• 제목/요약/키워드: 증산속도

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PEG농도에 따른 사시나무의 내건성과 광합성 특성의 변화 (Changes of Drought Tolerance and Photosynthetic Characteristics of Populus davidiana Dode According to PEG Concentration)

  • 오창영;한심희;김용율;이재천
    • 한국농림기상학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.296-302
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    • 2005
  • 건조 스트레스에 의한 광합성 기구의 피해 양상을 파악하기 위하여 사시나무를 대상으로 광합성 특성의 변화를 조사하였다. 사시나무의 뿌리를 채취하여 근 맹아를 유도하고 각 개체를 증식한 후 실험에 사용하였다. 건조처리는 PEG농도를 무처리구인 대조구와 $0\%,\;2\%,\;5\%,\;and\;10\%$ 처리구로 구분하여, 주1회 300ml씩 관수하여 4주 후 광합성 특성과 광화학계 및 탄소고정계를 분석하였다 수분스트레스의 강도가 증가함에 따라 사시나무의 광합성속도, 기공전도도 및 증산속도는 모두 감소하는 경향을 보였다. 광화학계에서 PEG 처리농도의 증가는 PSII의 양자수율을 감소시켰으며, 이러한 전자에너지 전달의 감소는 순양자수율도 감소시켰다. 한편 호흡속도는 PEG 처리 농도가 증가함에 따라 감소하였으나, 탄소고정계의 광호흡속도는 반대로 증가하였다. 결론적으로 사시나무는 건조스트레스를 받으면 광합성관련 기구가 매우 민감하게 반응하며, 그들의 민감성은 수분스트레스의 강도에 좌우된다. 한편 사시나무는 수분이용효율의 증가와 같은 수분스트레스에 대한 내성 조절 능력을 보여준다.

북한산 산개나리의 자생지 내 상대 광량과 생리적 특성간 상관 관계 (Correlation Between Relative Light Intensity and Physiological Characteristics of Forsythia saxatilis in Bukhansan Natural Habitats)

  • 한심희;김길남;김두현;김경희
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권2호
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    • pp.236-243
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    • 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.

광, 온도, 수분 변화에 따른 음나무 엽의 생리반응(V) - 잎의 수분 포텐셜 변화에 따른 생리반응 - (Effects of Light, Temperature, Water Changes on Physiological Responses of Kalopanax pictus Leaves(V) - Physiological Responses by the Changes of Leaf Water Potential -)

  • 한상섭;전두식;심주석;전성렬
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제22권1호
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    • pp.76-82
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    • 2006
  • 1. 이 연구는 조림지에 식재된 6년생 음나무 유목의 엽에 대한 생리반응 실험이다. 2. 산림지에 음나무 유목의 수분스트레스에 대한 순광합성속도는 엽수분포텐셜이 -0.80 MPa 에서 최초의 감소를 보였으며. -2.50 MPa 에서는 순광합성속도는 0에 달했다. 50%의 상대순광합성속도를 보인 잎의 수분포텐셜은 -1. 70 MPa 이었다. 기공전도도는 엽수분포텐셜 -1.00 MP까지 일시적으로 증가하였고, 그 후 빠르게 감소하였다. 엽수분포텐셜 2.50 MPa에서 기공전도도는 약 7%로 완전기공폐쇄는 일어나지 않았다. 3. 수분스트레스에 대한 기공증산은 엽수분포텐셜 -1.00 MPa까지 일시적인 증가를 나타낸 후 그 이상의 엽수분포텐셜의 감소에서는 빠르게 감소하였다. 엽수분포텐셜 -2.50 MPa의 상대기공증산은 약 17% 정도였다. 수분이용효율은 잎의 수분포텐셜 감소와 함께 빠르게 감소하여, 엽수분포텐셜 -2.50 MPa 에서는 0에 달했다. 4. 수분스트레스에 대한 엽육세포 간극내의 $C_i/C_a$ 비율은 엽수분포텐셜 감소와 함께 빠르게 증가하였다. 잎과 대기사이의 수증기압결핍 (VPD)은 엽수분포텐셜 -2.00 MPa까지 서서히 증가하다가 그 이하의 엽수분포텐셜에서는 빠르게 증가하였다.

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NaCl stress에 의한 몇가지 콩 품종들의 생육과 광합성 반응 (Response of Growth and photosynthesis to NaCl stress in Soybean(Glysine max L.) Seedlings)

  • 조진웅;김충수
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.166-170
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    • 2000
  • 본 연구는 우리 나라 콩 장려품종인 단원콩, 황금콩, 광안콩 등 3가지 품종을 대상으로 100mM NaCl 처리에 따른 30일 묘의 생육특성 및 광합성 반응을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었기에 보고하는 바이다. 주경장과 주경절수는 NaCl 처리로 감소하였으며, 엽면적 및 건물중 역시 크게 감소하였다. 품종간 차이는 그다지 크지 않았지만 황금콩이 다른 두품종보다 감소정도가 적은 것으로 나타났다. 잎, 줄기, 뿌리로 구분한 건물중 변화는 줄기의 건물중이 가장 크게 감소하였으며 다음이 잎, 뿌리 순으로 NaCl에 영향을 받았다. 비엽면적(SLA), 지상부와 지하부 비율(Shoot/Root), 잎과 지하부의 비율(Leaf/Root)은 황금콩이 처리간에 차이가 없었으나 나머지 두 품종은 NaCl 처리로 감소하였으며, 옆위별 잎 두께는 무처리는 옆위간에 큰 차이를 보이지 않았지만 100mM MaCl 처리는 일정한 경향을 보이지 않았다. 제 1엽과 2엽의 엽록소 함량의 경시적 변화는 무처리는 처리 후 15일째에 급격히 증가하였지만 NaCl 처리는 점차 감소하는 경향을 보였다. 제 2엽의 광합성 속도는 경시적으로 일정한 경향을 보였지만 NaCl 처리로 광합성 속다가 감소하였으며 처리 후 20일째에 가장 많이 감소하였다. 광합성 속도와 기공전도도 및 증산속도와의 관계는 유의한 상관이 인정되었다.

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온도 증가와 건조 스트레스가 백합나무의 생장, 광합성 및 광색소 함량에 미치는 영향 (Effects on Growth, Photosynthesis and Pigment Contents of Liriodendron tulipifera under Elevated Temperature and Drought)

  • 김길남;한심희
    • 한국농림기상학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.75-84
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    • 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.

건조 스트레스가 난대 상록활엽수의 광합성 반응 및 엽록소 형광반응에 미치는 영향 (Photosynthesis and Chlorophyll Fluorescence of Evergreen Hardwoods by Drying Stress)

  • 진언주;윤준혁;배은지;최명석
    • 한국농림기상학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.196-207
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    • 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.

4종(種)의 참나무엽(葉)의 광합성속도(光合成速度)와 호흡속도(呼吸速度)에 미치는 광(光), 온도(溫度), 수분(水分)의 영향(影響) (Effects of Light, Temperature, and Water Stress on the Photosynthesis and Respiration Rates of Leaves in Four Oak Species)

  • 한상섭;김하선
    • 한국산림과학회지
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    • 제78권2호
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    • pp.151-159
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    • 1989
  • 우리나라 온대림(溫帶林)에 분포(分布)하는 낙엽성(落葉性) 참나무류(類)의 생리(生理) 생태적(生態的) 습성(習性)을 밝히기 위하여 이번 연구에서는 신갈나무, 갈참나무, 굴참나무, 졸참나무 엽(葉)의 광합성속도(光合成速度)와 호흡속도(呼吸速度)에 미치는 광(光), 온도(溫度), 수분(水分)의 영향을 조사(調査) 하였다. 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 졸참나무, 신갈나무, 굴참나무, 갈참나무 엽(葉)의 광보상점(光補償點)은 각각 18, 20, 24, $38{\mu}Em^{-2}S^{-1}$ 였으며, 광포화점(光飽和點)은 갈참나무 엽(葉)을 제외한 3수종(樹種)에서 약 $500{\mu}Em^{-2}{\cdot}s^{-1}$였다. 2. 갈참나무, 신갈나무, 졸참나무, 굴참나무 엽(葉)의 최대(最大) 순광합성속도(純光合成速度)는 각각 11.0, 11.2, 15.2, 19.7 mg $CO_2dm^{-2}h^{-1}$였다. 3. 굴참나무와 졸참나무엽(葉)의 기공증산속도(氣孔蒸散速度)는 신갈나무와 갈참나무엽(葉)보다 높았으며 각피증산속도(角皮蒸散速度)는 4수종(樹種)모두 비슷하였다. 4. 최적광합성(最適光合成) 온도(溫度)는 신갈나무엽(葉)에서는 약$20^{\circ}C$, 갈참나무, 굴참나우, 졸참나무엽(葉)에서는 약$25^{\circ}C$ 였으며, 4수종(樹種)모두 약 $40^{\circ}C$에서 순광합성속도(純光合成速度)가 0에 달했다. 5. 엽(葉)의 암호흡속도(暗呼吸速度)의 크기는 굴참나무>신갈나무>갈참나무>졸참나무 순이였다. 6. 엽(葉)의 최대(最大) 생산효율(生産效率)(Pg/Rd)은 졸참나무와 신갈나무는 $20^{\circ}C$, 갈참나무는 $25^{\circ}C$, 굴참나무는 $15^{\circ}C$에서 일어났으며 그 크기는 졸참나무>신갈나무>갈참나무>굴참나무 순이였다. 7. 졸참나무엽(葉)의 순광합성속도(純光合成速度)는 -1.2Mpa에서 초기감소(初期減少)가 시작되어 2.9Mpa에서 0에 달했다. 또 엽(葉)이 3%의 수분손실(水分損失)을 받으면 순광합성속도(純光合成速度)의 초기감소(初期減少)가 시작되어 17.5%의 수분손실(水分損失)에서 0에 달했다. 8. p-v곡선(曲線)에 의해 얻은 수분특성인자(水分特性因子)로 판단(判斷)할때 갈참나무와 굴참나무가 신갈나무와 졸참나무 보다 내건성(耐乾性)이 더 강(强)함을 알 수 있었다.

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건조스트레스에 따른 옥상녹화 식물의 생리적 반응 (Physiological Responses of Green Roof Plants to Drought Stress)

  • 박성식;최재혁;박봉주
    • 한국조경학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.51-59
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    • 2017
  • 본 연구는 저관리 경량형 옥상녹화를 위해 맥문동, 울릉국화, 비비추, 돌나물, 잔디의 내건성을 평가하였다. 옥상녹화 식물의 내건성 평가를 위해 용적수분함량, 엽과 토양의 수분포텐셜, 엽록소 a와 b함량, 엽록소형광, 광합성율, 기공전도도, 증산속도, 항산화물질을 측정하였다. 옥상녹화 식물의 내건성 측정결과, 무관수 일수가 경과하면서 용적수분함량 부족에 따라 식물은 점차 고사하는 경향을 보였다. 울릉국화가 가장 먼저 고사하였으며, 그 다음으로 잔디, 비비추, 맥문동 순이었으며, 돌나물은 고사하지 않았다. 비비추, 맥문동, 돌나물은 3주 이상 생존하여 내건성이 높은 식물로 판단되었다. 엽록소 a와 b는 두 가지 유형이 나타났는데, 초기부터 중기까지 일정한 함량을 유지 후, 급격히 감소하는 I유형에는 비비추, 잔디와 초기에는 낮은 함량을 보이다가 중기 때 급격히 증가 후, 감소하는 II유형에는 울릉국화, 맥문동, 돌나물로 구분되었다. 용적수분함량과 증발산량은 모든 식물 종에서 지속적으로 감소하였으며, 엽록소형광 측정결과, 내건성이 상대적으로 높은 돌나물이 가장 늦게 감소하였고, 잔디와 돌나물은 급격한 감소가 나타난 후 고사하였다. 광합성, 기공전도도, 증산속도는 초기에 높은 활성도가 나타났으나, 용적수분함량의 감소로 인하여 식물체가 기공을 닫아 낮아지는 경향을 보였다. 항산화물질 측정결과, 건조스트레스가 증가하면 항산화물질의 양 또한 증가하나, 높은 스트레스가 유지되면 이러한 화합물이 지속적으로 소비되므로, 항산화물질의 증감은 내건성 평가 지표로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

Petroleum Spray Oil 살포가 감귤 잎의 광합성관련 특성에 미치는 영향 (Effects of Petroleum Spray Oil on Photosynthesis Characteristics in Citrus Leaves)

  • 강시용;김판기;박진희;류기중
    • 한국환경농학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.186-191
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    • 2001
  • PSO (petroleum spray oil) 살포가 감귤잎에 미치는 광합성 관련 생리적 영향을 밝히고자 4 년생 온주밀감(궁천조생)에 PSO를 살포한 후 광합성, 증산량, 기공전도도 및 엽록소형광 등의 변화에 관하여 검토하였다. 시험은 (1)PSO 0.33% 및 1.0% 농도별 처리, (2)다른 주야간 온도처리($34/24^{\circ}C$, $30/20^{\circ}C$$28/16^{\circ}C$)하에서의 PSO 처리, 그리고 (3) PSO 처리후 일시적인 고온($50^{\circ}C$, 10시간) 처리 등 3개로 나누어서 실시하였다. 그 결과, PSO를 처리하면 감귤 잎에 유침상이 발생하는데 처리후 $30{\sim}40$일후에는 무시해도 좋을 정도로 사라졌다. 0.33% PSO 처리시에는 광합성, 증산량 및 엽색도 등에 별 영향이 없으며, 1% 처리시에는 기공전도도, 증산율, 광합성속도 등이 저해되다가 살포 20일 후에는 회복되는 경향을 나타냈다. 온도 처리별 PSO 처리의 영향은 고온구 $(34/24^{\circ}C)$에 1.0% PSO를 처리했을 경우, 처리 7일 이후에 엽록소 형광(Fv/Fm) 값이 저하하였다. 또한 PSO 처리후 인위적으로 고온($50^{\circ}C$, 10시간)처리를 하였을 경우, 1.0% PSO와 디치를 혼용처리한 나무의 낙엽이 현저하게 증가하였으며, 남은 잎에서도 생리적 형질의 저해가 인정되었다. 이러한 결과 0.33% PSO 처리에서는 감귤 잎의 광합성 관련 특성에 별 영향이 없으나, 1.0% PSO 이상의 살포의 경우 한동안 일부 생리적 기능의 저해를 보였으며, 고온조건이거나 디치와 같은 약제와 혼용할 경우에는 생리적 기능저해가 더욱 심해지는 것으로 나타났다.

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Toxicity, Uptake, and Transformations of Atrazine by Hybrid Poplar Tree

  • 장순웅;이재선;송정훈;이시진
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.311-314
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    • 2002
  • 국내에서 자생하는 포플러중 현사시, 양황철, 이태리포플러를 대상으로 제초제인 atrazine의 제거특성을 조사하였다 Atrazine이 포플러에 미치는 독성을 평가하고, 식물체에 의한 atrazine 제거효율 및 제거속도를 조사하였다. 또한 식물체의 체내로의 흡수에 의해 atrazine이 제거되므로 식물체로 흡수된 후의 생물학적 변환 과정에 대해서도 조사하였다. 현사시, 양황철, 이태리포플러 모두 실험이 진행된 전범위의 농도에서 황백화현상, 낙엽증가, 생체량 감소와 같은 식물독성을 나타냈으며, 현사시인 경우 양황청 및 이태리 포플러에 비해 상대적으로 민감한 반응을 나타내었다. Atrazine 독성여부 평가의 하나로 초기 atrazine 농도가 증가할수록 현사시, 양황철, 이태리포플러의 증산량은 상대적으로 감소함을 관찰하였다. 포플러에 의한 atrazine 생물학적 변환실험에서는 atrazine이 중간생성물질인 HA, DEA, I)IA를 거쳐 ammeline을 포함한 HDAP로 전환되는 것을 확인하였다. 이 결과의 중요성은 atrazine 부산물은 상대적으로 독성이 적고, 미생물에 의해 어렵지 않게 완전 무기화할 수 있기 때문이다. 즉, 식물체내에서도 HBAP 이후 과정을 통한 분해가 이루어질 수 있는 가능성이 있다고 추측할 수 있다.

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