대홍수 이후 섬진강 전역에 대한 식생 파괴 요인 분석 - 하도 지형, 수문 특성, 그리고 식생 군집을 중심으로

초록

2020년 8월, 한반도 남부를 강타한 폭우는 이틀 간 515mm에 달하는 강수량을 기록하며 대홍수를 발생시켰다. 이로 인해 하천 식생 군집의 상당 부분이 교란되었고, 본 연구에서는 섬진강 전역을 대상으로 하천 식생 파괴의 환경적 요인을 파악하였다. 구체적인 연구 목적은, 식생 교란을 설명하는 최적의 공간 스케일 (공간 단위)을 파악하는 것과 종속변수로서의 식생을 설명하기 위해 독립변수로서 투입한 식생이 가지는 중요성을 강조하는 것이다. 분산요소분석 (Variate Component Analysis) 결과, 하도 주변 지형을 기준으로 구분한 공간 단위 (3-25 km)와 직선 유로 공간 단위 (1 km)가 식생교란율을 잘 설명하였다. 물론 공간 단위 그 자체가 식생 교란과 직접적인 관계가 있지는 않기 때문에, 하도 주변 지형에 따라 변이하는 수문 변수 2개 (전단응력, 비에너지)와 직선 유로 공간 단위에서 식생 변수 2개 (기존 버드나무류 피복률, 기존 초본류 피복률)를 다층모델링 (Multilevel Modeling, MLM) 분석에 투입하였다. MLM 결과, 수문 변수와 기존 식생 피복률은 모두 홍수로 인한 식생 교란과 관련이 깊었지만, 교란된 식생 종류에 따라서 세부적인 관계는 상이하였다. 먼저 홍수 전 버드나무류가 많을수록 버드나무류 교란율과 초본류 교란율은 모두 낮았지만, 홍수 전 초본류 피복도는 초본류 교란도만 저감시켰다. 수문 변수의 경우, 하천 바닥에서 작용하는 힘인 전단응력은 버드나무류 교란율과 초본류 교란율 모두와 관계가 깊었지만 수목 줄기에 작용하는 힘인 비에너지는 버드나무류 교란율과만 관련이 깊었다. 본 연구 결과는 생태 모델링을 진행함에 있어 적절한 공간단위를 선정하는 것이 중요하며, MLM을 통한 다중스케일적 분석이 필요할 수 있음을 보여준다. 또한 하천 관리 방안 수립에 있어 평상시 하천 식생의 존재가 홍수 발생 시 가지는 생태적 의미, 그리고 자연적, 인위적 수위 상승 (비에너지의 증가)이 하천 교란에 구체적으로 어떤 영향을 줄 수 있는지 밝혔다는 데 의의가 있다