Evaluation of Reproductive Growth in a Mature Stand of Korean Pine under Simulated Climatic Condition

국지기후가 잣나무 성숙임분의 생식생장에 미치는 영향분석

This study was conducted to reveal the effects of local climatic conditions on reproductive growth in a mature stand of Korean white pine based on climatic estimates. For this, the reproductive growth such as production and characteristics of cone and seed were first measured and summarized for seven years from 1974 to 1980. The local climatic conditions in the study site were also estimated by both a topoclimatological method and a spatial statistical technique. The local climatic conditions were then correlated with and regressed on the growth factors to reveal the relationships between the climatic estimates and the reproductive growth. Average number of conelet formation per tree showed highly negative correlation with some climatic variables related to minimum temperature in the year of flower bud differentiation. Especially, the most significant negative correlation were found between average of the minimum temperature for June and July of flower bud differentiation year and the number of conelet formation. There was no significant correlation between the number of cone production and climatic variables. However, total precipitation from December of the flowering year to February of the cone production year showed the most high correlation (r=0.6036) with the number of cone production. It was found that significant climatic variables affecting the amount of cone drop and cone drop percentage were the sum of cloudy days from June of the flowering year to August of the cone production year. Positive correlation was significantly recognized between the average weight of empty seed per cone and total precipitation from December of the flowering year to February of the cone production year. For the percentage of empty seed, five climatic variables among 19 variables were significantly correlated at 10% level. The average weight of a cone showed negative correlation with total precipitation from June of the flowering year to August of the cone production year. It was also found that average weight of a seed had highly negative correlation with total precipitation from December of the flowering year to February of the cone production year. The average weight of cone coat was negatively correlated with two climatic variables derived from clear days, which are sum of clear days from November of the flowering year to March of the cone production year and sum of clear days from December of the flowering year to February of the cone production year. On the other hand, it showed positive correlation with mean temperature of May in the flowering year. The exactly same results were obtained in correlation analysis for the percentage of cone coat.

본 연구는 잣나무 성숙임분을 대상으로 임령별 국지 기후 조건을 지형기후학적 방법과 공간통계 기법에 의하여 추정하여 잣나무 임분의 연도별 생식생장에 미치는 국지기후의 영향을 구명하고자 하였다. 이를 위해 지형-기후 관계식을 이용하여 연구 대상지의 평균기온, 최고기온, 최저기온, 상대습도, 강수량, 일조시수, 맑은 날수, 흐린 날수에 대하여 월별ㆍ기후치별 평년 값을 도출하고, 공간통계기법에 의하여 연도별ㆍ월별 기후치를 산출하였다. 또한 연구 대상지의 잣나무 임분에 대한 연도별 구과 및 종자 결실량, 낙과량, 형질 등 생식생장의 특성을 파악하였다. 이상의 자료에 근거하여 잣나무 성숙임분의 생식생장에 미치는 국지기후의 영향을 상관분석 및 회귀분석을 통하여 구명한 격과는 다음과 같다. 1년생 구과의 착과수는, 화아분화 연도의 6월과 7월의 평균 일 최저기온, 화아분화 연도의 6월과 7월의 총 강수량, 화아분화 연도 11월 부터 개화수분당년도 4월까지의 흐린 날수 합계와 높은 부의 상관이 인정되어, 화아분화 연도의 강수량이 적고 일조시간이 많으면 착과수도 많아지는 것으로 파악되었다. 2년생 구과의 결실량과 유의적인 상관관계를 나타낸 기후지수가 없었다. 다만 가장 상관계수가 높은 지수로는 결실전년(개화수분당년) 12월부터 결실년도 2월까지 3개월간의 겨울철 강수량이 정의 상관관계를 나타냈다. 낙과량에 영향을 미친 기후요소는 개화수분당년 6월부터 익년 8월까지 15개월 간의 흐린 날수 합계와 개화수분당년 11월부터 익년 3월까지 동계 5개월 간의 강수량이 상관이 높은 것으로 나타났고, 낙과율에 있어서는 개화수분당년 6월부터 익년 8월까지 15개월간의 흐린날수 합계가 가장 영향을 많이 미치는 기후지수로 판명되었다. 구과의 쭉정이량은 구과 성숙 이전의 동계 3개월 간의 강수량과 가장 높은 상관을 보이고 있었으며, 쭉정이율의 경우에는 상대적으로 많은 5개의 기후 지수와 10% 이내의 높은 상관관계를 인정할 수 있었는데, 특히 구과 성숙 이전의 동계 3∼5개월 간의 강수량과 높은 정의 상관관계를 보여 동계기간동안 강수량이 많으면 광합성량이 감소하여 임목의 영양상태가 불건전하게 됨으로써 수정에 방해가 되고 종국적으로는 불량한 종자의 비율이 높아지는 결과를 초래하는 것으로 보인다. 구과무게는 개화수분당년 6월 부터 익년(결실년도) 8월까지 15개월 간의 강수량과 부의 상관을 보여, 수분이후 결실과정까지 강수량이 많으면 광합성에 장애를 주어 구과 1개의 무게가 상대적으로 적어지는 것으로 나타났다. 한편 종자 1개의 평균무게는 결실전 동계기간동안의 강수량 높은부의 상관을 보여 겨울철 강수량이 많으면 광합성율이 저하되고 이는 다시 종자 때의 무게가 적어지는 결과를 보이는 것으로 판단된다. 구과피무게는 결실 전년 11월부터 익년 3월까지 5개월 간의 맑은 날수와 겨울철인 12월부터 2월까지 3개월 간의 맑은 날수와 부의 상관을 보인 반면에, 결실 전년도 5월의 평균기온과는 정의 상관관계를 보였다. 구과피율의 경우에도 구과피 무게와 동일한 경향을 보여, 결실전 동계기간동안의 맑은 날수는 종자생산에 긍정적인 영향을 주는 반면, 결실 전년도 5월의 평균기온이 높으면 부정적인 영향을 주는 것으로 파악되었다.