삼림한계선

3. 삼림한계선의 종류

삼림한계선은 위치와 환경 조건에 따라 여러 종류로 나눌 수 있다.

3. 1. 기후적 요인에 따른 분류

3. 2. 기타 요인에 따른 분류

4. 전 세계의 삼림한계선

전 세계의 삼림한계선은 위도, 해류, 지형 등 다양한 요인에 따라 다르게 나타난다.

나무는 수직 구조 때문에 지표면에 가까이 붙어 자라는 식물보다 추위에 더 취약하다.^[10] 일반적으로 여름철 온도가 나무의 성장 한계를 결정하며, 고산지대의 침엽수는 일 년 중 대부분 서리에 매우 강하지만, 한여름에는 1~2도의 서리에도 민감해진다.^[6][7] 실제 나무 한계선은 평균 기온에 의해 결정되지만, 벌채와 같은 교란에 의해 영향을 받을 수 있다.^[10] 대부분의 인간 활동은 기후에 영향을 미치지 않는 한 실제 나무 한계선을 바꿀 수 없다.^[10] 나무 한계선은 계절 평균 기온이 약 6°C인 선을 따르며,^[11][10] 나무 성장에는 평균 기온이 0.9°C를 넘는 날이 94일 이상 필요하다.^[12]

기후변화로 인해 눈이 더 일찍 녹고 나무가 자라기에 좋은 조건이 되면서 노스캐스케이드 국립공원의 나무 한계선은 50년 만에 약 121.92m 이상 상승했다.^[13]

생태학 및 지리학에서 여러 유형의 수목 한계선이 정의된다. 해안과 고립된 산에서는 강한 바람이 나무의 성장을 저해하기 때문에, 내륙이나 더 크고 복잡한 산악 시스템의 해발 고도와 비교했을 때 나무 한계선이 훨씬 낮은 경우가 많다. 또한, 사면/붕적층이나 노출된 암석 지대와 같이 적절한 토양이 부족하여 나무가 충분한 기반을 잡지 못하고 가뭄과 강한 햇볕에 노출되기도 한다.

수목한계선은 기온, 강설량, 습도, 조도 등 식물 생육 환경 조건의 변화로 인해 발생하며, 주로 교목인 목본의 분포를 볼 때 대부분 선형으로 나타난다. 주요 원인은 저온과 건조이며 지구 규모로 나타나지만, 수분 과잉이나 염분 과잉, 황 또는 초염기성 토양의 영향, 강풍, 강설이나 홍수에 의해서도 국소적으로 나타날 수 있다. 건조는 국소적인 토양 조건의 영향을 크게 받으므로 기온만큼 명확한 수목한계선을 보이지 않는다.

교목 생육을 방해하는 주요 요인은 저온과 수분 부족이다. 수분 부족은 림하층이나 근권이 충분히 자라지 못하게 하고, 저온은 광합성을 불활성화시켜 수분 증산을 약화시키며, 가스교환이나 뿌리에서의 질소화합물 흡수 효율을 떨어뜨리고, 동결된 눈이나 얼음에서는 물을 얻을 수 없게 한다. 그러나 침엽수(넓은 의미로는 구과식물)는 잎과 줄기의 목질이 두꺼워 건조에 강하고, 느린 성장을 유지하며, 휘발성 오레오레진^[47]을 분비하여 식해나 균 등으로부터 보호하고, 동물매개를 필요로 하지 않는 등의 특징을 가지고 있어 수목한계선 근처에서는 교목이 주로 자라고, 림하층에서는 단자엽식물이 많아진다.

수평적으로는 태양 복사량이 다른 위도에 따라 삼림한계선이 나타난다. 대략 남북 위도 60~70도 부근이며, 이보다 고위도에서는 생육 조건이 더욱 엄격해져 고목한계, 저목한계를 넘어 툰드라로 이어진다. 고도에 따라 수직적으로도 삼림한계선이 나타나며, 계절풍이나 해류의 영향을 받으므로 지역에 따라 차이가 있다.

저지대에 접한 급경사의 고산 지형이 있으면, 저지대에서 산정까지 이르는 식생 변화를 명확하게 관찰할 수 있으므로, 고도에 따른 수직적인 수목한계선, 즉 '''아고산대'''에서 고산대로 바뀌는 선을 가리키는 경우가 많다.

적도 부근 저위도 고산의 기온은 계절에 따른 연교차보다 일교차가 더 크며, 계절 변화를 보이지 않고 주로 건조함으로 인해 산림한계가 형성된다. 저위도 산림한계는 약 3000m 부근으로 여겨진다. 중위도 지역 고산의 기온은 계절적인 연교차의 영향을 크게 받는다. 북반구 중위도 이북에서는 따뜻함의 지수 15와 산림한계가 거의 일치한다고 여겨진다.

일본에서는 특히 여름철 온도와 누적온도에 따라 삼림한계선이 결정되는 경향이 있다. 일본 알프스 중앙부나 후지산에서는 약 2500~2800m 정도이다.^[48] 도호쿠 지방에서는 약 1600m, 홋카이도의 다이세쓰산이나 히다산맥에서는 약 1000~1500m, 홋카이도의 리시리섬에서는 해발 약 500m, 칠레섬에서는 해발 약 300m까지 낮아진다.

일본의 삼림한계보다 아래쪽(아고산대)의 식생은 주로 전나무속, 가문비나무속, 구상나무 등의 상록침엽수림이지만, 삼림한계 경계 부근에서는 잎갈나무의 비율이 높아지는 경우가 많다. 삼림한계보다 위쪽(고산대)에서는 눈잣나무 등의 소관목이 많다.

일본에서는 아고산대림에서 눈잣나무대로 짧은 거리에서 수종과 경관이 급변하기 때문에, 삼림한계보다 위쪽에서는 삼림한계를 쉽게 눈으로 확인할 수 있는 경우가 많다. 하지만, 눈잣나무는 동북아시아 특유의 식물이며, 세계적으로 보면 아고산대와 같은 수종이 점차 희소해지고 관목화되어, 마지막에는 사라지는 경우도 많아, 그 경우 삼림한계는 명확한 하나의 선이 아니라 폭넓은 이행대가 된다. 고위도 지대에서는 이러한 이행대를 삼림툰드라라고 부르며, 때로는 남북 수백 킬로미터에 달하는 경우도 있다.

4. 1. 고산 삼림한계선

4. 2. 북극 삼림한계선

4. 3. 남극 삼림한계선

5. 삼림한계선 부근의 수종

북극 및 고산 삼림한계선 부근에서는 주로 침엽수가 우세하다.

생태학 및 지리학에서 여러 유형의 수목 한계선이 정의된다.

고산 수목한계선은 나무가 자랄 수 있는 가장 높은 고도를 말한다. 그보다 더 높은 곳은 너무 추워서 또는 눈이 너무 오래 쌓여 나무가 자랄 수 없다.^[2] 북반구의 북쪽 사면은 남쪽 사면보다 그늘이 많기 때문에 눈이 녹는 데 시간이 더 오래 걸려 나무의 생장기간이 짧아지므로 수목한계선이 더 낮다.^[16] 남반구에서는 남쪽 사면의 생장기간이 더 짧다. 고산 수목한계선 경계는 갑작스럽지 않고, 일반적으로 아래쪽의 밀집된 숲과 위쪽의 나무가 없는 고산대 사이의 전이대를 형성한다.

북극 수목한계선은 나무가 자랄 수 있는 북반구에서 가장 북쪽의 위도이다. 더 북쪽으로 가면 일년 내내 너무 추워서 나무가 자랄 수 없다.^[21]

남쪽 수목한계선은 뉴질랜드 아남극 제도와 오스트레일리아 맥쿼리 섬에 존재하며, 연평균 기온이 5°C를 넘는 곳에서는 나무와 목본식물이 자라고, 5°C 이하인 곳에서는 자라지 않는다.^[27] 또 다른 수목한계선은 마젤란 아극림 생태계의 남서쪽 끝에서 존재하며, 이곳에서 숲은 아남극 툰드라와 합쳐진다.^[28]

5. 1. 주요 수종 (Wikitext 영어 문서의 내용 번역)

5. 2. 한국의 삼림한계선 부근 수종

6. 기후 변화와 삼림한계선

지구 온난화와 관련하여, 삼림한계선의 '''수직 이동'''(같은 장소에서 경계가 고도 방향으로 변화하는 것)과 '''수평 이동'''(같은 고도에서 경계가 주로 위도 방향으로 변화하는 것)으로 인해 생태계가 변화한다는 논의가 진행되고 있다. 실제로 과거 빙하기에 대규모의 삼림한계선 수직 이동·수평 이동이 발생했던 것이 알려져 있다.^[49]

기후변화로 인해 눈이 더 일찍 녹고 나무가 자라기에 좋은 조건이 되면서 노스캐스케이드 국립공원의 나무 한계선은 50년 만에 약 121.92m 이상 상승했다.^[13] 1940년대의 일련의 따뜻한 여름은 페어뱅크스 근처 언덕의 기존 나무 한계선 위에서 "상당수의" 가문비나무 묘목이 자리 잡을 수 있도록 하였다.^[8][9]

한국의 경우, 고산 지대의 삼림한계선 변화는 기온 상승에 민감한 한반도 고유종 및 희귀종의 서식지 감소 및 멸종 위협으로 이어질 수 있으므로, 지속적인 관심과 연구가 필요하다.

7. 기타

일본에서는 삼림한계선 이상 지역을 식생에 의한 복구가 어렵다는 점에서 특수 황폐지로 구분한다.^[49] 삼림한계선을 넘어서 자라는 식물을 고산식물이라고 한다. 교목의 끝부분이 더 이상 자랄 수 없게 되는 고도를 고목한계라고 한다.

참조

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_[2] 서적 Ecosystem Ecology Academic Press
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