CO2농도 및 온도 상승이 하천변 잠재자연식생인 졸참나무와 갈참나무 잎의 형태학적 반응에 미치는 영향

조규태,김해란,정헌모,유영한 한국습지학회 2013 한국습지학회지 Vol.15 No.2

한반도의 참나무 중 하천변 잠재자연식생인 졸참나무와 갈참나무를 대상으로 지구온난화의 핵심 요소인 CO2농도와 온도 를 상승시킬 때 잎의 형태학적 반응이 어떻게 일어나는지 알아보고자 유리온실 내에서 대기 중의 CO2농도를 그대로 반 영한 대조구와 이보다 CO2농도는 약 1.6배와 온도는 2.2℃상승시킨 온난화처리구에서 실험하여 관찰하였다. 그 결과, 졸 참나무와 갈참나무는 CO2농도와 온도의 상승으로 인하여 잎폭 길이, 잎몸 무게 그리고 엽면적이 증가하고 잎 수와 비엽 면적은 감소하는 경향을 나타냈다. 졸참나무는 잎폭 길이, 잎몸 길이, 잎몸 무게, 잎 수, 엽면적 그리고 비엽면적 모두 대 조구와 온난화처리구 간에 차이가 없었다. 그러나 갈참나무는 잎폭 길이와 잎몸 무게의 증가, 비엽면적의 감소가 뚜렷하 였다. 이상의 잎의 형태학적 반응으로 볼 때, 갈참나무는 CO2농도와 온도에 대하여 졸참나무 보다 민감하게 반응한다는 것을 알 수 있다. 주성분분석 결과, 두 종은 요인 1과 2에 의해 대조구와 온난화처리구에서 배열에 차이가 있었고, 온난 화처리에 대한 변화는 졸참나무보다 갈참나무에서 명확히 구별되었다.

CO₂농도 및 온도 상승이 하천변 잠재자연식생인 졸참나무와 갈참나무 잎의 형태학적 반응에 미치는 영향

조규태,김해란,정헌모,유영한,Cho, Kyu-Tae,Kim, Hae-Ran,Jeong, Heon-Mo,You, Young-Han 한국습지학회 2013 한국습지학회지 Vol.15 No.2

한반도의 참나무 중 하천변 잠재자연식생인 졸참나무와 갈참나무를 대상으로 지구온난화의 핵심 요소인 $CO_2$농도와 온도를 상승시킬 때 잎의 형태학적 반응이 어떻게 일어나는지 알아보고자 유리온실 내에서 대기 중의 $CO_2$농도를 그대로 반영한 대조구와 이보다 $CO_2$농도는 약 1.6배와 온도는 $2.2^{\circ}C$상승시킨 온난화처리구에서 실험하여 관찰하였다. 그 결과, 졸참나무와 갈참나무는 $CO_2$농도와 온도의 상승으로 인하여 잎폭 길이, 잎몸 무게 그리고 엽면적이 증가하고 잎 수와 비엽면적은 감소하는 경향을 나타냈다. 졸참나무는 잎폭 길이, 잎몸 길이, 잎몸 무게, 잎 수, 엽면적 그리고 비엽면적 모두 대조구와 온난화처리구 간에 차이가 없었다. 그러나 갈참나무는 잎폭 길이와 잎몸 무게의 증가, 비엽면적의 감소가 뚜렷하였다. 이상의 잎의 형태학적 반응으로 볼 때, 갈참나무는 $CO_2$농도와 온도에 대하여 졸참나무 보다 민감하게 반응한다는 것을 알 수 있다. 주성분분석 결과, 두 종은 요인 1과 2에 의해 대조구와 온난화처리구에서 배열에 차이가 있었고, 온난화처리에 대한 변화는 졸참나무보다 갈참나무에서 명확히 구별되었다. This study was conducted to find the leaf morphological responses of Quercus serrata and Q. aliena which are potential natural vegetation of riverine in Korea under elevated $CO_2$ and increased temperature. Rising $CO_2$ concentration was treated with 1.6 times than control(ambient) and increased temperature with $2.2^{\circ}C$ above the control(ambient) in the glass greenhouse. As a result, leaf width length, leaf lamina weight and leaf area of Q. serrata and Q. aliena was respectively increased, and number of leaves and specific leaf area(SLA) was decreased by elevated $CO_2$ and temperature. Leaf width length, leaf lamina length, leaf lamina weight, number of leaves, leaf area, and specific leaf area of Q. serrata were not statistically significant difference between control and treatment. Leaf width length and leaf weight of Q. aliena was increased, but specific leaf area was decreased. These results indicated that Q. aliena was to be sensitive than Q. serrata in response to global warming situation. According to the principal component analysis(PCA), two oak species were arranged based on factor 1 and 2 in the control and warming treatment. And change on the warming treatment was clearly distinguishable from the Q. aliena than Q. serrata.

서울 남산과 강원도 백적산의 신갈나무 숲에서 엽록소 함량 및 광합성능의 비교

임병선,김종욱,이규송,이점숙,김준호,이창석 한국생태학회 2003 Journal of Ecology and Environment Vol.26 No.5

서울 남산과 강원도 백적산의 신갈나무 숲의 잎의 광합성 색소함량, 광합성능 및 증산율을 현장에서 측정하여 비교하였다. 서울 남산의 신갈나무의 광합성능, 광합성 색소함량 및 비엽면적이 강원도 백적산의 것보다 낮았다 신갈나무 잎의 광합성 색소함량은 6월초에 강원도 백적산보다 서울 남산이 많았으나 그 이후에 후자에서 적었고 두 지역 모두 시간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 8월 이후에 서울 남산의 신갈나무 잎의 일부에서 반점이 출현하였다. 비엽면적은 서울 남산의 것에서 작았다. 잎의 광합성능은 서울 남산에서 7∼9 월에 더 낮았다. To elucidate effects of air pollutants on ecophysiological properties of two Quercus mongolica stands at different levels of air pollution, photosynthetic capacity and chloroplast pigment were measured in leaves of Q. mongolica. Photosynthetic capacity, photosynthetic pigment content and SLA (specific leaf area) of Q. mongolica leaves in polluted area were lower than those in nonpolluted area. Also, the chlorosis and mottling in some of leaves were observed in polluted area after August. Except for total carotenoid (P<0.05) the correlations between photosynthetic capacity and pigment content were not significant. Photosynthetic capacity of Q. mongolica leaves in polluted area was decreased after July.

CO2농도와 온도증가에 따른 한국특산식물 섬자리공과 귀화식물 미국자리공의 발아, 식물계절 및 잎의 형태학적 반응연구

김해란 ( Hae Ran Kim ),유영한 ( Young Han Yon ) 한국환경생태학회 2010 한국환경생태학회지 Vol.24 No.1

지구온난화 조건 하에 한국특산식물 섬자리공과 귀화식물 미국자리공의 발아, 식물계절 그리고 잎의 형태학적 변화를 알아보기 위해 CO2농도(+380∼420ppm)와 온도(+3.0℃)를 증가시킨 CO2+온도상승구(EC-ET)와 대조구(AC-AT)에서 실험하였다. 두 종의 발아율은 CO2+온도상승구에서 높았으며 발아개시일 역시 빨랐다. 그리고 섬자리공은 미국자 리공에 비해 낮은 발아율을 보였다. 섬자리공은 2년 동안 영양생장만 일어난 반면 미국자리공은 2008년과 2009년 한 해에 영양생장과 생식생장을 모두 하였다. 두 종의 식물계절은 CO2농도와 온도가 증가할수록 개엽, 꽃대형성, 개화, 열매발달과 성숙시기가 빨라졌으며 잎의 노화 시기는 늦춰졌다. 섬자리공의 잎몸 길이는 CO2농도와 온도에 대한 영향을 받지 않았다. 반면 미국자리공은 CO2+온도상승구에서 높았다. 잎몸 폭 길이는 두 종 모두 CO2+온도상승구에서 높았다. 두 종의 총 잎 수는 구배별 차이가 없었다. 그리고 비엽면적은 섬자리공이 대조구에서 높은 반면 미국자리 공은 CO2+온도상승구에서 높았다. 이상으로 볼 때, 지구온난화가 되면 미국자리공이 섬자리공보다 CO2농도와 온도 증가에 대하여 더 민감하게 반응을 할 것으로 판단된다. This study was conducted to find out how the germination, phenology and leaf morphology of Phytolacca insularis(endemic species of Korea) and P. americana(alien species) react to the global warming situation. Seed and seedlings of two species were sampled and placed under two separate conditions for the experiment. One of the seed and seedlings was treated in the glass house with control(ambient CO2+ambient temperature, AC-AT), and the other with control(elevated CO2+ elevated temperature, EC-ET), over the period of one year, 2008-2009. The germination rate of two species was fast, and the time of their germination started early, when they were treated at EC-ET than at AC-AT. Furthermore, the germination rate of Phytolacca insularis(endemic species of Korea) was found to be comparatively lower than that of P. americana(alien species). The former showed only vegetative growth whereas the latter showed both vegetative growth and reproductive growth in one year period. The more CO2 degree and temperature increased, phenological responses of two species, including leaf growth, the formation of flower stems, flowering, and fruit maturing, became much faster, and the time of their leaf-yellowing was delayed. The lamina length of P. insularis was not significantly affected by elevated CO2 and temperature. The lamina length of P. americana, on the other hand, became longer at EC-ET than at AC-AT, but the leaf width of both species increased at EC-ET. As for the number of leaves, both species showed no difference. Finally, the ratio of the leaf area of P. insularis was high at AC-AT, but P. americana was high at EC-ET. These results indicate that P. americana, aliens species, reacts more sensitively to global warming than P. insularis, endemic species, does.

이상환경조건에 따른 水稻의 物質生産 및 光合成作用의 調節과 그 機作에 관한 生態生理學的硏究 : 第3報 弱光條件下에서의 光合成速度에 대한 重回歸分析 3. Multiple Regression Analysis on the Photosynthesis to Weak Light Condition

崔仁洙,金容澈,金成萬,李忠烈,朴賢哲 密陽産業大學校 農業技術開發硏究所 1999 農業技術開發硏究所報 Vol.3 No.3

차광처리에 의한 광합성속도의 상승원인을 구명하기 위하여 대조구와 차광처리구의 광합성속도를 종속 변수로 하고 비엽면적(SLA), SPAD, 기공전도도, 엽신수분포텐셜을 독립변수로 하여 중회귀분석을 하였던 바, 4요인에 대해서는 중상관계수가 R=0.748**로 기공전도도가 가장 컸으며, SLA와 SPAD는 거의 비슷한 수준이었고 엽신수분포텐셜이 가장 낮았다. 기공전도도를 제외한 3요인에 있어서는 r=0.755**로 SPAD가 0.749로 가장 높았고 SLA, 엽신수분포텐셜순이었으며 SLA와 SPAD의 2요인에서도 SPAD가 가장 강하게 관여하는 요인이었다. 또한, SPAD와 광합성속도와의 관계는 고도의 정의 상관관계가 인정되었다. 엽신수분포텐셜과 광합성속도와의 관계도 밀접한 관계로 인정되었다. It was reported in previous papers that the effect of shading treatment on photosynthetic rate showed increase. The present study was carried out in multiple regression analysis in order to determine the cause. The multiple regression analysis showed that stomatal conductance was highly positive and SPAD value was positive in the period of flowering. For shading treatment at the flowering, SPAD value, SLA(specific leaf area) and leaf water potential showed a higher correlation coefficient at r=0.755**. The photosynthesis was significantly correlated with SPAD value in leaf of shaded and non-shaded plant. The photosynthetic rate in the treated plant was higher than in the control plant due to higher SPAD value in the leaf.

은수원사시나무 벌목 후 맹아의 생장과 맹아가 주변 식생에 미치는 효과

민병미,최선희,Min, Byeong-Mee,Choi, Sun-Hee 한국생태학회 2000 Journal of Ecology and Environment Vol.23 No.3

도시의 식재림을 자연림으로 복원하기 위한 기초로서 서울시 강남구 청담동에 위치한 청담근린공원내에서 교목층을 구성하고 있는 은수원사시나무를 벌목한 후 초기 2년간 맹아의 생장 및 맹아가 식생에 미치는 효과를 조사하였다. 벌목된 후 맹아의 발생량에서 모체의 기저면적이 넓을수록 맹아의 수와 생체량이 증가하는 것으로 나타났으며 후자가 전자보다 더욱 관계가 깊었다. 그리고 맹아의 생산량은 벌목 첫 해에 552.7g?DW/㎡, 맹아의 제거 후 익년에 8.7 g?DW/㎡이었다. 따라서 맹아의 제거는 익년의 맹아발생을 급격히 감소하는 결과를 초래하는 것으로 나타났다. 맹아를 제거하지 않은 지역에서 익년의 지상부 건중량은 657.4 g?DW/㎡에 달하여 맹아를 제거하지 않은 지역의 2년간 생산량보다 많았다. 특히 2년생 맹아의 높이는 304 cm에 달하였다. 맹아의 생장은 4월말부터 8월말까지 이었으며 매우 늦은 시기까지 잎이 남아 있었다. 비엽적은 시간이 경과함에 따라, 상층으로 갈수록 다소 감소하였으나 큰 차이가 없었다. 따라서 은수원사시나무 맹아의 생장이 빠른 것은 생육기간이 길고 하층의 잎이 생육후기까지 남아 있기 때문으로 나타났다. 은수원사시나무 맹아를 제거한 경우, 관목층의 구성종은 변화가 없었으나 초본층의 경우 종 수가 현저히 증가하였으며 관목층의 피도는 증가하였으나 초본층에서는 큰 변화가 없었다. 맹아를 제거하지 않은 경우, 관목층과 초본층의 구성종과 피도 모두 변화가 적었다. 그리고 맹아를 제거하지 않은 지역의 초본의 주요 구성종은 초장이 큰 미국자리공, 서양등골나물 및 큰기름새이었다. To develop the restoration technique from urban planted forest to natural forest, sprout growth and its effects on vegetation composition in the early stage after lumbering, were studied, using only Populus albaglandulosa of the tree layer in Chungdam Park Chungdam-dong, Kangnam-gu, Seoul during the two years from 1997 to 1998. The results were as follow. After lumbering, the more basal areas of the parent stump, the more sprouts were generated. The basal area of parent stump was related more to biomass than to the number of sprouts. In the cutting area, biomasses of sprouts were 552.7 g?DW/㎡ in first year and 8.7 g?DW/㎡ in second year after lumbering. Therefore, cutting of sprouts in first year resulted in decrease of sprout production in second year. In the non-cutting area, biomass of sprouts was 657.4 g?DW/㎡ and more than that of the experiment. Especially, 2-year sprouts grew to a 304 cm height by the end of the growing season in the second year. The growing season of sprouts was from early April to early September and almost all the leaves of the sprouts remained at the end of the growing season. Specific leaf area decreased along with time elapse and plant height but the differences were not conspicuous. Therefore, it is thought that the reason why p. albaglandulosa sprouts grew fast was due to a long growing period and lower layer leaves which remained at the end of the growing season. In the cutting area of the P. albaglandulosa sprouts, there were no changes in the number of species in the shrub layer but an conspicuous increase in the herb layer. Coverage was no changes in the shrub layer but an increase in the herb layer. In the non-cutting area of P albaglandulosa sprouts, the number of species and the coverage changed a little, and the main species of the herb layer were Phytolacca americana, Eupatorium rugosum and Panicum dichotomiflorum, which are tall plant species.

이상환경조건에 따른 水稻의 物質生産 및 光合成作用의 調節과 그 機作에 관한 生態生理學的硏究 : 第1報 遮光處理가 水稻의 光合性速度와 그 관련형질 및 작물체형질에 미치는 영향

李忠烈 密陽産業大學校 農業技術開發硏究所 1998 農業技術開發硏究所報 Vol.2 No.1

차광처리가 수도의 형태적형질과 광합성속도 및 그 관련형질에 미치는 영향을 조사하기 위해. 1/5000a와그너 폿트에 1주씩 화영벼를 재배한후, 출수기이후에 56%로 차장처리를 15일간 실시한 후에 조사하였다. 차광처리에 의해 SLA는 모든 엽위에서 증가하였고 하위 엽보다 지엽에서 그 증가가 현저하였으며, 잎의 표면적도 처리구에서 널은 경향이었다. 또한 엽록소 함량은 차광에 의해 모든 잎에서 처리구가 증가하는 경향이었고, 무처리구에 있어서는 8월28일보다 9월11일에서 감소하는 경향이었다. 광합성속도는 모든 잎에서 광 강도가 강할 수록 증가하는 경향이었고, 차광 처리에 의해 무처리에 비해 증가하는 경향이었다. The rice was planted in 1/5000 a wagner pot to investigate the after effect of shading (56% of sun light) on the characteristics of plant, its related traits and photosynthetic activity at heading stage. The SLA(specific leaf area) and surface leaves were increased and more at flag leaves than lower leaves by the shading treatment. The shaded leaves of plant had a higher value in SPAD as compared with non-shaded leaves of plant. Shading at the heading stage increased photosynthetic rates of leaves Positioned on each part of the stem as compared with the non-shaded plants.

식물공장에서 적색, 청색, 백색 및 원적색 LED 처리에 따른 고추냉이의 생육반응

김해란(Hae Ran Kim),유영한(Young Han You) 한국원예학회 2013 원예과학기술지 Vol.31 No.4

This study was conducted to establish the optimum LED light source and quality for growth of Wasabia japonica seedlings in the LED chamber plant factory system. The light treatments were combined with four colors LED (red, blue, white, far-red), irradiation time ratio of the red and blue LED per minute(1:1, 2:1, 5:1, 10:1), and duty ratio of mixed light (100%, 99%, 97%). The growth response of W. japonica was the greatest in the R + B mixed light treatment, and seedlings grown in the red LED alone was higher than blue LED alone in the monochromic radiation treatments. In the R + B mixed LED, 1:1 ratio of R and B was the best for total biomass and tiller production. In mixed light treatments, the growth response of W. japonica was highest in the 100% duty ratio with R + B mixed light, while that was highest in the 97% duty ratio with R + B + W mixed light. Leaf area and dry weight were increased in the red light treatment alone, while specific leaf area was increased in the blue light alone. With the increasing red LED light ratio, leaf area and dry weight of W. japonica was significantly increased under the R + B mixed light treatment. In mixed light treatments, the leaf growth responses of W. japonica was highest in the 97% duty ratio with R+B mixed light, while that was highest in the 100% duty ratio with R + B + W mixed light. For cultivating W. japonica in a plant factory, treating red LED supplemented with a blue light or higher ratio of the red to blue LED was benefit to promote the growth of W. japonica.

광전환 필름 피복에 따른 채소류의 묘소질 및 광합성 특성

윤효인(Hyo In Yoon),강준현(Jun Hyeun Kang),김도연(Doyeon Kim),손정익(Jung Eek Son) (사)한국생물환경조절학회 2021 생물환경조절학회지 Vol.30 No.2

본 연구는 광전환필름에 의해 변형된 태양광 하에서 채소류의 묘소질과 광합성 특성에 미치는 영향을 구명하기위해 수행되었다. 상추와 배추, 오이 종자를 원예용 상토로 충진된 50구 플러그 트레이에 파종하고, 광전환 필름(SCF)과 상업용 폴리에틸렌 필름(대조군) 하에서 재배하였다. 대조군 대비 SCF에 투과된 태양광 스펙트럼은 청-녹색광은 감소하고, 적색광은 증가했으며 R/FR 비와 R/B 비가 증가하여 묘의 광합성과 생육, 형태형성 측면에서 영향을 미치기에 충분한 수준이었다. 광합성속도는 SCF 하에서 자란 배추와 오이 묘에서 유의적으로 증가했으며, 최대 광합성속도는 각각 23%, 19% 높게 나타났다. 상추의 경우, SCF 처리구에서 생육이 유의적으로 감소하였으며 도장하였다. SCF 필름 하에서 자란 배추의 경우, 형태적인 차이는 없었으나 잎의 건물중이 증가하여 묘의 충실도가 유의적으로 증가했고 왜화율은 10%로 나타났다. SCF 처리구의 오이 묘는 생육에 차이는 없었으나 엽병 및 초장이 유의적으로 감소하여 왜화율이 24%로 높게 나타났다. 결론적으로 SCF에 의해 변형된 태양광 스펙트럼은 배추와 오이 묘의 광합성 효율을 증가시키고 묘소질을 향상시켰다고 판단되었다. This study aims to investigate the effect of spectrum conversion film on seedling quality and photosynthetic traits of leaf and fruit vegetables. Lettuce, Chinese cabbage, and cucumber seeds were sown in 50-cell plug trays filled with commercial seedling media and grown under a spectrum conversion film (SCF) and a poly-ethylene film as a control. The SCF decreased blue-green light and increased red light, and thereby increased the R/FR ratio and R/B ratio of solar spectrum, which was sufficient to affect the photosynthesis, growth, and morphogenesis of the seedlings. The photosynthetic rates of Chinese cabbage and cucumber were significantly increased under the SCF, and their maximum photosynthetic rates were 23% and 19%, respectively. However, the growth of lettuce was decreased under the SCF, and the plant height and leaf length became longer, resulting in a decrease in seedling quality. Although the morphology of Chinese cabbage grown under the SCF was not changed compared to the control, the leaf dry weight increased and its dwarf rate was 10%. The growth of cucumber under the SCF was similar to that of the control, but the plant height and petiole were significantly reduced, resulting in a high dwarf rate of 24%. It was concluded that the solar spectrum modified by the SCF increased the photosynthetic efficiency and improved the seedling quality of Chinese cabbage and cucumber.