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산불피해 예방, 피해지 송이소득보전, 한반도 산림생태계 복원방안
2022년 05월 14일 (토) 15:23:13 정찬남 기자 jcrso@naver.com
   
임학박사 정남철
     
 

한국의 대표 수종 소나무, 미래에도 소나무가 절대적 우점종이 될 수 없다.

소나무 임분(林分, Stand)은 토양이 비옥해지면, 기후변화로 산불에 취약해 쇠퇴한다.

소나무는 한반도 고유의 상록 침엽수로서 곧은 절개와 지조, 씩씩한 기상 등의 이미지를 가지고 있어 우리나라를 대표하는 나무이다. 오랜 세월 동안 먹거리, 건축재료, 땔감, 풍속 등으로 사용돼왔기 때문에 우리 민족 생활과 관련이 깊다(산림청, 2022).

아기가 태어났을 때 대문에 금줄 솔가지를 끼워 출생을 알리면서 외부인의 출입을 막았고, 조선 시대 왕족이 죽으면 황장목(몸통 속 부분이 누런 소나무)으로 관을 만들었다.

조선 시대 궁궐 축조 시에도 소나무만을 사용했다. 소나무의 '솔'은 '으뜸'을 의미해, 나무 중에 으뜸인 나무라는 뜻을 가진다. 줄기가 붉어서 ‘적송(赤松)’이라고 부르기도 하고, 주로 내륙 지방에서 자란다고 해서 ‘육송(陸松)’이라고 부르기도 하며, 여인의 자태처럼 부드러운 느낌을 준다고 해서 ‘여송(女松)’이라 부르기도 한다. 그러나 적송이라는 이름은 일본에서 유래된 이름이다. 한국의 옛 문헌에서 소나무를 적송이라 부른 예는 없다고 한다.

일본이 먼저 세계에 소개했기 때문에 영어 이름은 일본적송(Japanese red pine)으로 됐지만, 국립수목원에서 광복 70주년을 맞아 한국붉은소나무(Korean red pine)라는 이름을 새로 붙였다(위키백과, 2022).

소나무의 임상은 유기물이 쌓여 산성화되면 쇠퇴해간다. 임상에 쌓인 유기물이 분해되면서 부식산(Humic acid)을 생성하는데 이에 의해 토양이 산성화되면 균근균의 활력이 떨어져 양분 활동을 못하게 되기 때문이다.

수관이 울폐된 소나무 아래에서도 참나무과와 자작나무과 수종은 잘 자랄 수 있는데, 이는 소나무와 외생균근균을 공유하기 때문이다.

햇빛이 광보상점 이하로 차단되면 대부분의 수종들은 광합성을 할 수 없어 생존이 어렵지만, 외생균근균을 공유하는 이들 수종은 우점종인 소나무의 수관에서 합성한 광합성 산물을 근계의 외생균근이 흡수해 외생균근균을 공유하는 참나무류의 근계로 전달하기 때문에 햇빛이 부족한 곳에서도 살아갈 수 있게 한다.

참나무류는 스스로 광합성을 해 양분을 만들어 내는 자가영양생장(Autotrophic growth)을 해야 하지만, 이들은 햇빛이 광보상점 이하로 차단된 음지에서도 반자가영양(Semi-autotrophic)과 반종속영양(Semi-heterotrophic)처럼 소나무와 서로 공유하는 외생균근균의 도움을 받아 소나무의 양분을 탈취해 정상적인 생장을 할 수 있다. 결국 자신을 돌봐주던 소나무 임분을 영양실조에 빠지게 하여 결국 병들어 죽게 한다.

소나무 임분과 참나무 임분의 차이는 임상에 떨어져 쌓인 낙엽의 분해속도이다. 소나무 임분의 낙엽은 터펜타인유를 함유하고 있어 낙엽이 썩지 않고 오랜 시간 동안 임상에 온전한 상태로 남아있기 때문에, 낙엽의 분해로 인한 토양의 산성화를 지연시킨다. 따라서 외생균근균이 활력을 잃지 않아 오랫동안 소나무 임분이 유지될 수 있다. 그리고 소나무가 자라고 있는 산림토양의 토성도 소나무림의 건강성과 쇠퇴를 좌우하는 요인이다.

소나무 낙엽과 하층식생인 참나무류 낙엽이 분해되어 유기물 상태로 토양에 공급되면, 백두대간을 중심으로 동편의 통기성과 용탈이 비교적 용이한 풍화화강토(마사토)에서 자라는 소나무 임분은 낙엽분해로 생성된 부식산과 유기산이 유입되더라도 토양 밖으로 쉽게 유출돼 계류로 흘러가기 때문에 토양의 화학적 변화가 잘 일어나지 않는다.

이것이 동해안 지역의 소나무가 건강한 소나무림으로 장생할 수 있었던 요인이었다. 그러나 반대로 백두대간 서편의 평야 지대의 점토질 산림토양(황토)에서는 분해된 낙엽에 의해 생성된 부식산과 유기산을 점토의 흡착능력으로 잘 보유할 수 있고, 또한 식물이 이용할 수 있는 형태로 질소의 무기화가 이뤄져 산림토양이 산성화된다. 이렇게 산성화된 토양수가 분해돼 생성된 수소이온이 점토의 구성 핵인 규소, 알루미늄이온, 영양염류를 치환해 토양입자 밖으로 유출시키고, 토양입자 밖으로 유출된 알루미늄이온과 점토에 풍부한 산화철이온이 비료성분인 인산과 결합해 식물이 이용할 수 없는 형태로 부동화 된다. 토양산성화에 의한 영양염류 용탈, 인산의 부동화는 소나무의 양분결핍을 초래해 백두대간 서편의 소나무 임분이 빠르게 쇠퇴하는 원인이 됐다.

게다가 최근 100년간의 산업화와 화학비료의 사용으로 대기 중의 질소가 빗물로 강하해 질소의 과잉축적으로 이어졌고, 중국의 산업화로 인해 편서풍을 타고 밀려온 구름 속 질소산화물 역시 한반도 백두대간 서부지역의 소나무 쇠퇴에 큰 영향을 끼치고 있다. 산림토양 내 질소의 과잉축적은 외생균근균의 자실체 형성과 균사 분포 및 생장을 저해한다고 밝혀졌다(Wallenda & Kottke, 1998). 지하부 외생균근균의 군락구조에서도 영향을 받아 군락의 종 구성이 단순화된다(Lillescov et al. 2001, 2002). Lillescov et al.(2002)에 의하면, 알라스카 화이트가문비나무(Picea glauca) 임분의 지하부 외생균근균 군락이 질소농도에 의해 변화돼 단순화 됐다.

질소비료((NH4)2SO4)의 공급에 의해 외생균근 형성율과 균사 생장 량이 감소됐다(Menge et al., 1977; Tétrault et al., 1978; Arnebrant & Söderström, 1994). 12년 동안 질소비료를 총 1,200kg/ha (120kg/ha/year) 공급한 독일가문비나무 임분의 토양 내 외생균근균 균사 생산량이 비료를 사용하지 않은 지역보다 50% 감소했다(Nilsson and Wallander, 2003). 질소의 과잉축적은 외생균근균에 의해 영양소를 공급받는 소나무가 산성토양과 비옥한 갈색 산림 토양에서 쇠퇴해 가는 원인이다.

우리는 우리나라 대표 수종인 소나무를 떠나보낼 준비를 해야 한다. 붙잡고 싶어도 소나무는 우리를 기다려 주지 않는다. 소나무는 남벌, 전쟁, 산불, 산사태 등 교란되고 노출된 약산성 토양이나 약알칼리성 토양에 종자가 처음 유입돼 척박한 토양에서도 잘 성장했던 선구자였을 뿐이다. 이제는 그 소임을 다했다고 볼 수 있다.

토양 환경은 변하고 그에 따라 식생도 변화한다. 이것을 천이라 하는데, 소나무가 벌기령에 도달했을 때 벌채를 해 주면, 임상이 노출되고, 임상 층에 쌓여 있던 유기물이 교란을 겪어서 천이가 이뤄지기 전에 다시 소나무가 생장하기 적합한 토양조건으로 바뀔 수 있다. 지속적이고 반복적인 벌채와 조림을 통해서 소나무는 영속하는 것이다. 소나무는 독립수로 생장하면 800년까지도 살아갈 수 있지만, 임분에서 집단으로 생장하는 경우에는 쇠퇴를 막을 수 없다.

소나무 임분이 문화재이거나 장생림으로서 보존해야 할 가치가 있어 살리고 싶다면 낙엽을 걷어내서 토양으로 부식산과 유기산이 유입되는 것을 막아야 하고, 산성화를 방지하기 위해 수산화칼슘 즉, 소석회(Ca(OH)2)를 시용해 산도를 약산성과 중성 토양을 유지해야 하며, 하층의 활엽수를 제거해서 낙엽의 부식에 의한 토양 산성화를 막아야 한다. 그렇지 않다면 벌채와 조림을 순환해 지속 가능한 임지의 생산성을 유지하는 시업을 통해 목재 생산림으로 유지하는 것이 더 건강한 소나무 임분을 유지하는 방법일 것이다.

기후 온난화가 자연 및 인간 시스템에 미치는 영향은 전 세계적으로 점점 더 가시화되고 있다. 예를 들어, 지구 최고 기온에 대한 과거 연간 기록 갱신이 거의 매년 발생하는 것으로 보이며, 1880년 이후 가장 더운 5년은 모두 2005년 이후에 발생했다.

우연히도 기록상 가장 더운 해인 2015년은 미국에서도 산불로 소실된 산림면적의 기록을 깼다(Harvey, 2016). 과학자들은 기후변화가 산불의 주요 원인이라는 것을 점차 인식하고 있다.

최근 수십 년 동안 미국 서부 전역에서 증가한 산불 발생은 광범위하게 확산된 산림의 쇠퇴, 탄소배출량 증가, 대기질 저하, 과도한 화재 진압 비용이 기여했다고 한다. 그러나 이러한 요인들에 더불어 기온상승 및 비가 오지 않는 건조한 기후는 산불 시즌에 산림의 임상을 건조시켜 보다 유리한 화재 환경을 만들었다.

인간이 야기한 기후 변화가 1970년대 이후로 산림의 건조 증가의 절반 이상을 야기했고 1984년 이후 산불 면적은 두 배로 늘어났다. 1984년부터 2015년까지 26년간의 미국 서부의 산불 발생면적과 임상 유기물(연료)의 경도(건조정도)간의 상관분석 결과, 연료의 경도가 증가할수록 산불 발생면적이 증가했다(Abatzoglou & Willams, 2016).

최근 산불이 증가하는 원인은 소나무 때문이 아니라 인위적인 환경재앙인 기후변화(기온상승과 건조)로 인한 것이다. 활엽수의 낙엽은 습도가 높은 여름철에 빠르게 부식돼 유기물화 되고, 겨울에 내린 강설의 습기를 함유하기 때문에 산불이 심각하게 퍼지지 않는다. 그러나 소나무 임분의 경우, 겨울철에는 강설량이 충분해 산불을 예방할 수 있으나 소나무의 낙엽은 잘 썩지 않아서 강설이 녹아 생긴 수분을 흡수하지 못한다.

소나무의 솔잎에 함유된 터펜타인유는 수관화를 확산시키기까지 한다. 또한, 환경재앙인 질소의 과잉축적으로 수관부의 솔잎 생장이 감소해 소나무 수관 층의 피도가 낮아져 햇빛이 소나무 임상에 직접 들어오면서 지온이 상승하게 되고, 연료의 경도(건조도)가 증가해, 작은 불씨에도 임상의 솔잎에서 쉽게 산불이 발생한다.

현대사회를 유지하는 화석연료로 인한 인위적인 환경재앙으로 우리나라를 대표하는 소나무는 사라져 가는 것이다.

산불은 임상 층에 쌓인 썩지 않은 두꺼운 낙엽 층을 가지고 있는 소나무 임분에서는 산림생태계에서 산림건강성을 유지하고, 활엽수림으로 천이되기 위해 일어나는 극단적인 토양비옥화를 위한 자연현상이기도 하다.

생태계 내에서 식물의 생명을 불태우고 동물을 위험에 빠뜨리는 화재가 생태학적 건강을 증진할 수 있다는 것은 관념에 어긋나는 것처럼 보일 수 있다. 그러나 산림생태계에서 산불은 자연스러운 현상이며 자연은 그 존재와 함께 진화해 왔다.

산불로 인해 산림생태계는 임상층에 퇴적돼 썩지 않은 유기 물질이 제거되기 때문에 주기적인 산불의 이점을 누리고 있다. 일부 동식물 개체군은 화재가 생존과 번식을 위해 필요하다.

잘 썩지 않는 낙엽이 임상에 쌓이면 토양 내의 생명체가 영양분에 접근하는 것을 방해하거나, 땅속에서 서식하며 토양을 이롭게 하는 미생물과 소동물이 토양에 접근하는 것을 막을 수 있다. 더욱이 산불에 의해서 연소된 물질에서 방출된 영양소는 산불이 없이 천천히 부식했을 때보다 더 빨리 토양으로 되돌아간다. 이러한 방식으로 산불은 토양 비옥도를 증가시킨다.

이는 수 세기 동안 산림에서 농업을 하는 화전민들이 이용하는 약탈적 농업 방식이었다(National geographic, 2020). 그러나 우리나라는 60·70년대 화전을 금지하면서 산림청은 그에 상쇄하는 송이 소득으로 보전해 주었기 때문에 매년 봄마다 화전민에 의해 발생하던 산불을 예방하고 산림생태계를 온전히 보전할 수 있었던 것이다.

50여 년 전에 시작된 정책으로 송이가 생산되는 국유림을 지역민에게 대부해 송이채취 소득으로 화전에 의한 농업소득을 상쇄해 주는 정책으로 우리나라 산림이 아직까지 이만큼 보호되고 있는 것이다. 이것이 자유민주국가에서 민본 위주 정책의 살아있는 표본이자 성공한 민관 상생 산림정책이지 않겠는가!

모든 산불의 원인을 소나무 식재에 있다고 보는 것은 매우 근시안적인 판단이다. 필자도 한반도의 산림이 한반도 원 생태계로 복원했으면 하는 바람을 항상 가지고 있고, 항상 그렇게 주장을 하고 있다. 그러나 그곳에서 살아가는 지역민에게는 소나무 임분은 송이를 생산해 일 년의 소득을 가져다주는 생존 인프라인 것이다. 심미안적으로 아름다운 경관과 자연만을 즐기는 도시민에게는 산림이 종 다양성이 풍부한 가장 이상적인 생태계 플랫폼으로 남아주기를 염원해 활엽수 극상림으로 복원을 원하는 것이겠지만, 산림청, 환경운동가, 임업인, 지역주민, 지자체 간 서로 상충된 의견대립으로 마음에 골만 깊어지고 있다.

필자는 여기서 산불피해를 예방하고, 임가의 송이 채취 소득을 보전하며, 산불피해지를 친환경적으로 복원해 지속 가능한 종 다양성을 유지할 수 있는 복원 방법을 제시하고자 한다. 1) 산불피해지의 5부 능선 이상은 토양이 척박하므로 소나무류로 식재해 송이 채취를 위한 산림으로 복구하고 2) 산불로 인해 영양분이 보충된 5부 능선 아래와 계곡부는 능이균이 접종된 참나무과, 자작나무과 수종으로 복구해 산불 예방과 산불로 인한 거주지와 국가기간시설, 문화재 등을 보호한다. 이곳에서 생산되는 능이버섯은 송이버섯 가격과 맞먹는 고소득 버섯이므로 송이 발생 면적이 줄어든 지역민의 소득을 상쇄시켜 줄 것이다. 3) 참나무류로 복구된 5부 능선 아래와 계곡부의 활엽수림대는 산림 기후대별의 활엽수림 극상림으로 장기간에 걸쳐 복원해 한반도 원시 산림생태계로 복원시켜야 한다.

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