Changes in soil, vegetation, and landforms after large-scale disturbance in the Sindu coastal dune

Abstract

The Sindu dunefield, one of the largest, well preserved coastal dunes in South Korea, experienced a substantial artificial disturbance. Unlike occasional vegetation removals at a small scale, the impacts of the disturbance in October 2019 resembled those of natural disturbances such as overwash. Complete devegetation and ground flattening, using excavator and bulldozer, were carried out for the area of 1.2ha at the foredune of Sindu. In this research, changes of the disturbed foredune were investigated after the disturbance. To compare the disturbed area with other undisturbed zones in geographical and ecological contexts, I monitored the Sindu dunefield at a fine temporal resolution for a year. The main uniqueness of this research is that the dune system was extensively surveyed and analyzed. Disturbed foredune studies usually have been dealing with either dune plants or landforms. In the Sindu, however, the edaphic, vegetational, and geomorphological data were widely collected. The study includes three main contents. Firstly, changes in each factor (soil, vegetation, and landforms) were investigated. Soil properties were changing at various speeds and directions. Some pioneer species were identified in the disturbed foredune. The process and the incipient stage of foredune landform regeneration were observed. Next, the original statistical methods for the data analysis were presented. Multivariate statistical methods were newly combined and interpreted for specific purposes. Lastly, appropriate field survey methods were suggested for long-term monitoring of a disturbed coastal dune. With proper study materials, collected by proper monitoring method, and analyzed with appropriate statistical methods, the dune study will provide helpful knowledge for coastal management in this era of rapid disturbance regime change.

천연기념물 제 431호로 지정된 신두리 해안사구에서 지난 2019년 10월, 유례를 찾아볼 수 없는 대규모 인위적 교란이 발생하였다. 전사구 약 1.2ha에 달하는 구역에 대해 완전한 식생 제거 및 지형 평탄화 작업이 진행되었다. 본 연구에서는 해당 사건의 결과가 washover과 같은 자연적 교란의 결과와 유사하다고 판단하였고, 교란 이후 해안사구 시스템이 변화하는 과정을 추적하였다. 교란 이후 교란된 전사구의 생태적∙지형적 변화를 연구하기 위해 교란되지 않은 대조군을 설정하였고, 연구지역에서 1년 간 토양∙식생∙지형 자료를 수집하였다. 해안사구에서의 일반적인 교란 연구는 식생 혹은 지형에만 관심을 두지만, 본 연구에서는 해안사구 시스템을 구성하는 중요한 세 가지 요인들을 모두 고려하였다. 본 연구는 크게 세 가지 내용을 제시한다. 첫 번째로 각 요인들의 변화를 설명하였다. 교란된 전사구의 토양 성질들은 다양한 속력과 방향으로 변화하였다. 식생 자료 분석 결과, 교란 이후 세 개의 초기 천이종이 확인되었다. 연구 기간이 짧아 전사구 지형이 완전히 회복되는 것을 관찰하지는 못했지만, 지형 회복에 필요한 생물지형학적 프로세스와 지형 회복의 초기 단계를 확인하였다. 다음으로 수집된 자료를 분석하는 통계적 방법론을 제시하였다. 여러가지 다변량 분석 기법들을 새롭게 조합하고 해석하여 교란된 해안사구에서 새로운 함의를 도출할 수 있도록 하였다. 마지막으로 본 연구의 한계를 고려한 새로운 장기간의 모니터링 방법론을 제시하였다. 이처럼 적절한 대상(토양∙식생∙지형)을 적절한 방법으로 모니터링하여 적절하게 분석한다면, 기후변화의 맥락 속에서 교란의 위협을 받는 해안 시스템을 보전하고 관리하는 데 도움을 줄 수 있다.