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조경수 10개 수종에 있어 NO<sub>2</sub>, SO<sub>2</sub> 저감 능력과 잎의 생리적, 형태적 특성과의 관계
김근효 ( Kunhyo Kim ),전지현 ( Jihyeon Jeon ),윤찬주 ( Chan Ju Yun ),김태경 ( Tae Kyung Kim ),홍정현 ( Jeonghyun Hong ),전기성 ( Gi-seong Jeon ),김현석 ( Hyun Seok Kim ) 한국산림과학회 2021 한국산림과학회지 Vol.110 No.3
운송 산업과 공장 산업으로 인한 대기 중 오염물질의 증가는 전 세계적으로 중요한 환경 문제 중 하나로 떠오르고 있다. 우리나라의 도시 지역은 산업 단지가 밀집되어 있고 인간의 활동이 집중되어 있어 사람들의 건강을 위협하는 대기오염의 피해가 더욱 심각하다. 대기오염물질을 저감하는 친환경 방안으로 조경수의 활용이 각광받고 있으나, 대기 오염 정화능력이 뛰어난 수종 선정과 조경수의 관리에 대한 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 연구에서는 주요 조경수 10수종을 대상으로 NO<sub>2</sub>와 SO<sub>2</sub> 저감 능력을 정량화하여 비교하였으며, 수종별 생리적, 형태적 특성과 NO<sub>2</sub>, SO<sub>2</sub> 저감 능력의 관계를 분석하였다. 실험은 밀폐 챔버를 통해 진행되었으며, 생리적 특성은 엽록소와 카로티노이드 함량을 측정하였고, 형태적 특성은 잎의 넓이, 잎의 둘레, 엽면적비를 측정하였다. 엽면적당 NO<sub>2</sub> 저감량은 산수유(19.81 ± 3.84 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>)가 가장 높았고 스트로브잣나무(1.51 ± 0.81 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>)가 가장 낮았으며, 활엽수종(14.72 ± 1.32 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>)이 침엽수종(4.68 ± 1.26 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>)보다 약 3.1배 높았다(P < 0.001). 엽면적당 SO<sub>2</sub> 저감량은 느티나무(70.04 ± 7.74 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>)가 가장 높고 스트로브잣나무(4.79 ± 1.02 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>)가 가장 낮았으며, 활엽수종(44.21 ± 5.01 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>)이 침엽수종(11.47 ± 3.03 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>)보다 약 3.9배 높았다(P < 0.001). 상관관계 분석 결과 NO<sub>2</sub> 저감능력은 엽록소 b 함량에 의해 가장 잘 설명되었으며(R<sup>2</sup> = 0.671, P = 0.003), SO<sub>2</sub> 저감능력은 SLA와 엽면적당 둘레비에 의해 가장 잘 설명되었다(각각 R<sup>2</sup> = 0.456, P = 0.032와 R<sup>2</sup> = 0.437, P = 0.001, R<sup>2</sup> = 0.872, P < 0.001). 결과적으로, 수목의 대기오염물질 저감 능력은 광합성, 증발산, 기공전도도, 잎의 두께와 관련이 있는 것으로 판단된다. 따라서, 앞으로 조경수 식재를 위해 수종을 선발하는 경우에는 수종의 생리적, 형태적 특성을 종합적으로 고려하고, 기존에 식재된 수목은 건강한 생리적 활성을 유지하도록 지속적인 관리가 필요하다. With increasing anthropogenic emission sources, air pollutants are emerging as a severe environmental problem worldwide. Accordingly, the importance of landscape trees is emerging as a potential solution to reduce air pollutants, especially in urban areas. This study quantified and compared NO<sub>2</sub> and SO<sub>2</sub> reduction abilities of ten major landscape tree species and analyzed the relationship between reduction ability and physiological and morphological characteristics. The results showed NO<sub>2</sub> reduction per leaf area was greatest in Cornus officinalis (19.81 ± 3.84 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>) and lowest in Pinus strobus (1.51 ± 0.81 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>). In addition, NO<sub>2</sub> reduction by broadleaf species (14.72 ± 1.32 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>) was 3.1-times greater than needleleaf species (4.68 ± 1.26 ng cm<sup>-2</sup>hr<sup>-1</sup>; P < 0.001). Further, SO<sub>2</sub> reduction per leaf area was greatest in Zelkova serrata (70.04 ± 7.74 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>) and lowest in Pinus strobus (4.79 ± 1.02 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>). Similarly, SO<sub>2</sub> reduction by broadleaf species (44.21 ± 5.01 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>) was 3.9-times greater than needleleaf species (11.47 ± 3.03 ng cm<sup>-2</sup> hr<sup>-1</sup>; P < 0.001). Correlation analysis revealed differences in NO<sub>2</sub> reduction was best explained by chlorophyll b content (R<sup>2</sup> = 0.671, P = 0.003) and SO<sub>2</sub> reduction was best described by SLA and length of margin per leaf area (R<sup>2</sup> = 0.456, P = 0.032 and R<sup>2</sup> = 0.437, P = 0.001, R<sup>2</sup>= 0.872, P < 0.001, respectively). In summary, the ability of trees to reduce air pollutants was related to photosynthesis, evapotranspiration, stomatal conductance, and leaf thickness. These findings highlight effective reduction of air pollutants by landscaping trees requires comprehensively analyzing physiological and morphological species characteristics.
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