• 제목/요약/키워드: Distribution of Fine Roots

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토양 코어 및 미니라이조트론을 이용한 소나무 임분의 세근 바이오매스 연구 (Fine Root Biomass in Pinus densiflora Stands using Soil Core Sampling and Minirhizotrons)

  • 한승현;윤태경;한새롬;윤순진;이선정;김성준;장한나;손요환
    • 한국산림과학회지
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    • 제103권1호
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    • pp.37-42
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    • 2014
  • 본 연구는 소나무 임분을 대상으로 토양 코어 샘플링과 미니라이조트론 방법을 이용하여 세근의 분포를 파악하고, 미니라이조트론 자료를 세근 바이오매스로 환산할 수 있는 변환계수와 회귀식을 개발하는 목적으로 수행되었다. 토양 코어 샘플링은 2012년 10월부터 2013년 9월까지 겨울을 제외하고 매월 1회씩 총 9회 실시하여 세근 바이오매스를 측정하였고, 미니라이조트론을 이용하여 2013년 5월부터 8월까지 매월 1회씩 총 4회 세근 표면적을 측정하였다. 0-30 cm 토양 깊이에서 세근 바이오매스와 표면적은 지표에 가까울수록 유의하게 높았으며, 계절별 바이오매스($kg{\cdot}ha^{-1}$)는 여름(3,762.4)과 봄(3,398.0)에 가을(2,551.6)보다 유의하게 높은 값을 보였다. 이와 같은 토양 깊이별 분포는 토양의 양분, 용적밀도 그리고 온도 등의 차이 때문으로 사료되며, 계절적 경향은 대기 온도 및 토양 온도변화에 의해 나타나는 것으로 보인다. 또한 토양 깊이별 세근 표면적과 바이오매스 사이의 변환계수를 구하고, 이를 통하여 미니라이조트론 자료를 환산한 세근 바이오매스와 토양 코어 샘플링 자료인 실측값 사이의 선형회귀식(y = 79.7 + 0.93x, $R^2=0.81$)을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 변환계수 및 회귀식은 추후 국내 소나무림의 장기적인 세근 동태를 추정하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

인삼 및 산양삼의 부위별 유해중금속 분포 특성 (Distribution Characteristics of Hazardous Heavy Metals in Ginseng and Wood-cultivated Ginseng)

  • 양승현;이태우;이재인;최훈
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.325-333
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    • 2019
  • 본 연구는 인삼과 산양삼의 부위별 중금속 분포양상을 조사하여 중금속 식이노출 저감화 방안을 모색하고자 하였다. 인삼과 산양삼은 지역별 배분을 통해 각각 14개 지역 및 5개 지역에서 시료를 채취하였으며, 각 부위별 중량 및 중금속 함량을 분석하였다. 중금속 분석을 위해 microwave 장치를 이용해 전처리한 후 납, 카드뮴 및 비소는 ICP-MS로 측정하고 알루미늄은 ICP를 이용한 분석법을 확립하였다. 인삼의 겉껍질은 전체의 16.2% 중량비를 차지하였으며, 산양삼의 겉껍질 및 잔뿌리는 각각 전체의 21.8%, 16.8%의 중량비를 차지하였다. 각 부위별 중량비와 중금속 농도를 고려하여 각 부위별 중금속 분포도를 산출하였다. 인삼 및 산양삼의 겉껍질은 전체에 차지하는 중량비에 비해 높은 중금속 함유량을 보이고 있었으며, 인삼의 경우 납의 40.3%, 카드뮴 25.9%, 비소 47.6%, 알루미늄 89.9%가 겉껍질에 잔존하고 있었으며 산양삼의 경우 납 27.2%, 카드뮴 28.2%, 비소 48.3%, 알루미늄 56.8%가 겉껍질에 존재하였다. 알루미늄을 제외하고 산양삼의 잔뿌리내 중금속 분포량은 겉껍질과 유의적 차이가 없었다. 따라서, 인삼 및 산양삼의 겉껍질을 벗기고 섭취한다면 중금속 식이노출량을 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

고려인삼 신품종 특성 (Characteristics of New Cultivars in Panax ginseng C.A. Meyer)

  • 이성식;이장호;안인옥
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 2005년도 창립30주년기념 추계 학술대회 및 정기총회
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    • pp.3-18
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    • 2005
  • 고려인삼 8개 신품종의 특성을 요약하면 아래와 같다. 1) 다경발생율이 연풍은 45%로 가장 높았고, 금품은 7%로 가장 낮았으나, 지상부생육은 금품이 가장 양호 하였고, 연풍이 가장 낮았다. 2) 종자결실율은 금품이 85.4%로 가장 높았으며, 천풍이 69.1%로 가장낮았다. 종자수확량은 연풍이 108.3개로 가장많았고, 천풍이 77.5개로 가장 적었다. 3) 엽소발생율은 천풍이 타품종보다 각년생에서 높았으나 연풍은 다소 낮았다. 4) 뿌리 부위별 무게분포비율에서 동체의 비율이 천풍 등 5품종은 49%-55.9%로 자경재래종 63,1%보다 낮았으나, 지근의 비율은 5개 신품종이 19,3%-23.3%로 자경재래종 13.2% 보다 높았고, 세근은 차이가 없었다. 5) 수량은 연풍>금풍>고풍>천풍=선풍>자경재래증 순으로 연풍이 가장 높았고,동장은 천풍이 8.0cm로 가장 길었으나 연풍이 6.4cm로 가장 짧았다. 적변삼 발생율은 신품종이 0.2-9,5%로 자경재래종 16.3%보다 현저히 낮았다. 6) 천삼의 생출율은 천풍>금풍>고풍>선풍>연풍>청선>자경재래종의 순서로 천풍이 높았으며, 천지삼의 생출율도 같은 경향이었다. 7) 품종별 동체의 단위무게 당 total ginsenosides 함량은 금풍 8.53mg, 연풍8.13mg, 고풍7.47mg로 높았으나, 천풍과 선풍은 각각 5.73mg과 4.87mg로 다소낮았다.

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Temporal and Spatial Change in Microbial Diversity in New-developed Wetland Soil Covered by Tamarix chinesis Community in Chinese Yellow River Delta

  • Chen Weifeng;Ann Seoung-Won;Kim Hong-Nam;Shi Yanxi;Mi Qinghua
    • 한국환경과학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.367-371
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    • 2005
  • Soil samples were collected from new-developed wetland soil ecosystem of Tamarix chinesis plantation in Chinese Yellow River Delta in different months of 2003. Soil characteristics, temporal change and spatial distribution of microbial community composition and their relationship with nitrogen turnover and circling were investigated in order to analyze and characterize the role of microbial diversity and functioning in the specific soil ecosystem. The result showed that the total population of microbial community in the studied soil was considerably low, compared with common natural ecosystem. The amount of microorganism followed as the order: bacteria> actinomycetes>fungi. Amount of actinomycetes were higher by far than that of fungi. Microbial population remarkably varied in different months. Microbial population of three species in top horizon was corrected to that in deep horizon. Obvious rhizosphere effect was observed and microbial population was significantly higher in rhizosphere than other soils due to vegetation growth, root exudation, and cumulative dead fine roots. Our results demonstrate that microbial diversity is low, while is dominated by specific community in the wetland ecosystem of Tamarix chinesi.

화학비료 및 희비 장기시용에 따른 벼 뿌리 분포 특성 (Spatial Distribution of Rice Root under Long-term Chemical and Manure Fertilization in Paddy)

  • 전원태;박창영;조영손;박기도;윤을수;강위금;박성태;최진용
    • 한국작물학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.484-489
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    • 2003
  • 무기질 비료 및 퇴비를 36년간 장기 시용한 논 토양에서 벼 뿌리의 분포양상을 구명하기 위하여 무비, 퇴비단용, 삼요소, 삼요소+퇴비, 삼요소+규산구의 벼 뿌리 관련 특성을 조사하였다. 본 시험은 평택통에 화삼벼를 주당 3본씩 손이앙 하였으며 삼요소구의 시비량은 N-$\textrm{P}_2\textrm{O}_5$-$\textrm{K}_2\textrm{O}$ kg $\textrm{ha}^{-1}$=150-100-100를 시용하였고 규산은 ha당 500kg, 퇴비는 ha당 10,000kg를 시용하였다. 근계특성 분포 특성을 요약하면 다음과 같다. 지상부의 건물중은 시비량이 많을수록 높은 경향이었다 그러나 뿌리 건물중은 삼요소구에 비하여 삼요소+퇴비에서 많았으며, 총근장은 무비에서 컸다. 뿌리 건물중은 삼요소+퇴비구에서 높았다 토심별 근장밀도(cm $\textrm{cm}^{-3}$)는 무비구의 주간하 0-5cm에서 가장 높았고 토심이 깊어질수록 적어지는 경향이었고 주하와 주간하의 차이는 심토로 갈수록 적어지는 경향이었으나 퇴비단용구는 토심 15-20cm의 주간하에서 주하와 차이가 컸다. 토심별 근중밀도(mg $\textrm{cm}^{-3}$)는 삼요소+회비구에서 가장 높았다. 비근장은 삼요소+규산구에서 가장 낮았다. 뿌리깊이 지수는 퇴비단용구가 높았으며 근장으로 계산한 지수가 근중으로 계산한 지수보다 높았다.

인삼 분비관의 구조와 기능 (Structure and function of the secretory ducts in Panax ginseng C.A. Mayer)

  • 김우갑;김은수
    • Applied Microscopy
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    • 제10권1_2호
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    • pp.77-86
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    • 1980
  • 인삼의 근피층에서 확인된 분비관의 분포, 분비상피세포의 미세구조, 후형질성 함유물의 성분등을 광학 및 전자현미경을 이용하여 추구하였다. 1) 분비관은 배축, 근피층, 엽맥 유관속의 배축면과 향축면, 줄기의 유관속을 사이에 두고 피층과 수층 및 수내(髓內)에서 관찰되었다. 2) 근피층에 존재하는 분비관은 형성층에서 분화함이 확인되었고, 분비관의 환상배열층은 근령(根令)을 추정하는 구조적인 지표가 된다고 믿어진다. 3) 분비상피세포는 인(仁), 미토콘드리아, 소포체가 매우 발달되었으며, ribosome, chromoplast, leucoplast, dictyosome과 저장과립인 전분립이 관찰되었다. 4) 상피세포로는 단층이고 세포질과 분비관내에는 sudanophyl, osmophyl inclusion이 확인되었지만 Pyridin 및 alcohol로 lipid를 추출하였을 때에는 이들 함유물이 관찰되지 않았다. 5) Nile blue반응에서 상피세포내에는 oxazin에 반응하는 산성지질이, 분비관에는 oxazone에 반응하는 중성지질이 검출되었다. 6) 세포내 분비과립은 $OsO_4$단일고정시 전자밀도가 매우 높았다. 따라서 이 물질의 주성분은 불포화성지질인것 같으며 인삼의 분비관은 지질대사와 밀접한 관련성이 있는 것으로 믿어지므로 인삼이 지니는 분비관은 지질분비관(lipid canal 또는 lipid duct)으로 명명됨이 바람직하다.

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Water Deficit of Pitch Pines Caused by Superficial Rooting and Air Pollutants in Seoul and Its Vicinity

  • Joon-Ho kim;Rhyu, Tae-Cheol
    • Journal of Plant Biology
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    • 제37권3호
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    • pp.309-316
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    • 1994
  • To make regional comparisons of water status of pitch pine, the temporal changes of water status in pitch pine were investigated at different areas; urban Seoul (heavily polluted area), surburb of Seoul (lightly polluted area), and rural area (control). The effects of air pollutants, acid rain and chemical properties of soil on water deficit in pitch pine were also investiaged. Water content of needles growing at polluted areas were usually lower than that at unpolluted area. Water saturation deficit of needles growing at polluted areas were usually higher than that at unpolluted area especially in dry season. These results indicated that water in needles growing at polluted areas were usually more deficient than that at unpolluted area, and were more deficient in April than other months. At polluted areas, the older the needles were, the more quickly transpirated the water in the needle was. At unpolluted areas, however, water in old needles was not so quickly transpirated as those at polluted areas. Water potential of needles of pitch pine seedlings treated with simulated acid rain (SAR) of pH 3.5 decreased more quickly than that of needles treated with SAR of pH 5.6. Loss of water through epicuticular layer was greater in the following order: magnesium deficiency+100 $\mu$M aluminium>100$\mu$M aluminium>magnesium deficiency>control. In addition to Mg deficiency and Al toxicity, growth decline of pitch pine widely occurring in polluated Seoul could to a large extent be due to cuticle degredation and abnormal vertical distribution of fine roots, which lead to water stress, particularly in dry seasons.

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멸종위기야생식물인 갯봄맞이꽃(Glaux maritima var. obtusifolia Fernald)의 분포특성과 개체군의 지속에 관여하는 요인 (Distributional Characteristics and Factors Related to the Population Persistence, an Endangered Plant Glaux maritima var. obtusifolia Fernald)

  • 김영철;채현희;오현경;이규송
    • 한국환경생태학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.939-961
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    • 2016
  • 멸종위기야생식물의 효과적인 보전을 위해서는 종이 소유하는 특성과 더불어 각 분포지에서 나타나는 환경요인과의 상호작용에 대한 이해가 필요하다. 먼저 분포특성을 조사하였고 석호의 분포지를 중심으로 4년간에 걸친 모니터링을 실시하였다. 또한 토양과 빛 조건에 따른 월동아, 열매 및 종자 생산특성을 비교하였다. 다음으로 재배실험에서 생산된 종자를 이용한 발아실험을 통해 종에 대한 정보를 확보하였다. 갯봄맞이꽃은 우리나라가 세계적인 분포의 가장자리에 해당하며 4개의 분포지는 서로 먼 거리에 격리되어 분포하였다. 2개의 분포지는 해안의 바위지대에 형성된 소규모 습지와 미사 퇴적지에 위치하였고 다른 2개 분포지는 하구가 바다와 연결되어 있는 석호에서 모래로 구성된 입지에 분포하였다. 갯봄맞이꽃은 염분과 주기적인 침수 그리고 낮은 토양층에 따라 경쟁관계에 있는 식물의 침입과 생육이 억제되는 공간에 분포하는 것으로 보였다. 갯봄맞이꽃은 월동아에 의한 보충과 종자에 의한 유묘 보충에 의해 개체군이 유지되었다. 월동아의 생산은 토양의 유기물과 더불어 모래의 입자에 의해 영향을 받는 것으로 추정되었다. 종자에 의한 유묘 보충은 호수의 가장자리에 있는 모래언덕 배후에 위치한 염습지에서만 관찰되었다. 갯봄맞이꽃 개체군 마다 서로 다른 위협요인이 존재하는 것으로 관찰되었다. 포항의 개체군은 해안도로의 개설로 월동아의 보충에 영향을 미치는 미사의 퇴적현상이 제거된 것으로 보였다. 울산의 개체군은 분포지로 유입되는 용출수의 단절로 경쟁종의 급격한 확대와 갯봄맞이꽃 분포 면적의 축소가 나타났다. 반면에 석호의 분포지는 비교적 안정적인 개체군을 유지하였다. 특별히 송지호의 개체군은 가장 안정적인 개체군으로 판단되었다. 석호에 분포하는 갯봄맞이꽃 개체군의 지속을 위해서는 석호가 소유하는 바닷물의 유입과 주기적인 침수를 포함하는 기작이 잘 유지되도록 광역적인 규모에서의 보전활동이 필요함을 제안하였다.

토양(土壤) 산성화(酸性化) 정도(程度)에 따른 독일가문비나무(Picea abies [L.] Karst.) (Root Morphology of Norway Spruce (Picea abies [L.] Karst.) in the Differently Acidified Forest Soils)

  • 이도형
    • 한국산림과학회지
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    • 제89권5호
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    • pp.677-684
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    • 2000
  • 본 연구는 토양 특성이 다른 30-40년생 독일가문비나무(Picea abies [L.] KARST) 임분에서 토양 깊이에 따른 뿌리구조 분석을 통하여 뿌리 발달의 차이점과 토양 상태의 상호관계 및 외부 형태적 특징 그리고 기계적 물리적 안정성에 대한 적응범위를 밝히고자 실시하였다. 조사된 3개 임분에 있어서 독일가문비나무의 뿌리구조는 다양한 형태로 관찰되었는데, Eberg$\ddot{o}$tzen 임분은 뿌리수가 많고 가늘며 토양 깊이까지 발달한 뿌리구조를 보였으며, Barbis 임분은 Eberg$\ddot{o}$tzen 임분에 비하여 그 수가 적으나 굵고 깊이까지 자라는 뿌리구조를 나타내었다. 그리고 Weidenbrunnen 임분은 반 수직 뿌리와 편평/접시형 뿌리구조를 나타내었다. 뿌리의 수는 Eberg$\ddot{o}$tzen 임분이 74개로 가장 많은 뿌리 수를 보여주었으며, Barbis 임분은 33개, Weidenbrunnen 임분은 57개이었다. Eberg$\ddot{o}$tzen 임분은 수직뿌리에서 평균 57개로 Barbis 임분이 21개이고, Weidenbrunnen 임분 36개에 비하여 월등히 많은 뿌리의 수를 나타내었다. 뿌리의 길이는 Weidenbrunnen 염분이 전체 뿌리길이가 다른 두 임분에 비하여 길게 나타났으며, 수형뿌리의 길이는 수직뿌리에 비하여 그 값이 107m로 매우 큰 값을 나타내었다. 수직뿌리에 대한 수평뿌리의 비는 Eberg$\ddot{o}$tzen 임분이 다른 두 임분(0.5)에 비하여 그 값이 1.2로 높게 나타났다. 전체 뿌리무게는 다른 두 임분에 비하여 Weidenbrunnen 임분이 매우 높은 값을 보여 주였으며, 수명뿌리에 대한 수직뿌리의 비는 0.16으로 다른 두 임분(0.40)에 비해 매우 낮은 값을 나타내었다. 본 연구의 독일가문비나무 임분에서 나타난 뿌리 발달의 현저한 차이점은 토양의 기계적 물리적 요인보다는 토양 산성화와 같은 화학적인 요인으로 인하여 정상적인 뿌리의 발달이 장애를 받아 수직뿌리생장이 저하되고 수분과 영양분의 스트레스로 언하여 상대적으로 수평뿌리가 발달된 결과로 사료된다.

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Wisconsin의 Pinus resinosa 조림지(造林地) 생태계(生態系) 내(內)의 양료분포(養料分布) 및 순환(循環) (Distribution and Cycling of Elements in a Pinus resinosa Plantation-Ecosystem, Wisconsin)

  • ;이수욱
    • 농업과학연구
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    • 제9권2호
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    • pp.507-518
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    • 1982
  • Typic Udipsamment 토양(土壤)에 생장하고 있는 red pine (Pinus radiata) 조림지의 biogeochemistry가 Wisconsin의 central sand plains에서 조사(調査)되었다. Biomass와 net primary production은 각각 106Mg/ha 및 110Mg/ha/yr이었다. 식생(植生) 내(內)의 양료 농도는 2-3년생(年生) 침엽(針葉)에서 가장 많았고 그 다음은 당년생(當年生) 침엽(針葉), 당년생(當年生) 초지(梢枝), 수피, 생지(生枝), 고사지(枯死枝), 수간생성물, 수간 순(順)이었다. 조사된 수체(樹體) 성분에 있어서 당년생(當年生) 초지(梢枝)를 제외하고는 양료의 농도가 상부 3분지 1 부위(部位)에서 가장 높았고, 하부(下部) 3분지 1 부위(部位)에서 가장 낮았다. 식위(植位) 내(內)의 전체 양료는 N($222kg\;ha^{-1}$), Ca(217), K(85), Mg(38), S(31), P 순(順)이었다. 생태계 내(內)의 토양은 가용(可溶) P.K, Ca, Mg, S의 60-80%를 함유하고 있었다. N과 S의 약간의 급원(給源)이 강수(降水)인 반면에 Ca, Mg, P, K의 대부분은 토양풍화(土壤風化)로서 공급되었다. 조사양료의 용탈량(溶脫量)은 7 kg ha/yr미만이지만 S의 경우는 12kg ha/yr 이었다. Throughfal에 의(依)해서 N, K, S는 대부분 임상(林床)으로 순환되지만 Ca, Mg, P의 대부분은 litterfall에 의(依)해 돌아오는 것으로 사료된다. 엽(葉)의 양분용탈 때문에 throughfall의 양료의 함량은 강수의 함량보다 많았다. 강수(降水) 내(內)의 ammonium량(量)은 세근(細根)에 위한 흡수(吸水)때문에 토양상부(土壤上部) 7.5cm내(內)에서 3 가지 요인에 의하여 감소되었다.

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