Studies on the Growth of Bidens L. Along the Environmental Gradient

The growth and niche breath of four species, i.e., native plants such as Bidens tripauita and B. bipinnata and naturalized plants such as B. frondosa and B. pilosa var. minor, were studied as related with environmental gradients including light intensity, soil moisture and soil nutrient. There were no significant differences in the phonology within each environmental gradients while considerable differences were found between species; the two naturalized species bloomed and produced fruit later than the two native species. Two naturalized species exhibited relatively higher total dry weight than the two native counterparts within all environmental gradients. Total dry weight showed positive responses to light intensity and soil moisture, and negatively to soil nutrient. The relative contribution of the environmental factors to total dry weight decreased in the order of soil nutrient, soil moisture and light intensity. Both B. bipinnata and B. pilosa var. minor showed significantly higher net assimilation rate (NAR) than other species. Also, NARs of B. bipinnata and B. pilosa var. minor decreased with increasing soil nutrient. Relative growth rate (RGR) decreased in order of B. tripartita, B. bipinnata, B. frondosa and B. pilosa var. minor in response to light intensity. In addition, RGRs of B. bipinnata and B. piEosa yay. minor increased in response to soil moisture, while those of B. pilosa var. minor and B. tripartita decreased with increment of soil nutrient. No significant fluctuations of shoot/root ratio were not observed in three species, but a native species, B. tripartita showed n decreased shoot/root ratio in response to soil nutrient. Comparing the growth characteristics of the species, B. pitosa var. minor and 3. tripartita revealed vigorous growth on barren soil. On the other hand, B. frondosa exhibited vigorous growth on fertile soil. Morphologically, B. tripartita adapted to light and required considerable moisture. On the contrary, the leaves of B. bipinnata did not change considerably in their area, although it preferred habitat with abundant light. In terms of niche breadth, B. bipinnata showed the widest ranges of 0.875 and 0.845 for light intensity and soil moisture gradients, respectively. B. pilosa var. minor showed a value of 0.933 for soil nutrient gradient. B. tripartita showed narrow ranges for the three environmental factors, whereas B. frondosa showed wide values for light intensity and soil nutrient, but relatively narrow value for soil moisture.

환경구배에 따른 Bidens L.속 식물의 성장에 관한 연구

자생종인 가막사리 (Bidens tripartita), 도깨비바늘 (B. bipinnata), 귀화종인 미국가막사리 (B. frondosa), 흰도깨비바늘 (B. pilosa var. minor)의 도깨비바늘속(Bidens) 4분류군의 성장반응과 생태적 지위폭을 비교ㆍ분석하기 위하여 광도, 토양함수량, 토양무기영양소의 3가지 환경요인별, 구배별 재배실험을 하였다. Phonology는 구배별로 큰 차이가 없으나, 종별로는 차이를 나타내어 귀화종인 2종이 자생종인 2종에 비해 개화 및 결실시기가 늦다. 총 건중량은 자생종인 2종에 비해 귀화종인 2종이 대체로 높으며, 구배별로는 광도와 토양함수량이 증가할수록 건중량도 증가하였고, 토양무기영양소 구배에는 반대의 경향이 나타났다. 환경요인별 총건중량은 토양무기영양소, 토양함수량, 광도의 순으로 낮아졌다. NAR은 B. bipinnata와 B. pilosa var minor에서 광도와 함수량증가에 따른 증가속도가 크며, 반대로 B. tripartita와 B. frondosa는 그 증가속도가 작았다. 그러나 토양무기영양소에 대해서는 영양소 증가에 따라 B, bipinnata와 B. pilosa var. minor가 오히려 감소하는 경향을 나타냈다. RGR은 광도의 증가에 따라 B. tripartita, B. bipinnata, B. frondosa, B. pilosa var. minor의 순서로 작아졌으며, 토양함수량 구배에서는 B. bipinnata와 B. pilosa var. minor에서 증가경향이 컸다. 토양 무기영양소 구배에서는 B. pilosa와 B. tripartita는 토양무기영양소 증가에 따라 RGR이 작아지는 경향을 나타냈다. Shoot/root ratio는 환경요인별로 종별 변동이 크지 않으나, 자생종인 B. tripartita는 Shoot/root ratio에서 각 환경요인 별로 감소 경향이 뚜렷하다. 종별 성장특성의 비교결과 B. pilosa var. minor와 B. tripartita는 양분이 척박한 입지에서 생육이 왕성한 특징을 보이며, B. frondosa는 양분이 풍부한 입지에서 생육이 왕성한 종으로 분석된다. B. tripartita는 광에 대한 형태적 적응이 크고 수분을 좋아하는 특성이 있으며, B. bipinnata는 잎에 대한 형태적 형질은 크게 변화시키지 않으나 광이 풍부한 입지를 선호한다. Niche breadth는 B. bipinnata가 광도와 토양함수량 구배에서 0.875, 0.845로 가장 넓으며, 토양 무기영양소 에서는 B. pilosa var. minor가 0.933으로 넓게 나타났다. B. tripartita는 세 가지 환경요인에서 Niche breadth가 모두 좁았고, B. frondosa는 광도와 토양 무기영양소에서 넓고 토양함수량에서는 가장 좁은 값을 나타냈다.