• 제목/요약/키워드: 순광합성량

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생태수문모델을 이용한 유역수문 평가 (Evaluation of Watershed Hydrology Using Ecohydrological Model)

  • 신형진;박민지;박근애;조형경;하림;김성준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.127-127
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    • 2011
  • 본 연구에서는 RHESSys (Regional Hydro-Ecologic Simulation System) 모형을 이용하여 산림 유역의 생태수문학적 거동을 평가하고자 한다. 설마천 유역($8.48\;km^2$)을 대상으로 2007~2009년의 관측 일유출량을 이용하여 유출량을 검 보정하였고, 증발산량 및 토양수분은 신뢰할 만한 실측자료를 바탕으로 모형의 보정(2007-2008)및 검증(2009)을 실시하였다. 또한 지구의 탄소순환을 규명할 수 있는 식생의 순광합성량과 총일차생산량에 대한 모형의 검 보정은 Terra 위성의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 센서를 이용한 산출물인 순광합성량과 총일차생산량 자료를 바탕으로 모형의 보정(2007)및 검증(2008)을 실시하였다. 모형의 최적의 수문, 생리생태학, 토양의 매개변수를 선정하여 검증한 결과, 유출량에 대한 Nash-Sutcliffe 모형효율은 0.84, 증발산, 토양수분, 총일차생산량, 순광합성량의 결정계수는 0.49, 0.18, 0.38, 0.93 이었다.

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관측자료와 RHESSys 모형을 이용한 산림유역의 생태수문 적용성 평가 -설마천유역을 대상으로- (Evaluation of Forest Watershed Hydro-Ecology using Measured Data and RHESSys Model -For the Seolmacheon Catchment-)

  • 신형진;박민지;김성준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권12호
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    • pp.1293-1307
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    • 2012
  • 본 연구에서는 RHESSys (Regional Hydro-Ecologic Simulation System) 모형과 관측 자료를 이용하여 유출량, 증발산량, 토양수분량, 총일차생산량과 순광합성량을 평가하고자 한다. 수문생태모형인 RHESSys는물, 탄소 및 질소순환과 지형 공간적 변화에 따른 물질이동을 모의할 수 있다. 대상유역은 설마천 유역(8.5 $km^2$)으로 우리나라 북서쪽에 위치하고 있다. 유역의 90%이상이 산림유역이고, 토양은 대부분 사양토이다. 2007~2009년의 관측 일유출량을 이용하여 유출량을 검 보정하였고, 증발산량은 에디 공분산 방법에 의한 플럭스 타워로부터 관측되었으며 토양수분은 신뢰할 만한 실측자료를 바탕으로 모형의 보정(2007~2008) 및 검증(2009)을 실시하였다. 또한 지구의 탄소순환을 규명할 수 있는 식생의 순광합성량과 총일차생산량에 대한 모형의 검 보정은 Terra 위성의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 센서를 이용한 산출물인 순광합성량과 총일차생산량 자료를 바탕으로 모형의 보정(2007) 및 검증(2008)을 실시하였다. 모의 결과 보정기간 동안의 상관계수와 Nash-Sutcliffe 모형 효율은 유출량은 0.74와 0.63이었고, 증발산량과 총일차생산량의 상관계수는 각각 0.54와 0.93이었다. 모형 검정결과 유출량의 상관계수와 Nash-Sutcliffe 모형효율 각각 0.92와 0.84였으며, 총일차 생산량의 상관계수는 0.93이었다.

대기의 오존에 의한 스트로브 잔나무 잎의 가스교환과 아스코르브산, 글루타치온의 농도 변화

  • 이웅상
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제16권4호
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    • pp.397-408
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    • 1993
  • 대기의 오존농도에 대한 민감도가 다른 스트로브 잣나무의 가스교환과 아스코르브산, 글루타치온의 농도변화를 1988년 6월부터 시작하여 10개월간 측정하였다. 오존에 의해 가시적 피래를 입은 나무의 당년잎의 건중량과 길이는 저항성이 있는 나무에 의해 각각 60~75%와 45~60% 작았다. 순광합성량과 잎의 전도율은 전체적으로 가스교환이 감소하기 시작하는 늦은 9월까지 저항성이 있는 나무에서 높은 값을 보였다. 증산작용도 비슷한 양상을 보였다. 당년잎의 아스코르브산과 글루타치온 농도는 여름, 가을 동안 계속 증가하여 겨울에 최고치를 나타내다가 봄에 감소하기 시작했다. 아스코르브산 농도는 4월에 감소하기 시작할 때 까지 일년 내내 저항성이 있는 나무에서 높은 농도를 나타내었다. 예민한 나무와 저항성이 있는 나무사이의 아스코르브산 농도차이는 겨울동안보다 (8~19%) 여름에 (25~30%)) 훨씬 컸다. 글루타치온의 농도는 에민한 나무와 저항성이 있는 나무에서 비슷한 결과를 보였다.

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Open-Top chamber 내(內)에서 오존에 노출(露出)시킨 현사시 5개(個) 클론의 생장량(生長量)과 오존에 대(對)한 민감성(敏感性)과의 관계(關係) (Sensitivity of Five Clones of Populus alba × P. glandulosa Cuttings to Ozone Exposure in Open-Top Chambers in Relation to Their Growth Rates)

  • 김태규;이경준;김군보;구영본
    • 한국산림과학회지
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    • 제89권1호
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    • pp.105-115
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    • 2000
  • 본 연구는 수목의 오존에 대한 피해정도가 수목 고유의 생장속도와 관련되어 있는지를 검증하기 위하여 실시하였다. 생장이 우수한 현사시(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa) 4호 품종 중에서 두 개 클론(72-30, 72-16)과 생장이 비교적 저조한 현사시 2호 품종 중에서 3개 클론(72-28, 72-27, 72-19)을 본 실험에서 비교하였다. 위의 5개 클론의 삽수를 4월초 $2{\ell}$ 화분에 삽목하여 증식시킨 후, 8월 하순에 야외에서 3개의 open top chamber(직경 2.5m, 높이 2.0m) 내에서 30일 동안 70ppb와 130ppb의 오존에 1일 5시간씩 노출하였다. 대조구는 활성탄으로 여과하여 오존의 농도가 30ppb이하로 유지되도록 하였으며, 각 클론별, 처리별로 20개의 화분을 반복으로 사용하였다. 대조구에서 두 품종간의 생장비교는 현사시 4호가 현사시 2호보다 잎 건중량에서 73%, 뿌리 건중량에서 64%, 총건중량에서 38% 더 우수하여 현사시 4호의 생장속도가 2호보다 우수함을 입증하였다. 오존에 의한 가시적 피해는 70ppb 오존처리에서는 나타나지 않았으며, 130ppb 처리에서 현사시 4호에서만 관찰되었으며, 성숙잎에서 전형적인 작은 갈색 반점들로 나타났으며, 성숙잎의 조기낙엽을 가져왔다. 70과 130ppb 오존처리는 5개 모든 클론의 수고생장, 잎과 뿌리의 건중량과 총건중량을 감소시켰는데, 이 중에서 뿌리생장을 가장 크게 감소시켰다. 70ppb 오존에서 뿌리의 감소량은 현사시 4호가 39.7%이고, 현사시 2호는 13.8%이었다. 130ppb 오존에서도 현사시 4호의 뿌리감소량은 47.4%이고, 현사시 2호는 34.9%이었다. 이로 인하여 shoot/root율은 130ppb에서 현사시 4호는 63.4% 증가한 반면, 현사시 2호는 22.1% 증가에 그쳤다. 오존에 의한 가공전도도와 순광합성량의 변화에서도 현사시 4호가 현사시 2호보다 더 많이 감소하였다. 특히 130ppb 오존에서 현사시 4호의 순광합성량은 69.5% 감소한 반면에, 현사시 2호는 31.5% 감소하였다. 따라서 위의 여러 가지 생리적 반응을 근거로 하여 생장이 우수한 현사시 4호가 생장이 상대적으로 적은 현사시 2호보다 오존에 더 민감하다고 판단할 수 있으며, 수목의 오존에 대한 피해정도는 수목 고유의 생장속도가 관련되어 있다고 결론 짓는다.

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미세먼지 처리에 따른 전나무, 중국단풍, 소나무, 굴참나무의 생리⋅생화학적 반응 및 흡착 특성 (Physiological, Biochemical, and Adsorption Characteristics of Abies holophylla, Acer buergerianum, Pinus densiflora, and Quercus variabilis under Elevated Particulate Matter)

  • 우상헌;이고은;이종규;곽명자;임예지;정수경;제선미;장한나;손정아;오창영;김경하;우수영
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권1호
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    • pp.57-70
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    • 2023
  • 도시와 자연에 부정적인 영향을 끼치는 미세먼지에 대한 저감 연구가 점점 심화되고 있다. 이에따른 미세먼지 저감 대책 중 하나로써 도시 수목의 미세먼지 저감 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 이와 관련하여 미세먼지에 의한 도시 수목의 피해 반응 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 도시 수목 중 전나무(Abies holophylla), 중국단풍(Acer buergerianum), 소나무(Pinus densiflora), 굴참나무(Quercus variabilis)에 대하여 고농도 미세먼지 처리로 나타나는 피해반응을 조사하기 위한 목적으로 수행되었다. 위 네 수종을 대상으로 식물생장조절챔버(phytotron)에서 시간 당 300 ㎍ m-3 농도의 미세먼지를 처리하여 각 수종의 생리적, 생화학적 변화 반응과 잎의 흡착면적을 측정하였다. 그리고 순광합성량, 기공전도도, 증산률, 엽록소 함량, ROS, MDA, 잎의 흡착면적에 대해서 상관 분석을 진행하여 상호 간의 관계를 살펴보았다. 연구 결과, 수종마다 생리·생화학적 반응과 흡착면적이 종 특이적으로 나타났다. 순광합성량의 경우 전나무에서 가장 큰 감소세를 보였으며 소나무와 굴참나무는 큰 변화를 나타내지 않았다. 굴참나무는 ROS의 변화 또한 미미하였다. 모든 수종에서 MDA 함량이 공통적으로 증가하였다. 4주 처리 이후 흡착면적에서 전나무는 잎의 앞면, 소나무는 잎의 뒷면에 높은 면적량을 나타냈다. 상관성 분석 결과 생리적 반응 요인들 간에 양의 상관관계가 있음을 확인하였고, 잎의 앞면에 높은 흡착면적을 보일수록 생리적 반응에 부정적인 영향이 있음을 확인하였다. 본 연구는 미세먼지 저감과 지속 가능한 도시 숲을 효율적으로 조성하기 위한 수종 선택의 기초 데이터를 제공한다.

녹비작물 재배 시 SCB 액비 혼용이 배나무 생육 및 양분 환원 가능량, 토양 물리화학성에 미치는 영향 (Effect of SCB Liquid Manure Application in Pear Orchard Managed by Cover Crop System on Tree Growth, Potential Nutrient Recovery and Soil Physicochemical Properties)

  • 이성은;박진면;최동근
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.779-786
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    • 2012
  • 과수원에서 화학비료 대체 가능성을 검토하기 위하여 녹비 작물을 단독으로 재배하는 경우와 녹비 재배 시 SCB 액비를 혼용하는 경우 녹비 생산량 및 토양 물리화학성 변화, 배 잎의 무기성분 함량 및 광합성 특성을 비교 분석하였다. 화본과 녹비작물의 경우, 녹비 단독 처리에 비해 SCB 액비 혼용 처리의 경우 녹비 생산량이 유의하게 증가하였고, 두과 녹비에 있어서도 유의성은 인정되지 않았으나 액비 혼용처리 시 생체중 및 건물중이 높게 나타났다. 호밀 + 액비 처리구와 헤어리베치 + 액비 처리구에서는 각각의 경우 액비를 시용하지 않았을 때보다 용적밀도가 감소하여 과수의 뿌리 생장이 용이할 것으로 판단되었다. 녹비 단독 및 녹비 + 액비 처리와 화학비료 시용에 따른 배 잎의 무기 성분함량은 처리 간에 차이가 없었다. 순광합성량 또한 처리 평균 간 차이가 인정되지 않았으나, 녹비 + 액비 혼용 처리구에서 녹비 단독 처리에 비해 높은 경향을 보였으며, 헤어리베치 + 액비의 경우 화학비료와 거의 같은 수준의 동화율을 보여 배 과원 표토 및 양분 관리를 위한 녹비 재배 시 활용 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 녹비 단독 및 SCB 액비 혼용처리에 따른 토양 화학성 변화는 화학비료 처리에 비하여 pH는 높았고 질산태 질소는 장마기 이후 비슷한 경향을 보였으며, 치환성 칼리는 낮았으나, 치환성 마그네슘은 높게 나타났고, 녹비 단독 처리구와 비교 결과 SCB 액비 혼용 처리에서 약간 높은 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 종합했을 때 과원에서 녹비작물 재배 시 장기적인 화학비료 대체를 위해서는 SCB 액비를 함께 도입함으로써 부족한 양분을 보충하는 것이 필요할 것으로 판단되었다.

생육시기별 광량조절이 인삼의 지상부 생육에 미치는 영향 (Effect of Light Transmittance Control on the Growth Status of Aerial Parts during the Growing Season of Panax ginseng)

  • 천성기;이태수;윤종혁;이성식
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제27권4호
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    • pp.202-206
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    • 2003
  • 전 생육기간동안 해가림내의 투광율을 약 8%로 고정한 대조구와, 생육시기별로 투광율을 6%와 18%로 조절한 투광량 조절구의 해가림밑의 미기상, 지상부 생육 특성 및 광합성의 차이를 조사한 결과는 다음과 같다. 해가림내의 투광율을 고정한 대조구는 P.E4중직(흑1+청3) 차광망을 피복하여 약 8% 투광율을 전 생육기간동안 유지하였고, 투광량조절구는 P.E 차광망을 사용하여 7∼8월에 투광율을 6%, 4∼6월과 9∼10월의 투광율 18%가 유지되도록 하였다. 투광량조절구는 저온기인 생육초기(4∼6월) 및 후기(9∼10월)에 대조구보다 최고기온, 누수율 및 토양수분함량이 높았으나, 고온기인 생육중기(7∼8월)에는 최고기온, 누수율 및 토양수분함량이 낮았다. 투광량 조절구는 대조구 보다 생존율이 높고, 경직경이 굵었으며, 경장이 짧고, 엽면적 지수가 낮고, 줄기도 90$^{\circ}$로 직립하였다. 투광량 조절구는 대조구 보다 엽록소 함량은 감소되었으나, 비엽중(S.L.W)과 기공개도가 증가되었고, 일중 순광합성량이 26% 증가되었다. 광량조절구는 대조구에 비해서 점무의병 이병율과 낙엽율이 현저히 감소되었다.

오존이 기린초와 비비추의 광합성, 항산화효소, 해부학적 구조에 미치는 영향 (Photosynthesis, Antioxidant Enzyme, and Anatomical Difference of Sedum kamtschaticum and Hosta longipes to Ozone)

  • 정효정;우수영;이성한;백생글
    • 원예과학기술지
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    • 제28권3호
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    • pp.394-402
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    • 2010
  • 이 연구의 도심 녹화 수종으로 가장 많이 이용되는 기린초($Sedum$ $kamtschaticum$)와 비비추($Hosta$ $longipes$)를 대상으로 오존에 의해 나타나는 광합성률, 항산화 효소활성, 해부학적 차이를 구명하기 위하여 수행되었다. 오존을 하루 8시간씩(08:00-16:00) $200{\mu}g{\cdot}kg^{-1}$ 처리하였다. 대조구를 설정하고 광합성률, 항산화 효소활성, 해부학적 특성(기공, 플라스토글로블리의 크기 등)을 조사하였다. 그 결과, 오존처리 후 측정된 순광합성량은 두 식물 종에서 감소하였고 호흡률은 증가하였다. 오존처리 후 비비추의 경우 glutathione reductase의 활성이 통계적으로 유의하게 증가하였다. 기린초와 비비추는 황화, 백화 및 반점 등의 전형적인 오존 피해 증상을 나타내었다. 오존 처리후 기린초와 비비추의 단위면적당 기공의 수는 증가하였으며, 기공크기는 유의성 있게 감소하였다. 대기오염에 피해 받은 식물에서 관찰 할 수 있는 플라스토글로블리의 수가 기린초와 비비추에 있어 유의성 있게 증가하고 그 직경도 증가하였다.

독립영양방식 액체대량배양 시스템하에서 배양한 체세포배 유래 음나무 기내묘의 생장과 광합성 (The Photoautotrophic Culture System Promotes Photosynthesis and Growth of Somatic Embryo-derived Plantlets of Kalopanax septemlobus)

  • 박소영;문흥규;김용욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권2호
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    • pp.212-217
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    • 2011
  • 당이 첨가되지 않은 액체배지를 이용한 광독립영양법은 기내배양시 대량배양에 많은 장점이 있다. 본 논문에서는 광독립영양배양 시스템을 이용하여 체세포배발생을 경유해 대량증식 된 음나무의 대량생산 시스템을 보고하고자 한다. 이를 위해 체세포배에서 발아한 음나무 기내묘는 3가지 배양 방식, 즉 $30gL^{-1}$ 당이 첨가된 1/2MS 고체배지에서 배양한 종속영양 배양(무처리구), 당이 첨가되지 않은 1/2MS 고체배지에서 배양, 그리고 당이 첨가되지 않은 1/2MS 액체배지에서 강제환기를 시켜준 독립영양 배양하에서 4주간 배양되었다. 순화전 각 배양환경하에서 자란 식물체들의 엽면적, 광합성량, 엽록소함량, 생장량 등을 조사하였다. 그 결과 독립영양하에서 생장한 유식물체의 생장이 가장 좋았으며 엽록소 함량 및 순광합성량도 대조구에 비해 월등히 증가하였다. 독립영양배양 시스템하에서 생장한 식물체들은 이후 토양에서 100% 순화되었다. 본 결과에서 배양 마지막 단계에 당이 첨가되지 않은 액체배지에 배양하는 독립영양배양 방식이 기내배양묘의 순화율을 증가시키고 기외 활착율을 높임으로서 체세포배 유래 음나무의 대량생산에 효율적인 것으로 나타났다.

중질소와 순수규산 시비수준이 벼의 양분흡수 및 생리적 특성에 미치는 영향 (Study of Nutrient Uptake and Physiological Characteristics of Rice by $^{15}N$ and Purified Si Fertilization Level in a Transplanted Pot Experiment)

  • 조영손;전원태;박창영;박기도;강위금
    • 한국작물학회지
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    • 제51권5호
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    • pp.408-419
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    • 2006
  • 유기물 함량이 높은 토양에서는 질소 감비조건에서 관행 시비구와 유사한 수량을 확보할 수 있었던 원인은 토양중의 유기물의 무기화에 의한 암모늄태 질소의 효과적인 방출과 수량구성요소에서 초기에 충분한 분얼수의 확보 그리고 생육후반기에 등숙률의 향상이 그 주요 원인이었다. 결국 수박재배에서 시용한 유기물과 비료성분들이 벼 재배에 일정량 이용될 수 있고 이로 인하여 벼 재배에서는 질소시비량을 줄일 수 있었으며, 추가로 병해충 발생감소와 미질향상의 효과를 규산질비료 시용을 통해서 가능한 것으로 사료되었다. 규산시용에 따른 미질의 향상은 수량이 관행보다 높은 경우에는 유의적인 차이를 보이지 못하였고 비슷한 수량 조건에서는 관행구보다 우수한 미질을 나타내어 적절한 수량과 미질이 우수한 시비체계는 질소 50% 감비에 규산 200% 시용방법이 유리한 것으로 사료된다. 규산 시용에 의한 단위면적당의 광합성활성은 효과가 없었으나, 식물체 전체의 광합성량은 엽면적과 엽신건물중의 증가로 무 규산구보다 높았으며, 순광합성량에 가장 큰 영향을 미치는 형광은 규산 처리구에서 효과적이었다. 결국 규산 시용으로 인한 형광특성의 개선이 벼 식물체 전체 광합성 효율을 높였고 또한 근활력과 건물중의 증가를 고려해 볼 때 수량을 증가 시킬 수 있는 포텐셜을 충분히 내재하고 있는 것으로 사료되었다. 결국 포장조건에서의 규산질비료의 시용은 칼슘과 마그네슘 등의 공조효과가 규산질 단독시용보다는 크며, 규산단독의 효과는 초장과 분얼수, 근활력, 건물중 등에서 낮은 질소시비조건보다는 높은 질소시비조건에서 더욱 유의적인 차이를 나타내는 것은 시비모델식과 일치하였다.