• 한국습지학회지
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• 제11권3호
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• pp.49-59
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• 2009

수생 정수식물인 매자기(Scirpus fluviatilis (Torr.) A. Gray)의 화력학과 개체군 변화를 규명하여 연안대식생의 복원에 필요한 기초 자료를 제공하고자 경남 창녕군 우포늪에서 2006년 3월부터 2006년 11월까지 매자기의 계절에 따른 생장 특성 및 부위별 생물량을 조사하고 화분 재배 실험을 병행하여 실시하였다. 매자기는 우포늪의 우포, 목포, 사지포, 쪽지벌, 토평천 상.하류 등에 고루 분포하는데, 특히 목포의 밀도가 높았다. 매자기의 생육이 왕성한 시기 중 5월 28일 조사에서 매자기의 분포 수심은 9~49cm 범위였는데, shoot 밀도는 수심 26~49cm에서 높았고, $m^2$당 shoot 밀도는 평균 119이며, 초장은 평균 122.3cm이었다. 지하부의 괴경 밀도는 104.5개/$0.25m^2$으로 생존 괴경은 84.2%이고 사망 괴경은 15.8%였다. 생존 괴경의 평균 생중량은 3.0g인데, 1~4g의 괴경이 57.9%로 가장 많았다. 생존 괴경 중 이미 발아한 괴경은 43.8%였으며, 새싹이 1개(29.0%)인 것이 가장 많았고, 7~9g 및 10g 이상의 괴경에서 발아율이 높았다. 재배 실험에서는 8월초에 shoot 밀도가 발아괴경과 휴면 괴경에서 각각 13.5 및 8.7로 최대치를 나타내었다. 현지 조사에서는 매자기의 shoot 밀도가 태풍 피해 이전에는 대체로 비슷한 수준을 유지하다가 태풍 '에위니아(Ewiniar)'로 인한 침수 후 모두 고사하였고 11월에 급격히 증가하였다. 초장은 재배 실험에서 100~116cm 및 현지 조사에서 60~170cm까지 생장하였다. 생육기 말에 화분에서 재배한 매자기의 생물량 분배 비율은 발아 괴경을 식재한 화분에서 줄기 8.9%, 잎 6.6%, 화서 0%, 지하부 84.5% 등이고, 휴면 괴경을 식재한 화분에서는 줄기 7.1%, 잎 7.1%, 화서 0%, 지하부 85.8% 등으로서 모두 지하부의 비율이 높았다. 또한 생육기 말에 화분 속의 괴경 수가 1.4~4.1배 증가한 것으로 보아 매자기는 영양생식으로 주로 번식하는 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제20권3호
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• pp.175-188
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• 2004

The objectives of this study were to estimate leaf area index (LAI) as a function of image-derived vegetation indices, and to compare measured and estimated LAI to the results of crop model simulation. Soil moisture, crop phenology, and LAI data were obtained several times during the 2001 growing season at monitoring sites established in two central Missouri experimental fields, one planted to com (Zea mays L.) and the other planted to soybean (Glycine max L.). Hyper- and multi-spectral images at varying spatial. and spectral resolutions were acquired from both airborne and satellite platforms, and data were extracted to calculate standard vegetative indices (normalized difference vegetative index, NDVI; ratio vegetative index, RVI; and soil-adjusted vegetative index, SAVI). When comparing these three indices, regressions for measured LAI were of similar quality $(r^2$ =0.59 to 0.61 for com; $r^2$ =0.66 to 0.68 for soybean) in this single-year dataset. CERES(Crop Environment Resource Synthesis)-Maize and CROPGRO-Soybean models were calibrated to measured soil moisture and yield data and used to simulate LAI over the growing season. The CERES-Maize model over-predicted LAI at all corn monitoring sites. Simulated LAI from CROPGRO-Soybean was similar to observed and image-estimated LA! for most soybean monitoring sites. These results suggest crop growth model predictions might be improved by incorporating image-estimated LAI. Greater improvements might be expected with com than with soybean.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제32권4호
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• pp.353-366
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• 2016

The effect of different environmental conditions and altitudes on the growth and reproductive characteristics in 12 teak plantations at 4 different blocks (Cauvery canal bank, Topslip and Parambikulam (Tamil Nadu), Nilambur and Wayanad (Kerala) of Southern India was investigated. The annual rainfall and mean monthly temperature of the study areas varied significantly from 1390 to 3188 mm and 16 to $38^{\circ}C$ respectively. The teak plantations in Cauvery canal bank which grow in continuous moisture condition (8-10 months) retain the leaf for longer period due to moisture resulting continuous supply of photosynthates leads to fast and outstanding growth. The girth at breast height (GBH) of 34-years-old tree in canal area was similar to that of 40 to 49-years-old trees in other locations, indicating that teak plantations with regular watering and silvicultural practices may be harvested at the age of 30 years. The leaf fall, flowering and fruiting showed significant variations in different teak plantations due to environmental factors and altitudes. It was found that increase of rainfall enhances number of flowers in the inflorescence in teak. Tholpatty (block-IV) showed more flowering in a inflorescence (3,734-3,744) compared to other plantations (1,678-3,307). Flowering in Nilambur and Wayanad coincided with heavy rainfall resulting low fruitset (1.1-2.3%) probably heavy rainfall ensuing restriction of pollinators for effective pollination. On the other hand, flowering in Cauvery canal bank (Block-I) was not coincided with high rainfall exhibited high fruitset (2-3%). About 66 to 76% of the fruits in different plantations were empty, and it is one of the main reasons for poor germination in teak. The seeds of Topslip and Parambikulam (Block-II) showed higher seed weight, maximum seed filling and good germination indicating that the environmental factors and altitude play significant role in fruit setting and seed filling in teak. In addition, the teak plantations in Topslip and Parambikulam showed good growth suggesting that plantations in the altitude range of approximately 550-700 m may be suitable for converting into seed production areas for production of quality seeds.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권4호
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• pp.282-290
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• 2013

대기와 지표면을 구성하고 있는 토양 및 식생은 생물리학적/생지화학적인 과정을 통해 서로 상호작용을 한다. 이러한 과정을 모의하기 위해 지표모델과 작물 생육모델이 사용되고 있다. 지표모델인 Noah MP 모델과 작물생육모델인 CERES-Rice 모델을 비교하기 위해 해남 플럭스 관측소 인근 지역에서 작물의 생육과 증발산량을 모의하였다. 플럭스 관측자료가 수집된 2003년부터 2012년까지 해남 플럭스 관측소의 주요 식생인 벼를 대상으로 생육과 증발산량을 모의되었다. Noah MP 모델은 단순한 식생 모의 과정으로 인해 개화기를 전후로 하는 벼의 LAI 변화양상을 정확하게 반영하지 못하였다. 벼의 생체중 예측에 있어서도 실제 관측될 수 있는 생체중보다 대략 10분의 1 수준에 해당하는 생체중이 모의되었다. 증발산량 모의의 경우에도, CERES-Rice 모델의 모의값보다 약 21%에 해당하는 증발산량을 모의하였다. 반면, CERES-Rice 모델의 경우 LAI의 변화와 생체중 모의 값은 실제의 벼 생육 양상과 유사할 것으로 추정되었다. 또한, 증발산량의 경우에도 해남 플럭스 관측소에서 측정된 값과 비교하였을 때 Noah-MP모델의 모의값이 CERES-Rice 모델의 모의값에 비해 RMSE 값이 1.8배 높았다. Noah MP 모델이 보이는 높은 오차값들은 Noah MP모델이 논의 지표상태를 적절히 반영하지 못하였기 때문으로 사료되었고, 특히 과소추정된 생체중을 보정하여 증발산량을 예측할 경우 오차를 30%까지 줄일 수 있을 것으로 보인다. 따라서, Noah MP 모델에 논에서의 지표 특성을 반영할 수 있다면 보다 정확한 물질순환과 에너지 교환을 예측할 수 있을 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제54권4호
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• pp.334-345
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• 2021

우리나라 산림 생태계의 주요 우점종인 낙엽성 참나무 6종의 지구온난화에 의한 초기 생장의 영향을 파악하기 위하여, 야외 (대조구)와 대조구보다 온도 (3.0℃ 상승)와 CO₂ 농도 (2배 상승)를 증가시킨 기후변화처리구에 종자를 파종하고 2주 간격으로 발아 및 초기 생장을 측정하였다. 그 결과 6종 참나무 유식물들의 지상부와 지하부 출현시기는 대조구보다 기후변화처리구에서 모든 종이 더 빨랐다. 잎 출현시기는 기후변화처리구에서 굴참나무, 신갈나무 그리고 졸참나무가 빨랐다. 지하부 길이는 기후변화 처리구에서 굴참나무, 신갈나무 그리고 떡갈나무가 길었고 상수리나무는 구배 간 차이가 없었으며 갈참나무와 졸참나무는 짧았다. 지상부 길이는 기후변화처리구에서 졸참나무가 길었고, 상수리나무, 신갈나무 그리고 떡갈나무는 차이가 없었으며 갈참나무는 짧았다. 이상의 결과는 지구온난화 환경에서 지상부와 잎의 출현시기가 빠르고 지하부 생장이 좋은 신갈나무의 초기 생장이 가장 유리함을 나타내었다. 반면, 기후변화처리환경에서 지상부와 지하부의 생장이 가장 낮은 갈참나무는 다른 참나무에 비하여 생육이 불리하였다. 또한 상수리나무는 지구온난화 환경에 따른 초기 생장의 차이가 적어 가장 영향이 적은 나무로 판단된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제28권4호
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• pp.215-222
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• 2005

미국항공우주국은 지구 관측 시스템(EOS) 프로그램의 일환으로 1999년에 Terra를 2001년에 Aqua 인공위성을 발사하였다. MODIS는 EOS의 핵심 원격 탐사 센서로서 육상 생태계의 식물계절학과 물질 순환 모니터링을 위한 8일 단위의 엽면적지수(LAI), 유효 광합성 광량 중 식생에 흡수된 비율(FPAR), 총 일차 생산성(GPP) 영상을 제공하고 있다. 본 연구에서 우리나라를 대상으로 식생형에 따른 $2001\sim2003$년 간의 MODIS LAI, FPAR, GPP를 분석하였으며, 구름 영향에 의한 각 영상의 오차를 평가하였다. 분석 결과 연간 GPP는 침엽수림 1,836, 활엽수림 1,369, 혼효림 1460g C $m^{-2}y^{-1}$로 나타났으며, 각 변수에서 구름에 의해 야기된 오차는 FPAR 8.5, LAI 13.1, GPP 8.4%에 달하는 것으로 분석되었다. 특히 GPP의 경우 6월에서 9월까지의 오차가 연간 오차의 78%를 설명하는 것으로 나타나, 몬순기후가 MODIS 영상의 오차에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 본 연구는 향후 MODIS식생 관련 영상들이 우리나라의 식물계절학과 일파 생산성 모니터링에 유용하게 사용될 수 있으며, 이들 영상을 사용하기에 앞서 구름 영향 오차를 감쇄하는 영상의 전처리 과정을 수행할 필요가 있음을 보여주었다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권3호
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• pp.305-313
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• 2019

Background: This research aims to study the effect of climate change on the phenology, growth, and physiological traits of Silene capitata Kom., a Korean endangered species II. This study increased $CO_2$ concentration in a closed glass greenhouse, with the daily mean temperature and $CO_2$ concentration respectively being $4.61^{\circ}C$ and 93.63 ppm higher than the outside temperature (ambient conditions, control). The seeds of S. capitata were sown in control and treatment environments in March 2013 while seedlings were transplanted into individual pots in May 2013. To research phenological changes, the first day of the flowering and ripening of the plants transplanted in 2013 and first day of leafing in 2014 were observed. The growth and physiological responses of mature leaves were also studied in 2013. Results: There was no difference in the first day of flowering, but the first day of ripening was earlier in the treatment group than the control group. There was no difference in the number of rosette leaves between the two groups, but leaf area was wider in the treatment group than the control group. Transpiration rate and stomatal conductance were higher in the treatment group than the control group, chlorophyll content decreased, and photosynthetic rate and water use efficiency were the same for both groups. As a result of simple regression analysis among the transpiration rate, stomatal conductance, photosynthetic rate, and water use efficiency, stomatal conductance increased when transpiration rate increased. Stomatal conductance increased with photosynthetic rate in the control unlike in the treatment group. The photosynthetic rate and water use efficiency increased with transpiration rate in the control group unlike in the treatment group. Furthermore, water use efficiency increased as photosynthetic rate increased in both groups. Conclusion: Due to high $CO_2$ concentration, the photosynthetic rate was no longer controlled by the stomata, which appeared to suppress the excessive production of photosynthetic products by reducing chlorophyll content. It is believed that the phenological responses of S. capitata under climate change conditions will advance and that stable growth will be difficult in regions lacking moisture due to the high transpiration rate.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.398-403
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• 2023

과정 기반 작물모형인 K-배추 모델은 광합성, 생물 계절 등의 생리학적 과정을 기반으로 이전에 경험하지 못한 다양한 기후 조건에서 작물의 생장을 예측할 수 있게 해준다. 현재 1단계 프로세스 기반 모델은 기후 변화 시나리오에 따른 생산량 예측을 통해 기후영향을 평가하는 데 활용될 수 있지만, 지금까지 주산지 빅데이터와 모델 예측 간의 비교는 수행되지 않았다. 본 연구는 생산량 예측을 위해 현재 모델을 사용하고자 할 때 모델의 개선 방향을 검토하기 위해 수행되었다. 이를 위해, 강원 태백 및 삼척에서 수집된 관측 자료를 바탕으로 모델의 예측력을 평가하였다. 조사 대상 농가들은 정식일 및 토양관리 면에서 재배방법이 상이하였다. 분석 결과는 K-배추 모델을 사용하여 추정한 잠재적 바이오매스가 모든 경우에서 관측 값을 초과하는 것으로 나타났다. 한편, 모델 평가 과정에서 생체중 사용에 따른 한계 등으로, 수확 2주 전의 값을 기준으로 모델을 피팅했음에도 수확기 무렵 예측값과 관측값은 완전한 양의 상관관계를 보이지 않았다(R²=0.74, RMSE=866.4). 또한 생장적합지수는 농장별로 상이하였는데, 이러한 결과는 농가 간 토양특성 및 관리방식의 차이에 의한 것으로 추정된다. 따라서 농장별 토양 및 관리방식의 차이를 고려한 생산 예측기술 고도화를 위해서는 현재 K-배추 모델에서 임의의 생장적합지수를 사용하는 대신 동적 토양 양분 및 수분 모듈을 작물 모델에 통합하는 것이 필요하다.