자생식물 종자의 관리를 위한 시드존의 설정과 기후 특성 분석
Delineation and climate characterization of seed zones for native seed management in South Korea
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초록
생태계 복원의 성패는 자생식물 종자의 확보와 적절한 활용에 크게 좌우된다. 최근 기후변화와 유전적 부적응 가능성이 증가함에 따라, 복원용 종자의 원산지(provenance)와 환경 적합성을 고려한 과학적 관리체계의 수요가 전 세계적으로 높아지고 있다. 그러나 국내에서는 아직까지 복원용 종자를 효율적으로 수집·관리할 수 있는 통합적인 시드존 체계가 마련되어 있지 않다. 본 연구는 남한 전역을 대상으로 복원용 종자 수집 및 관리, 생산체계 구축에 활용 가능한 시드존을 설정하고, 각각의 시드존이 지니는 기후적 특성과 미래 변동 양상을 정량적으로 분석하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위하여 행정구역(164개 시군), 지형 및 고도, 수계, 생태권역을 통합하여 총 15개의 시드존을 설정하였으며, 기상청 MK-PRISM v2.1(현재: 2000~2019)과 SSP3-7.0 시나리오(미래: 2041~2060)의 1 km 해상도 남한 상세기후 격자를 활용하여 주요 6개 생물기후변수(BIO1, BIO6, BIO7, BIO12, BIO15, BIO17)를 분석하였다. 시드존 간 기후적 차이는 PERMANOVA와 선형판별분석(LDA)을 통해 검정하였다. 분석 결과, 설정된 15개 시드존은 현재 기후조건에서 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(R2=0.6453, p<0.001), 선형판별분석에서도 각 시드존은 뚜렷한 기후적 구분성을 나타냈다. 이는 본 연구의 시드존이 복원용 종자의 환경 적합성을 확보하기 위한 과학적 공간 단위로서 타당함을 보여준다. 기후변화에 따른 미래 기후 예측에서는 연평균기온(BIO1), 최한월 최저기온(BIO6), 연누적강수량(BIO12) 등이 전 시드존에서 유의하게 증가하였으며, 특히 중북부내륙산야(SZ01)와 중동부해안(SZ11)은 6개 변수 중 4개 변수에서 사분위수범위(IQR)가 현재와 미래가 겹치지 않는 ‘질적 변동’을 보였다. 본 연구에서 구축된 시드존은 복원용 종자의 행정적·공간적 관리단위로 활용될 수 있으며, 국내 복원용 종자의 수집·생산·비축체계 마련과 효율적 공급망 구축을 위한 정책적 기초자료를 제공한다. 또한 시드존 간 기후 유사성 분석은 종자 수급 부족 시 유사 기후 시드존 간 제한적 교차 활용의 근거로 활용될 수 있다. 다만 본 연구는 국립공원·보호지 역과 같이 좁은 공간에서 높은 기후·지리·유전적 특수성을 보이는 지역을 세분화하지 못한 한계가 있으며, 향후 보호지역 중심의 미세 시드존(micro seed zones) 설정과 식물 종별 유전적 거리 연구가 필요하다.
Abstract
The availability and proper use of native plant seeds are essential for effective ecological restoration in the face of rapid climate change. This study established practical seed zones for South Korea to aid in seed collection, management, and production, while also analyzing their current and future climatic characteristics. We delineated 15 seed zones based on administrative boundaries, topographic features, and ecological regions. Using six key bioclimatic variables derived from a 1-km climate dataset (current: 2000-2019; future: SSP3-7.0, 2041-2060), we conducted evaluations using PERMANOVA and Linear Discriminant Analysis. The analysis revealed significant climatic differentiation among seed zones (R2=0.6453, p<0.001). Projections indicate that the North Central Hilly (SZ01) and East Central Coastal (SZ11) zones will experience notable qualitative climatic changes, underscoring their susceptibility to climate change. These results serve as a foundation for prioritizing the collection of genetic resources and developing adaptive seed-sourcing strategies. Future work should focus on refining micro-scale seed zones and incorporating species-level genetic information.