농촌비오톱 유형분류 및 특성분석
조현주∙나정화*∙사공정희**∙류연수***
경북대학교 대학원 조경학과∙*경북대학교 조경학과
**충남발전연구원 환경생태연구부∙***뉴저지 럿거스 주립대학교 조경학과
The Type Classification and Characteristic Analysis of Biotope in Rural Areas
Cho, Hyun-Ju∙Ra, Jung-Hwa*∙Sagong, Jung-Hee**∙Ryu, Yeon-Su***
Dept. of Landscape Architecture, Graduate School of Kyungpook National University
*Dept. of Landscape Architecture, Kyungpook National University
**Environmental and Ecological Research Department, Chung-nam Development Institute
***Dept. of Landscape Architecture, Rutgers, The State University of New Jersey
ABSTRACT : This research has a significant meaning to break from the urban ecology-oriented biotope research and realize the importance of rural landscape as a reserve area for systemizing the types of rural biotope. The results are as follows. First of all, items for classification of 16 rural biotope areas are designed and total 9 itmes in slope from spatial structural point of view and 7 items in minute-variety from functional point of view. Also, as the result of on-site research on case areas based on classified items, there are 46 types of rural biotope such as coniferous forest, hedgerow and so on. For example, it is proven that uncultivated stripe showed the most frequent emergence. As a result of cluster analysis of average linkage method between clusters, 12 clusters are classified as a clusters and 13 biotope types are re-corrected and complemented through brainstorming process and then total 12 clusters are selected as final rural biotope type groups. As a rural biotope type cluster and character analysis according to types based on on-site research and documentary survey, for example, it is analyzed that the ratio of transmissible covering ratio is 100%, the ratio of green coverage is 90% in ‘woodland in cultivated area biotope type cluster’.
Key words : rural landscape, hedgerow, cluster analysis, biotope type groups, woodland in cultivated area1)
I. 서 론
1. 연구배경 및 목적
1970년대 이후 우리나라는 급속한 산업화와 무분별한 개발로 인해 도시뿐만 아니라 농촌경관에 이르기까지 경 관자원의 훼손현상이 날로 가속화되고 있다. 특히 지난 40년간 지속되어 온 고 수확을 목적으로 한 농경지 정리 사업은 농촌경관의 모습을 크게 변형시켜 왔으며 이로 인한 생물서식공간의 훼손현상은 더욱 심각해지고 있는
Corresponding author: Ra, Jung-Hwa Tel : 053-950-5779
E-mail : [email protected]
실정이다(김근호 등, 2006). 이와 같은 농촌지역의 경관 훼손 현상은 특히 도시 근교 및 도시계획지역 내 농경지 에서 더욱 두드러지게 나타나고 있는 바, 이는 이들 지 역이 도시발전을 위한 개발 유보지로 인식되어 왔기 때 문으로 사료된다(나정화 등, 2003; Nakamura, 2000).
최근 이러한 문제를 해결하기 위한 한 방안으로 비오 톱 지도화의 중요성이 크게 부각되고 있다(창원시, 2009;
한국토지공사, 2007; Naveh and Lieberman, 1994; Forman, 1995). 우선 이와 관련된 국내의 연구들을 살펴보면, 조 영동(1998)은 도시생태계 보전을 위한 비오톱 지도의 필 요성을 역설하고 GIS를 활용한 수치지도의 작성 및 활 용방안을 제안하였으며, 류연수(2000)는 도시비오톱을 대 상으로 비오톱 평가모델 개발 및 평가지표에 관한 연구
를 수행한 바 있었다.
최근에는 서울특별시(2005), 성남시(2001), 광양시 (2006), 창원시(2009) 등 각 지자체에서도 친환경 도시건 설의 핵심 기초자료로서 도시비오톱 조사 및 지도화가 수행된 바 있었으며, 최일기 등(2008)은 각 지자체 및 개 인연구에서 도출된 비오톱 유형분류 결과를 바탕으로 전 국토에 적용시킬 수 있는 유형분류체계를 제안하기도 하 였다.
국외의 경우 Sara and Ihse(1998)는 스위스 농촌경관을 대상으로 토지이용패턴, 식생천이, 수공간 분포, 지형 등 을 기준으로 하여 각 비오톱 공간을 분류하고, 항공사진 과 비교분석을 통해 도면화 및 분류시스템 체계 구축을 시도한 바 있었다. 또한 Bernd et al.(2001)은 덴마크의 농촌경관에서 농경지의 식생을 예측하기 위해 식생군락, 토지이용 패턴, 인간의 간섭정도, 경관생태적 특성을 분 석하고, 식물군집의 통계적 분류와 상호 조합을 통해 비 오톱 지도를 작성하였다.
그러나 지금까지의 비오톱 연구에서, 특히 국내 연구 는 대부분 도시지역을 중심으로 수행되어 왔으며 농촌지 역을 대상으로 한 비오톱 구조분석에 관한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 즉, 농촌지역을 대상으로 한 비오톱 유 형분류 방법에 관한 체계적인 연구는 매우 부족한 것으 로 사료된다. 또한 유형분류 방법에 있어서 대부분의 선 행연구는 토지이용형태, 식생, 포장율, 토양형태 등을 중 점적으로 활용하고 있다. 하지만 이러한 유형분류 방법 은 해당 대상지에만 적용될 수 있으며, 연구자의 성향 및 관점에 따라 동일한 특성을 가지는 비오톱 유형이 다 른 비오톱 유형으로 분류될 수도 있다는 한계가 있다.
최근 들어 혁신도시 건설 및 지구단위계획 등과 같은 대규모 개발사업들이 빠르게 진행되면서, 이에 따른 경 관파괴 현상은 더욱 가속화 될 것으로 사료된다. 특히 농촌지역은 이상과 같은 개발에 대한 유보지로서 인식이 상과 같는 점을 고려해 볼 때, 농촌지역의 생태적 건전 성 확보를 위한 비오톱 유형분류 체계의 확립은 무엇보 다 시급하다상과할 수 있다. 즉, 이러한 농촌경관의 세부 적인 비오톱 유형체계 확립은 차후 환경친화적인 농촌개 발계획 및 농촌지역 경관생태계획 수립에 매우 특한 기 초자료를 제공해 줄 수 있을 것으로 사료된다.
따라서 본 연구에서는 유의표본 추출을 통해 전국적 분포의 농촌지역을 연구 대상지로 선정하여, 우리나라 농촌비오톱 유형을 체계화하고, 그 특성을 규명해 보는 데 가장 큰 의의를 두었다. 특히 유형분류는 문헌분석을 통해 조사항목을 설정하고, 현장조사 및 통계분석 등을 통해 이를 체계화하였다.
II. 연구내용 및 방법
1. 연구 범위
본 연구의 공간적 범위는 우리나라 전역에 분포하는 농촌지역 가운데 층화추출법에 입각한 유의표본추출법 을 활용하여 최종 선정된 23개 연구 대상지로 한정하였 다. 또한 시간적 범위로 연구 대상지 현장조사는 1차 조사와 2차 조사로 나누어 진행되었으며 1차 조사의 경 우 2006년 5월에서 2007년 4월까지 약 12개월, 2차 조 사는 2007년 5월에서 2008년 12월까지 약 20개월간 수 행되었다. 본 연구의 내용적 범위로는 우리나라 농촌비 오톱 유형분류 체계설정 및 분류된 유형별 특성분석으 로 제한하였다.
2. 연구 방법
본 연구의 전체 수행절차는 크게 6단계로 구분된다.
즉, 연구 대상지의 선정, 문헌분석을 통한 조사항목 설 정, 농촌비오톱 유형설정 및 현장조사, 군집분석을 위한 조사항목별 등급 구분, 통계분석을 통한 비오톱 유형분 류 체계 설정, 각 비오톱 유형별 특성분석 순으로 진행 되었다.
가. 연구 대상지 선정 및 선정기준
농촌비오톱 유형분류를 위한 연구 대상지 선정은, ① 유의표본추출법을 활용한 전국적 균일분포, ② 일점범위 의 균일한 부지 크기, ③ 경관생태적 요소들이 비교적 다양하게 출현하고 있는 지역, ④ 개발의 압력을 심하게 받고 있는 지역, ⑤ 지형의 굴곡 및 경사가 심하지 않은 평야중심의 농촌지역 등을 우선적으로 고려하였다.
이상과 같은 선정기준에 입각하여 우리나라 전역에 걸쳐 총 35군데의 잠재적 연구 대상지를 선정하였으며, 예비조사 및 현장답사를 통해 상기 선정기준에 가장 잘 부합하는 대구광역시 달성군 현풍면 등 총 23개 지역을 본 연구의 최종 연구 대상지로 선정하였다. 선정된 연구 대상지의 개발상태를 살펴보면, 현재 대규모 개발 사업 이 계획되어 있거나 조성 중인 지역이 7개, 개발압력을 심하게 받고 있는 지역이 8개, 전형적인 농촌경관의 모 습을 보이고 있는 지역이 8개로 나타났다. 각 연구 대상 지별 위치 및 분포는 다음과 같다(Figure 1).
나. 농촌 비오톱 유형분류를 위한 조사항목의 설정 농촌비오톱 유형분류의 체계화를 위한 주요 조사항목 의 설정은 경관생태연구의 공간 구조적 관점과 기능적
Figure 1 연구 대상지 위치도.
관점에서 국내·외 비오톱 관련 연구문헌(김귀곤, 2000;
나정화 등, 2003; Edward, 2002; Forman, 1995)을 기초로 하여, 총 16개의 항목을 도출하였다. 즉, 공간 구조적 관 점에서는 경사도, 수공간 비율, 굴곡성 등 총 9개 항목, 기능적 관점에서는 불투수 포장율, 종풍부도, 헤메로비 등 총 7개 항목으로 분류하였다.(Table 2).
국내 문헌은 특히 지난 10년간 농촌계획, 한국조경학 회지, 한국환경복원녹화기술학회지 등에 투고된 연구논 문을 중심으로 하였으며, 국외에서는 Landscape and Urban Planning, Landscape Ecology 등에 게재된 연구논문 을 중점적으로 고려하였다. 더불어 조사항목들 가운데 의미가 유사한 것들은 공간정보의 중복을 배제하기 위해 대표되는 항목 하나만을 선택하였다.
다. 농촌비오톱 유형분류 및 현장조사
농촌비오톱의 유형을 구분하기 위해 23곳의 연구 대 상지에 대한 현장조사를 수행하여 경관생태적 측면에서 동질성을 갖는 공간들을 분석하였다. 현장조사에 앞서 우선 추가적으로 농촌생태 관련 기초도면을 검토·분석할 필요가 있었던 바, 정밀 지형도(축척 1/1,000 또는 1/5,000)를 포함하여 임상도, 생태자연도, 토지이용계획 도, 토지피복분류도, 위성자료, 이용자 및 주민 인터뷰 등의 기초도면 및 자료들을 검토하였다.
유형분류를 위한 기준으로는 경관생태적 동질성 및 차별성에 영향을 미칠 수 있는 지형적 조건, 식생조성형 태, 현존 토지이용형태, 인간의 간섭정도 등 총 4개 항목
을 중점적으로 활용하였다. 유형분류를 위한 최소면적 크기는 조사항목들의 현장 적용성, 도면표기 및 축척의 한계로 인해 10m×10m 이상으로 제한하였다. 그러나 그 규모가 작음에도 불구하고 농촌경관에서 경관의 다양성 및 활력·충전요소로 매우 가치가 있는 선적(비경작 테두 리 띠숲, 띠형덤불림 등), 점적 요소(거수목 등) 혹은 농 촌경관의 전형적인 모습을 대변해 주는 요소(비닐하우 스, 수변텃밭, 나지 등)들은 농촌비오톱 유형분류에 추가 하였다.
분류된 농촌비오톱 유형에 대한 현장조사는 준비된 야장표를 활용하였으며, 기 설정된 16개의 조사항목을 중심으로 실시하였다(Table 5). 일례로 종풍부도, 희귀 동·식물 출현, 층위구조, 식생조성상태 등은 동·식물 조사 결과를 바탕으로 파악하였다. 또한 불투수 포장율, 수공 간비율, 녹피율 등은 각 비오톱 전체 면적에 대한 점유 비율(%)을 조사하였으며, 경사도의 경우 수치 지형도 및 상세측량을 통해 각 비오톱 공간별 평균 경사도를 측정 하고 이를 해당 등급에 맞게 표기하였다.
라. 군집분석을 위한 조사항목별 등급구분
상기 16개의 조사항목별 등급구분은 군집분석을 위한 데이터베이스 구축, 비오톱 유형의 체계화 및 유형별 특 성분석을 위한 필수적인 기초자료로 판단된다. 그러나 이러한 등급구분은 경관생태적 가치 차이로 이해하기 보 다는 각 비오톱 간 특성 차이로 이해하는 것이 보다 더 바람직할 것으로 사료된다.
조사항목 등급구분 비고
구조적 관점
경사도
Ⅰ. 경사가 심한(10% 이상)
대상지별 상대적 비교
Ⅱ. 경사지 혹은 부분적 평지
Ⅲ. 평지
수공간 비율 수공간 면적/전체면적×100(%) 인위적 혹은 자연적 수공간 포함
발생형태
Ⅰ. 자연적 발생(구조적 다양성이 높음)
Forman(2000)
Ⅱ. 자연적 발생(단순한 구조)
Ⅲ. 인위적 발생(구조적 다양성이 높음)
Ⅳ. 인위적 발생(단순한 구조) 굴곡성
Ⅰ. 3 이상 대상지별 상대적 비교
주요 돌출부의 수
Ⅱ. 1～2
Ⅲ. 0 신장성
Ⅰ. 0.50 이상 대상지별 상대적 비교
Davis(1986)
Ⅱ. 0.11～0.49
Ⅲ. 0.10 이하 형태지수
Ⅰ. 1.70 이상 대상지별 상대적 비교
Patton(1975)
Ⅱ. 1.00～1.69
Ⅲ. 0.99 이하 면적
Ⅰ. 20,000㎡ 이상
대상지별 상대적 비교
Ⅱ. 2,000～20,000㎡
Ⅲ. 2,000㎡ 이하 형성동기
Ⅰ. 환경자원형 또는 잔류형
Forman(1995)
Ⅱ. 재생형 또는 도입형
Ⅲ. 교란형
녹피율 식물이 피복된 면적/전체면적×100(%) 교목, 관목, 초본류 모두 포함
기능적 관점
불투수 포장율 불투수 포장면적/전체면적×100(%) Kaerkes(1986)
종 풍부도
Ⅰ. 21종 이상
대상지별 상대적 비교
Ⅱ. 11～20종
Ⅲ. 10종 이하 층위구조
Ⅰ. 다층구조(3층)
Forys and Humphrey(1999)
Ⅱ. 중층구조(2층)
Ⅲ. 단층구조(1층)
희귀 동·식물 출현 Ⅰ. 출현하거나 출현할 가능성이 있는 경우
환경부(2003)
Ⅱ. 출현하지 않거나 가능성이 희박한 경우
헤메로비
Ⅰ. a-hemeroby 또는 oligo-hemeroby
Sukopp and Kowarik(1990)
Ⅱ. meso-hemeroby 또는 β-hemeroby
Ⅲ. α-hemeroby
Ⅳ. poly-hemeroby
Ⅴ. meta-hemeroby 식생조성상태
Ⅰ. 양호(밀식도가 높고 다양한 식생 생육)
Laura and Coulson(2001) 조현주와 나정화(2008)
Ⅱ. 보통
Ⅲ. 불량(밀식도가 낮고 단일 식생 생육) 미세불균일성
Ⅰ. 5개 이상의 경계표면(다양한 형태)
Forman(1995)
Ⅱ. 2～4개의 경계표면
Ⅲ. 직선형 또는 단순한 형태 Table 2 조사항목의 등급구분
형태적 특성 분석방법 산정공식
신장성 장축의 길이(L)와 장축에 수직인 녹지의 폭(W)으로 산정 (Davis, 1986)
신장성(E) = 장축에 수직인 녹지의 폭(W) / 장축의 길이(L)
굴곡성 주요 돌출부의 수로 측정하며, 이때 돌출부는 내접하는
최대 원의 반지름보다 긴 것을 선정 굴곡성(R) = 주요 돌출부의 수
형태지수 주변부 둘레의 길이와 면적에 의해 측정, Patton(1975)의 형태지수 공식 적용
지수(D) = P/ (P=녹지의 주변부 둘 레길이, A=녹지의 면적)
Table 1 신장성, 굴곡성, 형태지수의 분석방법 및 산정공식
또한 각 조사항목들의 등급범위 설정은 연구 대상지 내에서 상대적 비교를 통하여 3단계로 균등분할 하였으 며, 현장 적용성이 낮은 조사항목들은 재차 수정·보완하 였다. 일례로 조사항목 신장성, 굴곡성 및 형태지수의 등 급구분은 산정공식(Table 1)에서 도출된 값을 연구 대상 지 내 상대적 비교를 통해 3단계로 구분하였다. 이 중 형태지수의 경우 그 값이 1.70 이상일 경우 Ⅰ등급, 1.0 0～1.69일 경우 Ⅱ등급, 0.99 이하일 경우에는 Ⅲ등급으 로 등급화 하였다.
또한 층위구조에 대한 등급구분은 선행연구(Forman, 2000; Forys and Humphrey, 1999) 결과를 바탕으로 교목, 관목, 초본의 조성형태에 따라 3등급으로 구분하였다. 더 불어 형성동기는 Forman(1995)의 5단계를 3단계로 재조 정하여 구분하였다. 즉, 오래전부터 지속되어 오거나 자 연발생적으로 생겨난 환경자원형은 Ⅰ등급, 이와 대조적 으로 주기적인 변화 또는 교란의 결과로 나타난 교란형 은 Ⅲ등급으로 구분하였다. 일례로 연구 대상지 내 출현 하고 있는 논, 밭, 목초지 등은 Ⅲ등급으로 파악하였다 (Table 2).
마. 군집분석 및 다차원척도분석
농촌비오톱 유형분류 및 현장조사를 통해 얻어진 자 료를 토대로 객관화된 유형분류 체계를 설정하기 위하여 통계패키지 프로그램인 SPSS(ver. 12.0)를 이용하여 군집 분석을 실시하였다. 본 연구에서의 군집분석은 출현한 농촌비오톱 유형들을 유사한 특성을 가진 몇 개의 군집 으로 재차 분류 및 유형화하여 이를 체계화하는데 그 목 적이 있으며, 유형화된 각각의 군집들은 유형군별 특성 에 맞게 적절한 단어로 명명하였다.
특히 조사항목별 결과 값은 서로 다른 변량을 가지고 있기 때문에 이를 표준점수(Z-score)로 변환하여 군집분 석에 적용하였다. 또한 이렇게 표준화된 점수들은 제곱 유클리디안 거리를 이용하여 비오톱 유형간 유사성을 분 석하는데 활용되었다. 더불어 본 연구에서는 7가지 군집 분석 방법을 모두 적용해 보고 그 결과들이 유사한가를 비교·검토한 후 가장 적합하다고 판단되는 군집-간 평균 연결법을 활용하여 군집분석을 수행하였다.
이상과 같은 과정을 통해 적절한 군수(number of cluster)를 결정하여 최종 비오톱 유형군을 설정하였으며, 특히 이 과정에서는 군집분석에서 도출된 각 비오톱 유 형들의 유클리디안 거리행렬을 이용하여 다차원척도분석 을 수행하고 군집분석의 결과와 비교·검토하였다.
III. 결과 및 고찰
1. 농촌비오톱 유형분류
연구 대상지 내 분류된 농촌비오톱 유형은 녹지가 풍 부한 전원형 옛날마을, 소나무 중심의 침엽수림 등 총 46개로 나타났다(Table 3, Table 4). 일례로, 수공간과 관 련된 비오톱유형(코드 5～17)에 관한 분류결과를 살펴보 면, 수공간은 수공간의 면적과 물 흐름의 유무, 제방의 조성형태, 굴곡성, 하폭, 불투수 포장율 등에 따라 현저 한 형질의 차이가 나타났으며, 특히 물 흐름의 유무에 따라 정수지와 유수지로 분류되었다. 유수지의 경우 제 방의 조성형태, 불투수 포장율, 굴곡성(곡선 및 직선의 형태), 식생조성상태 등의 차이에 따라 식생이 풍부한 자연형 하천, 식생이 빈약한 인공형 하천, 식생이 풍부한 자연형 도랑 및 실개천, 식생이 빈약한 자연형 도랑 및 실개천 등으로 세분되었다.
또한 정수지의 경우 규모 및 형성동기, 형태지수, 헤 메로비, 종풍부도, 식생의 층위구조 등에 있어서 서로 상 이한 경관생태적 차이가 있는 것으로 조사되었다. 우선 정수지의 면적 및 형성동기 등에 따라 그 규모가 비교적 크고(2,000～20,000㎡) 재생형 및 도입형인 농업용 저수 지와 규모가 작고(2,000㎡ 이하) 환경자원형 또는 잔류형 인 습지 혹은 늪지 비오톱으로 분류가 가능하였다. 특히 저수지 비오톱은 식생조성상태 및 종풍부도, 발생형태 등의 특성에 따라 공간의 성격이 상이하게 나타났던 바, 산림지와 연계된 자연형의 농업용 저수지, 경작지내 포 위된 인공형 저수지 등으로 재차 세분화되었다.
상기 분류된 유형들의 출현빈도를 살펴보면, 우선 비 경작 테두리 띠숲이 55회로 가장 많이 출현하고 있는 것 으로 조사되었다. 이에 비해 산림과 접해있는 소규모 수 림, 관목, 교목 중심의 띠형수림 등은 6회로 전체 비오톱 유형 가운데 가적 적게 출현하였다. 특히 비경작 테두리 띠숲 및 벼 재배지, 경작지 가장자리 띠숲 등이 타 유형 에 비해 비교적 높은 출현빈도를 보이고 있었던 바, 이 는 대부분의 연구 대상지가 농경지를 중심으로 선정되었 기 때문으로 사료된다. 반면 띠형수림, 경작지 내 소규모 포위된 수림, 거수목(군) 등과 같은 농촌의 전형적 경관 을 대변해 주는 비오톱 유형들의 출현빈도는 상대적으로 낮게 나타나고 있는데, 이는 이미 오래 전부터 수행되어 온 무분별한 경지정리 사업으로 인해 이러한 중요한 유 형들이 이미 상당부분 소멸되었기 때문으로 판단된다.
코
드 비오톱 유형/출현 빈도(횟수) 비고
1 녹지가 풍부한 전원형 옛날마을 (25) 포장률 50%이하/녹지 50%이상
2 녹지가 빈약한 전원형 옛날마을 (32) 포장율 50%이상/녹지 50%이하
3 녹지가 빈약한 현대식 주거지역 (16) 포장율 50%이상/녹지 50%이하
4 녹지가 풍부한 복합형 주거지역 (12) 포장률 50%이하/녹지 50%이상
5 식생이 풍부한 자연형 하천 (8) 콘크리트블럭호안 및 제방길이 50% 미만
6 식생이 빈약한 인공형 하천 (10) 콘크리트블럭호안 및 제방길이 50% 이상
7 수변 텃밭 (23)
8 갈대류 중심의 친수자연형 식생군락지 (21) 유수지에만 해당
9 선형수림대(재방가장지리 부분) (8) 유수지에만 해당
10 식생이 빈약한 인공형 도랑 및 실개천 (35)
11 식생이 풍부한 자연형 도랑 및 실개천 (13) 12 산림지와 연계된 자연형의 농업용 저수지 (14) 13 경작지내 포위된 인공형 저수지 (9)
14 정수지 둑의 띠형 수림 (14) 폭 3m미만
15 초본 중심의 친수자연형 식생군락 (23) 정수지에만 해당
16 습지 (15) 17 늪지 (9)
18 소나무 중심의 침엽수림 (17) 입목본수 비율 75%이상
19 활엽수 혼효림 (23)
20 침활혼효림 (25) 입목본수 각각 25%이상
21 인공 조림지 (17) 리기다소나무, 느티나무, 두충나무 등
22 나지, 묘지, 벌목지 등 (33)
23 산림 가장자리(완충지) (41) 산림지에만 해당
24 경지정리 된 벼 재배지 (53)
25 경지정리가 되지 않은 자연형 벼 재배지 (13)
26 비닐하우스 (28)
27 키 낮은 밭작물 재배지 (42) 파, 시금치, 마늘 등
28 키 높은 밭작물 재배지 (35) 옥수수, 들깨, 고추 등
29 유실수 재배지 (32) 포도, 복숭아, 사과 등
30 초지 (43)
31 폐허지 (15)
32 휴경지 (23)
33 방치된 공터 (17)
34 경작지 가장자리 띠숲 (45)
35 비경작 테두리띠숲(폭2m이하) (55) 야생초본 중심의 논두렁, 밭두렁 등
36 띠형 덤불림(초본+관목) (11)
37 관목, 교목 중심의 띠형수림 (6) 폭 7m 이상
38 산림과 접해있는 소규모 수림 (6) 야산 및 구릉지 형태
39 경작지 내 비교적 규모가 큰 포위된 수림 (7)
40 관목 및 교목으로 형성된 포위된 소규모 수림 (13) 41 거수목(군) (15)
42 포장된 농로(폭 2m이상) (23) 43 비포장 농로(폭 2m이상) (23)
44 독립건물 (33) 단독주택지, 축사 등
45 사찰 (7)
46 학교 및 운동장 (19) Table 3 분류된 농촌비오톱 유형 및 출현빈도
대상지
코드 비오톱 유형 현장조건
위성영상 현장 스케치 현장사진
1 식생이 풍부한 자연형 하천
2 관목, 교목 중심의 띠형 수림
3 경작지 내 비교적 규모가 큰 포위된 수림
5 산림가장자리
(완충지)
6 산림지와 연계된 자연형의 농업용 저수지
7 습지
9 녹지가 빈약한 인공형 하천
Table 4 연구 대상지 내 주요 출현 비오톱 유형
대상지
코드 비오톱 유형 현장조건
위성영상 현장 스케치 현장사진
10 띠형 덤불림
(초본+관목)
11 경작지 가장자리 띠숲
13 거수목(군)
15 휴경지
Table 4 계속
2. 분류된 각 비오톱 유형별 현장조사
분류된 46개의 농촌비오톱 유형들에 대한 현장조사는 야장에 기록된 16개의 조사항목을 중심으로 실시하였다.
일례로 연구 대상지 15(대구광역시 동구 신서동)에 출현 하고 있는 식생이 풍부한 자연형 하천 비오톱 유형에 대 한 조사결과를 살펴보면 다음과 같다(Table 5).
우선 출현 식물종은 갈대, 고마리, 아까시나무, 뽕나무 등 총 93종이며 곤충종은 소금쟁이, 애소금쟁이, 아시아 실잠자리 등 총 84종으로 나타났다. 주요 출현 식생으로 는 말채나무, 참느릅나무, 고욤나무, 모감주나무 등이 생 육하고 있는 것으로 조사되었다.
또한 녹피율은 약 70%로 자연식생지 중심으로 형성되 어 있었으며, 층위구조는 구간별로 다소 차이가 있었으 나 전체적으로 교목층 위주의 다층구조로 형성되어 있는 것으로 조사되었다. 헤메로비는 인간의 간섭을 약간 받 고 있는 생태계인 oligo-hemeroby 단계로 분류되었으며, 경관생태적 측면에서 하천변에 긴 선형 녹지대를 형성하
고 있어 녹지축으로서 중요한 연결 및 완충기능을 수행 하고 있는 것으로 분석되었다.
3. 군집분석 및 다차원척도법을 통한 농촌비오톱 유형의 체계화
군집-간 평균연결법에 의한 유형화 상태를 분석한 결 과, 총 12개 유형군으로 분류되었다(Figure 2). 상기 12개 의 유형군은 농촌비오톱 유형들의 속성을 가장 잘 분류 할 수 있다고 판단되는 최적의 수로, 각 유형 간 유클리 디안 거리행렬과 원 데이터를 비교·검토하여 설정하였다.
일례로 비오톱 유형 38, 39, 40이 군집간 거리정도에 따 라 가장 먼저 유형화 되었고, 비오톱 유형 18, 20, 19, 21 이 또 다른 하나의 유형군으로 분류되었다.
또한 군집분석 결과를 다차원 공간상에 기하학적으로 표현하여 시각적인 이해를 돕고, 또한 군집분석 결과와 의 유사성을 확인하기 위해 다차원척도분석을 수행하였 다. 분석결과를 살펴보면, 비오톱 유형 38과 39가 가장
비오톱 유형 : 식생이 풍부한 자연형 하천(코드 5)
일반적 현황
위치 대구광역시 동구 신서동(숙천)
식물종 93종
곤충종 84종
구조적 특징 자연형 호안, 진흙, 모래, 자갈, 여울과 소 등
경관생태적 기능 녹지축으로서 중요한 연결 및 완충기능
주변토지이용형태 산림, 전, 답, 주거지 등 다양함
구조적 평가 등급 기능적 평가 등급
경사도 Ⅰ 불투수 포장율 20%
수공간 비율 80% 종 풍부도 Ⅰ
발생형태 Ⅰ 층위구조 Ⅰ
굴곡성 -
희귀 동·식물 출현 Ⅰ
신장성 Ⅲ
형태지수 Ⅱ 헤메로비 Ⅰ
면적 - 식생조성상태 Ⅰ
형성동기 Ⅰ
미세불균일성 Ⅰ
녹피율 70%
Table 5 농촌비오톱 유형별 현장조사 결과(예: 연구 대상지 15)
Figure 2 군집-간 평균연결법에 의해 결합된 덴드로그램.
가까운 것으로 나타났으며, 비오톱 유형 19와 42가 가장 먼 것으로 분석되었다. 전체적으로 앞선 군집분석 결과 와 유사한 형태로 유형을 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었던 바, 농촌비오톱 유형분류 체계의 타당성 및 신뢰
성이 다시 한번 입증되었다는 측면에서 매우 큰 의의가 있을 것으로 사료된다. 더불어 다차원척도분석의 적합도 지수인 RSQ는 0.91704로 0.6보다 커 모형의 설명력 및 적합성은 매우 높은 것으로 나타났으며, 비오톱 유형들
Figure 3 다차원척도법을 이용한 각 비오톱 유형들의 포지셔닝 맵.
조사항목
유형군 A B C D E F G H I J K L M N O P
유형군1 2.00 0.00 0.00 2.00 2.00 1.00 2.00 2.00 2.00 1.00 1.00 1.00 90.00 1.00 2.00 1.33 유형군2 1.00 5.00 0.00 1.50 3.00 1.00 2.00 1.00 2.25 1.25 1.00 1.00 90.00 1.00 1.25 1.00 유형군3 2.00 0.00 0.00 1.00 2.00 2.00 1.00 3.00 2.00 2.00 2.00 2.00 90.00 1.00 3.00 1.00 유형군4 1.00 67.50 10.00 3.00 3.00 1.00 1.50 2.00 1.50 2.00 2.00 1.50 30.00 2.00 2.00 2.00 유형군5 2.50 85.00 3.00 1.00 3.00 1.00 1.50 3.00 1.50 1.00 1.00 2.00 30.00 2.00 1.00 1.00 유형군6 1.00 80.00 37.50 1.50 0.00 3.00 2.00 0.00 1.50 1.75 1.00 1.75 65.00 1.00 2.00 2.00 유형군7 2.00 0.00 55.00 4.00 2.00 3.00 0.00 3.00 2.00 3.00 3.00 3.00 12.50 2.00 4.50 3.00 유형군8 2.33 5.00 0.00 4.00 3.00 1.00 2.00 2.00 2.00 3.00 3.00 3.00 50.00 2.00 4.00 3.00 유형군9 3.00 10.00 0.00 3.50 2.50 1.00 2.00 0.00 2.50 3.00 2.50 3.00 50.00 2.00 3.00 3.00 유형군10 2.00 0.00 42.50 3.50 2.00 1.00 2.00 2.00 2.50 3.00 2.25 3.00 20.00 2.00 3.25 2.00 유형군11 3.00 5.00 11.67 4.00 3.00 1.00 3.00 3.00 3.00 3.00 2.67 2.67 16.67 2.00 3.67 3.00 유형군12 3.00 0.00 60.00 3.33 3.00 1.00 3.00 2.33 3.00 3.00 2.67 3.00 18.33 2.00 3.67 2.67
*: A: 경사도, B: 수공간 비율, C: 불투수 포장율, D: 발생형태, E: 굴곡성, F: 신장성, G: 형태지수, H: 면적, I: 미세불균일성, J: 형성동기, K: 종풍부도, L: 층위구조, M: 녹피율, N: 희귀동·식물 출현, O: 헤메로비, P: 식생조성 상태
Table 6 농촌비오톱 유형의 각 유형군별 기술통계량
의 좌표값을 포지셔닝 맵으로 나타내면 <Figure 3>과 같 다.
이상과 같은 군집분석 및 다차원척도분석 결과를 바 탕으로 분류된 각 군집 즉, 비오톱 유형군의 명칭을 부 여하기 위해 기술통계분석을 실시하였다(Table 6). 일례 로 유형군1은 산림과 접해있는 소규모 수림(코드 38), 경 작지 내 비교적 규모가 큰 포위된 수림(코드 39), 관목 및 교목으로 형성된 포위된 소규모 수림(코드 40) 비오 톱 유형이 포함되었다. 이들 비오톱 유형의 경우 환경자 원형 또는 잔류형 패치로서 높은 종풍부도를 유지하고 있는 것으로 분석되었다. 또한 대부분 획일화된 경작지 내에서 고립화되어 단편적으로 존재하고 있는 것으로 조
사되었던 바, ‘경작지 내 포위된 소규모 수림 비오톱 유 형군’으로 명명하였다.
또한 유형군2에서는 소나무 중심의 침엽수림(코드 18), 침·활혼효림(코드 20), 활엽수혼효림(코드 19), 인공조림 지(코드 21) 등 4개 비오톱 유형이 군집화 되었다. 이들 유형의 경우 면적, 형성동기, 발생형태 등의 측면에서 산 림지와 관련된 특성을 포함하고 있다고 판단되어 ‘산림 비오톱 유형군’으로 명명하였다.
이상과 같은 과정을 통해 각 유형군의 특성을 반영한 12개의 비오톱 유형군 명칭을 명명하였다. 더불어 군집 분석 과정에서 제외한 13개의 비오톱 유형 중 9개의 유 형들에 대해서는 브레인스토밍 과정을 통해 가장 관련이
Figure 4 농촌비오톱 유형분류 체계.
깊다고 판단되는 비오톱 유형군에 포함시켰다. 예를 들 어, 거수목(군) 비오톱 유형(코드 41)은 현장조사 결과 대부분 획일화된 경작지 내 단편적으로 존재하고 있는 것으로 나타났으며 형성동기 및 경관생태적 측면에서 경 작지 내 포위된 소규모 수림 비오톱 유형군의 특성과 가 장 유사하다고 판단되어 이를 ‘경작지 내 포위된 소규모 수림 비오톱 유형군’에 포함하였다. 또한 정수지 둑의 띠형수림(코드 14) 및 초본 중심의 친수자연형 식생군락 비오톱 유형(코드 15)은 현장조사 결과 대부분 자연형 혹은 인공형 저수지와 접하여 출현하고 있었으며 발생형 태 및 형태적 특성 등의 측면에서 하나의 유형군으로 포 함시킬 수 있을 것으로 판단되어 이들을 ‘정수지 비오톱 유형군’에 포함하였다.
이 외에 경작지 가장자리 띠숲(코드 35), 비경작 테두 리 띠숲(코드 36), 띠형 덤불림(코드 37), 관목, 교목중심 의 띠형수림(코드 38) 등 4개의 비오톱 유형들은 선적인 특성을 가지는 비오톱으로서 식생조성 상태 및 형태적 특성 등에서는 다소 차이가 있으나 고수확을 목적으로 한 획일화된 농촌경관 내에서 소생물 서식공간으로서의 기능, 비오톱의 연결 및 완충기능, 여과기능 등의 경관생
태적 측면에서 유사한 기능을 수행하고 있는 것으로 조 사되어 이들 유형들을 하나의 유형군으로 설정하여 ‘띠 형수림 비오톱 유형군’으로 명명하였다. 이러한 군집분 석 및 기술통계분석, 브레인스토밍 등의 일련의 과정을 통해 최종적으로 농촌비오톱 유형분류 체계를 설정하였 다(Figure 4).
4. 농촌비오톱 유형별 특성분석
상기 도출된 비오톱 유형분류 체계를 토대로 비오톱 유형별 특성을 분석하였다. 그러나 분류된 모든 비오톱 유형별 특성을 기술하기에는 지면관계상 한계가 있었던 바, 일례로 특징적인 주요 비오톱 유형 몇가지를 살펴보 면 다음과 같다.
우선 경작지 내 포위된 수림 비오톱 유형(A)은 전형 적인 농촌풍의 경관으로, 경관생태적으로 그 조성상태가 매우 양호한 공간을 중심으로 출현하고 있었으며 일부 개발의 압력을 많이 받고 있는 공간에도 소규모(2,000～
5,000㎡)로 존재하였다. 평균적으로 투수성 포장율은 100%, 녹피율은 90%, 면적은 약 15,400㎡로 분석되었으
며, 식생 종 풍부도 및 식생조성상태는 양호하였다. 또한 이러한 유형군에 속한 대부분의 비오톱 유형들은 획일화 된 단일 경관 속에서 생물서식 공간을 제공하고 있었으 며 미·시각적 활력·충전요소, 미기후 개선, 오염물질 완화 등의 중요한 경관생태적 기능을 수행하고 있는 것으로 조사되어 비오톱 유형군의 가치는 매우 높을 것으로 분 석되었다.
특히 관목 및 교목으로 형성된 포위된 소규모 수림 비오톱 유형(AC)은 주로 산림지를 경작지로 개간하면서 고립화된 경우로, 형태지수의 값은 Ⅱ등급으로 대부분 원형녹지 형태를 유지하고 있었다. 주요 수종은 소나무, 참나무류, 팽나무, 억새 등으로 교목의 경우 수고가 높고 수형이 양호하여 생태적, 학술적, 역사·문화적으로 보전 가치가 매우 높을 것으로 사료된다. 다만 이에 속한 일 부 수림지의 경우 규모가 3,000㎡ 이하로 매우 좁고 외 곽 초본층의 조성상태가 불량하여 주변 경작지와의 완충 기능을 충분히 수행할 수 없을 뿐만 아니라 소멸의 위험 성도 큰 것으로 분석되었다.
또한 휴경지 비오톱 유형(KC)의 경우, 획일화된 논 경 작지 내부에서 대부분 경사가 없는 평지에 형성되어 있 는 경우가 많았으며, 투수성 포장율은 90%, 층위구조는 중층구조, 식생조상상태는 대체로 불량한 것으로 분석되 었다. 그러나 일부 휴경지들은(대상지 7 등) 종 풍부도 및 종 다양성이 매우 양호하고 버드나무, 갈대, 물억새, 애기부들, 고마리 등 습지에서 전형적으로 나타나는 수 종들이 다양하게 분포하였던 바, 종 다양성 유지 및 야 생 동·식물을 위한 서식처로서의 기능, 홍수 조절 및 지 하수 유지의 측면에서 매우 높은 가치가 있는 것으로 분 석되었다. 실제 환경부에서 제시하고 있는 습지기능 평 가 결과에 따르면, 휴경지는 종 다양성 뿐만 아니라 오 염조절 및 수질개선 기능, 미적·레크레이션 기능에서도 높은 가치가 있는 것으로 평가되어 이러한 사실을 뒷받 침하고 있다.
이외에 산림 비오톱 유형(B)의 특성을 살펴보면, 우선 투수성 포장율은 100%, 녹피율은 90% 이상으로 조사되 었다. 더불어 식생조성상태는 대부분 양호하였으며 인간 의 간섭정도가 낮은 자연식생지가 다수 분포하였다. 이 러한 산림 비오톱 유형은 굴곡이 있는 타원형의 형태로 타 유형들에 비해 규모(20,000㎡ 이상), 신장성(0.5 이상), 형태지수(1.5 이상) 등의 측면에서 매우 높은 값을 나타 내었다. 수림지의 면적이 크고 원형에 가까울수록 그렇 지 않을 경우 보다 내부 생물종의 서식공간을 유지하기 에 용이하며, 다양한 형태를 가질수록 주변 기질면과의 연계성 및 물질순환에 이점이 있다고 보고되고 있는 바 (Schonewald-Cox and Bayless, 1986), 이러한 측면에서 산
림 비오톱 유형의 경관생태적 가치는 매우 높을 것으로 사료된다.
이중 특히 산림가장자리(완충지) 비오톱 유형(BG)의 특성을 살펴보면, 우선 각 연구 대상지 내에서 고르게 분포하고 있는 것으로 조사되었으며 경사도는 10% 이 상, 녹피율 90% 이상, 신장성 0.1 이하로 대부분 좁고 긴 선적인 녹지축을 형성하고 있었다. 또한 대부분의 대 상지에서 나타난 산림가장자리는 다른 비오톱 유형들에 비해 답압 등의 인위적 간섭 및 토양고결현상은 미약한 편이었다. 특히 식생의 경우 소밀도가 높고 생육상태는 양호하였으며 주변의 서로 다른 기질면과 산림지 사이에 서 중요한 완충 및 생물종 서식처로서의 기능을 수행하 고 있었다. 그러나 부분적으로 일부 대상지에서는(대상 지 10, 15, 19 등) 무분별한 텃밭 조성 및 경지면적의 확 대, 도로개설 등으로 인해 면적의 축소, 직선화 현상이 두드러지게 나타나고 있었다.
5. 종합고찰
이상과 같은 결과를 종합해 볼 때, 본 연구는 무엇보 다 개발 유보지로 인식되고 있는 농촌지역을 대상지로 선정하여 향후 우리나라의 표준화된 농촌 비오톱 유형을 체계화 하고, 그 특성을 규명한 첫 시도라는 점에서 의 의가 있었다고 볼 수 있다. 특히 본 연구에서 도출된 13 개의 비오톱 유형군과 46개의 비오톱 유형은 기존의 부 분적으로 진행되어 온 몇몇 타 연구 결과와 비교해 볼 때, 큰 차이점을 보이고 있다.
일례로 환경부에서 제시하고 있는 비오톱 지도 작성 지침(2008)에서는 도시지역과는 달리 농촌지역 비오톱에 대한 유형분류 방법 및 특성분석에 관한 논의는 매우 미 흡한 상태이다. 또한 비오톱 유형별 보전 및 복원기법 개발(환경부, 2009)의 연구결과에서도 농촌 비오톱 유형 분류를 제시하고 있으나, 띠형수림, 포위된 수림, 소규모 습지 등과 같은 농촌지역의 전형성을 대변해 줄 수 있는 중요한 비오톱 유형들에 대한 언급은 매우 부족한 실정 이다.
서울특별시(2000)의 경우에서도 경작지 비오톱의 경우 논, 밭, 방목지, 과수원, 시설물이 있는 경작지, 묘포장 등 6가지 유형으로만 구분하고 있어 본 연구 결과와 비 교해 볼 때, 특히 정밀도의 측면에서 큰 차이점을 보이 고 있었다. 더불어 창원시(2009)의 연구결과에서도 비오 톱 유형을 총 59개로 세분하고 있으나, 이중 특히 농촌 지역과 관련된 비오톱 유형은 농촌취락, 유수지, 묘지 등 총 25개로 제시하고 있어 본 연구 결과와 유형의 다양화 및 정밀도의 측면에서 큰 차이를 보이고 있었다.
또한 현재 국내에서 많이 사용하고 있는 토지피복분 류도 및 토지이용현황도에 나타난 세분류 항목들을 살펴 보면, 우선 토지이용현황도의 경우 단독주거지역, 교육시 설 등 총 57개, 토지피복분류도는 단독주택, 하천 등 총 48개의 유형을 세분류 항목으로 설정하고 있다. 세분류 항목 중 농촌경관과 관련된 유형은 토지이용현황도의 경 우 15개 항목, 토지피복분류도의 경우 21개 항목으로 제 시되고 있는 바, 본 연구에서 제시하고 있는 46개의 비 오톱 유형과는 큰 차이가 있었다.
특히 경작지 내 포위된 소규모 수림, 휴경지, 띠형 수 림 등과 같은 비오톱 유형들이 토지피복분류도 및 토지 이용현황도 속으로 적용 또는 전환되기 위한 세분류 항 목은 찾아보기 힘들었다. 그러나 이러한 비오톱들은 획 일화된 경작지 중심의 농촌경관에서 중요한 생물서식처 및 완충기능, 녹지의 연결기능 등을 수행하고 있으며 미·
시각적 활력·충전 요소로서 그 생태적 중요성이 매우 높 은 공간으로 평가되고 있어(윤광성, 2007; Andre and Ahern, 2002), 이들 유형을 농촌 비오톱 유형분류 체계도 속에 포함시키는 것은 매우 중요한 의미가 있을 것으로 사료된다.
이상과 같은 몇몇 사례와 본 연구 결과를 비교해 볼 때, 무엇보다 농촌 비오톱 유형분류의 정밀도 상에서 가 장 큰 차이점이 있었던 것으로 사료된다. 또한 1～2개로 제한된 사례지에서 도출된 연구결과로서는 차후 표준화 된 우리나라 농촌 비오톱 유형분류 체계로 대변하기에는 한계가 있었던 것으로 보인다. 본 연구의 결과는 바로 이러한 농촌지역의 경관생태적 문제점을 보완해 줄 수 있는 순기능적 측면이 있을 것으로 사료되며, 또한 환경 친화적인 농촌개발계획 및 농촌지역 경관생태계획 수립 에 매우 중요한 기초자료를 제공해 줄 수 있을 것으로 생각된다.
IV. 결 론
본 연구는 개발 유보지로 인식되고 있는 농촌지역을 대상으로 표준화된 우리나라 농촌비오톱 유형을 체계화 하고, 또한 그 특성을 분석해 보는데 가장 큰 의의를 두 었다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
우선 농촌비오톱 유형분류 결과를 살펴보면, 소나무 중심의 침엽수림, 띠형 덤불림 등 총 46개 유형으로 분 석되었다. 출현빈도에 있어서는 비경작 테두리 띠숲의 경우 55회로 가장 많았으며, 관목, 교목 중심의 띠형 수 림이 6회로 가장 적은 출현빈도를 보이고 있었다.
군집분석 결과, 비오톱 유형군은 13개로 분류되었다.
일례로 유형군1에서는 ‘산림과 접해있는 소규모 수림’,
‘경작지 내 비교적 규모가 큰 포위된 수림’, ‘관목 및 교 목으로 형성된 포위된 소규모 수림’ 비오톱 유형이, 유 형군5에서는 ‘습지’, ‘늪지’ 비오톱 유형이 포함되어 있 었다.
특성분석 결과를 살펴보면, 경작지 내 포위된 수림 비 오톱 유형은 투수성 포장율 100%, 녹피율 90%로 분석되 었으며, 식생종 풍부도 및 식생조성상태는 양호한 것으 로 나타났다. 특히 관목 및 교목으로 형성된 포위된 소 규모 수림 비오톱 유형의 경우 획일화된 단일 경관 속에 서 생물서식 공간을 제공하고 있었으며 미·시각적 활력·
충전요소, 미기후 개선 등의 중요한 경관생태적 기능을 수행하고 있는 것으로 평가되었다.
이상과 같은 내용을 종합적으로 고려해 볼 때, 본 연 구는 전국적 분포의 연구 대상지 선정을 통한 표준화된 농촌 비오톱 유형의 체계화 및 유형별 특성분석의 첫 시도라는 점에서 매우 큰 의의가 있을 것으로 사료된 다. 특히 몇몇 지자체 및 사례연구 결과에서 제시되고 있는 농촌 비오톱 유형분류 항목들과 비교해 보았을 때, 소규모 수림, 휴경지, 띠형 수림 등 농촌경관의 중 요한 생태적 요소들이 누락되어 있는 등 유형의 수 및 정밀도 측면에서 큰 차이점을 보이고 있었던 바, 차후 표준화된 우리나라 농촌 비오톱 유형분류 체계화 및 환 경친화적 농촌개발계획 수립에 있어 이러한 본 연구의 결과는 매우 중요한 기초자료를 제공해 줄 수 있을 것 으로 판단된다.
그러나 본 연구에서 연구방법, 특히 조사항목의 설정 및 등급구분 기준들은 객관성 확보 차원에서 전문가 설 문분석 등의 후속 연구가 수반되어야 할 것으로 사료된 다. 또한 본 연구에서 제시한 농촌비오톱 유형분류 체계 를 실제 사례지에 직접 적용하지 못한 한계가 있었던 바, 차후에는 실제 사례지 적용을 통한 유형분류 도면작 성 및 범례표기 방법 등의 구체적인 연구가 필요할 것으 로 판단된다.
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접 수 일: (2009년 10월 21일)
수 정 일: (1차: 2009년 11월 11일, 2차: 11월 30일) 게재확정일: (2009년 11월 30일)
▪ 3인 익명 심사필
