공우석
기후변화와식물의생태보전에관한사회적현안에관심이많다.지질시대이래최근까지의기후변화에따른한반도의식물분포와생태계변화,자연사복원,식물다양성관리가연구분야이다.지구온난화가고산,아고산,풍혈,습지,섬,해안등취약생태계와극지고산식물,고산식물,유존종,특산종,희귀종등생태적약자에미치는영향과보전을연구하기위해높은산과외딴섬을다닌다.경희대학교지리학과교수로생물지리학을가르치고연구하였으며올해2월에정년퇴임하였다.경희대에서대나무의분포와환경으로석사학위를,영국UniversityofHull에서고산식물의다양성과분포와기후로박사학위를받았다.지은책으로는『이젠멈춰야해,기후변화』『지구와공생하는사람,생태』『바늘잎나무숲을거닐며』『기후위기,더늦기전에더멀어지기전에』『우리나무와숲의이력서』『왜기후변화가문제일까》『침엽수사이언스』『변화하는기후와위기의생태계』『생물지리학으로본우리식물의지리와생태』『북한의자연생태계』『한반도식생사』등이있다.
들어가는말─4
I부침엽수의세계
침엽수는어떤식물인가─14
1.바늘잎과구과를가진나자식물─15
2.침엽수의계통분류체계─18
3.수분손실을막는가늘고뾰족하며단단한잎─20
4.짧고가는헛물관으로효율성높인줄기─23
5.땅속으로넓고얕게뻗는뿌리─26
6.꽃가루받이와구과맺기─28
7.종자가달리는다양한모양의구과─31
8.종자의산포를돕는동물─34
침엽수의다양성과생태─36
1.침엽수의종다양성─37
2.침엽수의수명과세계10대장수나무─40
3.남극을제외한전세계에분포하는침엽수─42
4.혹독한추위와건조에강한침엽수─44
5.지구의식생구조를바꾼침엽수생존전략─47
6.쓸모가많고가공하기좋은침엽수─50
침엽수의흥망성쇠로보는지구역사─54
1.침엽수의출현과지구역사─55
2.침엽수의최대번성기와쇠퇴기─59
3.신생대이전의침엽수─61
고생대·61/중생대·64
4.신생대이후의침엽수─67
신생대제3기·67/신생대제4기플라이스토세·68/홀로세·72
우리침엽수의자연사와분포─74
1.화석과고문헌으로본우리침엽수의자연사─75
고생대·78/중생대·79/신생대·79/지질시대별침엽수·81
2.우리침엽수의다양성─83
3.침엽수림의환경과생태─89
햇볕·89/수분·89/산도·90/생육과번식·91/조림·91
4.우리침엽수림의분포─93
산림면적·93/수평및수직식생대·94/분포유형·96/고산형침엽수·98/아고산형침엽수·98/산지형침엽수·100/해안형침엽수·101/도서형침엽수·102/격리형침엽수·102
기후변화와침엽수─104
1.백두대간과한라산의고산대와아고산대침엽수─105
2.아고산침엽수림과고사─108
분포·108/쇠퇴·110/고사·111
3.기후변화에취약한눈잣나무와주목─112
4.기후변화지표식물분비나무와가문비나무─114
5.기후변화와구상나무의집단고사─116
6.소나무숲의쇠퇴와고사─121
7.침엽수의쇠퇴와대응─124
물과침엽수·124/산불과침엽수·124/병해충과침엽수·129/지역개발과침엽수·131/탄소중립과침엽수·132/지속가능한아고산대침엽수복원·133
Ⅱ부한반도의침엽수
소나무과(Pinaceae)─138
자연사·139/다양성·141/생태·143/분포·144
1.전나무속(Abies)·146/전나무·148/구상나무·151/분비나무·154
2.잎갈나무속(Larix)·158/잎갈나무·159/만주잎갈나무·161
3.가문비나무속(Picea)·164/가문비나무·166/종비나무·168/풍산가문비나무·170
4.소나무속(Pinus)·172/소나무·177/잣나무·186/섬잣나무·190/눈잣나무·191/곰솔·196
5.솔송나무속(Tsuga)·199/울릉솔송나무·200
측백나무과(Cupressaceae)─202
자연사·203/다양성·204/생태·204/분포·206
1.향나무속(Juniperus)·207/향나무·209/섬향나무·211/눈향나무·212/곱향나무·215/단천향나무·216/노간주나무·217/해변노간주·220
2.측백나무속(Platycladus)·222/측백나무·222
3.눈측백속(Thuja)·226/눈측백·228
개비자나무과(Cephalotaxaceae)─230
◈개비자나무속(Cephalotaxus)·231/개비자나무·232/눈개비자나무·235
주목과(Taxaceae)─238
1.주목속(Taxus)·240/설악눈주목·242/주목·244
2.비자나무속(Torreya)·249/비자나무·249
외래침엽수─254
1.은행나무과(Ginkgoaceae)─257
●은행나무속(Ginkgo)·259/은행나무·260
2.소나무과(Pinaceae)─265
개잎갈나무속(Cedrus)·265/개잎갈나무·265
잎갈나무속(Larix)·267/일본잎갈나무·267
가문비나무속(Picea)·270/독일가문비·270
소나무속(Pinus)·271/방크스소나무·271/백송·271/리기다소나무·274/구주소나무·276/스트로브잣나무·276/테에다소나무·278
3.남양삼나무과(Araucariaceae)─279
●울레미속(Wollemia)·280/울레미소나무·280
4.나한송과(Podocarpaceae)─282
●나한송속(Podocarpus)·283/나한송·283
5.금송과(Sciadopityaceae)─284
●금송속(Sciadopitys)·285/금송·285
6.측백나무과(Cupressaceae)─287
편백속(Chamaecyparis)·287/편백·288/화백·290
삼나무속(Cryptomeria)·292/삼나무·292
메타세쿼이아속(Metasequoia)·295/메타세쿼이아·295
낙우송속(Taxodium)·297/낙우송·298
눈측백속(Thuja)·300/서양측백·300
나한백속(Thujopsis)·302/나한백·303
7.남반구의침엽수─304
북한의침엽수천연기념물─306
나오는말─310
참고문헌─318
찾아보기─330
한반도침엽수의번성과쇠퇴
침엽수등나자식물은환경이나빠식물이빠르게자라기곤란한곳,생육기일이짧은지역등피자식물이선호하지않는곳에서경쟁력이있다.침엽수는기후가좋지않거나토양조건이좋지않은곳에서도잘살며산불,개간과같이광범위한간섭을받은뒤에는자리다툼에서유리하다.나자식물이지구에출현한것은3억8,000만여년전고생대데본기였으며중생대에전성기를맞아육지를뒤덮었다.침엽수는체내에기름기를가진리그닌(lignin)성분이많아추위에도잘견딜수있고,소화가잘되지않아다른생물들이먹기를꺼렸기때문에오랫동안생존할수있었다.그러나중생대말백악기에등장한꽃피는식물이강력한경쟁자로등장하면서침엽수는점차밀려나게되었다.오늘날햇볕이잘드는척박한땅에서경쟁력이있는침엽수는숲이우거지고땅이비옥해지면신갈나무,졸참나무,갈참나무등참나무류에자리를내준다.
침엽수의계통분류와공간적분포역
침엽수는계통분류학적으로식물계관속식물아계종자식물상문나자식물아문구과식물문구과식물강으로분류되는나자식물이다.한반도에자생하는침엽수는4개과로소나무과,개비자나무과,측백나무과,주목과의28종이있으며구상나무,눈잣나무,가문비나무등은우리나라에서멸종위기에처해있다.낙우송,일본잎갈나무와같이외국에서도입되거나귀화한외래침엽수도20종을소개하였다.
침엽수의진화의역사는매우오래되어환경에대한적응범위가매우넓다.적도부터고산대까지,해안의온대우림기후대부터내륙의반사막기후대까지분포한다.한반도에서는해발고도에따라지형,기후,토양,수문,생태계등자연환경이달라지면서수직적식생대가나타난다.한반도자생침엽수를수직적분포역에따라고산형,아고산형,산지형,해안형,도서형,격리형등의6대유형으로나누었다.또한설악산에서한라산그리고주요섬에이르는남한과백두산에서금강산에이르는북한에서자라는침엽수의종별수평분포역을구분했다.특히한반도의고산대와아고산대에드물게자라는한랭한기후를좋아하는침엽수와해안과도서에격리되어자라는침엽수들은지구온난화,해수면상승등으로인한피해를받기쉬운취약종이다.
바늘모양의잎과둥근모양의구과를가진침엽수
침엽수는잎이뾰족하거나비늘모양이고구과(솔방울)속에서종자(씨앗)가만들어져번식하는원시적인나무다.가늘고뾰족한바늘잎은기온이낮은지역에서수분을빼앗기지않고,바람의저항을줄이는데도유리하다.기공으로부터수분증발을막기위해외부와접촉하는바깥층인큐티클층이발달하여잎이건조해지는것을막는다.상록침엽수들의잎이겨울추위에도얼지않는것은아미노산과당분이부동액으로작용해동해(凍害)를막아주기때문이다.이아미노산과당분은세포의농도를높여서잎이어는빙점을낮춰세포의파괴를막아준다.상록침엽수는늦가을부터이른봄에도기온이오르면광합성을할수있어다른식물과의경쟁에서유리하다.
침엽수의방울열매인구과는나자식물의밑씨원추체로보통솔방울이라고부르며모양,크기,무게가다르다.구과는딱딱한목질(木質)의비늘조각이여러겹으로포개어있어전체적인모양은둥근모양이나원뿔모양이다.침엽수는종자에큰날개가있어바람에의해스스로퍼지기도하지만,일부종은동물들의도움을받아종자를퍼트리기도한다.새등을유인하기위해종자가가짜씨껍질인가종피(假種皮)로둘러싸인구과(비자나무,주목등)도있다.
침엽수가인류에게제공하는생태계서비스
침엽수는줄기가곧고큰가지의발달이적어목재로이용할때손실이적다.침엽수에서만들어지는연한목재들은건축뿐만아니라종이,섬유,합판,포장재,가죽을가공하는화학제품생산등에널리이용한다.침엽수한그루는성인4명이숨쉬는데필요한양의산소를공급하며,잎은공기중미세먼지를줄이는효과도많아1년에44g의미세먼지를,1ha의숲은1년에168kg의미세먼지를흡수한다.
침엽수인소나무,잣나무,편백등은피톤치드로알려진화학물질을배출해자신을방어하기도한다.피톤치드는침엽수가병원균,해충,곰팡이에저항하기위해내뿜거나분비하는천연항균물질이다.피톤치드는살균작용,장과심폐기능강화,스트레스를풀어주는효과가있어침엽수림에서삼림욕으로치유와휴양을하는인구가늘고있다.
기후변화로고사의위기를맞은침엽수
최근에구상나무,기문비나무,소나무등침엽수가집단으로말라죽는것은뿌리근처에서자라며수분을공급하는미생물인균근의활동과관련이있다.지구온난화에따라겨울과이른봄철에이상고온현상이잦아지면서소나무가겨울휴면상태에서일찍활동을시작하게된다.그러나수분을모아주는균근이아직활동하지않아소나무가수분부족으로말라죽는고사현상이발생한다.또한기후변화로인해수목이고온과건조스트레스를받으면병해충에대한저항력이떨어진다.겨울기온이높아지며외래곤충의서식지도넓어지고있으며,천적이거의없는외래병해충의피해도늘고있다.
침엽수는기후변화의지표로자연사복원에도중요하고,생물다양성측면에서도보전가치가높다.특히아고산의능선과정상부는기후변화에취약한침엽수와키작은고산식물들의피난처다.기후변화와생물다양성위기에대응하기위해서는나무별유전적다양성을확보해관리·보전하고훼손된서식지의복원이필요하다.
봄철이면발생하는대형산불에취약한침엽수
날씨가따뜻해지고비가오는날이적어지면서가뭄이심해지고,전국각지에서산불이많이발생하고있다.산불의원인으로건조한날씨,소각,실화등이꼽히지만,산불을더키우는원인으로꼽히는것으로애꿎은소나무가지목되고있다.침엽수는송진을함유하고있어불에잘타고,솔방울이멀리날아가산불을크게키우기도한다.강원동해의소나무는테레빈성분이많아불이오래잘타고,가벼운솔방울에불이붙으면바람을타고먼거리까지날아가산불이걷잡을수없이번지게된다.
기후변화로인해산불의발생과산불피해규모도해마다커지고있다.잦은산불은다시많은양의이산화탄소를배출해지구의기온이올라가는악순환으로이어진다.산불이더커지는것을막기위해선내화수종인활엽수들을조림해야하지만,사유림의산주들은경제성등의이유를들어산불에취약한소나무위주로식재를하는현실적인어려움이있다.
