Growth response and Variation of ecological niche breadth of Hibiscus hamabo, the endangered plant, according to Light, Moisture and Nutrient under elevated CO2 concentration and temperature

We investigated growth response and variation of ecological niche breadth of Hibiscus hamabo according to light, moisture and nutrient when global warming is proceeded by elevated $CO_2$ concentration and temperature. H. hamabo was cultivated in experimental condition in the greenhouse that are divided by control(ambient condition) and treatment(elevated $CO_2$ concentration and temperature). Light, moisture and nutrient gradients were treated within the control and the treatment. Although H. hamabo prefers higher light intensity(up to L3) to lowers', Hamabo mallow doesn't like excessive light intensity($787{\pm}77.76{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$). Also, H. hamabo was difficult to grow in absent nutrient(0%) and excessive nutrient(20%). However, there was no trend with moisture gradients. The death rate of H. hamabo in the treatment was higher in all gradients except for the highest light intensity condition than control. It means that range of tolerance about light is narrowed when concentration of $CO_2$ gas and temperature is elevated. There was no trend of death rate according to moisture gradient, comparing between control and treatment. The death rate in all nutrient gradients within the treatment is lower than the controls'. It means that range of tolerance about nutrient is widened. The ecological niche breadth of H. hamabo in the treatment was narrower as 30.1% in light gradients but wider as 8.6% in moisture gradients and 30% in nutrient gradients than in the control. In the conclusion, when global warming is proceeded by elevated $CO_2$ concentration and temperature, growth of H. hamabo would be restricted by light intensity.

CO2농도 상승과 온도 상승조건에서 광, 수분, 유기물구배에 따른 멸종위기식물인 황근(Hibiscus hamabo)의 생육과 생태적 지위폭의 변화

$CO_2$농도와 온도의 상승으로 인한 지구온난화가 진행되었을 때 광, 수분 그리고 유기물 구배에 따른 멸종위기식물인 황근의 생육과 생태적 지위폭의 변화를 알아보았다. 대조구(야외)와 처리구($CO_2$ + 온도 상승구)로 나누어 각각 광, 수분 그리고 유기물구배를 두어 재배하였다. 그 연구결과, 황근은 낮은 광량보다 높은 광량을 선호하나, 광량이 $787{\pm}77.76{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$을 넘어가면 높은 광량이라 하더라도 생육이 어려웠다. 또한 유기물이 없거나(0%) 너무 많은 토양(20%)에서는 생육이 어려웠다. 그러나 수분 구배에 따른 경향이 보이지 않았다. 황근의 고사율은 대조구보다 처리구에서 광량이 높은 조건을 제외한 모든 구배에서 높았다. 이는 $CO_2$와 온도가 상승하면 광에 대한 내성범위가 좁아진다는 것을 의미한다. 대조구와 처리구를 비교하였을 때, 수분구배에 따른 경향은 보이지 않았다. 유기물구배에서는 대조구보다 처리구에서 모두 고사율이 낮았는데, 이는 유기물에 대한 내성의 범위가 넓어진 것을 의미한다. 황근의 생태적 지위폭은 처리구가 대조구보다 광 구배에서 30.1% 좁아졌으며, 수분 구배에서 8.6% 그리고 유기물 구배에서 30% 넓어졌다. 따라서 $CO_2$농도와 온도의 증가로 인한 지구온난화가 진행되면, 황근의 생육은 광량에 의해서 제한될 것으로 판단된다.