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교육

수생식물 이야기
수생식물 이야기
관리자2010-04-26

물이 좋아! 수생식물 이야기

김 성 식 선생님

  1. 야생의 수생식물

많은 수생식물은 물에 완전히 잠겨있거나 수면에 뜬 채로 자란다. 땅속에 뿌리를 내리고 잎과 꽃을 수면에 띠우는 식물을 부엽성 식물이라 하며 육지 에서는 잘 자라지 못하고 수 환경에 많은 영향을 받는다.

물과 육지의 경계에서 자라는 식물의 정수성 식물이라고 하며 수표면 위로 잎과 줄기가 뻗는다. 정수성 식물은 대체로 짧은 기간의 가뭄과 침수 환경에 잘 적응할 수 있다. 침수성 식물은 지상부가 물에 완전히 잠겨있고, 부유성 식물은 수표면이나 수중에 떠다닌다.

수생식물은 일반적을 관다발 식물(양치식물 이상의 고등식물) 중에서 물에서 자라는 식물로, 자신의 생활사 중에서 적어도 한 시기는 물 속에서 자라는 초본(풀)식물을 말한다.

가. 정수성(emergent hydrophytes)

부들, 애기부들, 꼬마부들, 흑삼릉, 질경이택사, 보풀, 벗풀, 소귀나물, 나도겨풀, 줄, 갈대, 달뿌리풀, 올방개, 물꼬챙이골, 매자기, 송이고랭이, 큰고랭이, 창포, 사마귀풀, 물옥잠, 물달개비, 골풀, 나도미꾸리낚시, 미나리, 개고추풀, 뚜껑덩굴, 수염가래

나. 부엽성(floating-leaved hydrophytes)

네가래, 애기가래,가는가래, 자라풀, 물여뀌, 남개연, 가시연, 연, 마름, 노랑어리연, 어리연, 수염마름

다. 침수성(submerged hydrophytes)

새우가래, 솔잎가래, 대가래, 좁은잎말, 말즘, 민나자스말, 나자스말, 물질경이, 나사말, 검정말, 붕어마름, 이삭물수세미, 물수세미, 구와말, 통발

라. 부유성(free-floating hydrophytes)

생이가래, 개구리밥, 좀개구리밥

 

  1. 수생식물의 특징

수생관속식물들은 완전히 침수되거나 또는 건조 시 완전히 노출되어지는 수위의 변동에 적응하여 심한 형태적 변이성을 보이고 있다. 즉, 많은 종류의 수생관속식물들이 처음에는 수중에서 발아가 되었다고 하여도 침수된 상태로서의 생존기간과 중간 정도만 수면 위로 나오게 되는 상태, 때로는 완전한 육상형태(land form)로서의 생육기간을 지나게 된다. 따라서 수생관속식물들은 급격한 생육환경의 변화에 적응할 수 있도록 형태적으로 유연해야 한다. 다양한 생육조건에 대한 형태적 유연성은 수생관속식물들이 많은 이명과 변종을 가지게 된 이유이다 (Fassett, 1957).

가. 형태적 유연성

“Hippuris syndrome”으로 알려진 수생관속식물의 형태적 유연성(phenotypic plasticity)은 진화적으로도 매우 중요하며(Cook 1968 1978, Tomlinson 1983), 수생관속식물의 대부분은 분류체계상의 위치에 관계없이 수중에 적응된 공통적인 형태적 특성을 보유하고 있게 된다( Arber 1920, Sculthorope 1967, Ogden 1974, Tomlinson 1983). 수생식물들은 이러한 특징으로서 수중엽이 잘게 갈라지고, 표피세포는 매우 얇고, 각피층이 없고, 때로는 엽록체가 있으며, 엽육의 분화는 일어나지 않는다. 또 수생관속식물의 어느 부위든 기체가 들어있는 공극계가 망상으로 발달되어 있어서, 이러한 세포간극은 유조직의 많은 부분을 차지하며 통기조직(aerenchyma)이라 불리운다. 통기조직을 이루는 공극이 차지하는 비율은 수생식물 체적의 30-60%에 이르고 식물의 종류, 기관의 크기, 식물의 성숙 정도에 다라 변화한다. 이러한 통기조직이 수생관속식물의 잎, 줄기, 뿌리의 단면에 나타나는 모양, 크기, 분포 양상은 종에 따라 고유하다고 알려져 있다(Sculthorpe 1967).

나. 통기조직

Aston(1977)은 사초과와 화본과 식물의 경우에 이들 중에서 물가에 생육하고 있는 종류들을 수생관속식믈에 포함시키는 기준이 애매함을 논의한 바 있다. 그녀는 수생관속식물은 일차적으로 수중환경에 적응된 확실한 형태(즉, 습성과 구조)를 가지고 있어야 된다고 강조하였다. 이러한 관점에서 그녀는 화본과와 사초과의 식물로서 습생식물(wetland plants 또는, semiaquatics)인 것은 수생관속식물에서 제외시키자고 제안하였으나, 이에 대한 확실한 기준은 제시하지는 못하였다. 이러한 문제는 통기조직의 유무를 기준으로 하여 해결될 수 있는 것으로 보인다. Ogden(1974) 은 줄기 등의 황단면적의 50% 이상이 통기조직화 되어 있는 종류만을 수생관속식물의 범주에 포함시킬 것을 제안한 바 있다.

수생관속식물의 통기조직은 단순한 세포간극이나 유관속 내의 공강 (xylem lacunae)과는 구별되어진다. 즉, 수생관속식물의 통기조직이라고 하면, 피층의 유조직 내에 발달하는 1차조직을 일컫는 것이다(Fahn,1982). 목부공강이나 수층에서 2차적으로 유도되어질 수 있는 세포간극(launae)과는 형태발생학적으로 다르다(Esau 197, Kawawe and Whitmoyer 1980).

 

다. 생육환경

수생관속식물의 생육환경을 보면 육상식물에 비하여 온도나 수분의 변동은 작지만 물과 지반의 물리화학적 특성과 함께 용해염류, 영양분, 색깔, 투명도의 변화는 고도나 위도에 관계없이 심하다. 또, 해수인가 담수인가, 유수계(lotic system)인가 정체수계(lentic system)인가에 따라서도 큰 차이를 보이게 된다(Townsend 1980). 이렇게 보면 수생관속식물은 수중이라는 환경에 적응하기 위하여 형태 기능적으로 적응되어 왔지만, 한편으로는 수중환경의 변화에 매우 민감하게 반응하고 있는 것이다.

  1. 현재 우리나라에서 서식하는 수생식물의 종류

한국식물연구회에 따르면 국내에서 자생하는 수생식물은 180여종에 이른다고 한다. 그러나 확실히 연구되어진 자료는 그다지 많지 않고, 주로 수초회사나 조경회사들에 의해 연구되어져 있는 상황이다.

4 .수생식물이 우리에게 미치는 영향

수생식물은 수중의 영양염류를 제거해 수질을 정화하고, 어류와 동물성 플랑크톤 등 각종수생식물의 산란 및 서식공간을 제공한다. 오염된 물을 식물로 어느 정도나 정화시킬 수 있을까 라는 질문은 수생식물에서 빼놓을 수 없는 연구대성이다. 우리나라의 경우에는 수도권 상수원의 수질을 개선하기 위해 2000만 수도권 주민의 식수원인 팔당호에 인공 수초섬을 국내 처음으로 설치하였다. 그 예산만 2억원이었다고 한다. 경기도 광주군 퇴촌면 오리 경안천 상류에 이 인공 수초섬을 만들어 띄웠는데 그 규모는 가로41.5m, 세로 64.8m의 사각형 부상구조물로 갈대, 줄, 애기부들, 달뿌리풀 등의 수생식물의 식재 되었다. 인공 수초섬이 특히 물을 썩게 만드는 주범인 질소, 인 등 부영양화 물질을 제거하는 데 효과가 있는 것으로 밝혀져 수질정화의 새로운 대안으로 떠오를 전망이다 즉 수생식물은 자연필터의 역할을 한다고 보면 된다.

국내 최초 팔당호 인공 풀 섬 수심1~1.5m에서 잘 자라는 침수식물은 수중 생태계를 유지하고 물을 깨끗하게 하는 데 필수적인 기능을 담당한다. 광합성을 통해 대량의 산소를 물 속에 방출하고 조류의 번식을 제한하며 물속에 뻗은 가느다란 잎은 어류의 번식처로 활용된다. 부유식물은 조경적가치가 높고 물속으로 투과하는 빛의 양을 줄임으로써 조류의 발생을 억제한다.

수면 아래로 수염뿔이가 발달한 부엽식물을 물속의 뿌리로 유기물 등 영양분을 흡수하고 잎은 수중산소를 만드는 역할을 한다. 조경적가치가 높은 정수식물을 수생곤충의 서식처를 제공하는 등 생태계 유지에 중요한 역할을 한다. 이 가운데 수질정화 능력이 탁월하며 겨울철에도 죽지 않고 견디며 높은 생장력과 활용도를 갖춘 수생식물은 10여종에 불과하다.

수생식물의 수질정화능력에 대한 과학적인 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 미국이나 독일 등지에서는 이미 1960년대부터 수생식물을 이용한 물의 정화능력에 대한 연구가 시작되어 자연정수처리 시스템 개발 등의 실용화 작업을 하고 있지만 우리는 아직까지 자세한 실험조차 미흡한 실정이다.

질소. 인 정화에 탁월하여 수질 정화식물로 많이 이용되는 꽃창포, 박하, 이삭물수세미. 큰피막이. 부들, 노랑어리연꽃. 생이가래 등 7종을 대상으로 한국수생식물연구회가 실험한 결과에 따르면 수소이온농도(PH)의 중화력은 박하가 가장 높았고 큰피막이가 가장 낮았다고 한다.

  1. 연못 속 식물

○ 물풀의 종류

가. 정수식물 : 물가 가까운 곳에서 수심 0.5~1m쯤 되는 곳에 발달하는 식물로 땅 속 줄기가 발달하여 흙 속에서 옆으로 뻗어 있는 식물이다. 갈대, 부들, 줄, 보플 등이 있다.

나. 부유(부수)식물 : 수면에 떠서 사는 식물이다. 부유식물은 뿌리는 수염뿌리이며 수중에서 양분을 흡수할 수 있도록 뿌리가 발달되어 있다. 개구리밥, 좀개구리밥, 생이가래, 부레옥잠, 통발 등이 있다.

다. 침수식물 : 물속에 모두 잠겨서 사는 식물이다. 뿌리, 줄기, 잎을 구별할 수 있으며 줄기에 공기구멍이 있다. 붕어마름, 검정말, 물수세미, 나사말 등이 있다.

라. 부엽식물 : 뿌리는 물 밑에 있고 잎은 수면에 떠있는 식물이다. 대체로 잎이 크다. 마름, 수련, 어리연꽃, 물달개비 등이 있다.

○ 연못 속의 식물

① 부레옥잠
여름에 연보라색 꽃을 피운다. 잎자루가 발달하여 물 위에 떠서 살 수 있으며 뿌리는 유기물 흡수력이 뛰어나 물을 맑게 한다. 여름에는 포기 번식을 하며 겨울에는 종자 번식을 한다. 녹조류의 생장을 저해하는 식물이다.

② 개구리밥
개구리밥은 엽상체와 물 속 뿌리로 구성되어 있다. 7~8월에 아주 드물게 꽃이 핀다. 개구리와 직접적 관계는 없다.

③ 생이가래
늪이나 연못에 살며 잎의 일부가 뿌리처럼 변해 물 속의 양분을 빨아들인다.

④ 줄
물가에 사는 식물로 1~2m의 높이이다. 열매와 어린 싹은 식용으로 이용되고, 잎으로는 도롱이나 자리를 만든다.

⑤ 갈대
벼과 식물로 1~3m의 길이로 축축한 땅이나 물가에서 무리지어 자란다. 줄기는 속이 비어 있다.

⑥ 부들
연못이나 늪의 가장 자리에 나며 길이는 2m 정도이고 여름부터 가을에 걸쳐 원 기둥 모양의 이삭이 생긴다.

⑦ 수련
공원 등의 연못에서 많이 볼 수 있다. 뿌리줄기는 물 밑바닥으로 뻗어 나가며 많은 수염뿌리를 내린다. 뿌리에서 나온 긴 잎자루를 가진 둥근 잎만 물 위에 떠 있다.

⑧ 물수세미
줄기에 새로운 눈의 싹이 틀 때 모양이 수세미 모양과 같아 붙여진 이름이다. 연못 속에서 자라는 여러해살이풀로 줄기 아래쪽은 땅 속의 진흙에 박혀 있고, 물 속에서 자라다가 꽃이 필 때쯤이면 줄기 위쪽이 물 위로 솟아오른다. 8월에 피는 꽃은 연한 노란색을 띠는 흰빛이다. 줄기의 속은 수레바퀴 모양으로 생겨 그 빈 공간에 공기가 차게 되므로 물 위에 뜰 수 있다.

⑨ 마름
잎은 삼각형이며 위쪽의 가장 자리에 불규칙한 톱니가 있다. 뿌리는 진흙 속에, 줄기는 물 위까지 자라며 끝에서 많은 잎이 수면을 덮고 물 속의 마디에서도 깃 모양의 뿌리가 내린다.

⑩ 붕어말
뿌리가 없고 땅 속 줄기가 땅으로 들어가 있다. 솔잎처럼 보이는 바늘꼴 잎이 나오며, 한 여름이면 물 표면까지 길게 자라기도 한다. 꽃은 7, 8월경에 피며 암꽃과 수꽃이 따로 핀다.

⑪ 검정말
물 속에서 무리지어 자라는 다년생 수초로서 가늘고 긴 선처럼 생긴 잎은 대개 3~8장씩 돌려나며 끝이 가시처럼 뾰족하다. 꽃은 암 수 딴꽃으로 8~9월에 핀다.

⑫ 나사말
연못이나 흐름이 느린 긴 강가에서 자란다. 꽃은 8~9월에 피고 꽃줄기가 길게 자라 물 위에서 꽃이 핀다(꽃대가 곧게 올라와 있다가 수정 후 나사처럼 말린다).