숲가꾸기 표준지

왜 배우는가: 숲가꾸기 설계는 대상 임분의 밀도와 크기를 알아야 시작할 수 있어 표준지 조사가 설계보다 앞선 단계이다. 대상 면적이 넓어 전부 조사할 수 없으므로 표본조사의 원리를 이해해야 설계량 산정 과정을 설명할 수 있다. 이 개념은 1교시 용어형과 3교시 논술형에서 함께 출제되어 정의와 절차를 같이 준비해야 한다.

출제 이력: 제134회 1교시 3번, 제125회 3교시 1번, 제99회 1교시 10번, 제92회 1교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

숲가꾸기 표준지는 숲가꾸기 대상 임분의 상태를 대표하도록 임지 안에 설정하는 조사 구역이다. 답안 첫 줄에는 이 정의를 쓰고, 조사 자료로 간벌과 가지치기 같은 숲가꾸기 설계량을 산정한다고 덧붙인다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

• 임분은 수종, 연령, 밀도가 대체로 같은 숲의 단위이다. 표준지는 이 임분 단위로 설정하므로 임분을 나누는 기준을 먼저 세워야 한다.
• 표준지는 전체 면적의 일부만 조사하여 임분 전체의 값을 추정하는 표본 구역이다.
• 원형표준지는 중심점에서 일정 반지름 안의 임목을 조사하는 원형 구역이며, 반지름만 재면 면적이 정해진다.
• 격자 배치는 지형도 위에 일정 간격으로 격자를 그리고 교차점마다 표준지를 두는 배치 방식이다.
• 흉고직경은 가슴 높이에서 잰 나무 줄기의 직경이며, 임분 밀도를 계산하는 기본 자료이다.
• 입목 본수는 표준지 안에 살아 있는 나무의 개수이며, 면적당 본수로 환산하여 설계에 쓴다.
• 설계표준지는 실시설계 단계에서 사업 대상지의 설계 자료를 얻기 위해 설정하는 표준지이다.

2. 개념 풀이

정식 정의는 앞 절의 한 문장과 같다. 숲가꾸기 표준지는 임분 전체를 전수 조사하지 않고 일부를 표본으로 골라 측정한 뒤, 그 결과로 임분 전체의 평균적 상태를 추정하는 표본조사 방법이다. 따라서 표본이 임분을 대표하지 못하면 설계량 전체가 틀어지므로, 표준지의 배치와 측정 절차가 답안의 핵심이 된다.

원리는 면적 비율에 있다. 임분 전체의 값은 표준지 값을 면적 비율로 환산하여 얻는다. 표준지에서 측정한 본수를 헥타르 단위로 바꾸려면 1ha가 1만㎡라는 점을 이용한다. 식으로 쓰면 다음과 같다.

$N_{ha} = \frac{n}{a} \times 10000$

N_{ha}는 헥타르당 본수(본/ha), n은 표준지 안 입목 본수(본), a는 표준지 면적(㎡)이며, 10000은 1ha를 제곱미터로 환산한 값이다. 이 식은 표준지가 임분을 골고루 대표한다는 전제 위에서만 성립하므로, 표준지 배치 원리가 식의 전제가 된다.

표준지를 임분에 배치하는 방법은 크게 무작위 추출과 체계적 배치로 나뉜다. 무작위 추출은 모든 위치가 선택될 확률을 같게 하여 편향을 줄이는 방법이고, 체계적 배치는 격자 교차점에 일정 간격으로 표준지를 두어 현장 이동을 줄이는 방법이다. 숲가꾸기 실시설계에서는 지형도 위 격자 교차점에 표준지를 두는 체계적 배치가 실무에서 많이 쓰인다.

표준지의 형태는 원형과 사각형이 있다. 원형은 중심점과 반지름만 정하면 구획이 되어 현장 측정이 간단하고, 사각형은 임지 경계와 맞추기 쉬운 장점이 있다. 어느 형태를 쓰든 중심점의 위치를 정확히 기록해야 같은 표준지를 다시 찾을 수 있다.

측정 대상은 임목의 수, 흉고직경, 수고 등이며 이 값들로 임분의 밀도와 생장 상태를 판단한다. 밀도가 높으면 간벌이 필요한지 검토하고, 직경 분포가 한쪽으로 치우치면 선목 기준을 달리해야 한다. 측정값은 표준지마다 따로 기록하여 임분 전체를 추정하는 자료로 쓴다.

• 표본조사는 모집단의 일부를 조사하여 전체 특성을 추정하는 조사 방법이다.
• 대표성은 표준지가 임분의 수종 구성, 밀도, 직경 분포를 실제 임분과 같은 비율로 담고 있는 성질이다.
• 계층화 추출은 임분을 연령, 수종, 경사, 표고 등으로 먼저 나눈 뒤 각 층에서 표준지를 뽑는 방법이다. 임상이 다른 숲을 분리하여 조사 효율을 높이는 데 쓴다.
• 집락 추출은 서로 가까운 표준지를 하나의 집락으로 묶어 뽑는 방법이다. 집락 안의 표준지가 가까워 이동 거리가 짧으므로 조사 효율이 높다.

3. 등장 배경과 필요성

숲가꾸기는 조림 뒤 임목이 과밀해져 생장이 떨어지는 것을 막고, 남기는 나무의 생육 공간을 넓혀 목재 품질과 임분 안정성을 높이려고 실시하는 사업이다. 이를 설계하려면 대상지에 나무가 얼마나 있고 어떤 크기로 자랐는지를 먼저 알아야 하므로 임분 조사가 설계보다 앞선다.

대상 임분의 면적이 넓어 모든 나무를 측정하는 전수 조사는 비용과 시간이 지나치게 든다. 그래서 표준지를 설정하여 일부만 측정하고, 그 결과를 면적 비율로 임분 전체에 확대한다. 표준지 조사가 숲가꾸기 설계량 산정의 출발점이 되는 이유가 여기에 있다.

숲가꾸기 사업은 「산림자원의 조성 및 관리에 관한 법률」에 따라 추진된다. 설계 단계에서 얻은 표준지 자료는 사업 면적과 사업량, 사업비 산정의 기초가 된다. 같은 표준지를 사업 전후에 다시 조사하면 숲가꾸기 효과를 수치로 비교할 수 있으므로, 표준지는 설계와 사후 평가를 잇는 자료 역할도 한다.