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대기오염지역(大氣汚染地域)의 삼림식생구조(森林植生構造)와 엽내오염물질(葉內汚染物質) 함량(含量)에 관한 연구(硏究) (Studies on the Composition of Forest Vegetation and the Contents of Polluted Materials in the Needles in an Air Polluted Area)

  • 김종갑;김재생
    • 한국산림과학회지
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    • 제78권4호
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    • pp.360-371
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    • 1989
  • 대기오염(大氣汚染)이 삼림식생(森林植生)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하기 위하여 온산공단주변(溫山公團周邊) 해송림(海松林)의 지역(地域)에 조사구(調査區)를 설정(設定)하여 환경요인(環境要因)과 수목엽내(樹木葉內) 수용성유황(水溶性硫黃)의 함량(含量), 삼림식생(森林植生)의 구조변화(構造變化) 등(等)을 조사(調査)하여 본 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 토양(土壤)의 pH와 전질소함량(全窒素含量), 유기물함량(有機物含量) 등(等)은 오염원(汚染原)에서 가까울수록 대체적으로 낮았으며 토양중(土壤中)의 S함량(含量)은 높은 편이었는데, 특히 토양중(土壤中)의 S함량(含量)과 pH와는 1%수준(水準)에서 상관(相關)이 인정(認定)되었다. 2) 해송엽내(海松葉內)의 수용성유황(水溶性硫黃)의 함량(含量)은 0.1295-0.2515%로서 대체적으로 높았으며, 특히 오염원(汚染源)에 가까운 2, 3조사지(調査地)가 가장 높았다. 3) 출현(出現)된 수종(樹種)의 종수(種數)는 3조사지(調査地)에서 7종(種), 7조사지(調査地)에서 20종(種)이 출현(出現)되어 오염원(汚染源)에 가까울수록 점차 감소현상을 보였으며 거리가 먼 지역(地域)일수록 총개체수(總個體數)와 종다양도(種多樣度), 균재도(均在度)가 증가되었다. 4) 해송집내(海松集內)의 S함량(含量)과 출현종수(出現種數), 종다양도문(種多樣度問)에는 상관관계(相關關係)가 각각(各各) 5%, 1%수준(水準)에서 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 5) 수종별(樹種別) 우점치(優占値)를 비교(比較)하여 본 결과(結果), 대기오염(大氣汚染)이 심한 지역(地域)일수록 우점치(優占値)가 매우 낮았으나 참나무류는 전조사지(全調査地)에서 비교적 높은 편이었다. 6) 본(本) 조사지(調査地)를 중심(中心)으로 본 대기오염(大氣汚染)에 대한 내성도(耐性度)는 해송(海松)과 졸참나무, 청미래덩굴 등(等)이 대기오염(大氣汚染) 강(强)한 것으로 나타났으며 진달래와 산철쭉, 굴피나무, 해변싸리 좋은 민감(敏感)한 것으로 나타났다.

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남부권역 삼나무조림지의 식생구조와 생장특성에 관한연구 (Vegetation Structure and Growth Characteristics of Cryptomeria japonica(Thunb. ex L.f.) D.Don Plantations in the Southern Region of Korea)

  • 박준형;이광수;주남규;강영제;유석봉;유병오;박용배;김형호;정수영
    • 농업생명과학연구
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    • 제50권1호
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    • pp.105-115
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    • 2016
  • 남부지역의 효율적인 삼나무 임분 관리방안을 마련하기 위하여 20m×20m 규모의 총 67개 조사구를 설치하였으며, 층위별 식생 및 임분구조 조사에 따른 군락유형 및 생장조사를 실시하였다. 군집분석을 실시한 결과 삼나무군락(C1)과 삼나무-편백군락으로 구분되었으며, 삼나무-편백군락은 다시 졸참-곰솔군락(C2), 졸참-편백군락(C3)으로 구분되었다. 교목층 삼나무의 중요치는 C1 97.2%, C2 80.7%, C3 47.6%로 유형간 차이가 나타났으며, 아교목층에는 C1 8.9%, C2 15.2%, C3 5.7%로 C2에서 가장 높게 나타났다. C3의 경우 아교목층에 솜대 및 이대가 나타나 이에 대한 관리가 필요한 것으로 사료된다. 관목층의 경우 C1 9.2%, C2 7.0% 이었으나, C3에서는 삼나무가 나타나지 않았다. 교목층의 종다양도는 C1이 0.059로 가장 낮았으며, C3에서 0.548로 가장 높았다. 우점도는 C1에서 0.958로 나타나 삼나무가 우점하는 것으로 나타났으며, C3은 우점도가 낮게 나타나(0.393) 다수의 종이 경쟁하고 있는 것으로 사료된다. 평균직경연년생장량은 7.01(C2)~8.04(C1)mm/yr의 범위로 나타났으며, 유형별 관리방안은 C1의 경우 경쟁목제거, 가지치기, 솎아베기가 적합하며, C2의 경우 경쟁수종 제거를 통한 삼나무 전형군으로의 유도 및 수하식재를 통한 타 수종으로의 갱신이 더욱 유리할 것으로 판단되었다.

임산물 약용수의 자생지 식생 구조와 환경과의 상관관계 분석 - 꾸지뽕나무·마가목·헛개나무 - (Analysis of Vegetation Structures and Vegetation-Environment Relationships of Medicinal on Short-term Income Forest Products, in Korea - Cudrania tricuspidata (Carrière) Bureau ex Lavallèe·Sorbus commixta Hedl.·Hovenia dulcis Thunb. -)

  • 김현숙;이상명;강길남;손석규;류시철;이경준;이종훈;이병설;이중구
    • 한국환경생태학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.347-366
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    • 2023
  • 본 연구는 단기소득임산물 중 산림임업통계자료에 의한 생산량과 수요가 증가하고 있는 추세인 약용수 (꾸지뽕나무, 마가목, 헛개나무) 자생지를 대상으로 식물사회학적 방법에 의해 군락을 구분하여 식생 구조를 파악하고 Ordination CCA에 의한 군락구조와 환경요인의 상관관계를 분석하여 산채류 재배지 환경조성에 필요한 생태학적 기초자료를 제공하기 위하여 2021~2022년에 수행되었다. 우리나라 꾸지뽕나무 자생지는 주로 남부지역에 분포하고 5개 지역, 11개 조사구를 대상으로 조사하였고, 마가목 자생지는 주로 고산지역에 분포하고 3개 지역, 8개 조사구를 대상으로 조사하였으며, 헛개나무 자생지는 중부 계곡부에 분포하고 5개 지역, 17개 조사구를 대상으로 조사하였다. 각 분류군의 중요치를 살펴보면, 꾸지뽕나무군락에서 나타난 중요치는 꾸지뽕나무가 61.10으로 가장 높았고 다음으로 팽나무, 곰솔, 새덕이, 때죽나무, 소사나무, 졸참나무, 상수리나무 등의 순으로 나타났고, 마가목군락에서는 신갈나무가 57.21로 가장 높았고 다음으로 마가목 42.58, 사스래나무, 피나무, 당단풍나무, 시닥나무, 층층나무, 함박꽃나무, 주목 등의 순으로 나타났으며, 헛개나무군락에서는 헛개나무가 64.58로 가장 높았고 다음으로 느티나무, 층층나무, 고로쇠나무, 졸참나무, 까치박달, 가래나무 등의 순으로 나타났다. 중요치가 높은 주요 분류군에 대한 흉고직경급을 분석한 결과 꾸지뽕나무군락에서는 꾸지뽕나무, 팽나무, 새덕이 및 소사나무는 어린 개체의 밀도를 높게 나타내고 있어 당분간은 이들 수종의 우점 상태가 계속 증가 될 것으로 보인다. 마가목군락에서 마가목은 역 J자형을 하고 있어 우점 상태가 계속 증가할 것으로 보이며, 신갈나무, 사스래나무 및 피나무는 정규분포형의 밀도를 나타내고 있어 당분간은 이들 수종의 우점 상태가 계속될 것으로 판단된다. 헛개나무군락에서는 까치박달과 가래나무는 역 J자형을 하고 있어 우점 상태가 계속 증가할 것으로 보이며, 헛개나무, 느티나무, 층층나무 및 고로쇠나무는 각 층에서 전체적으로 개체의 밀도가 높아 계속적으로 높은 우점도를 유지할 것으로 예상된다. TWINSPAN에 의해 분류된 3분류군의 30개 군락과 11개의 환경 요인으로 CCA ordination 결과, 해발고가 가장 높은 상관관계를 보였고, 꾸지뽕나무군락은 pH, C.E.C, Ca2+ 및 Mg2+ 는 가장 높고, 해발고는 낮고 남동사면과 남서사면의 경사는 완만하였으며, P2O5는 높은 지역과 낮은 지역에 골고루 분포하였다. 마가목군락은 해발고는 높고, 북사면의 경사는 다소 급하고, O.M과 T-N은 가장 많으나, 그 외 양료들은 적으며, pH는 낮게 나타났다. 헛개나무군락은 북동사면과 북서사면에서 해발고와 경사는 중간 지역이고, P2O5는 높게 나타났다.

한국산(韓國産) 왕대나무의 현존량(現存量)과 토양(土壤) 미세균류상(微細菌類相) (The Standing Crops and Soil-borne Microfungal Flora of Phyllostachys reticulata in Korea)

  • 김관수
    • 한국균학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.91-116
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    • 1979
  • 본(本) 연구(硏究)는 예산지역(禮山地域)(A)과 광산지역(光山地域)(B)의 왕대나무(Phyllostachys reticulata)의 현존량(現存量)과 그 토양(土壤) 미세균류상(微細菌類相)을 조사(調査)한 것이다. 왕대나무의 죽림밀도(竹林密度)는 예산지역(禮山地域)이 17,250본(本)/ha이며 광산지역(光山地域)이 14,780본(本)/ha으로서 예산지역(禮山地域)이 16.1%가 많았다. 양지역(兩地域)의 환경요인(環境要因)은 B지역(地域)의 생장기간(生長期間)의 평균기온(平均氣溫)이 A지역(地域)보다 $1.5{\sim}2^{\circ}C$가 높았고 토양온도(土壤溫度)도 $1{\sim}2^{\circ}C$가 높았으며 토양내(土壤內)에 함유(含有)되어 있는 전실소(全室素), 인산(燐酸) 및 유기물질량(有機物質量)도 약간(若干)많았다. 또 B지역(地域)에서는 낙엽량(落葉量)과 부식량(腐植量) 그리고 죽림내(竹林內)의 식생수량(植生數量)도 많았으며 죽림지(竹林地)에서 환원(還元)되는 각종(各種) 유기물(有機物) 분해(分解)에 관여(關與)하는 미세균류(微細菌類)도 Mortierella elongata, Mucor circinelloides, Aspergillus japonicus, Penicillium waksmani and Trichoderma lignorum등의 5종(種)이 더 많았다. 온도(溫度)는 죽림내부(竹林內部)로 들어 갈수록 낮았고 습도(濕度)는 높았다. 죽림내(竹林內)의 상대조도(相對照度)의 비율(比率)은 A지역(地域)이 4.19% B지역(地域)이 2.7%로서 하단분(下端部)에서는 모두 광합성작용(光合成作用)을 할 수 있는 능력(能力)이 상실(喪失)되었으나 조도(照度)가 약(弱)할수록 표토(表土)근처에서 서식(棲息)하는 미세균류(微細菌類)는 오히려 활동력(活動力)을 강(强)하게 하는 것으로 생각한다. 생산구조도(生産構造圖)에서 B지역(地域)의 광합성부(光合成部)의 최대량(最大量)이 대나무 지상부(地上部)의 상단(上端)에 위치(位置)하고 있어서 높은 생산량(生産量)을 유지(維持)하는데 효과적(效果約)인 구조(構造)였다고 생각된다. A,B지역(地域) 죽림(竹林)에서 $D^2H$, $w_s,\;w_b$, 및 $w_l$ 상대생장식(相對生長式)을 유도(誘導)한 결과(結果)는 다음과 같다. A지역(地域) $logw_s=0.5262\;logD^2H+1.9546$ $logw_b=0.6288\;logD^2H+1.5723$ $logw_l=0.5181\;logD^2H+1.8732$ B지역(地域) $logw_s=0.5433\;logD^2H+1.8610$ $logw_b=0.1630\;logD^2H+2.3475$ $logw_l=0.4509\;logD^2H+2.0041$ 상기(上記)한 식(式)을 적용(適用)하여 10a당 현존량(現存量)을 조사(調査)한 결과(結果) A지역(地域) $w_s=1128.83kg,\;w_b=689.05kg,\;w_l=926.69kg$ 으로 $w_e=2744.57kg$이었고, B지역(地域) $w_s=1206.66kg,\;w_b=679.92kg,\;w_l=1112.51kg$으로 $w_t=2999kg$이였다. 따라서 A,B양지역간(兩地域間)에 있어서 $D^2H,\;w_s,\;w_b$, 및 $w_l$의 현존량(現存量)을 비교한 결과(結果)(t-test), $D^2H,\;w_s,\;w_b,\;w_l$에서는 유의차(有意差)가 인정되었으나 $w_b$는 유의차(有意差)가 없었다. 토양생(土壤生) 미세균류(微細菌類)를 조사(調査)한 결과(結果) 158균주(菌株)를 분리(分離)하고 55종(種)을 동정(同定)하였다. 그 중 A지역(地域) 50종(種), B지역(地域) 55종(種)으로 양지역(兩地域)의 우점종(優占種)들은 다음과 같다. Trichoderma viride, Penicillium janthinellum, P. commune, Aspergillus oryzae, A. niger, A. gigantus, A. fumigatus, Mortierella ramaniana, var. anguliFPora, Mucor hiemalis와 Zygorhynchus moelleri. 이상(以上)의 결과(結果)에 의(依)하면 토성(土性)이 좋고 토양양료(土壤養料) 및 토양생(土壤生) 미세균류(微細菌類)의 증가(增加) 그리고 생육기간(生育期間)의 온도(溫度)가 왕대나무의 생장(生長)이나 임상식물(林床植物)의 종(種)과 양(量)을 증가(增加)시킨 것으로 나타났고 왕대나무의 현존량(現存量)과 환경요인(環境要因)과의 상관관계(相關關係)는 이들의 모든 요인(要因)이 상호연관(相互連關)을 갖고 복잡(複雜)하게 작용(作用)한 것으로 보며 더욱 죽림밀도(竹林密度)가 중용(重要)한 인자(因子)로 작용(作用)한 것같다.

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장수상황버섯 균사체를 이용한 한약재의 고체발효 및 메탄올 추출물의 트롬빈 저해 활성과 항산화 활성 (Solid Fermentation of Medicinal Herb Using Phellinus baumii Mycelium and Anti-thrombin and Anti-oxidation Activity of its Methanol Extract)

  • 신용규;장한수;김종식;류희영;김종국;권인숙;손호용
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.201-208
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    • 2008
  • 장수상황버섯(Phellinus baumii) 균사체를 이용한 한약재의 고체발효를 통한 기능성 강화 한약재 생산을 목적으로, 항산화 활성 또는 혈류 개선활성이 우수하다고 알려진 36종의 한약재를 멸균 후, 장수상황버섯 균사체를 접종하여 고체발효 가능성을 검토하였다. $2^{\circ}C$, 상대습도 90% 배양기에서 20일간 발효시킨 결과, 감국, 대추, 백부자, 신이 및 황정을 제외한 31종에서 양호한 발효가 진행되었으며, 발효 가능여부는 한약재 식물체의 사용부위의 구조적 견고성, 영양조건 및 항진균 활성 등과 연관되리라 판단된다. 한약재의 고체발효 이후, 발효전과 비교하였을 때 평균 수분함량은 $30.84{\pm}15.67%$에서 $67.21{\pm}11.43%$로 2.2배 증대되었으며, 평균 메탄올 추출효율과 평균 pH는 $13.91{\pm}12.22%$$5.06{\pm}0.87$에서 각각 $11.16{\pm}7.06%$$4.83{\pm}0.73$ 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 각각의 메탄올 추출물을 이용한 항혈전 활성 및 항산화 활성을 측정한 결과, 골쇄보, 천련자, 도엽, 와송의 경우에는 트롬빈 저해 활성이 각각 발효전에 비하여 31.38, 23.63, 22.57, 13.85% 증가되었으며, 원지, 현삼, 백지, 향부자, 골쇄보 및 육종용에서는 DPPH 소거능이 발효전에 비해 각각 58.9, 49.8, 48.1, 32.8, 24.1, 20.7% 증가되어 장수상황버섯 균사체 발효 한약재의 긍정적 생리활성 증가를 확인하였다. 본 연구결과는 상황버섯 균사체를 이용한 한약재의 고체발효를 통해, 특정 기능성의 강화 원재료를 생산할 수 있으며, 골쇄보의 경우와 같이 항혈전 활성 및 항산화 활성이 동시에 증대된 한약재 생산이 가능함을 제시하고 있다.

클로닝된 Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki HDI 살충성 단백질 유전자의 대장균에서의 발현 (Expression in Eschepichia coli of a Cloned Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki HDI In-secticidal Protein Gene.)

  • 황성희;차성철;유관희;이형환
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.497-506
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    • 1998
  • Bacillus thurintensis subsp. kurstaki HD1 살충성 단백질 ICP 유전자가 있는 NdeI 단편 3.856 kb를 클로닝하여 제조한 pHLN2-80(-) 클론이 pHLN1-80(-)에 비해서 대장균에서 ICP발현량이 과다발현되는 현상을 규명하고자 하였다. 본 연구에서는 상기의 pHLN2-80(+) 클론의 발현량을 조절하는 원인을 규명하기 위하여 ICP의 아미노산 서열은 변화되지 않는 범위 내에서 pHLN1-80(+) 클론에 있는 Plac프로모터와 ICP유전자 프로모터의 일부인 -80 bp프로모터의 염기서열, 전사 개시점과 종결부위의 변이가 ICP유전자발현에 미치는 영향을 조사하였다. pHLN1-80(+)에 5'-말단에 존재하는 -80 bp 프로모터만을 보유한 pHLNK-80 클론은 ICP 생산은 매우 저조하였다. Plac프로모터와 -80 bp 프로모터의 구조 골격을 일부 변이 시킨 pHLNF1-80클론의 ICP생산량은 pHLN2-80(-)가 생산한 양보다는 낮아서 과다발현이 안되었다. Plac프로모터 상류를 약 350bp을 제거하여 만든 클론 pHLND2-80의 ICP 생산량은 모클론인 pHLN2-80(-) 보다 매우 높게 과다발현 되었다. ICP 유전자의 과다발현 현상에 대한 전사 개시점과 전사종결 부위의 역할을 알아보기 위해서 -72bp ICP유전자프로모터를 갖는 클론 pHLD1-72는 재조합 클론 pHLN2-80(-)가 생산한 양보다 적은 양의 ICP을 생성하였고, 클론 pHLD2-72는 재조합 클론 pHLN2-80(-)보다 적은 ICP을 발현하여 과다 발현되었으며, 클론 pHLN2-72는 모클론인 pHLN2-80(-)보다 약간 높은 ICP 생산량을 보여 과다발현되었다. 클론 pHLN2-72를증식하여 파쇄액을 만든 후에 Bombyx mori유충에 대한 살충력 검사에서 클론 pHLN2-72이 생산한 ICP는 pHLN1-80(+)이 생산한 ICP보다 약 90배의 살충력을 보였다. SDS-PAGE와 Western blot 분석에서도 클론 pHLN2-72는 재조합 클론 pHLN2-80(-)보다 약간 높게 ICP가 생성이 되었었다. 이상의 결과는 과다발현에 Plac프로모터와 종결부위가 반드시 필요하며, -72 bp ICP 프로모터가 -80 bp 프로모터보다 과다발현률이 높았으며, ICP 유전자는 반드시 Plac프로모터의 전사 방향에 역방향으로 삽입이 되어야 하는 것으로 나타났다.

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한국산 두릅나무과 식물 줄기에서 2기목부의 비교 해부 (Comparative Anatomy of the Secondary Xylem in the stem of Araliaceous Plants in Korea)

  • 박동옥
    • Journal of Plant Biology
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    • 제36권4호
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    • pp.345-355
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    • 1993
  • 한국산 두릅나무과 식물 7속 11종의 목부해부학적 형질을 비교관찰하여 속간 목부의 특수화 정도를 검토하였다. 송악속은 산공재로서, 각상도관이 집합배열하고, 도관끝벽은 단천공이고 측벽은 호생벽공이었으며 방사조직은 오직 횡주세포로 구성된 동성 II형이었다. 황칠나무속은 환공재이며 각상의 추재부 소 도관들은 접선대상배열, 단천공 및 호생벽공의 특징을 보였고 방사조직에 간혹 수평수지도가 내재된 이성 II형이었다. 팔손이속은 산공재이고 각상도관이 접선대상배열이고, 계문상천공, 계문상 벽공 및 측벽에 나선비후가 나타났으며, 방사조직은 이성 II형이었다. 음나무속은 환공재이고, 환상의 소 도관은 접선대상배열이며, 단천공 및 호생벽공 그리고 이성 II형의 방사조직이 나타났다. 그 중 음나무는 도관내 격벽의 형태를 갖는 진충체를 가졌으나, 가는잎음나무에서는 격벽의 형태를 찾아 볼 수 없었다. 땃두릅나무속은 환공재이며 각상도관이 접선대상배열이고, 단천공 및 계문상 벽공 그리고 격벽형태를 갖는 진충체가 나타났으며 방사조직은 직립세포로만 구성된 paedomorphic type I이었다. 오갈피나무속은 산공재이며 각상도관이 접선대상배열, 단천공 및 호생벽공의 특징을 보였다. 본 속에서 오갈피나무는 이성 II형의 방사조직과 이관유조직 그리고 격벽형태를 갖는 진충차가 나타났다. 가시오갈피는 직립세포로만 구성된 paedomorphic type I의 방사조직과 격벽형태인 진충체가 나타났다. 섬오갈피와 오가나무는 이성 II형의 방사조직이 나타났으나, 진충체는 없었다. 두릅나무속은 환공재이고 환상도관이 접선대상배열, 단천공과 호생벽공, 그리고 격벽형태와 망상구조를 한 진충체가 나타났고, 이성 II형의 방사조직도 보였다. 도관요소의 배열, 모양, 길이, 직경 및 천공판의 각도와 방사조직의 형태 등에 의한 이들 특수화 순서는 가장 원시적인 팔손이속으로부터, 송악속, 오갈피나무속, 땃두릅나무속, 황칠나무속, 음나무속 그리고 두릅나무속 순으로 사료된다.

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농업생태계 (밭 경작지)의 경작환경에 따른 C4 식물의 출현 양상 (Occurrence Patterns of C4 Plants in Agroecosystems (farming fields) in South Korea)

  • 양동우;이은정;이진주;김민섭;한동욱;김명현;조광진;오영주;박상규
    • 생태와환경
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    • 제49권2호
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    • pp.89-101
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    • 2016
  • 본 연구는 농업생태계에 출현하는 $C_4$ 식물의 출현 양상을 파악하기 위하여 2013년 여름과 가을, 2회에 걸쳐 전국 222 지점의 밭 경작지에서 식물상 및 경작환경을 조사하였으며, 광합성 유형을 판단하기 위해 주요 출현 종에 대한 Kranz 구조 확인과 탄소 안정동위원소 분석을 실시하였다. 밭 경작지에 출현하는 $C_4$ 식물은 9과 33속 54종이었으며 주요 출현종은 쇠비름, 바랭이, 돌피 등이었다. 조사 시기와 생육지 유형에 상관없이 밭 경작지에 출현하는 $C_3$, $C_4$ 식물은 출현하는 전체 종수의 일정 비율로 출현하는 경향을 보였다. $C_4$ 식물의 출현 종수의 변동폭은 크지 않았으며, $C_4$ 식물의 출현율은 $C_4$ 식물의 출현 종수보다 $C_3$ 식물의 출현 종수에 의한 영향을 크게 받았다. 경작면적은 $C_4$ 식물의 출현율에 영향을 미치지 않았으며 여러 제초방법의 동시 시행은 $C_3$ 식물의 출현 종수를 감소시켰다. 특히 예취는 $C_3$ 식물 출현 종수에 큰 감소를 가져왔다. 반면 재배작물수의 증가는 $C_3$, $C_4$ 식물의 출현 증가를 가져왔으나 $C_4$ 식물의 출현율에는 큰 영향을 주지 않았다. 본 연구를 통해 농업생태계에서 다른 생태계에 비해 높은 $C_4$ 출현율을 보인 이유는 경작활동에 의한 $C_3$ 식물 출현 종수의 감소에 따른 것으로 사료된다.

한국산 방동사니족(사초과) 식물의 분자계통과 광합성경로의 분화 (Molecular phylogeny and divergence of photosynthetic pathways of Korean Cypereae (Cyperaceae))

  • 정종덕;류영일;최홍근
    • 식물분류학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.314-325
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    • 2016
  • 광합성 경로의 전환은 현화식물의 계통에서 여러 번에 걸쳐서 독립적으로 일어난 진화적 사건으로서 사초과에서는 다섯 번 이상 발생한 것으로 추정되고 있다. 방동사니족에서 나타난 C4 광합성 경로로의 전환은 한 번 발생하였으며 이는 방동사니족 내 C4 식물의 공유파생형질로 여겨진다. 방동사니족에 포함된 속들의 형태학적 한계는 분자계통학적 유연관계와 일치하지 않으며, 특히 다계통군으로 여겨지는 방동사니속의 한계는 계통분류학적으로도 논란이 되고 있다. 본 연구에서는 한국산 방동사니족 식물의 광합성 경로와 분자계통을 비교하고자 하였다. 해부학적 관찰을 통해 우리나라 방동사니족 식물 20종(방동사니속 18종, 파대가리속 1종, 세대가리속 1종)의 광합성 경로를 확인하였다. 또한 nrITS, rbcL, trnL-F의 염기서열에 근거하여 각 분류군의 분자계통학적 위치를 파악하고자 하였으며, 분류군 전체의 계통을 파악하기 위하여 선행연구 결과와 함께 분석하였다. 엽록체가 밀집된 광합성 조직의 위치에 따라 우리나라 방동사니속 식물 중 병아리방동사니와 우산방동사니, 모기방동사니, 알방동사니의 네 종은 C3 식물로 확인되었고, 나머지 14종의 방동사니속 식물, 파대가리, 그리고 세대가리는 C4 식물로 결정되었다. 또한 분자계통학적 분석에서 방동사니족은 CYPERUS 분계군과 FICINIA 분계군으로 구분되었으며, 우리나라 방동사니족 식물은 모두 CYPERUS 분계군에 속하였다. CYPERUS 분계군내에서 C4 식물들은 단계통군을 형성하였지만 각 분류군 간의 유연관계는 명확하게 나타나지 않았다. 분자계통수에서 세대가리속과 파대가리속은 C4 식물인 방동사니속 식물들과 함께 단일 분계군을 형성함으로서 각각 독립된 속으로서 지지 되지 않는다. 이는 기존의 연구결과와 일치하며, CYPERUS 분계군에 속한 속들의 계통분류체계를 명확하게 하기 위해서는 면밀한 형태학적 연구와 더불어 높은 해상력을 갖춘 분자계통학적 연구가 이루어져야 할 것이다.

영일사방사업지(迎日砂防事業地)의 삼림생태학적(森林生態學的) 연구(硏究) (A Study on the Forest Ecology in Young-il Soil Erosion Control District)

  • 홍성천
    • 한국산림과학회지
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    • 제58권1호
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    • pp.41-47
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    • 1982
  • 경상북도(慶尙北道) 영일지역(迎日地域)에 대면적황폐지(大面積荒廢地)(4,538ha)가 있었다. 이곳에 정부(政府)는 '73년(年)부터 '77년(年)까지 5개년간(個年間)에 연차계획(年次計劃)으로 38억(億)원을 투자(投資)하여 사방사업(砂防事業)을 완료(完了)한 바 있다. 본(本) 연구(硏究)에서는 이 지역사방지(地域砂防地)를 중심(中心)으로 사업후(事業後) 3년(年), 6년(年), 9년(年) 등 사방사업후(砂防事業後) 년도(年度)가 지남에 따라 산림토양단면(山林土壤斷面)과 인공(人工)으로 조성(造成)된 식생구조(植生構造)가 어떻게 변화(變化)하고 있는가를 조사연구(調査硏究)하였던 바 다음과 같이 결과(結果)를 요약(要約)할 수 있었다. 1) 사방사업후(砂防事業後) 년도(年度)가 경과(經過)함에 따라 낙엽층(落葉層)(L), 식물조직(植物組織)이 분명(分明)한 유기물층(有機物層)(F), 식물조직(植物組織)이 부분명(不分明)한 유기물층(有機物層)(H), 표토층(表土層)(S)의 두께가 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. 2)H층(層)은 사방사업후(砂防事業後) 3년(年)이 경과했을 때의 토양단면조사(土壤斷面調査)에서는 나타나지 않았고 6년(年)째의 토양(土壤) 단면조사(斷面調査)에서는 발견(發見)할 수 있었다. 3) 사방사업후(砂防事業後) 년도(年度)가 경과(經過)함에 따라 유기물(有機物), 전질소(全窒素) 등 표토(表土)의 화학적성분(化學的成分)이 증가(增加)하는 경향(傾向)이었으며, 사방사업(砂防事業) 착수전 황폐지(荒廢地)였을 때의 분석치(分析値)와 사업후(事業後) 9년(年)이 경과(經過)했을 때의 분석치(分析値)를 비교(比較)해 보면 유기물(有機物)은 약(約)3배(倍), 전질소(全窒素)는 약(約)7배(倍)로 증가(增加)하였다. 4) 사방사업당시(砂防事業當時) 파종(播種) 식재(植栽)한 새, 솔새 등의 양성초류(陽性草類)와 싸리나무는 년도(年度)가 경과(經過)함에 따라 적산우점도(積算優點度)가 급격히 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다. 5) 사방사업후(砂防事業後) 년도(年度)가 경과함에 따라 이 지역(地域)의 향토수종(鄕土樹種)인 참나무류(類)와 준극성상(準極盛相)인 소나무 치묘(稚苗)의 빈도가 증가(增加)하여 가고 있었다.

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