폐광지 분포 식물 낙엽의 분해에 미치는 중금속의 영향

심재국 ( Jae Kuk Shim ),손지회 ( Ji Hoi Son ),신진호 ( Jin Ho Shin ),양금철 ( Keum Chul Yang ) 한국환경생태학회 2010 한국환경생태학회지 Vol.24 No.3

본 연구는 중금속이 낙엽의 분해에 미치는 영향을 알아보기 위하여 충남 청양의 폐금광의 광미에 분포하는 쑥 Artemisia princeps var. orientalis)과 쇠뜨기(Equisetum arvense)를 이용하여 실험하였다. 광미는 높은 중금속 함량과 낮은 유기물 함량을 가지고 있었다. 광미의 중금속 함량은 대조구 토양에 비해 비소(As)는 약 13배, 카드뮴(Cd)은 약 28배 높은 것으로 나타났다. 또한 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 아연(Zn)은 약 3배에서 6배 높게 측정되었다. 광미와 대조구 토양에서 채집한 식물체내의 중금속 함량은 광미에서 채집한 식물에서 현저히 높게 나타났으며, 쑥 잎의 경우 As는 약 23배, Cd은 25배 높게 나타났으며, 쇠뜨기 지상부의 경우 As는 58배, Cd은 11배 높은 것으로 나타났다. 대조구에서 분해 결과 중금속 농도가 높은 쑥의 잎과 대조구에서 채취한 잎이 각각 50.4%, 65.7%가 분해되었다. 또한 광미에서 진행된 분해 결과 쑥의 잎은 폐광지역에서 채취한 잎과 대조구에서 채취한 잎이 각각 31.6%, 57.5%가 분해되었다. 쑥의 줄기의 분해결과도 잎의 분해율과 비슷한 양상을 나타내었다. 쇠뜨기의 지상부의 분해는 대조구에서 분해된 결과 광미에서 채집된 쇠뜨기와 대조구에서 채집한 쇠뜨기가 각각 77.8%와 89.3%가 분해되었으며, 광미지역에서 분해 결과 각각 67.6%와 82.1%가 분해된 것으로 나타났다. 따라서 광미에서 생육하는 식물체의 중금속의 함량이 높을수록 분해가 느린 것으로 나타났으며, 이는 중금속이 낙엽의 분해에 영향을 미친 것이라고 판단된다. This study was conducted to evaluate the differences between the heavy metal contaminated and non-contaminated Artemisia princeps var. orientalis and Equisetum arvense in litter decomposition processes. The plant samples were collected from abandoned mine tailings and control sites in Cheongyang, South Korea. The abandoned mine tailings have high heavy metal concentration and low soil organic matter contents. The heavy metal contents of mine tailings were about 13 and 28 times higher in As and Cd, compared to those in control soils. Also, the contents of the Cr, Ni and Zn in mine tailings were about 3 to 6 times higher than those in control soil. Samples of two plant species from mine tailings have high heavy metal concentrations compared to those from control sites. The leaf of A. princeps var. orientalis and shoot of E. arvense collected from mine tailings have approximately 23 and 58 times more in As, and 25 and 11 times more in Cd. The mass loss rates of plant litter from mine tailings were slower than those from control sites. During the experimental period, the decomposition of A. princeps var. orientalis leaf from mine tailings and control site showed 50.4% and 65.7% mass loss on the control soil area, respectively. The decomposition of A .princeps var. orientalis leaf from mine tailings and control site showed 31.6% and 57.5% mass loss on the mine tailings area, respectively. The decomposition of A. princeps var. orientalis stem from mine tailings and control site showed similar patterns with their leaf decomposition. The decomposition of E. arvense shoot from mine tailings and control site showed 77.8% and 89.3% mass loss on the control soil area, respectively. The decomposition of E. arvense shoot from mine tailings and control site showed 67.6% and 82.1% mass loss on the mine tailings area, respectively. Therefor, the higher contents of heavy metals showed slow decomposition. The results suggested that heavy metal contamination affected the plant litter decomposition processes.

낙엽분해동안 미생물 활성에 미치는 중금속의 영향 추정

심재국 ( Jae Kuk Shim ),신진호 ( Jin Ho Shin ),양금철 ( Keum Chul Yang ) 한국환경생태학회 2011 한국환경생태학회지 Vol.25 No.6

본 연구는 충남 청양의 폐광산 지역과 인근 대조구에 분포하는 Artenmisia princeps var. orientalis(쑥), Equisetum arvense(쇠뜨기)를 이용하여 식물체 내 중금속 함량이 미생물의 활성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 낙엽 회수시 측정한 호흡량은 처음 회수시 가장 높은 값을 나타내었으며, 시간이 지날수록 발생량은 감소하는 경향을 나타내었으며, 중금속의 함량이 높은 낙엽에서 미생물의 호흡량이 낮았으며 대조구에서 채집하여 대조구에서 분해시킨 쑥과 쇠뜨기에 서 가장 빠른 분해를 보인 것으로 나타났다. 쑥과 쇠뜨기 모두 중금속 함량이 적은 낙엽에서 높은 미생물량을 나타내었 다. 낙엽의 분해율과 누적호흡량, 낙엽의 분해율과 미생물량사이에는 각각 뚜렷한 양의 상관관계를 나타내었다. 따라서 본 연구결과 식물체 내의 중금속이 분해과정에 관여하는 미생물의 생장과 활성에 부정적인 영향을 미친 결과라 할 수 있다. This study was to find out influence of heavy metal concentration in plant on microbial activities during decomposition of Artenmisia princeps var. orientalis and Equisetum arvense collected from an abandoned mine and control site in Cheongyang-gun Chungcheongnam-do. Microbial respiration rate showed the highest value at the time of the first collection, and then tended to decline over time. The highest microbial respiration rate appeared in leaf litters with low heavy metal contents, and A. princeps var. orientalis and E. arvense collected and decomposed at the control site showed the fastest decomposition rate. For both A. princeps var. orientalis and E. arvense, litters with low heavy metal content appeared to have higher microbial biomass. There was apparent quantitative correlation between decomposition rate and cumulative respiration rate of leaf litters, and between decomposition rate and microbial biomass of leaf litters. Thus, the study result showed that leaf litter with higher heavy metal content had a negative impacts on the growth and activity of microbial decomposer during decomposition processes.

남한의 기후와 지형적 특성에 근거한 주요 식물군락의 분포

양금철 ( Keum Chul Yang ),심재국 ( Jae Kuk Shim ) 한국환경생물학회 2007 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.25 No.2

안동 사문암지대의 중금속 함유 낙엽의 분해(1)

류새한 ( Sae Han Ryou ),김정명 ( Jeong Myung Kim ),차상섭 ( Sang Sub Cha ),심재국 ( Jae Kuk Shim ) 한국환경생태학회 2010 한국환경생태학회지 Vol.24 No.4

본 연구는 사문암 토양의 화학적 성질과 토양미생물량 및 토양효소 등 토양의 생물학적 활성을 대조구의 비사문암 토양과 비교하고, 사문암과 비사문암에서 공통으로 서식하는 새(Arundinella hirta)와 억새(Miscanthus sinensis var. purpurascens)의 낙엽이 입지가 다른 사문암지역과 비사문암 지역에서 분해될 때 분해율의 차이가 어떻게 유발되는지 9개월 동안 야외에서 교차 실험하였다. 사문암 토양은 비사문암 토양에 비하여 높은 pH, 낮은 dehydrogenase 와 urease활성을 나타내었으며 alkaliphosphatase의 활성은 높았다. 두 토양에서 microbial biomass-C와 N의 차이는 유의하지 않았으나 사문암 토양에서 microbial biomass-N함량이 더 높게 나타나 비사문암 토양에서 보다 낮은 토양의 C/N을 나타내는 원인이 되었다. 사문암지역에서의 낙엽분해실험에서는 사문암지역에서 획득한 새와 억새 낙엽이 각각 39.8%, 38.5%의 중량감소를 보였으며, 비사문암 토양에서 획득한 낙엽은 각각 41.1%, 41.7%의 중량감소를 나타내었다. 비사문암지역에서의 낙엽분해실험에서는 사문암낙엽이 46.8%, 42.2% 그리고 비사문암낙엽은 44.8%, 37.4%의 중량감소를 각각 보였다. 이러한 결과는 중금속을 포함하는 토양의 영향보다는 낙엽의 질적 차이가 분해율에 더큰 영향을 미쳤음을 나타내준다. 일반적으로 낮은 C/N을 갖는 낙엽이 더 빨리 분해된다는 결과와는 달리 낮은 C/N을 갖는 사문암낙엽의 분해가 느린 것은 낙엽에 포함된 중금속의 저해가 낙엽의 C/N이나 lignin/N과 같은 낙엽의 질적 차이에서 유발되는 낙엽분해의 저해보다 큰 영양을 미친다는 결과를 보여주었다. 또한 낙엽분해가 진행되는 동안낙엽내의 Cr, Ni과 Mg, Fe의 농도는 점차 증가하였으며 이러한 경향은 사문암지역에서 현저하였다. The present study attempts to compare the soil chemical characteristics and biological activities (i.e. microbial biomass and soil enzyme activities), and litter decomposition rate of Arundinella hirta and Miscanthus sinensis var. purpurascens) collected from serpentine and non-serpentine sites by litter bag techniques at serpentine and non-serpentine field experiment sites over a 9-month period. The serpentine soil showed higher pH and soil alkaliphosphatase activity, and lower soil dehydrogenase and urease activities than the non-serpentine soil. Microbial biomass-N at the serpentine soil was larger than the non-serpentine soil, although the microbial biomass-C and microbial biomass-N represented no significant difference between serpentine and non-serpentine soil. These results suggest that the larger microbial biomass-N caused the lower C/N in serpentinesoil. At the end of the experiment, the litter samples of A. hirta and M. sinensis collected from serpentine soil revealed a 39.8% and 38.5% mass loss, and the litter sample from non-serpentine soil also showed a 41.1% and 41.7% mass loss at the serpentine site. On the other hand, at the non-serpentine site, 42.2%, 37.4%, and 46.8%, 44.8% were respectively shown. These results demonstrate that the litter decomposition rate is more intensely affected by the heavy metal content of leaf litter than soil contamination. Moreover, the litter collected from the serpentine soil had a lower C/N, whereas the litter decomposition rate was slower than the litter from the non-serpentine soil, because the heavy metal inhibition activities on the litter decomposition process were more conspicuous than the effect of litter qualities such as C/N ratio or lignin/N. The nutrient element content in the decomposing litter was gradually leached out, but heavy metals and Mg were accumulated in the decaying litter. This phenomenon was conspicuous at the serpentine site during the process of decomposition.

멸종위기종 한계령풀(Leontice microrhyncha S. Moore)의 서식지 및 분포 특성

이상훈 ( Sang Hoon Lee ),연명훈 ( Myung Hun Yeon ),심재국 ( Jae Kuk Shim ) 한국환경생태학회 2011 한국환경생태학회지 Vol.25 No.6

최근 범지구적 문제가 되고 있는 지구온난화와 이로 인한 서식처의 환경변화는 고위도 지방의 식물이나 고산식물의 생존에 중대한 문제가 되고 있다. 본 연구는 강원도 태백산맥 고산지대에 분포하는 환경부지정 멸종위기종인 한계령풀 10개 집단에 대해 서식지와 분포 특성을 조사하기 위해 수행되었다. 한계령풀은 고도 940m~1,350m 의 범위에 분포하였으며, 이는 온도기후적으로 온량지수 (WI) 53℃·month~WI 75℃·month에 해당하여 냉온대북부림대에 속한다. 이 종은 5°~23° 경사의 북동사면에 주로 출현하였다. 한계령풀 분포지의 교목층은 신갈나무, 거제수나무, 층층나무, 고로쇠나무가 우점 하였으며, 관목층에는 고추나무, 물참대, 국수나무 등이 우점 하였다. 한계령풀 집단의 초본층 종다양도(Shannon`s Index)는 0.21에서 0.98이며 각 집단에서 한계령풀의 중요치는 개화기에 가장 높은 값을 나타내었다. 서식지의 특성에 대한 본 연구는 한계령풀의 보전과 복원 전략의 수립 결정에 중요한 기초자료로 이용될 수 있을 것이다. Climate change is recognised as the best serious environmental problem in recent time, and high alpine or high latitudinal organisms especially endangered by its change. Leontice microrhyncha is recorded one of the endangered species by the Ministry of Environment Korea. We surveyed ten L. microrhyncha populations distributed at Taebaek Mountains, high mountain area in Kangwon province. L. microrhyncha is distributed 940m~1350m high altitude which equivalent of Warmth Index 53℃·month to 75℃·month, the range of conspicuous cool temperate forest zone. The plant species distributed at slope of 5°~23° on northeast slopes. The vegetation structure at tree layer of L. microrhyncha distribution area is dominated by Quercus mongolica, Betula costata, Cornus controversa, Acer mono in tree layer, and by Staphylea bumalda, Deutzia glabrata, Stephanandra incisa in shrub layer. The species diversity of herb layer of each L. microrhyncha population showed from 0.21 to 0.98, and the importance value of L. microrhyncha in each population was the highest at blooming time of L. microrhyncha. These results will provide the basic information for the development of conservation strategies for this endangered species.

토양 내 질소 증가가 미생물 활성 및 식물체의 분해에 미치는 영향

채희명 ( Hee Myung Chae ),이상훈 ( Sang Hoon Lee ),차상섭 ( Sang Sub Cha ),심재국 ( Jae Kuk Shim ) 한국하천호수학회 2013 생태와 환경 Vol.46 No.2

The present study investigates the effects of elevated soil nitrogen on growth and decomposition of Oryza sativa shoots. The plants were cultivated in greenhouse until leaf senescence and the total biomass of the plant increased 1.9 times at nitrogen addition plot. Total C and N content in shoot increased; however, lignin, C/N, and lignin/N levels decreased in the N-treated soil. The shoot litters collected from the control and N-treated soil were tested for decay and microbial biomass, CO2 evolution, and enzyme activities during decomposition on the control and N-treated soil at 25°C microcosm. The remaining mass of the shoot litter was approximately 6% higher in the litter collected from the control soil (53.0%) than the litter collected from high N-treated soil (47.1%). However, the high N-containing litter exhibited faster decay in the control soil than in the N-treated soil. The litter containing high N, low C/N, and low lignin/N showed a higher decomposition rate than that of low quality litter. The N-addition showed decreased microbial biomass C and dehydrogenase activity in soil; however, it exhibited high microbial biomass N and urease activity in soil. When the high N-containing litter decays on the N-treated soil, the microbial biomass C increased rapidly at the initial phase of decomposition and decreased thereafter, and dehydrogenase activity was less that of other treatment; however, there was no effect on the microbial biomass N. The urease in the decomposing litter was highest during the early decomposition stage and dramatically decreased thereafter. The present findings suggested that the N-addition increased N content in litter, but inhibited the decomposition process of above-ground biomass in terrestrial ecosystems.

멧돼지(Sus scrofa coreanus Heude)의 임상 교란이 토양의 생물학적 활성에 미치는 영향

차상섭 ( Sang Sub Cha ),이상훈 ( Sang Hoon Lee ),채희명 ( Hee Myung Chae ),심재국 ( Jae Kuk Shim ) 한국환경생태학회 2012 한국환경생태학회지 Vol.26 No.6

한반도 낙엽활엽수림에서 멧돼지(Sus scrofa coreanus Heude)는 그 수효가 날로 증가하고 있으며 그들의 임상 교란은 광범위하게 일어나고 있다. 본 연구는 멧돼지의 임상을 파헤치는 교란이 토양생태계의 기능에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 환경부 장기생태연구지소인 점봉산 지역에서 미생물량 C와 토양 효소의 활성 측정을 실시하였다. 멧돼지에 의해 생성된 교란지형은 표층토양과 하층토양이 섞인 흙더미와 파인 구덩이의 노출된 바닥 2종류로 구분하였고, 인근의 교란을 받지 않은 지역을 대조구로 설정하였다. 토양 유기물 함량은 유기물 함량이 높은 표층의 토양과 하층의 토양이 섞이면서 대조구에서 20.22%로 가장 높은 값이 나타났고, 흙더미와 구덩이의 바닥은 각각 16.91%, 15.52%를 나타내었다. 용적밀도는 구덩이 바닥 토양에서 가장 높은 값을 보였다. 미생물량 C와 토양 CO2의 발생은 교란을 받지 않은 대조구에서 가장 높이 나타났으며 이는 토양의 유기물 함량과 양의 상관관계를 나타내었다. 토양의 cellulase와 invertase의 활성은 미생물량 C와 높은 상관관계를 나타내어 유기물의 함량이 토양 효소 활성에 영향을 미침을 나타내었다. 질산환원효소는 구덩이 바닥 토양에서 가장 높은 값을 나타내었고, 용적밀도와 높은 상관관계를 나타내어 토양 공극이 적은 다소 혐기적 조건에서 그 활성이 높게 나타났다. 본 연구의 결과 멧돼지의 파헤치는 교란은 토양의 물리적 특성을 변화시키고, 토양 효소의 활성에 영향을 미쳤다고 판단된다. This study has been carried out to determine the effects of disturbances from wild boar grubbing on the functions of ecosystem, The experiments was performed in Mt. Jumbong of Long-term Ecological Research Sites of the Ministry of Environment. We measured soil physical properties, soil respiration (CO2), microbial biomass C, and soil enzyme activities from both disturbed and control plots. The disturbance sites were divided into two parts, mounds and pits. Soil organic matter contents were highest value at the control plots and lowest at the pit plots, respectively at 20.22% and 15.52%. The soil bulk densities were highest at the pit plots. Soil microbial biomass C and CO2 evolution were significantly higher at the control plots compared to the disturbed plots. The results were positively correlated with soil organic matter contents. The cellulase activity and invertase activity in the soil showed similar pattern as the microbial biomass C and CO2 evolution results. The cellulase activity and invertase activity in the soil were positively correlated with soil microbial biomass C. Soil organic matter contents seemed to affect the soil enzyme activities. The nitrate reductase activities were highest at the pit plots, which showed positive correlation with soil bulk density. The study results showed that the grubbing disturbances by wild boars induced the changes in soil properties, which affected soil microbial activities.

사문암지대의 중금속 함유 낙엽의 분해에 관한 연구 I. Microcosm 실험

류새한 ( Sae Han Ryou ),김정명 ( Jeong Myeong Kim ),심재국 ( Jae Kuk Shim ) 한국환경생물학회 2009 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.27 No.4

This study attempted to compare the litter decomposition rate of Arundinella hirta and Miscanthus sinensis var. purpurascens which collected from serpentine soil acting potentially toxic concentration of heavy metals and non-serpentine soil by using the microcosm method for 192 days under constant humidity and 23℃. The contents of Ni, Fe, Mg and Cr in the serpentine and non-serpentine soil originated litter showed high differences between them. The litter samples from serpentine site have lower C/N than non-serpentine litter, but the soluble carbohydrate content was shown almost similar between two plant litter. The mass loss rates of leaf litter from serpentine area were slower than those from non-serpentine site. During the experimental period, the remained dry weight of A. hirta and M. sinensis var. purpurascens litter collected from serpentine site were 64.7%, 65.0% of initial dry weight and litter samples from non-serpentine site showed 54.2%, 50.7%, respectively. K and Na were leached rapidly at the initial decomposition periods, but Ca showed immobilization and other metal elements reserved at the decomposing litter for a long time. The decomposing A. hirta litter from non-serpentine soil showed higher values of CO2 evolution, microbial biomass-C, and microbial biomass-N than those in serpentine soil originated litter acting nutrient stresses and exhibited rapid decay rate. The microbial biomass and microbial respiration of decaying litter were positively correlated with litter decomposition rate, and these relationships showed more rapid slope in non-serpentine soil originated litter than that in serpentine soil.

점봉산에서 춘계단명식물의 Vernal Dam 효과에 관한 연구

채희명 ( Hee-myung Chae ),이상훈 ( Sang-hoon Lee ),차상섭 ( Sangsub Cha ),심재국 ( Jae-kuk Shim ) 한국환경생태학회 2016 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2016 No.2

우리나라는 대부분이 온대낙엽수림대에 속하며 국내 산림생태계의 구조와 기능을 연구하는데 매우 중요한 생태계중 하나이다. 특히 우리나라는 사계절이 뚜렷하여 계절에 따른 산림내의 식물계절 및 양분순환의 변화가 발생하며 특히 양분순환의 경우 계절적으로 융설 및 강우가 집중되는 시기인 초봄과 여름에 토양으로부터의 양분용탈이 대량으로 발생하게 된다. 이러한 산림 내에서 발생되는 양분의 대량 용탈은 국내에서 평가된 연구는 없으나 국외의 경우 토양 용탈로부터 소실되는 양분량은 산림생태계 내의 양분고갈을 발생시킬 정도의 규모인 것으로 알려져 있다. 하지만 실제적으로 산림생태계는 이러한 융설 및 강우에 의한 대량의 양분소실에도 불구하고 안정적인 생태계를 유지하고 있으며 자체적으로 양분소실로부터 생태계를 안정적으로 유지하는 기능을 보유하고 있는 것으로 판단된다. 특히 국내기후 특성상 하계에 집중되는 강우는 산림내 식물들의 왕성한 생육활성에 의해 대량의 양분 소실을 억제하는 기능을 가지고 있으나 초봄의 융설시기에는 대부분의 식물들이 생육활동을 시작하기 전으로 이에 대한 제어 기능의 역할을 규명하기에는 어려움이 있었다. 그러나 이러한 온대낙엽수림에서 초봄의 융설이 발생하는 시기에 대량 양분의 소실을 제어하는 기능은 1976년 Muller와 Bormann에 의해 춘계단명식물이 초봄의 융설이 시작되는 시기부터 수관부 교목들이 개엽을 시작하는 시기까지의 짧은 시간 동안 산림 내 질소의 sink로서의 기능을 관찰함으로서 확인되었다. 이들은 연구를 통해 이 시기에 춘계단명식물들은 짧은 기간 동안 대량의 질소를 흡수하고 초여름에 흡수한 질소들을 다시 산림으로 보내주는 역할을 수행함을 확인하였다. 이러한 결과로부터 Muller와 Bormann은 초봄 대량의 질소가 용탈되는 시기에 소실되는 질소를 유지하는 역할을 하는 춘계단명식물의 기능에 대해 “Venal Dam“ 이라는 새로운 이론을 제안하였다. 그들의 연구 이후국외에서는 Vernal Dam 이론에 대한 몇몇 연구들이 수행되어 왔으며 추가적으로 기존의 Muller와 Bormann의 연구에서 토양미생물의 기능에 대한 역할을 규명하였다. 그러나 이들의 연구는 춘계단명식물 및 토양미생물의 질소 흡수와 방출에 대한 결과만 제시하였으며 추가적으로 춘계단명식물로부터 방출된 양분을 이용하게 되는 하록식물 또는 목본에 대한 정량적인 연구는 이루어지지 않았으며 춘계단명식물의 지상부 소실시 시간에 따른 질소의 방출에 대한 추가적인 연구 또한 수행되지 않았다. 따라서 본 연구는 국내의 대표적인 온대낙엽수림인 점봉산에서 춘계단명식물의 Vernal Dam으로서의 기능 및 영향을 정량적으로 평가하고 이들의 지상부 소실 이후의 질소의 이동에 대해 규명하고자하였다. 연구 대상지인 점봉산은 우리나라의 자연성이 우수한 대표적인 온대낙엽수림으로 대상지에 우점하고 있는 춘계단명식인 얼레지, 꿩의바람꽃을 대상으로 Vernal Dam의 기능 및 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 융설시기부터 수관부의 교목이 개엽되는 시기까지 1~2주 단위로 생체량및 질소량을 정량적으로 조사 및 분석하였으며 이들 춘계단명식물의 지상부 소실 이후 질소의 이동을 확인하기 위해 춘계단명식물의 지상부 분해시 방출되는 질소량을 시기별로 정량화하였으며 지상부가 소실된 이후에 방출된 질소를 이용하게 되는 하록식물들로서 대상지에서 우점하고 있는 벌깨덩굴, 대사초, 단풍취를 대상으로 식물체의 질소 흡수에 대한 정량적인 조사를 수행하였다. 연구결과 얼레지, 꿩의바람꽃의 최대성장기의 생체량은 각각 49.1g/㎡, 8.2g/㎡이었으며 질소흡수량은 최대생체량의 각각 1.02%, 0.51%를 차지하는 것으로 확인되었다. 춘계단명식물 2종의 총 질소흡수량은 점봉산의 연간 낙엽생산량으로부터 임상에 유입되는 질소량의 약 25%에 달하는 것으로 나타났다. 춘계단명식물의 지상부 소실 시기에 방출 되는 질소량은 춘계단명식물의 질소 총 흡수량 대비 54.07%, 142.31%로 확인되었으며 지상부의 소실 시작 시기로부터 45일 후 얼레지는 23.02%, 꿩의바람꽃은 30.05%를 토양으로 방출하였으며 지상부의 분해로부터 방출된 총 질소량은 흡수된 질소의 약 23.57%에 해당하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과로부터 춘계단명식물인 얼레지와 꿩의바람꽃은 초봄 질소의 대량 용탈 시기에 질소 용탈량의 최소30.16%에 해당하는 질소량을 흡수하고 보전하는 것으로 확인되었으며 총 흡수한 질소량의 60.86%를 산림으로 방출하는 것으로 확인되었다. 이들 춘계단명식물의 질소 방출 시기와 맞물려 하록식물인 벌개덩굴, 대사초, 단풍취는 춘계단명식물의 질소 방출량의 약 96.50%에 해당하는 질소를 흡수하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과들로부터 춘계단명식물은 초봄 질소의 대량용탈이 발생하는 시기에 토양으로부터 충분한 질소를 흡수하여 보전함으로서 Vernal Dam의 역할을 수행하며, 또한 이들이 흡수하여 동화된 질소를 다시 토양으로 방출하고 이후 생장 활성을 시작하는 하록식물들이 사용하기에 충분한 질소 source로서의 기능을 수행하는 것으로 판단된다. 그러나 춘계단명식물의 질소 흡수량만으로는 전체 산림의 질소량을 보전할 수 있는 수준은 아닌 것으로 판단되며 이들 외에 추가적으로 질소의 대량 용탈 시기에 질소를 보전하는 sink로서의 기능을 가지는 다른 생태적 요소들이 존재할 것으로 판단되므로 추후 이러한 요인들을 규명할 수 있는 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Marchantia polymorpha ( 우산이끼 ) 현탁배양 세포내의 4-methylsterol 들의 동정

고광욱(Kwang Wook Ko),한광석(Kwang Seok Han),남상준(Sang June Nam),곽상수(Sang Soo Kwak),심재국(Jae Kuk Shim),김성기(Seong Ki Kim) 한국식물학회 1995 Journal of Plant Biology Vol.38 No.3

Five kinds of 4-demethylsterol were isolated from suspension cultured cells of a liverworth, Marchantia polymorpha. Four 4-demethylsterols among them were analyzed by a capillary gas chromatography-mass spectrometry and 500 MHz ^1H-NMR, and characterized to be avenasterol, 24-methylene-cholesterol, stigmasterol, and campesterol. And the fifth 4-demethylsterol was characterized to be sitosterol by a capillary gas chromatography-mass spectrometry. The concentration of the 4-demethylsterols in the cell decreased in order of avenasterol>stigmasterol>24-methylene-cholesterol>campesterol>sitosterol. When carbon skeleton and the oxidation state was compared with those of brassinosteroids, these 4-demethylsterols may be potent biosynthetic precusors of brassinosteroids in the cells.