• 한국산림과학회지
• /
• 제113권1호
• /
• pp.88-96
• /
• 2024

본 연구는 우리나라의 희귀식물인 박달목서의 현지내·외 보존 및 복원을 위한 생육 환경 조성 시 적정 광 조건을 구명하기 위해 수행되었다. 이를 위해 차광 처리구를 설치하여 전광 기준 100%, 55%, 20%, 10% 상대 광량 조건에서 4월부터 11월까지 생육 관리한 박달목서 유묘의 생장 특성, 잎 형태, 광합성 특성 및 광합성 색소 함량을 조사하였다. 그 결과, 수고와 근원경의 상대 생장률은 광량에 따른 차이가 없었으나, 잎, 줄기 및 뿌리의 건중량 및 잎 수는 55% 상대 광량 조건에서 가장 높았다. 잎의 형태는 광량이 높아질수록 엽면적이 작아지고 두께가 두꺼워지는 경향을 보였다. 광포화점에서의 광합성 속도와 기공전도도를 비롯하여 순양자수율, 암호흡, 잎의 엽록소 a, b와 카로테노이드 함량 역시 55% 상대 광량에서 가장 높았다. 전광 조건에서 박달목서 유묘의 잎은 작고 두꺼워지는 형태적 적응이 나타났으나, 엽록소 함량은 가장 낮아 광합성 속도가 55% 상대 광량보다 떨어졌다. 10%, 20% 상대 광량에서는 광량이 적을수록 엽록소 a, b, 카로테노이드 함량이 감소하였고, 광합성 속도와 암호흡 속도가 낮아졌다. 결론적으로, 박달목서 유묘는 광량에 따라 형태적인 적응 반응을 보였으나, 그늘에서 광합성 효율을 높이는 생리적인 반응은 뚜렷하지 않았다. 또한 생육에 가장 적절한 광조건은 전광의 55% 수준으로, 이 조건에서 광합성이 가장 활발하고 최종 산물인 건중량 생산이 최대로 나타났다. 따라서 박달목서는 현지외 보존을 위한 생육 환경 조성 시 광량이 전광의 55% 정도가 될 수 있도록 조절 관리하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제101권2호
• /
• pp.236-243
• /
• 2012

본 연구의 목적은 우리나라 특산식물이며, 희귀멸종위기식물인 산개나리의 유전자원 보존 및 복원을 위한 생육 환경 특성을 구명하기 위한 것으로, 서로 다른 광 조건을 가진 북한산 산개나리 개체군의 생장 및 생리적 특성을 조사 분석하였다. 산개나리 각 개체군의 광량은 전광의 10%에서 78%의 범위로 매우 다양하였다. 북한산 산개나리의 잎 길이, 잎 폭, 잎 면적 및 건중량은 광량이 높을수록 증가하였으며, 잎 건중량과 면적의 비도 광량이 높을수록 증가하였다. 산개나리 잎의 엽록소 a와 b의 함량과 카로테노이드 함량 모두 전광의 78% 광량을 가진 개체군에서 가장 높았으며, 총 엽록소 함량과 카로테노이드 함량의 비는 전광의 10% 광량을 가진 개체군에서 가장 높았다. 산개나리 개체군별 광합성 속도는 전광의 78% 광량을 가진 개체군이 전광의 10% 개체군보다 2배 이상 높았으며, 기공전도도, 증산속도, 암호흡 속도 및 순양자수율도 전광의 78% 광량을 가진 개체군에서 가장 높았다. 산개나리 잎에서 측정한 총 비구조 탄수화물 함량은 전광의 78% 광량을 가진 개체군에서 전광의 10% 광량을 가진 개체군보다 1.5배 이상 높았으며, 총 수용성 당 함량도 전광의 78% 광량을 가진 개체군에서 가장 높았다. 결론적으로 자생지에서 생장하는 산개나리의 생장과 생리적 특성은 광량과 정의 상관을 가지므로, 낮은 광량에서 자라는 산개나리 개체군의 생장과 생리적 특성을 개선하기 위해서는 광량이 우선적으로 고려되어야 한다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제102권3호
• /
• pp.372-381
• /
• 2013

본 연구는 산개나리의 현지 내 복원을 위한 최적 생육환경을 찾기 위하여, 광도 및 시비수준이 다른 환경에서 생육한 산개나리의 잎 특성 및 생리적 특성을 조사 및 분석하였다. 광도는 30%, 43%, 63%, 100%로 하는 4수준으로 하였고, 시비는 우리나라 평균산림토양 NPK 함량을 기준으로 무시비, 2배, 3배로 처리하였다. 산개나리의 잎 특성은 모든 피음 처리구에서 시비수준이 증가할수록 잎 면적은 뚜렷하게 증가하였고, 잎 건중량과 건중량 대 면적의 비는 시비수준이 증가할수록 감소하였다. 동일 시비수준에서는 광 증가와 함께 잎 면적이 감소하면서, 잎 건중량과 건중량 대 면적의 비는 증가하였다. 산개나리 잎 내 광색소 함량은 모든 피음 처리구에서 시비수준이 증가할수록 감소하였고, 같은 시비수준에서 잎 내 광색소 함량은 광이 증가할수록 높은 값을 보였다. 산개나리 잎 내 질소 함량은 모든 피음 처리구에서 무시비보다 시비 처리구에서 높은 값을 나타냈으며, 질소 함량에 대한 엽록소 함량의 비(Chl/N)는 시비량이 증가할수록 감소하였다. 광합성 속도는 전광의 63%와 전광 처리구에서 시비량이 증가할수록 높게 나타났으며, 암호흡 속도는 모든 피음 처리구에서 무시비보다 시비 처리구에서 낮은 값을 나타냈다. 또한, 순양자수율은 모든 피음 처리구에서 무시비보다 시비 처리구에서 높은 값을 나타냈으며, 동일 시비수준에서는 전광의 63% 처리구에서 가장 높은 값을 나타냈다. 결론적으로 산개나리의 잎 형태와 생리적 특성은 높은 광 조건 및 토양시비 처리를 통해 개선할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.154-161
• /
• 2013

차광처리에 의한 광환경 변화가 섬시호의 생리적 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해, 차광막을 이용하여 무차광처리구(0%), 50%, 70% 및 90% 차광처리구를 설치하고 광합성 관련 인자, 수분이용효율, 엽육세포내 $CO_2$ 농도, 엽록소 형광반응 등을 조사하였다. 차광수준이 높아짐에 따라 낮은 광도에서 광합성을 수행하기 위해 암호흡의 저하로 인한 광보상점이 감소가 나타났으며, 광합성의 효율을 높이기 위해 순양자 수율과 엽록소 함량의 증가가 나타났다. 무차광처리구에서는 강한 광에 의한 수분손실을 막기 위해 기공전도도와 기공증산속도가 감소되었고, 엽육내의 $CO_2$를 효율적으로 광합성에 활용하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 최대 광합성속도가 감소하는 광저해현상이 나타났으며, 여기 에너지의 전자전달이 원활하지 못하여 광으로 인한 피해가 예상된다. 90% 차광처리구 역시 점진적으로 광합성속도가 감소하여 7월에 가장 낮은 최대광합성속도를 보였는데, 이는 광선요구도보다 매우 적은 광 환경에서 계속 생장함으로서 광합성 능력이 저하되는 것으로 생각할 수 있으며, 50% 차광처리구의 경우 광합성에 효율적인 광환경이 제공되어 기공전도도와 기공증산속도가 증가하였고, 광화학반응 효율이 증가하는 등 광합성 활성이 높아진 것을 알 수 있어 생육에 보다 유리한 광 조건임을 알 수 있었다.

• 한국작물학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.237-244
• /
• 1994

우리나라에서 육성 보급하고 있는 대표품종으로 Japonica$\times$Japonica 교잡인 일반형 품종 2품종(추청벼, 화진벼)과 Indica$\times$Japonica 교잡인 통일형 품종 2품종(삼강벼, 칠성벼)을 공시하여 생육시기별로 6회에 걸쳐 광합성 및 호흡 특성과 아울러 광합성의 일중변화와 이와 관련한 특성등을 구명코자 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 분얼기 동화부위의 배분(엽신중비율)이 일반형 품종에 비하여 통일형품종에서 높은 특성을 보였다. 2. 생육시기별 광합성 능력은 출수기 이전인 8월 1일에서 가장 높았고 호흡에 대한 광합성 효율(Respiration/Photosynthesis)은 7월 25일에서 가장 높았으며 삼강벼와 추청에서 특이하였다. 3. 1일중의 광합성 곡선은 출수기에는 오전 11~12시(1991.8.12~14)에 peak를 보이는 정규곡선을 나타냈으며 출수 2주일 후(9.2~3)에는 동화량의 peak가 13~14시에 있었으며 통일형품종이 일반형 품종에 비하여 높았다. 4. 광합성과 호흡작용의 일중 전환시각은 전품종 공히 표준 일출시각보다 30~60분 늦은 시간에 $CO_2$ 고정이 시작되고 오후에는 표준일몰 시각보다 50~60분 빠른 시점에서 광합성에서 호흡작용으로 전환되는 양상을 보여 주었다. 5. 광합성과 엽록소함량 및 근의 생리적 활력과는대체로 정의 상관이 인정되나 엽의 암호흡은 일정한 경향이 없었다. 6. 통일형인 칠성벼와 삼강벼는 Japonica형인 추청벼나 화진벼에 비하여 수확지수가 현저히 높았다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.55-60
• /
• 2007

무궁화 품종별 생장특성을 조사한 결과 수고는 불새 품종이 가장 높았고, 소양 품종이 가장 작은 값을 나타내었으며, 분지와 잎의 수는 백단심${\times}$경북1 품종이 가장 많았다. 무궁화 품종별 꽃 특성을 조사한 결과 선덕과 불새 품종의 화폭과 화고는 가장 높은 값을 보였으며, 소양 품종이 가장 작은 값을 나타내었다. 전반적으로 엽록소 함량(a, b, a+b)의 품종별 차이는 선덕과 불새 품종에서 가장 근소한 것으로 나타났다. 백단심${\times}$경북1과 소양 품종은 불새와 선덕 품종에 비하여 광보상점과 광포화점이 낮았으며, 암호흡 및 광합성능력 그리고 순량지수율도 모두 낮은 것으로 분석되었다. 이러한 결과로 비추어 볼 때, 무궁화 품종 백단심${\times}$경북1과 소양은 분화용으로서의 개발 가능성이 높은 것으로 평가된다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.75-84
• /
• 2015

본 연구는 국내 주요 조림수종인 백합나무 유묘의 온도 증가와 건조 스트레스에 따른 생장 및 생리 반응변화를 알아보고자 실시하였다. 온도 제어는 국립산림과학원 산림유전자원부(경기도 수원시 권선구 온정로 39)의 환경제어실 인공 광 챔버를 이용하였다. 처리 온도는 Fig. 1과 같이 최근 30년 동안(1981-2010) 우리나라 전국 월 평균을 기준으로 $-3^{\circ}C$, $0^{\circ}C$, $+3^{\circ}C$, $+6^{\circ}C$로 설정하였다. 건조 처리는 6월부터 대조구와 건조 처리구로 구분하여 대조구는 충분히 관수하여 최저 -0.1 MPa 이상의 토양 수분 포텐셜을 유지시켰고, 건조처리구는 유묘의 잎에 초기위조 현상이 나타날 때까지 관수를 하지 않았다. 온도 증가 및 건조 스트레스에 따른 백합나무 유묘의 근원경과 수고의 상대생장율은 대조구와 건조 처리구 모두 온도가 증가할수록 높은 상대 생장율을 나타냈으며, 대조구와 건조 처리간에는 차이가 없었다. 또한 백합나무 유묘의 엽면적과 총 건중량을 측정한 결과, 근원경 및 수고 생장과 같은 경향으로 온도가 증가할수록 엽면적과 총 건중량이 증가하였다. 근원경, 수고, 엽면적 및 총 건중량 모두 건조 처리구 내 $-3^{\circ}C$ 처리구에서 가장 낮은 값을 나타내 백합나무 유묘는 온도 증가보다 저온에 의해서 피해를 입는 것으로 생각된다. 광합성 속도, 암호흡 속도, 기공전도도 및 증산속도도 대조구와 건조 처리구 모두 온도가 증가할수록 증가하였고, 저온 처리구인 $-3^{\circ}C$ 처리구에서 가장 낮은 값을 보였다. 그러나 수분 이용효율은 온도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 총 엽록소 및 카로테노이드 함량도 대조구와 건조 처리구 모두 온도가 증가할수록 함량이 증가하였다. 결론적으로, 온도 증가는 백합나무 유묘의 생리적 반응에 긍정적인 영향과 함께 생장을 촉진시키는 것으로 판단된다. 그러나 온도 감소는 백합나무 유묘의 생장 및 생리적 반응에 부정적인 영향을 미쳐, 생장이 저하되는 것을 알 수 있었다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.79-89
• /
• 2012

본 연구는 광환경 변화에 따른 병풍쌈의 엽록소 함량, 광합성 특성, 엽록소형광반응 그리고 생장 특성을 조사하기 위해 실시하였으며, 실험을 위해 병풍쌈을 무처리구(full sunlight)와 3개의 서로 다른 피음조건(88~93%, 65~75% and 45%~55% of full sunlight)에서 생육시켰다. 병풍쌈은 피음수준이 증가할수록 총 엽록소 함량, 광화학반응효율, T/R율, SLA, LAR, LWR은 증가하고 암호흡은 감소하여, 낮은 광조건에서 빛의 흡수량과 광합성에 대한 이용효율을 높이는 반응을 나타냈다. 5월의 중피음처리구에서 가장 높은 최대광합성속도와 순양자수율을 나타냈으며, 피음처리구보다 전광처리구에서 가장 낮은 최대광합성속도, 광화학반응효율, 엽록소 함량을 나타냈다. 위의 결과에 따라 병풍쌈은 음지식물로 강한 광에 대한 민감성이 매우 높고, 광을 제한하여도 강피음 상태를 지속하게 되면 광합성 능력이 크게 감소될 수 있으며, 건전한 생육을 위해서는 노천광의 65~75%를 차단시킨 광환경 조건이 적합하다고 생각된다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.196-207
• /
• 2019

본 연구는 현재 국내에서 조경소재로 이용하고 있는 목본식물 중 동백나무(C. japonica), 황칠나무 (D. morbifera), 굴거리나무(D. macropodum), 붓순나무(I. anisatum), 후박나무(M. thunbergii), 종가시나무(Q. glauca), 다정큼나무(R. indica) 등 7수종에 대해서 건조 스트레스에 따른 광합성 능력, 엽록소 함량, 엽록소 형광분석에 미치는 영향 및 생리적 환경지표를 알아보고자 수행하였다. 28일 동안 무관수 상태에서 건조 스트레스를 유발한 결과 광합성 속도, 암호흡 속도, 기공전도도, 증산속도는 전반적으로 감소하는 경향을 보였으나 I. anisatum, Q. glauca 및 R. indica의 경우 무관 수 처리 28일까지 40% 이하의 낮은 감소율을 보였다(p<0.05). 총 엽록소 함량의 경우 D. macropodum> D. morbifera> C. japonica> Q. glauca> M. thunbergii> R. indica> I. anisatum 순으로 무관수 기간이 길어질수록 유의적으로 감소하는 경향으로 나타났다. 엽록소 형광을 분석한 결과 광화학적 소멸(qP)는 변동이 없는 반면, 무관수 28일 이후 광계II 활성(Fv/Fm), 암적응 형광값(Fo), 형광감소량($R_{fd}$), 정류상태 광화학적 소광($NPQ_{_-LSS}$), 명적응 기간 동안 연속광에 의한 정류상태 PSII양자 수득율 ${\Phi}PSII$에서 뚜렷한 감소율로 짧은 시간 내에 정략적으로 파악하는데 있어 유용한 지표가 될 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 내건성이 높게 나타난 I. anisatum, Q. glauca, R. indica의 경우 최대 20일 간격으로 물관리를 할 수 있다면 가로수 및 조경수에 식재하여도 무방할 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제99권6호
• /
• pp.843-848
• /
• 2010

상수리나무 묘목의 생장과 광합성 활성에 미치는 토양산성화의 영향을 조사하였다. 토양내 $H^+$ 부하량이 증가할수록 상수리나무 묘목의 건중량은 감소하였으며, RGR 및 NAR도 저하하였다. 또한 토양 내 $H^+$ 부하량이 증가함에 따라 상수리나무 묘목의 순광합성속도, 증산속도 및 암호흡속도가 감소하였다. 이는 토양산성화의 직접적인 영향으로 뿌리의 생장이 억제되어, 이로 인해 영양분의 흡수가 원활히 이루어지지 않아 잎의 광합성량이 감소된 것으로 판단된다. 엽내 N농도 및 chlorophyll함량과 $CO_2$고정효율과의 사이에 매우 높은 정의 상관관계(p<0.01)가 인정되었다. 토양으로의 $H^+$ 부하량의 증가에 따른 N함량 및 chlorophyll함량의 저하가 상수리나무 묘목의 $CO_2$고정계의 활성을 감소시켰다고 판단된다. 이러한 광합성 활성의 감소가 토양산성화 조건하에서 생육시킨 상수리나무 묘목의 생장저하 원인이라 사료된다.