수종 참나무속 유식물의 건조스트레스에 대한 기공저항의 조절과 전략의 분화

Stomatal Control and Strategy Segregation to Drought Stress in Young Trees of Several Oak Species

참나무속 식물 6종류의 잎의 확산저항, 기공밀도, 공변세포의 길이 및 털의 밀도를 측정하여 건조스트레스에 대한 이 식물들의 전략을 주성분분석법으로 분석하였다. 상수리나무, 갈참나무 및 졸참나무의 잎의 확산저항은 다른 3종보다 높은 Ψleaf 또는 낮은 WSD에서 빠르게 상승함으로써 수분 스트레스를 회피하였다. 그러나, 신갈나무와 떡갈나무는 낮은 Ψleaf, 낮은 기공밀도, 작은 기공 크기 및 높은 털밀도로 수분스트레스를 회피하였다. 그러나 신갈나무와 떡갈나무는 낮은 Ψleaf에서 기공 확산저항의 상승을 보였다. 건조스트레스에 대한 조정능과 관련된 15변수의 주성분분석에서 참나무속 식물은 2그룹, 즉 건성생육지종인 굴참나무, 신갈나무 및 떡갈나무와 중성생육지종인 상수리 나무, 갈참나무 및 졸참나무로 구별되었고, 건성생육지종인 굴참나무는 높은 털밀도, 낮은 기공밀도 및 높은 LAR에서 신갈나무 및 떡갈나무와 다시 구별되었다. 이 결과는 자연생육지에서 참나무속 식물의 건조에 대한 전략을 잘 설명하고 있다.

Leaf diffusive resistance (LDR), stomatal density, length of guard cell and hair density of leaves of 6 oak species were determined under withdrawal of water, and their strategies of drought stress were analyzed by principal component analysis. LDR of Quercus acutissima, Q. aliena and Q. serrata increased earlier than those of the other species at high leaf water potential $({\Psi}_{leaf})$ or low water saturation deficit (WSD), which was an avoidance mechanism reducing damage by water stress. Q. variabilis with low stomatal density, small stomatal size and high hair density had avoidance mechanisms increasing LDR at high $({\Psi}_{leaf})$ However, Q. mongolica and Q. dentata increased LDR at low $({\Psi}_{leaf})$ as xeric species do. Results from principal component analysis on the 15 variables related to strategies of drought stress indicated that the 6 oak species were divided into 2 groups: (1) Q. acutissima, Q. aliena and Q. serrata as mesic habitat species and (2) Q. variabilis, Q. mongolica and Q. dentata as xeric habitat species. Among three xeric species Q. acutissima differed from the other two species in the drought strategies such as high hair density, low stornatal density, high leaf area ratio, stomatal closing at low $({\Psi}_{leaf})$ and small cell wall elasticity. The results could reasonably explain their drought strategies in natural habitat.