한라산의 윗세오름, 영실(윗세오름과 영실사이), 진달래밭 등 3개 지역에서 구상나무의 광합성능력과 수분이용효율의 특성을 알아보기 위하여 시기별, 온도별, 그리고 지역별 건전개체와 쇠약한 개체에 대하여 조사를 수행하였다. 일반적으로 구상나무의 광합성능력은 $15^{\circ}C$일 때가 $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$일 때 보다 높았다, 6월과 8월의 경우 건전개체와 쇠약개체간의 광합성능력의 차이가 뚜렷했지만 9월에 쇠약개체의 광합성능력이 다시 회복되었다. 모든 개체에서 수분이용효율은 쇠약개체가 건전개체에 비해 높았다.
본 연구는 경상북도 봉화군 비룡산 일대의 신갈나무림을 대상으로 하층수관층에 출현하는 식물 다양성을 파악하기 위해 수행되었다. 종-면적 곡선의 분석결과 신갈나무림 내의 식물다양성의 분석에 적정 크기의 방형구를 설치한 것으로 판단되었다. 5개 조사구 전체의 소산식물은 47과 80속 91종 11변종 2아종 3품종으로 총 107분류군이다. 본 조사에서 기록한 식물종 중 우리나라의 특산식물은 지리대사초, 고광나무, 병꽃나무로 총 3종이다. 한편 희귀식물로는 꼬리진달래 1종 뿐이다. 생육형은 광엽초본에 해당하는 식물종이 가장 높게 나타났고, 관목, 교목 순이었다.
한라산은 남한에서 가장 높은 산으로 해발고도는 1,950m이고 그 면적은 약 9,100ha로 대한민국 최대의 섬제주의 중심에 자리하고 있다. 한라산은 특산식물이 36종이나 발견되어 국내 외적으로 생물적인 가치와 보전적인 가치를 인정받아온 곳이다. 본 연구에서는 한라산 성판악에서 백록담으로 이어지는 동사면의 해발고도 1,500m 부근의 진달래밭대피소 인근에 위치한 5ha 장기생태 연구 지역 식생조사를 통해서 조사된 자생 식물종을 정리하였다. 관속식물은 31과 44속 56종 등 총 56분류군으로 조사되었으며, 조사지역에서 확인된 산림청지정 희귀식물은 구상나무(LC), 주목(VU), 섬매발톱나무(DD), 개족도리풀(LC), 시로미(VU), 게박쥐나물(LC), 사철란(LC) 등 7분류군이 확인되었고, 특산식물로는 구상나무, 족도리풀, 제주조릿대, 산제비란 등 4분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물은 I등급은 일엽초, 윤노리나무, 야광나무, 큰천남성 등 6분류군, II등급으로는 두루미꽃, 홍괴불나무, 마가목, 산개벚지나무, 다람쥐꼬리 등 10분류군, III등급은 만년석송, 구상나무, 애기괭이밥, 호자덩굴 등 8분류군, IV등급은 시로미 그리고 V등급은 설앵초가 각각 1분류군으로 조사되었다. 한라산 아고산대의 대표 우점종인 구상나무는 특산식물이자, 식물구계학적 특정식물 III등급이며, 산림청지정 희귀식물 약관심종으로 추가 연구를 통하여 보전관리방안이 수립되어야 하는 것으로 판단된다.
이 연구의 목적은 송이산 소나무림생태계의 구조와 기능, 그리고 토양 수분동태를 이해하는 것이다. 연구는 충북 괴산군 칠성면 속리산국립공원내 쌍곡의 송이산 소나무림에서, 생태계 구조에 속하는 식생구성 및 엽면적지수 그리고 기능에 속하는 광합성, 증산, 목부수분포텐셜과 토양수분변동을 측정분석하였다. 송이산의 수직적 구조로써 주요 상층식생은 소나무였고, 중층은 신갈나무, 하층은 진달래, 철쭉, 신갈나무, 쇠물푸레나무였다. 송이산의 엽면적지수는, 6월~9월에 3.8, 10월에 2.6, 11월~4월에는 2.1로 연중 변하였다. 수목들의 광합성은 8월말에 $6.0{\sim}7.0{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$였으나, 10월 말경에는 소나무 $4.0{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$, 신갈나무 $2.0{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$, 철쭉은 마이너스 값이었고, 쇠물푸레나무는 낙엽되었다. 수목들의 증산량은 8월말경에 $2.5{\sim}3.5mmol\;H_2O/m^2/s$, 10월 중순경에는 약 $1.0 mmol\;H_2O/m^2/s$로 감소하였다. 신갈나무는 다른 활엽수보다 늦게까지 광합성과 증산작용을 하였다. 각 수종의 목부수분포텐셜은 소나무가 -10~ -22 bars, 진달래와 철쭉, 신갈나무, 쇠물푸레나무는 -5~-12 bars의 범위로 변화하였는데, 8월 말경이 -12 bars로 가장 낮았고, 10월 중순경에 -3 bars 정도였다. 송이산의 토양수분은 지형과 관련이 깊었다. 수분함량은 산능선부에서 7~11%, 중간인 산복에서 8~15%, 산록은 11~19%의 범위였다. 송이균환내부의 온도는 비균환보다 약 0.2~0.4 높은 경향이었고 송이원기 형성온도인 $19.0^{\circ}C$는 9월 중순경에 도달한 것으로 추정되었다. 송이균환의 수분은 비균환보다 약 0.5~2.0% 낮았다. 이것은 송이균환이 대사작용을 하면서 열이 발생하고 수분을 소비하고 있음을 나타낸다. 송이 발생에는 생태계의 구조와 기능이 복합적으로 관여하므로 이들의 관계에 대한 연구가 더욱 필요하다고 생각한다.
진달래 꽃잎을 물과 60% ethanol로 추출하여 추출물의 생리활성을 측정해보았다. 추출물의 페놀함량은 물 추출물에서 24.2 mg/g, 60% ethanol 추출물에서는 30.6 mg/g으로 ethanol 추출물에서 더 높은 함량을 나타냈다. 추출물의 수용성 물질에 대한 항산화 효과는 DPPH radical 소거활성이물 추출물과 60% ethanol 추출물에서 각각 83.2%, 89.7%의 억제로 높은 저해율이 나타났으며, ABTS radical cation decolorization에서는 물 추출물이 95.5%로 60% ethanol 추출물의 93.8%보다 높게 나타났다. 지용성물질에 대한 항산화 효과를 측정해본 결과 antioxidant protection factor(PF)는 물 추출물이 60% ethanol 추출물 1.43 PF보다 높은 1.55 PF로 나타났으며, TBARS는 물 추출물과 ethanol 추출물에서 대조구인 $0.44{\times}10^2{\mu}M$보다 낮은 $0.29{\times}10^2{\mu}M,\;0.28{\times}10^2{\mu}M$로 나타나 지용성물질에 대한 항산화 효과도 우수한 것으로 확인되었다. 고혈압에 관여하는 angiotensin converting enzyme에 대한 저해효과를 측정해본 결과 60% ethanol 추출물에서는 46.7% 저해효과가 관찰되었으며, 물추출물에서는 67.6%의 저해효과가 나타났다. ${\alpha}$-Amlyase, ${\alpha}$-glucosidase 저해활성은 물 추출물이 60% ethanol 추출물 보다 높은 저해효과를 나타내었다. 또한 Helicobacter pylori균에 대한 항균활성은 60% ethanol 추출물에서 phenol 화합물을 $50{\mu}g/mL$의 농도를 주입하였을 때부터 12 mm 이상의 clear zone이 관찰되어 H. pylori균에 대한 높은 항균력을 나타내었다. 이상의 결과 진달래 꽃잎 추출물은 생리활성 효과를 나타내는 유용성분이 많은 것으로 판단되어 물 추출물을 이용하여 기능성식품의 소재로서의 활용이 가능하다고 판단되었다.
우리나라에 자생하는 야생 식용식물자원 개발의 일환으로 예로부터 사용되어온 천연 착색료인 자근(紫根)(Lithospermum erythrorhizon)의 색소 연구를 시도하였다. 자근을 n-hexane으로 추출한 후 column chromatography하여 융점측정과 IR 및 $^{1}H-NMR$ 분석에 의하여 암자색(暗紫色)의 유상물질(油狀物質)인 isobutylshikonin과 적색침상결정(赤色針狀結晶)인 acetylshikonin을 분리 동정하였다. Acetylshikonin과 isobutylshikonin 색소를 pH별로 나누어 32일간 저장하면서 pH에 의한 영향을 조사한 결과 두 가지 색소 모두 pH3 과 5에서는 안정한 붉은색을 나타내었고 pH7에서도 붉은색을 나타내었으나 저장 0.5일부터 흡광도가 급격히 감소하여 중성 pH에서 이들 색소가 불안정함을 시사하였다. 또한 알칼리범위에서는 두 색소 모두 푸른색으로 발현되었으며 pH9부터 두가지 색소가 bathochromic shift를 일으켰고 pH 10에서는 최대흡수파장이 각각 518 nm 및 520 nm에서 588 nm로 이동되었으며 매우 불안정하였다. Acetylshikonin과 isobutylshikonin 두 색소간의 차이를 관능검사 하였을때 색깔의 차이가 없는 것으로 나타났으며 기호도는 "good"(3점)으로 등급 지워졌다. 또한 두 가지 색소의 묘사분석 결과 Munsell system의 자홍(purplish red)계에 속하는 진달래색과 장미색으로 표현되었다. 따라서 acetylshikonin과 isobutylshikonin은 자홍계열에 속하는 색소이며 산성범위에서 가장 안정하므로 대부분의 음료 및 일반식품의 천연착색료로서의 가치가 있다고 사료된다.
본 연구는 오대산국립공원 동대산지역의 산림식생구조와 입지환경을 파악하고 그에 따른 산림관리방안 등을 검토하고자 조사되었다. 동대산의 산림식생은 방위, 지형 등의 입지환경에 따라 식생구성의 차이를 보이고 있다. 총 242개의 식생자료를 수집하여 식물사회학적인 방법으로 분석한 결과, 조사된 군락은 2개의 군락군과 7개의 군락으로 구분되었고 그 하위에 수개의 아군락으로 구분되었다. 신갈나무-당단풍군락군은 주로 광량이 풍부하고 건조한 남사면에 분포하였다. 이 군락군은 털진달래군락, 털조록싸리군락, 산거울-다릅나무군락, 신갈나무-당단풍전형군락, 참나물군락으로 구분되었다. 그 중 산거울-다릅나무군락은 민둥갈퀴아군락과 전형아군락으로, 참나물군락은 광릉갈퀴아군락과 전형아군락으로 세분되었다. 광량이 부족하고 습한 북사면에는 관중-층층나무군락군이 분포하였으며 시닥나무-산겨릅군락과 물참대-난티나무군락으로 구분되었다. 물참대-난티나무군락은 다시 산겨릅나무아군락, 톱바위취아군락, 전행군아군락으로 세분되었다.
전라북도 지역내에 분포하고 있는 야생초목화를 개발하기 위한 자원식물을 조사하였다. 본 조사결과 봄철에 꽃피는 식물은 131종류(전체의 34.7%), 여름에는 219종류(58.1%), 가을에 25종류(6.6%) 그리고 겨울에는 2종류(0.5%)이었고, 봄부터 겨울까지 피는 꽃의 색깔은 모두 26종류로 다양했으며 가장 많은 꽃색은 백색으로 전체의 28.9%, 그다음은 황색 20.7%, 자주색 16.4%, 홍자색 7.9%의 순으로 나타났다. 시군지역별로 많이 심고있는 야생화는 애기똥풀, 원추리, 붓꽃, 산철쭉, 진달래, 할미꽃, 구절초, 민들레, 산국, 맥문동, 석산 등을 들 수 있다. 야생하고 있는 식물을 채취하여 그대로 시판하고 있는 식물은 26종류로 조사되었는데 보춘화, 원추리, 석산, 구절초가 그 대표적인 예에 속한다. 우리나라 야생화를 외국에 반출당하지 않고 개량하여 우수상품으로 만들 대상으로는 총 343종이며 국화과 식물 41종류, 장미과 25종류, 백합과 20종류 그리고 미나리아재비과 18종류의 순으로 조사되었다. 앞으로 보호해야 할 대상으로는 창포, 광릉요강 꽃, 개불알꽃, 새우난초, 금낭화, 호랑가시나무, 노각나무, 송악, 미선나무, 산개나리, 자주꽃방망이 등이다. 이들은 식물수가 격감되어서 희귀상태이거나 멸종위기 또는 학술상 중요하기 때문이다. 전북지역에는 식물분포상 남방인자와 북방인자가 섞여 분포하고 있을 뿐만 아니라 풍부하고 다양한 야생화 자원식물이 존재하고 있으므로 이의개발을 위한 기초자료를 마련하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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