• 제목/요약/키워드: Photosynthesis and evapotranspiration

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Saline Stress 하에서의 사료작물의 광합성 및 호흡 (Photosynthesis and Respiration of Forage Plants under Saline Stress)

  • 김충수
    • 한국작물학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.362-369
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    • 1990
  • 염해의 기작을 구명코저 몇가지 작물을 공시하여 해수처리가 광합성, 근호흡 및 증발산에 미치는 영향에 관하여 추구한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 온도차이에 따른 상대증발산량과 상대광합성량은 처리후 4일간의 일변화에서 그 반응이 상이하였으나 공시작물 4종 모두 저온구(11-16$^{\circ}C$)에서 고온구(22-24$^{\circ}C$)보다 높았다. 2. 상대증발산량과 근호흡량의 상관에서는 orchard grass는 r=0.996$^{**}$ , alfalfa는 r=0.828$^{*}$ , white clover에서는 r=0.996$^{**}$ 을 나타냈으나 tall fescue에서는 상관관계를 인정할 수 없는 상이한 결과를 나타냈다. 3. OED(증산억제제) 처리에 따르는 증발산량과 근호흡량은 전공시 작물이 해수처리구가 수도수처리구보다 근호흡 및 증발산량을 감소시켰으며, OED 처리구가 무처리구보다 zeolite구가 모래구 보다 적었다. 4. 해수처리에 다른 근부의 피해상태는 orchard grass 및 tall fescue에서는 근부의 피층이 갈변하였고 alfalfa와 white clover에서는 피층부분이 수분침수에 의해 변색되었다.

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FAO-AquaCrop을 이용한 기후변화가 벼 증발산량 및 수확량에 미치는 영향 모의 (Simulating Evapotranspiration and Yield Responses of Rice to Climate Change using FAO-AquaCrop)

  • 정상옥
    • 한국농공학회논문집
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    • 제52권3호
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    • pp.57-64
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    • 2010
  • The impacts of climate change on yield and evapotranspiration of rice have been modeled using AquaCrop model developed by Food and Agriculture Organization (FAO). Climate change scenario downscaled by Mesoscale Model 5 (MM5) regional model from ECHO-G General Circulation Model (GCM) outputs by Korea Meteorological Research Institute (METRI) was used in this study. Monthly average climate data for baseline (1971-2000) and three time periods (2020s, 2050s and 2080s) were used as inputs to the AquaCrop model. The results showed that the evapotranspiration after transplanting was projected to increase by 4 % (2020s), 8 % (2050s) and 14 % (2080s), respectively, from the baseline value of 464 mm. The potential rice yield was 6.4 t/ha and water productivity was 1.4 kg/$m^3$ for the baseline. The potential rice yield was projected to increase by 23 % (2020s), 55 % (2050s), and 98 % (2080s), respectively, by the increased photosynthesis along with the $CO_2$ concentration increases. The water productivity was projected to increase by 19 % (2020s), 44 % (2050s), and 75 % (2080s), respectively.

인공위성 데이터 기반의 공간 증발산 산정 및 에디 공분산 기법에 의한 플럭스 타워 자료 검증 (Estimation of Satellite-based Spatial Evapotranspiration and Validation of Fluxtower Measurements by Eddy Covariance Method)

  • 서찬양;한승재;이정훈;최민하
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.435-448
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    • 2012
  • 증발산은 토양 표면에서 일어나는 증발 과정과 식물의 광합성 작용으로 인해 일어나는 증산 작용을 포함하는 수문기상인자로 외부 환경에 민감하게 작용한다. 현재 국내외에서는 이를 정확하게 관측하여 활용하기 위해 증발접시(evaporation pan), 침루계(lysimeter) 등을 이용하여 실측하거나 Eddy covariance technique, Bowen ratio method 등을 이용하여 경험적으로 산정하고 있으나 공간적인 제약이 따른다. 따라서 본 연구에서는 Terra 인공위성에 탑재된 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 다중분광 센서를 이용, 원격탐사 기술을 적용함으로써 이러한 지상 관측의 단점을 보완하고자 하였다. 이전 연구들에서 소개가 되었던 원격탐사 기반 증발산 산정 모형을 개선하여 별도의 외부 입력자료 없이 MODIS 위성 이미지 자료만을 이용, 우리나라의 지역적 특성을 반영한 Penman-Monteith 기반 증발산을 산정하였다. 유량조사사업단에서 운영 및 관리하고 있는 설마천/청미천 플럭스 타워의 증발산 관측치와 MODIS 기반 증발산 산정값과의 비교를 통해 각각 0.69, 0.74의 높은 상관계수를 보여 산정 방법의 적용성을 검증하였다.

난황유를 이용한 파프리카 흰가루병 방제 (Control of Paprika Powdery Mildew Using Cooking Oil and Yolk Mixture)

  • 이정한;한기수;권영상;김동길;김희규
    • 식물병연구
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    • 제14권2호
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    • pp.112-116
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    • 2008
  • 파프리카 흰가루병(Leveillula taurica)은 우리나라 시설재배에서 아주 심각한 피해를 주는 병해 중의 하나이다. 이 균은 내부 기생성으로 잎의 내부에 균사가 발달한 뒤 잎의 표면에 황화현상이 발생하여 병반이 나타나고, 잎의 뒷면에 있는 기공을 통하여 균사가 외부로 뻗어 나오면서 분생포자를 형성하여 흰가루를 형성한다. 난황유를 0.3, 0.5% 농도로 2, 3회 처리한 시험구에서 발병지수가 1 이하로 아주 우수한 방제효과가 인정되었다. 또한 약 3주간 발병이 억제되는 것을 확인하였다. COY의 처리는 환경 친화적이면서 경비도 저렴하여 활용가치가 높은 것으로 생각된다. 난황유 처리 3일 후 주사전자현미경을 이용하여 잎의 표면을 관찰한 결과 흰가루병이 대부분 제거되어 아주 빠른 시간에 효과가 나타난다는 것을 일 수 있었으나, 흰가루병에 감염된 잎은 건전 잎에 비하여 광합성과 증산작용이 크게 감소되었다. 따라서 발병을 예방하거나 초기에 발병을 억제하는 것이 최선의 대책으로 판단되었다. 난황유 처리로 인한 잎의 광합성이나 증산작용도 무처리구에 비교하여 아무런 차이가 나지 않아 잎에 해로운 부작용은 없는 것으로 확인되었다.

인공위성 데이터 기반의 두 공간 증발산 산정 모형 비교 분석 (An intercomparison of two satellite data-based evapotranspiration approaches)

  • 서찬양;최민하
    • 한국습지학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.471-479
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    • 2011
  • 증발산은 토양 표면에서 일어나는 증발 과정과 식물의 광합성으로 인해 발생하는 증산 작용을 포함한 수문 기상인자로 수문 순환과정에서 중요한 역할을 차지한다. 현재 국내외에서는 증발산을 산정하고 공간적인 거동을 파악하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있지만 특정 지역에서의 토지 피복의 차이나 식생으로 인해 거동을 이해하는데 많은 제약이 따른다. 본 연구에서는 고해상도의 영상을 제공하는 Landsat 위성이 기반이 되는 원격탐사 기반 에너지 수지 모형인 Mapping EvapoTRanspiration with Internalized Calibration (METRIC) 모형과 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 위성 기반의 Penman-Monteith 알고리즘으로 산정된 증발산의 공간 분포를 비교하였다. 토지 피복별로 분류한 후 두 공간 분포를 비교하여 침엽수림과 활엽수림에서 가장 높은 상관관계를 갖는 것을 확인하였고 두 모형에 대한 적용성이 높음을 알 수 있다. 본 연구를 바탕으로 원격탐사 기반 고해상도 증발산 지도를 제작하여 시공간적 변동성과 계절 변화에 따른 거동을 파악할 수 있을 것이다.

옥상녹화용 초본식물의 순간 $CO_2$ 흡수 및 증발산량 분석 (The Analysis of Instantaneous $CO_2$ Uptake and Evapotranspiration of Herbaceous Plants for Artificial Roof Greening)

  • 안근영;한승원;이은희
    • 한국환경생태학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.91-101
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    • 2011
  • 본 연구는 저토심 옥상녹화에 적용 가능한 초본류 및 지피식물을 중심으로 식물의 광합성작용을 통한 $CO_2$ 흡수량과 증발산량을 정량화하여 도시미기후 관점에서의 옥상녹화식물의 환경성능을 평가하고자 하였다. 이를 위해 옥상녹화용 초본류 7종을 대상으로 적외선 $CO_2$ 가스 분석기에 의한 $CO_2$ 교환 속도 분석을 통해 각 식물의 $CO_2$ 흡수량과 증발산량을 측정하였다. 실험기간은 생장이 활발해지기 시작하는 5월부터 11월까지 매월 2반복 측정하였고, 주변 환경에 예민한 초본류의 특성상, 환경변수가 고정된 실내에서 광도의 변화를 주어 실시하였다. $CO_2$ 흡수량과 증발산량을 산출한 결과 단위엽면적당 $CO_2$ 흡수량은 초본류 중 구절초가 $21.47{\times}10^{-6}g/cm^2/s$, 매발톱꽃이 $12.74\;g{\times}10^{-6}g/cm^2/s$로 높은 흡수율을 보였고, 켄터키블루그래스도 $16.20{\times}10^{-6}g/cm^2/s$로 비교적 높았다. 단위엽면적당 증발산량은 켄터키블루그래스가$8.75{\times}10^{-5}g/cm^2/s$로 가장 많았고, 다음은 매발톱꽃 $8.66{\times}10^{-5}g/cm^2/s$, 구절초 $8.58{\times}10^{-5}g/cm^2/s$ 순으로 나타났다.

야외조건하(野外條件下)에서 독일가문비(Picea abies Karst) 침엽(針葉)의 순(純) 광합성률(光合成率)의 단기(短期) 변화(變化)에 대한 실험적(實驗的) 연구(硏究) (Experimental Studies of the Short-Term Fluctuations of Net Photosynthesis Rate of Norway Spruce Needles under Field Conditions)

  • ;;진현오;주영특;정동준
    • 한국산림과학회지
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    • 제88권1호
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    • pp.38-46
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    • 1999
  • 독일 중부(Solling Hills)의 가문비림 임관의 구조적인 수분증산 통도특성은 LE와 H의 유동량으로 측정되고, 1996년 6월중 재배열된 Penman-Monteith 식을 이용하여 SVAT 모형을 설계하여 도출하였다. 또한 SLODSVAT 모형을 통한 전체 임관 내 각 침엽의 연속적인 수분통도성을 평가하여 임관기공의 통도성을 비교하였다. 이와 같은 결과에서 나온 임관 표면 통도성과 유동량을 설계하고, SLODSVAT 모형에 의해 설계된 기공 통도성 사이에서 중요한 차이점을 알 수 있었다. 이 차이점은 산림 임관의 범위내에 빗물리적인 요소에 의해 영향을 받았음을 알 수 있으며, 일반적으로 임관 표변의 통도성은 전체 측정 기간 동안 임관 기공 전도력보다 크게 나타났다. 또한 산림의 전체 증발산량에 대한 하층부의 공헌도는 작았고, 임관의 복사에너지 균형에 의존하지는 않는 것으로 나타났다. 하층부 증발산량의 기각은 독일 가문비림에 대한 임관 표면 전도력의 과대 평가로서 나타난 결과이다.

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온실내 잉여 태양에너지 산정 (I) - 1-2W형을 중심으로 - (Estimation of Surplus Solar Energy in Greenhouse (I) - Case Study Based on 1-2W Type -)

  • 서원명;배용한;유영선;이성현;윤용철
    • 한국농공학회논문집
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    • 제51권5호
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    • pp.79-86
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    • 2009
  • This research performed to analyze surplus solar energy, which is generated from a greenhouse during daytime, and to make the basic materials for designing thermal energy storage system for surplus solar energy. For this goal, it analyzed the surplus solar energy coming from two types of greenhouse. The results of this research are as per the below: In the case of 1-2W-type greenhouse, this research gave the same temperature and ventilation condition regardless of regions, but it was judged that the quantity of surplus solar energy could be greatly changed, depending on the energy consumed for the photosynthesis and evapotranspiration of crops in the greenhouse, on the heating temperature during daytime and night, on the existence/non-existence of a curtain and its warming effect, and on the ventilation temperature suitable for the overcoming of high temperature troubles or for the optimum cultivation temperature. In the case of a single-span greenhouse, there was a big difference in energy incoming and outgoing by month, but throughout seasons, 85.0 % of the total energy put into the greenhouse was solar energy and the energy input by heating was just 15.0 % of the total. 26.4 % of the total energy input for the greenhouse was used for photosynthesis and evapotranspiration of crops, and 44.2 % of the remaining 73.6 % went out in the form of radiant heat through the surface of the greenhouse. That is, 25.2 % of the total energy loss was just the surplus solar energy. 67.6 % of the total heating energy was concentrically used for 3 months from December to February next year, but the surplus solar energy during the same period was just 19.4 % of the total annual quantity so it was found that the given condition was more restrictive in directly converting the surplus heat into greenhouse heating. Under the disadvantageous circumstance of 3 months from December to February next year, it was possible to supplement 28 % (December) $\sim$ 85 % (February) of heating energy with surplus solar energy.

난지형 잔디의 가뭄 스트레스 상태로 인한 멀티스팩트럴 반사광 연구 (Multi-Spectral Reflectance of Warm-Season Turfgrasses as Influenced by Deficit Irrigation)

  • 이준희
    • 아시안잔디학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-12
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    • 2008
  • Multi-spectral radiometer (MSR)를 사용한 리모트 센싱 기술이 향 후 잔디의 건조스트레스를 감지할 수 있는 도구로 사용될 수 있다. 본 연구의 목적은 네가지 각기 다른 조건의 건조스트레스를 받은 난지형 잔디의 잎에서 반사되는 Reflectance와 토양수분, 비주얼 잔디상태, 엽록소 함량, 광합성 등을 측정하여 각 factor간의 상관관계를 조사했으며 본 연구를 통해 모든 factor가 MSR 데이터와 질은 상관관계를 가지고 있었다. 또한 Reflectance 민감도는Visual spectral region보다 Infrared spectral region에서 더 높음을 알 수 있었다. 모든 결과를 종합해 볼 때 Multi-spectral radiometer (MSR)은 잔디의 건조상태를 미리 예측할 수 있는 도구로 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 이 기술의 자료를 활용하게 된다면 향 후 MSR이 부착된 기구(Balloon)를 이용한 필드 스터디 연구로 확대될 수 있을 것이다.

소량관수로 인한 난지형 잔디의 생리적 반응 (Physiological Responses of Warm-Season Turfgrasses under Deficit Irrigation)

  • 이준희
    • 아시안잔디학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.9-22
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    • 2009
  • 본 연구는 전 세계적으로 물 부족 현상으로 인한 물의 사용에 대한 관심이 증가함에 따라 네 종류의 난지형 잔디에 각기 다른 비율의 적자란수를 함으로써 식물의 생리학적인 반응, 즉 시각적 품질, 잎의 물 함량, 엽록소 함량, 광합성, 물 이용효율 등이 어떤 반응을 보이는지를 이해하고 그에 따른 상관관계를 분석 해보고자 했다. 결론적으로 20% 정도 적자 관수를 했을 때 식물은 약간의 스트레스를 받는 상태에서도 적자 관수를 하지 않은 식물과 비교했을 때 광합성량의 차이가 없었으며 가장 이상적인 생리학적인 반응을 보였다. 뿌리 발육 부분에 있어서도 적자관수를 통한 건조스트레스는 깊은 뿌리 생육을 촉진하는 관리방법으로 적용되었다. 다음 연구는 잔디가 각기 다른 토양 수분상태에서 일정하게 유지되었을때 지상부와 지하부의 생육에 따른 생리학적인 반응에 대한 연구로 확대되어야 할 것이다.