방형구법과 우점종
본문운동장 가장자리의 풀밭에 1 m × 1 m 틀 10개를 무작위로 놓고, 틀마다 토끼풀, 질경이, 민들레를 세고 덮은 넓이를 어림했다. 토끼풀은 포기가 가장 많았고 땅을 가장 넓게 덮었다. 그런데 민들레는 수는 적어도 큰 잎을 펼치고 있었고, 질경이는 틀 여기저기에 고르게 흩어져 있었다. 수가 많은 풀, 넓게 덮은 풀, 여기저기 흔한 풀 가운데 어느 것을 이 풀밭의 대표로 보아야 할까?
4.1.1세 가지 잣대
넓은 풀밭의 풀을 모두 셀 수 없으므로, 일정한 넓이의 틀인 방형구를 여러 곳에 놓고 그 안을 조사해 전체를 어림한다. 틀을 놓는 자리는 무작위로 정해야 조사하는 사람이 눈에 띄는 곳만 고르는 치우침이 생기지 않는다. 각 종에 대해 세 가지를 잰다. 단위 넓이당 개체 수인 밀도, 그 종이 나타난 틀의 비율인 빈도, 그 종이 땅을 덮은 넓이의 비율인 피도이다. 밀도는 얼마나 많은지, 빈도는 얼마나 고르게 퍼져 있는지, 피도는 얼마나 넓게 차지하는지를 나타낸다.
각 종의 상대 밀도, 상대 빈도, 상대 피도는 그 종의 값을 모든 종의 값의 합으로 나눈 백분율이다. 세 상대값을 더한 중요치가 가장 큰 종을 그 군집의 우점종으로 정한다. 중요치의 합은 모든 종에 대해 300이다.
한 가지 잣대만 쓰면 결론이 치우칠 수 있다. 개체가 작고 많은 풀은 밀도가 높아도 땅을 조금만 덮을 수 있고, 덩치가 큰 풀은 수가 적어도 넓게 덮는다. 세 상대값을 더한 중요치는 수, 퍼짐, 차지하는 넓이를 함께 반영하므로, 군집에서 가장 큰 영향을 주는 종을 정하는 데 쓴다.1
4.1.2틀의 크기와 수
방형구가 너무 작으면 큰 식물 한 포기도 다 들어가지 않고, 너무 크면 세는 데 오래 걸린다. 풀밭은 1 m 안팎, 숲의 나무는 10 m 안팎의 틀을 쓴다. 틀의 수를 늘려 가며 새로 나타나는 종의 수를 기록하면, 틀을 더 놓아도 새 종이 거의 늘지 않는 지점이 생긴다. 그 정도면 군집의 종을 충분히 조사한 것으로 본다. 풀밭에서 숲 가장자리로 환경이 바뀌는 곳에서는 틀을 일정한 간격으로 한 줄로 놓는 띠 조사를 하면 종의 변화가 드러난다.
4.1.3예제 풀이
그림 1의 자료로 토끼풀의 밀도, 빈도, 피도와 세 상대값을 구하고 중요치를 계산하여라. 민들레의 빈도가 상대적으로 높은 것은 무엇을 뜻하는가?
토끼풀의 밀도는 \(60/10 = 6\) 포기/m², 빈도는 \(8/10 = 0.8\), 피도는 \(3.0/10 = 30\)%이다. 상대 밀도는 \(60/100 = 60\)%, 상대 빈도는 \(8/(8 + 6 + 4) = 8/18 \approx 44.4\)%, 상대 피도는 \(3.0/5.0 = 60\)%이다. 중요치는 \(60 + 44.4 + 60 = 164.4\)로 세 종 가운데 가장 커 우점종이다.
민들레는 개체 수가 전체의 10%이지만 상대 빈도는 22.2%로 두 배 넘게 높다. 민들레가 한곳에 모여 있지 않고 풀밭 여기저기에 띄엄띄엄 퍼져 있다는 뜻이다. 바람에 날리는 씨앗이 넓게 퍼지는 민들레의 성질과 맞는다. 즉 방형구 조사는 밀도, 빈도, 피도를 함께 재어 각 종이 군집에서 차지하는 모습을 여러 면에서 보여 주고, 그 합인 중요치로 우점종을 정한다.
아래 탐구 카드에서 방형구를 놓아 식물 군집을 조사하고, 중요치로 우점종을 정해 보자.
- 방형구법은 1890년대 미국의 생태학자 클레먼츠와 파운드가 초원의 식생을 조사하며 체계화했다. 오늘날에는 드론으로 찍은 사진을 격자로 나누어 넓은 지역의 피도를 한꺼번에 어림하기도 한다.
방형구법은 무작위로 놓은 일정한 넓이의 틀 안을 조사해 군집 전체를 어림하며, 각 종의 밀도, 빈도, 피도를 잰다. 세 값을 모든 종의 합에 대한 상대값으로 바꾸어 더한 중요치가 가장 큰 종이 우점종이고, 빈도처럼 한 값이 유난히 높으면 그 종의 퍼진 모습을 알려 준다. 처음 질문의 풀밭은 중요치 164.4인 토끼풀이 우점종이다.