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이응필,한영섭,이수인,조규태,박재훈,유영한 한국생태학회 2017 Journal of Ecology and Environment Vol.41 No.10
Background: In this study, the growth and reproductive response of seedlings, grown in plastic pots with sand, to moisture and nutrients were analyzed in order to study the environmental conditions required to create an alternative habitat for Epilobium hirsutum L., an endangered plant. Results: Vegetative and reproductive growths of Epilobium hirsutum L. are accelerated with increase in moisture and organic matter content in the soil. Among vegetative organs, the number of runners related to asexual reproduction was the highest when the moisture content was over 25% and nutrient content between 7 and 14% in the soil. But the number of flowers related to flowering responses, among reproductive organs, was the highest when the moisture content was maintained at 75% and when nutrient content was 21% in the soil. The number of seeds, related to sexual reproduction, was the highest when the moisture content was over 25% and nutrient content between 14 and 21%. Conclusions: The study results show that a place with high moisture and nutrient content in the soil is advantageous to asexual and sexual reproduction of Epilobium hirsutum L. Therefore, we must serve periodically nutrient and seeds to sustain population in in situ conservation. Furthermore, it is advisable to create in riverside where abundant nutrient content have, making alternative habitat of Epilobium hirsutum L. Also, we must find species that have high contribution degree index through vegetation survey.
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Grime의 C-S-R 모델을 이용한 습지식물 유형 분류 및 평가
이응필,이수인,유영한 한국환경생태학회 2018 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2018 No.1
충남 공주시 묵논에서 생육하고 있는 식물을 대상으로 식물의 기능적인 특징을 알아보기 위해 Grime의 CSR (Competitive, Stress tolerant, Ruderal) 전략 계획에 따라 분류 및 평가하였다. 식물의 생활사 유형을 분류하기 위해 각 분류군마다 성체 단계의 3개체를 선정하여 수관높이 (canopy height), 건물함량(dry matter content), 잎의 건물 량(leaf dry matter), 엽면적(specific leaf area), 개화기간 (flowering period), 개화시기(flowering start) 그리고 측아 확장(lateral spread)의 데이터에 관한 자료를 수집하였다. 그 결과, 멸종위기식물인 독미나리(Cicuta virosa)와 전주물꼬리풀(Dysophylla yatabeana)는 각각 CR, C/CR이었 고, 외래식물인 미국가막사리(Bidens frondosa)는 C/CR 이였다. 물달개비(Monochoria vaginalis), 벼(Oryza sativa) 그리고 피(Echinochloa utilis)는 각각 CR, C/CR 그리고 C/CR이었다. 묵논에서 생육하고 있는 6종의 식물들은 CR과 C/CR 두 가지의 유형이 나타나는 것으로 보아 모두 경쟁과 교란에 내성이 강한 식물임을 의미한다. 이러한 결과는 묵논에서 생육하고 있는 6종의 식물들은 모두 경쟁과 교란에 내성이 강한 경쟁자 식물(C/CR)과 경쟁형 마을식물(CR)로 묵논은 자원이 풍부하고, 교란이 심한 환경 특성을 갖는다는 것을 의미한다.
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토양의 수분과 유기물이 멸종위기식물 큰바늘꽃(Epilobium hirsutum L.)의번식계절 및 생리 반응에 미치는 영향
이응필,이수인,한영섭,이승연,유영한,조이연 한국습지학회 2018 한국습지학회지 Vol.20 No.1
Reproductive phenology and physiological responses of Epilobium hirsutum L. to moisture content and nutrient content of soil were analysed in order to obtain basic data for effective conservation and restoration. Epilobium hirsutum L. is a perennial plant. But Epilobium hirsutum L. grew reproductively in all moisture and nutrient gradients. Flower bud, flowers and peduncle were respectively ripened in earlier under highest moisture condition and highest nutrient condition. And, number of flowers and peduncle were more quickly increased under highest moisture condition and highest nutrient condition. Chlorophyll content was high under highest moisture condition and higher middle moisture condition. However, we found no significant difference of chlorophyll content regard to nutrient gradients. There was no difference in minimum chlorophyll fluorescence among all moisture and nutrient gradients. The photochemical efficiency values of PSⅡ were 0.75 in all moisture gradients, and it was 0.78 in highest nutrient gradient. The chlorophyll content of Epilobium hirsutum L. increased as the moisture content increased, and the Fv/Fm value increased as the organic matter increased. Our results showed that high moisture and nutrient content of soil advance their breeding season and promote reproductive growth. It might be important basic informations for the maintenance of population and the management of habitat of Epilobium hirsutum L. an endangered plant species. 본 연구에서는 멸종위기식물인 큰바늘꽃(Epilobium hirsutum L.)의 효과적인 보전 및 복원을 위한 기초자료를 얻기 위해토양의 수분함량과 유기물함량이 번식계절과 생리 반응에 어떠한 영향을 주는지에 대하여 알아보았다. 큰바늘꽃은 다년생식물이지만 모든 구배에서 한 해에 생식생장을 하였다. 꽃봉오리, 꽃 그리고 열매주머니는 수분구배와 영양소구배에서 각각 높은수분 조건과 높은 유기물 조건에서 가장 이른 시기에 성숙하였다. 그리고 꽃 수와 열매주머니 수는 높은 수분 조건과 높은유기물 조건에서 더 빨리 증가하였다. 엽록소 함량은 수분구배에서 높은 중간 수분 조건과 높은 수분 조건에서 가장 많았고, 영양소구배에서는 차이가 없었다. 최소엽록소형광 값은 수분구배와 영양소구배 모두 차이가 없었고, 최대엽록소형광 값은높은 수분 조건과 높은 유기물 조건에서 가장 높았다. 광계 Ⅱ의 광화학적 효율 값은 모든 수분구배에서 0.75로 차이가없었고, 영양소구배에서의 경우 높은 유기물 조건에서 0.78로 가장 높았다. 큰바늘꽃은 수분이 증가할수록 엽록소 함량이많아지고, 유기물이 증가할수록 Fv/Fm 값이 높아졌다. 이상의 연구결과는 토양의 충분한 수분과 유기물 함량은 큰바늘꽃의번식계절을 앞당겨 주고 생식생장을 촉진한다는 것을 보여준다. 추후 멸종위기종인 큰바늘꽃의 개체군 유지와 서식지를관리하는데 중요한 정보가 될 것으로 판단된다.
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초식자 돼지풀잎벌레(Ophraella communa)의 기주특이성과 돼지풀잎벌레를 이용한 생태계교란식물 단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida)의 생물학적 제어연구
이응필,유영한 한국환경생태학회 2018 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2018 No.2
본 연구는 생태계교란식물인 단풍잎돼지풀의 성공적인 생물학적 방제를 위하여 단풍잎돼지풀을 섭식하는 돼지풀잎벌레의 섭식식물조사를 통해 기주특이성과 돼지풀잎벌레의 섭식에 따른 단풍잎돼지풀의 생태학적 반응의 차이를 확인하였다. 2017년 9월 초에 돼지풀잎벌레 처리에 따른 단풍잎돼지풀의 생리 및 번식 반응에 미치는 영향을 알아보기 위해 돼지풀잎벌레가 없는 곳(대조구)과 있는 곳(처리구)에서 엽록소함량(umolg-1s-1), 최소엽록소형광(Fo), 최대엽록소형광(Fm), 광계 Ⅱ의 광화학적 효율(Fv/Fm)을 측정하였다. 또한, 2018년 6월 말에 돼지풀잎벌레에 따른 단풍잎돼지풀의 활력도에 미치는 영향을 알아보기 위해 돼지풀잎벌레가 있는 단풍잎돼지풀군락에서 단풍잎돼지풀 식피율(10%(방형구 A), 50%(방형구 B), 90%(방형구 C))에 따라 방형구(1m2)를 설치하였다. 각 방형구 내 모든 개체의 지상부 길이(cm), 줄기직경(cm), 잎 수(ea), 잎 피해율(%), 잎 폭과 잎몸 길이(cm)를 측정하였고, 잎 피해율은 1등급(~20%), 2등급(21%-40%), 3등급(41%-60%), 4등급(61%-80%), 5등급(81%~)으로 나누어 조사하였다. 각 방형구 내 단풍잎돼지풀의 고사율(%)은 6월말과 7월 중순 그리고 9월 중순에 3회 측정하였다. 2018년 7월 말에 돼지풀잎벌레의 기주특이성을 알아보기 위해 공주대학교 온실과 온실주변 그리고 묵논에 총 6곳을 선정하여 각각 돼지풀잎벌레 10마리를 방사하여 섭식식물조사를 조사하였다. 엽록소함량, Fo, Fm, Fv/Fm 그리고 개체당 꽃 수는 모두 대조구가 처리구보다 높았다. 6월 말과 7월 초에 2주 동안 방형구 A에서 고사율은 58.2%에서 72.5%로 14.3% 증가하였고, 방형구 B에서 고사율은 48.5%에서 61.8%로 13.2% 증가하였다. 방형구 C에서 고사율은 각각 0%로 변화가 없었다. 7월 초와 9월 중순 2달 동안 방형구 A에서 고사율은 72.5%에서 97.8%로 25.3% 증가하였고, 방형구 B에서 고사율은 61.8%에서 91.2%로 29.4% 증가하였다. 방형구 C에서 고사율은 각각 0%로 변화가 없었다. 9월 중순 전체 방형구의 살아있는 개체 수는 총 38개체이며, 잎 피해율 등급별 개체수의 경우 1등급은 3개체, 2등급은 5개체, 3등급은 9개체, 4등급은 4개체 그리고 5등급은 2개체였다. 잎의 피해율이 증가할수록 지상부 길이, 줄기 직경, 잎 수, 잎 폭 길이 그리고 잎몸 길이는 짧아졌고, 5등급에서 가장 활력도가 낮은 개체의 지상부 길이는 52.5cm 이였고, 줄기 직경은 0.3cm, 잎 수는 8개였다. 온실과 온실주변 그리고 묵논에서 출현한 식물상(74과 152속 207분류군)에서 멸종위기식물은 9과 10속 10분류군, 생태계교란식물은 3과 5속 6분류군 그리고 식용식물은 36과 54속 71분류군 이였다. 돼지풀잎벌레가 섭식한 식물은 국화과에 속하는 단풍잎돼지풀, 돼지풀 그리고 뚱딴지였다. 멸종위기식물은 모두 섭식하지 않았고, 생태계교란식물은 단풍잎돼지풀과 돼지풀을 제외하고는 섭식하지 않았다. 또한, 식용식물은 뚱딴지를 제외하고는 섭식하지 않았다. 이를 통하여 단풍잎돼지풀은 돼지풀잎벌레가 섭식함으로써 활력도가 낮아지고, 고사율이 증가하는 것으로 보아 돼지풀잎벌레는 단풍잎돼지풀의 생육초기단계인 지상부 길이가 50cm 미만일 때 도입해야하며, 고유식물, 멸종위기식물 그리고 식용식물을 대상으로 추가적인 돼지풀잎벌레의 섭식식물조사를 통해 기주특이성에 대한 자료를 확보해야 한다.
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CO2농도와 온도 상승이 한국의 주요 재배 벼품종의 생육과 생산량에 미치는 영향 - 오대벼와 새추청벼 -
이응필,장래하,조규태,유영한 한국습지학회 2014 한국습지학회지 Vol.16 No.4
온난화가 진행되면, 우리나라에서 재배되고 있는 주요 벼의 생육과 생산량이 어떻게 변화되는지를 알아보기 위해, 북부지방과 중부지방에 각각 가장 많이 재배되는 오대벼와 새추청벼의 유식물을 각각 대조구, 온도 상승구 및 CO2+온도 상승구에서 재배하여 그 결과를 비교하였다. 새추청벼의 지상부생물량, 지하부생물량, 총 생물량, 개체당 이삭무게 그리고낟알의 숙성 비율은 온도 상승구에서, 오대벼는 CO2+온도 상승구에서 가장 높았다. 새추청벼와 오대벼의 개체당 이삭수는 환경구배 간 차이가 없었다. 새추청벼의 이삭당 낟알수는 환경구배 간 차이가 없었고, 오대벼의 것은 CO2+온도 상승구에서 가장 많았다. 새추청벼의 낟알 한 개의 무게는 CO2+온도 상승구, 오대벼의 것은 온도 상승구와 CO2+온도 상승구에서 가장 무거웠다. 새추청벼의 분얼수는 대조구와 온도 상승구, 오대벼의 것은 대조구에서 가장 많았다. 본 연구를 종합적으로 정리해보면 새추청벼는 대조구보다 온도만 상승했을 때 잘 자랐고 곡물 생산량이 증가했지만 CO2 농도와 온도가 같이 상승했을 때는 차이가 없었다. 그리고 오대벼는 대조구보다 CO2 농도와 온도가 같이 상승했을 때 잘 자랐고 생산량이 증가했다. 앞으로 지구온난화의 영향으로 CO2 농도와 온도가 높아진다면, 새추청벼는 현재와 곡물수확량의 차이는 없겠지만 그에 반해 오대벼는 곡물수확량은 높아질 것이다. 따라서 지구온난화로 인한 기후변화가 지속된다면 곡물수확량을 고려한 종에 따른 벼 재배적지의 선정이 신중히 결정되어야 할 것으로 판단된다. We grew seedlings of Saechucheongbyeo and Odaebyeo of rice cultivars that are cultivated dominantly in the northern andmiddle regions of Korea under control(ambient condition), ambient CO2 concentration+elevated temperature, and elevated CO2concentration+elevated temperature in order to study how growth responses and crop yield of major rice of Korea change asthe global warming proceeds and compared the results. Aboveground biomass, belowground biomass, total biomass, andpanicles weight per individual and ripended grain rate of cv. Saechucheongbyeo were the highest under control, but those ofcv. Odaebyeo were the highest under elevated CO2 concentration+elevated temperature. There was no difference in thenumber of panicles per individual of cv. Saechucheongbyeo and cv. Odaebyeo in these experiments. There was no differencein the number of grains per panicle of cv. Saechucheongbyeo among three environmental gradients, but that of cv. Odaebyeo was the highest under elevated CO2 concentration+elevated temperature. Weight of a grain of cv. Saechucheongbyeo was highest under elevated CO2 concentration+elevated temperature, but that of cv. Odaebyeo was thehigher under ambient CO2 concentration+elevated temperature and elevated CO2 concentration+elevated temperature. Thus, ifglobal warming continues in Korea, selection of rice cultivation varieties must be chosen carefully for commendation.
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남산 소나무군락의 토양호흡과 환경요인인 기온과 강수량과의 상호관계 및 도시림 관리의 의미
이응필,이수인,박재훈,김의주,홍용식,이승연,유영한 한국산림과학회 2020 한국산림과학회지 Vol.109 No.2
To prepare the management plan for reduction of the organic carbon emission caused by soil respirations, the amount of organic carbon emission from the pedosphere in Pinus densiflora community within metropolis park was quantified and then the correlations between quantified values and climate factors were analyzed. To this study, we investigated the amount of emitted organic carbon through soil respirations of Pinus densiflora community within Mt. Nam in Seoul-si, Korea, and identified correlationship with environmental factors. As a result, the average amount of organic carbons, included in soil respirations of P. densiflora community in Mt. Nam, was 7.978 ton C ha-1 yr-1 . Also, precipitation of spring (March to May) was one of the environmental factors explaining the increase and decrease of soil respiration. This results suggest a drainage management to keep the low water content in understorey soils is important to an ecological management of metropolitan forests.
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