetic distribution was from 15.6m to 31.2m. The genetic patch size of seedlings in forest gap might be restricted by the density of mother trees, making allow for the average height of adult Needle firs, the seed dispersal area, and the average distance between adults. For the directionality of seedling distribution, we investigated the variography using 'genetic configuration' which was the value of configuration in Multidimensional Scaling by genetic distance. In directional variogram, the increment of spatial distance from East to West direction was inversely proportional to genetic homogeneity. We presumed that this anisotrophy of seedling distribution at this forest gap resulted from the directionality of seed dispersal rather than the difference of fecundity between mother trees or the microhabitat variation, taking the evenness of forest floor condition, a vast seed production and the random distribution of seedlings at the studied site into consideration.
본 연구는 오대산의 전나무 노령임분(老齡林分)내 숲틈에서 발생된 1~2년생 전나무 치수(416개체)의 공간적 유전구조를 파악하기 위하여 ISSR(inter-simple sequence repeats) 표지자 분석을 실시하였다. 대상 숲틈의 크기는 $1,500m^2(50m{\times}30m)$로 전나무이외 수종의 상층임관 일부와 중 하층임관이 제거되고, 전나무 성목은 입목고사(立木枯死) 혹은 수세가 불량한 상태이다. 31개의 다형성 ISSR 표지자를 이용한 공간의 자기상관성분석에서는 15.6m이내에 유전적 동질성을 갖으며, 이후 31.2m까지는 임의분포를 나타내었다. 숲틈내 전나무 성목의 평균수고(21.1m), 종자의 산포범위, 성목간 평균거리(23.7m)를 고려할 때, 전나무 치수의 유전적 군락 크기(genetic patch size)는 모수의 분포밀도에 따라서 제한받는 것으로 추정된다. 치수 산포에 대한 방향성 파악을 위하여 유전적 거리를 이용한 다차원척도법의 형상좌표를 '유전적 형상(genetic configuration)'으로 설정하고, 이를 이용한 분산도분석을 실시하였다. 지향성 분산도에서는 동서방향으로 거리의 증가에 따라 치수간 유전적 동질성이 계속 감소하는 것으로 나타났다. 오대산 전나무림의 막대한 종자생산량과 조사구내 치수 발생수의 임의분포와 임상(林床)의 균일성을 고려하면, 이러한 전나무 치수의 유전적 방향은 모수간 충실율 차이나 국소환경보다는 종자 산포의 방향성에 따른 것으로 생각된다.