• 제목/요약/키워드: abiotic factors

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CCA를 통한 한국 호소 연구 방법론 탐색 (Looking for an Adequate Methodology for the Korean Reservoir Using Canonical Correspondence Analysis)

  • 정상옥;전형주;홍관의;김종화;박영석
    • 한국환경생태학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.365-373
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    • 2006
  • 인간 간섭에 영향을 크게 받는 인공호소가 대부분인 우리나라의 호소 특성과 보다 나은 생태계 관리 방안을 도출하고자 하는 목적에서 2005년 4개 호소의 이화학적 요인과 담수조류 정량분석에 의거한 기초자료를 바탕으로 통계학적 분석을 시도하였다. Canonical Correspondence Analysis(CCA)를 하구호인 남양호, 삽교호, 아산호 및 북한강 중하류 수계에 연쇄적으로 위치한 댐호 중 하나인 청평호에 적용하였다 그 결과, 청평호는 3개 하구호와 구분되는 특징을 보였으며, 청평호를 제외한 CCA결과, 아산호-삽교호-남양호 간에도 차이를 보여주었다. 담수조류 군집 구성은 제한된 자료량 때문인지 해석이 생태학적 해석에 어려움이 따랐다. 따라서, 보다 지속적이고 심화된 담수조류 연구 및 기타요인의 채집 및 분석이 수행될 필요가 있음이 나타났다. 그러나, 제한된 자료량에도 불구하고, 청평호 및 3개 호소의 큰 두 그룹으로 호소 그룹이 특징지워진 것은 CCA 적용이 유효함을 나타낸 것으로 보인다.

고추재배에서 토성별 토양수분, 토양온도, 무기태질소 변화에 따른 CO2 배출량 평가 (Evaluation of CO2 Emission to Changes of Soil Water Content, Soil Temperature and Mineral N with Different Soil Texture in Pepper Cultivation)

  • 김건엽;송범헌;홍석영;고병구;노기안;심교문;장용선
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.393-398
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    • 2008
  • 시험포장은 수원시에 위치한 국립농업과학원의 기후변화생태과 시험포장에서 고추를 재배하여 식양토와 사양토의 2개 토성을 대상으로 각 관수시점을 -30kPa와 -50kPa에서 온실가스배출에 관여하는 요인인 토양수분, 토양온도, 토양 중 무기태질소를 측정하여, $CO_2$배출 간의 관계와 배출 특성을 구명하고자 하였다. 본 시험의 연구 결과, 토양의 $CO_2$배출량과 무기태질소 그리고 토양온도에서 높은 상관관계가 있었으나, 토양수분과는 상관을 보이지 않았다. 그리고 $CO_2$ 배출량과 토양수분함량과는 상관관계가 없었다. $CO_2$ 배출량과 토양온도 및 무기태질소의 상관계수는 식양토에서 $0.830^{**}$, $0.876^{**}$, 사양토에서 $0.793^{**}$, $0.804^{**}$로 상관은 고도로 유의하였다. 고추 재배기간 143일간 $CO_2$의 작기종합 배출량을 토양 토성에 따라 수분장력별로 처리하여 비교한 결과, 수분장력이 식양토에서 -30kPa에 비해 -50kPa에서 37.5%, 사양토는 50.0% 저감되었으며, 식양토에 비해 사양토에서 21.2~36.9% (-30kPa~-50kPa) 저감되었다. 고추밭에서 온실가스배출에 관여하는 무기태질소, 토양수분함량, 토양온도 등의 요인들 중 온실가스배출에 어느 정도 영향을 주는가를 정량적으로 분석하기위하여, $CO_2$배출에 대한 기여도를 평가하였다. $CO_2$배출에 대한 각 요인들 간의 기여도는 토양온도 (식양토; 46.6, 사양토; 69.7%), 무기태질소 (39.3, 26.2%), 토양수분함량 (14.1, 4.1%) 순으로 나타나, $CO_2$배출에 관여하는 요인 중 가장 영향을 미치는 요인은 토양온도로 나타났다.

UV-A 조사 전 CO2 농도에 따른 케일의 생육과 항산화적 페놀릭 함량 변화 (Changes in Growth and Antioxidant Phenolic Contents of Kale according to CO2 Concentration before UV-A Light Treatment)

  • 이진희;오명민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.342-352
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    • 2023
  • Ultra-violet(UV)는 비생물학적 스트레스 요인 중 하나로 식물체 내 산화적인 스트레스를 유발하지만 적정한 수준의 UV조사는 식물체 내 항산화 파이토케미컬 함량을 증진시키는 도구가 될 수 있다. UV에 노출된 식물의 항산화적 페놀릭 물질 축적의 반응은 식물(종, 품종, 연령 등), UV(파장, 에너지, 조사 기간 등) 등에 따라 달라질 수 있다. 하지만 지금까지 잎 두께가 식물 생리활성 화합물의 축적 패턴에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 연구는 거의 수행되지 않았다. 따라서, 본 실험에서는 잎 두께가 다른 케일(Brassica oleracea var. acephala)에 UV-A를 조사하였을 때, 항산화적 페놀릭 화합물의 축적 패턴이 어떻게 변화되는지 확인하고자 실험을 수행하였다. 케일 묘는 온도 20℃, 상대습도 60%, 광주기 12시간, 광원(fluorescent lamp), 광합성 유효 광량자속 밀도 PPFD 121 ±10µmol m-2 s-1 의 조건으로 제어되는 식물 생장상에서 4주간 재배되었다. 이후 CO2 농도가 서로 다룬 두 조건의 챔버(382±3.2 및 1027±11.7µmol mol-1)로 케일을 옮겨 10일간 재배하였고, 그 후 5일간 25.4W m-2의 UV-A LED(피크파장 275+285nm)를 광 주기 동안 보광 처리해 주었다. CO2 농도와 UV조사에 따른 식물의 생리 화학적인 변화를 확인하기 위해 생육 특성, 비엽중, 엽록소 형광, 총 페놀 함량과 항산화도, 그리고 개별적인 페놀 성분을 분석하였다. 결과적으로 고농도의 CO2 가 처리된 케일 잎의 두께가 유의적으로 증가했으며, 잎이 두꺼울수록 UV-A LED에 대한 스트레스의 정도가 낮았다. 저농도의 CO2 환경에서 UV-A에 노출된 케일의 잎의 Fv/Fm(제II광계 최대 광량자 수율)은 UV-A 처리 직후 급격히 감소되었지만, 고농도의 CO2환경에서 UV-A 처리는 큰 감소가 관찰되지 않았다. 또한, 총 페놀 함량, 항산화도 그리고 개별적인 페놀릭 화합물이 저농도 CO2 잎에서는 UV-A 처리 1일째, 고농도 CO2잎에서는 처리 3일째 증대되어 잎의 두께에 따라 화합물 축적 패턴이 다르게 나타남을 확인하였다. 결론적으로, 항산화적 페놀릭 화합물 축적을 위한 UV처리 시, 잎의 두께(잎의 발달 단계 등)를 고려해야하며 잎의 구조 형태적 특성에 따라 UV강도를 달리해야 함을 시사한다.

층층둥굴레(Polygonatum stenophyllum Maxim.)의 분포특성과 개체군의 위협요인 및 지속가능성 평가 (Distributional Characteristics and Evaluation of the Population Sustainability, Factors Related to Vulnerability for a Polygonatum stenophyllum Maxim.)

  • 김영철;채현희;안원경;이규송;남기흠;곽명해
    • 한국환경생태학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.303-320
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    • 2019
  • 식물은 다양한 생물적 무생물적 환경요인과 상호작용한다. 한 가지 종이 소유하는 특성을 이해하기 위해서는 다양한 정보가 요구된다. 특별히 어떤 종이 멸종의 위협에 직면해 있는지를 평가하는데 있어서 한두 가지의 정보만으로는 한계가 존재한다. 북방계식물로 우리나라가 분포의 남방한계에 해당하는 층층둥굴레는 2015년 12월까지도 멸종위협에 직면해 있는 것으로 평가되었다. 최근 분포범위가 비교적 넓고 다수의 개체군이 보고되었음에도 개체군의 낮은 유전적 다양성으로 인해 취약하다고 평가 하였다. 본 연구에서는 우선적으로 분포현황을 평가하였다. 이를 바탕으로 분포지의 식생환경, 개체군의 구조, 식물계절학, 토양환경, 자가불화합성 여부를 평가하였다. 마지막으로 분포지에서 나타나고 있는 현재의 위협요인을 평가하였다. 분포지는 일부 산지의 사면에 위치하는 경우를 제외하고 대부분은 하천의 가장자리에 위치한 미사가 퇴적되는 공간에 위치하였다. 대부분은 안정적인 개체군 구조를 나타내었고 재정착하는 유묘가 존재하였다. 지상으로의 줄기 출현은 토양 중에 위치한 근경의 깊이에 따라 차이가 존재하였다. 특히 유묘와 어린 개체는 토양 중에 얕게 근경이 위치하였다. 종자의 결실은 화분매개곤충의 방문과 수분의 성공이 중요한 요인으로 평가되었다. 각각의 분포지에서 관찰된 주요한 위협요인으로는 경작지의 확대, 건물의 신축, 제방과 도로의 건설이 있었다. 관찰된 위협요인에도 불구하고 넓은 분포범위, 270만 개체 이상의 전체 개체 수 및 재정착에 의해 새롭게 형성되는 개체군의 존재에 따라 급격한 감소와 절멸은 나타나지 않을 것으로 예상되었다.

경관지수와 생태계용역가치를 활용한 대구광역도시권 경관의 구조적·기능적 변화 분석 (The Structural and Functional Analysis of Landscape Changes in Daegu Metropolitan Sphere using Landscape Indices & Ecosystem Service Value)

  • 최원영;정성관;오정학;유주한
    • 한국지리정보학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.102-113
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    • 2005
  • 생태계는 인간, 생물 무생물적 환경의 집합체이며, 경관은 생태계가 단위지역에 나타나는 현상이다. 이러한 경관은 다양한 경관요소가 시 공간적으로 나타나는 토지 모자이크이며, 토지이용과 피복 변화는 경관의 구조를 변화시키는 주요 요인이다. 본 연구에서는 경관을 구조적 기능적 측면에서 정량화하는 경관지수와 생태계용역가치(Ecosystem Service Value: ESV)를 이용하여 대구광역도시권의 산림경관의 시 공간적 변화패턴에 관하여 분석하였다. 분석결과, 산림경관의 잠식과 파편화는 택지 및 공업단지조성 등의 대규모 개발행위 보다는 도로 등의 선형적 개발에 의해 발생되었으며, 핵심지역의 상대적 비율은 점진적으로 감소한 것으로 나타났다. 이러한 현상은 생물종의 주요 서식처가 되는 핵심지역을 감소시켜 그 건전성을 저하시킬 가능성이 있을 것으로 판단되었다. 또한 ESV가 산림경관의 면적변화와 밀접한 관계를 가지는 것을 알 수 있었다. 이러한 연구결과들은 향후 생태계를 대상으로 한 개발과 보존의 논리 사이에서 객관적인 평가의 기틀을 마련하고, 광역도시계획 등의 개발계획 수립에서 생태계 가치를 충분히 반영하기 위한 기본적인 척도로 활용 가능할 것이다.

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기후변화와 인간의 방해 및 종간경쟁이 두루미 월동생태와 이동에 미치는 영향 (Effects of weather change, human disturbance and interspecific competition on life-history and migration of wintering Red-crowned cranes)

  • 홍미진;이후승;유정칠
    • 한국환경생태학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.681-692
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    • 2015
  • 월동기간 동안 월동조류의 생리 및 영양학적 상태는 이후 번식지로의 이동성공과 번식성공에 영향을 줄 수 있음은 잘 알려져 있다. 그러나 환경적 요인들이 월동기간 동안 어떻게 몸 상태에 영향을 주어 장기적으로 이동과 번식에 영향을 주는지에 대해서는 아직까지 잘 알려져 있지 않다. 본 연구는 월동기간 동안 온도변화와 월동지에서의 인간 활동에 따른 방해가 개체수준에서의 월동하는 조류의 생활사에 미치는 영향과 번식지로의 이동 및 잠재적 번식 성공에 미치는 영향을 알아보기 위해 동적상태의존 월동 생활사 모델을 개발하였다. 모델에 사용된 지수는 월동개체군에 대한 연구가 잘 수행되어 있는 철원의 두루미 자료를 이용하였다. 모델은 온도 변화나 인간의 방해요인의 영향이 생존과 번식지로의 이동을 위한 에너지 축적 그리고 누적된 스트레스의 감소를 위한 자원 분배에 영향을 주는 것으로 예측하였다. 특히 월동지에 도래한 두루미 몸무게의 회복률은 기온변화가 적고 방해요인의 영향이 낮을수록 빨랐으며, 체내의 누적 스트레스는 기온변화가 크고 방해요인의 영향이 높을수록 회복속도가 낮을 것으로 예측되었다. 또한 월동지의 취식지를 공유하는 다른 종의 밀도가 높을수록 두루미의 몸무게 회복률이 낮은 것으로 예측되었다. 끝으로 모델의 예측된 결과를 통해 월동지에서의 월동조류 보전전략에 대해 고찰하였다.

Elucidation of the physiological basis related to high photosynthetic capacity of soybean local variety, 'Peking'.

  • Sakoda, Kazuma;Suzuki, Seita;Tanaka, Yu;Shiraiwa, Tatsuhiko
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.239-239
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    • 2017
  • The enhancement of leaf photosynthetic capacity can have the potential to improve the seed yield of soybean. Key targets for the increase of leaf photosynthetic capacity remains unclear in soybean. Peking, Chinese local variety, has been the useful material for soybean breeding since it shows various resistances against biotic and abiotic stress. Sakoda et al., 2017 reported that Peking had the higher capacity of leaf photosynthesis than Enrei, Japanese elite cultivar. They identified the genetic factors related to high photosynthetic capacity of Peking. The objective of this study is to elucidate the physiological basis underlying high photosynthetic capacity of Peking. Peking and Enrei were cultivated at the experimental field of the Graduate School of Agriculture, Kyoto University, Kyoto, Japan. The sowing date was July 4, 2016. Gas exchange parameters were evaluated at the uppermost fully expanded leaves on 43, 49, and 59 days after planting (DAP) with a portable gas exchange system, LI-6400. The leaf hydraulic conductance, $K_{leaf}$, was determined based on the water potential and transpiration rate of the uppermost fully expanded leaves on 60 DAP. The morphological traits related to leaf photosynthesis were analyzed at the same leaves with the gas exchange measurements. The light-saturated $CO_2$ assimilation rate ($A_{sat}$) of Peking was significantly higher than that of Enrei at 43 and 59 DAP while the stomatal conductance ($g_s$) of Peking was significantly higher at all the measurements (p < 0.05). It suggested that high $A_{sat}$ was mainly attributed to high $g_s$ in Peking. $g_s$ is reported to be affected by the morphological traits and water status inside the leaf, represented by $K_{leaf}$, in crop plants. The tendency of the variation of the stomatal density between two cultivars was not consistent throughout the measurements. On the other hand, $K_{leaf}$ of Peking was 59.0% higher than that of Enrei on 60 DAP. These results imply that high $g_s$ might be attributed to high $K_{leaf}$ in Peking. Further research is needed to reveal the mechanism to archive high $g_s$ on the basis of water physiology in Peking. The knowledge combining the genetic and physiological basis underlying high photosynthetic capacity of Peking can be useful to improve the biomass productivity of soybean.

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생물 및 비생물적 요인이 쥐방울덩굴의 생육과 생식에 미치는 영향 (Biotic and Abiotic Effects on the Growth and Reproduction of Aristolochia contorta)

  • 박현준;박혜경;손가연;남보은;김재근
    • 한국습지학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.113-120
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    • 2020
  • 본 연구에서는 국가적색목록 취약종(VU)인 꼬리명주나비와 그것의 유일한 먹이 식물인 쥐방울덩굴의 보전을 위하여, 수변 지역에 서식하는 쥐방울덩굴의 서식지 환경과 이들 중 생육과 생식에 영향을 미치는 주요 환경 요인을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 네 개의 국내 쥐방울덩굴 서식지(가평, 평택, 청주, 여주)에서 2018년 7월과 10월에 방형구 조사를 수행하였으며, 주요 동반종, 초식 곤충의 출현 여부, 지지대의 유형, 토양의 이화학적 특성을 조사하였다. 조사결과 쥐방울덩굴 개체군의 서식지 환경과 생육 및 생식 양상은 지역에 따라 다르게 나타났다. 특히, 평택 개체군에서 가장 빠른 생육 속도와 개화 및 결실 시기를 나타냈으며, 청주와 여주 개체군에서는 인간의 교란으로 인한 지상부 손상이 원활한 생육을 방해한 것으로 드러났다. 본 연구에서 쥐방울덩굴의 생육 속도는 쥐방울덩굴의 초기 생육 시기부터 제공된 지지대의 유형에 영향을 받은 것으로 판단된다. 쥐방울덩굴의 개화 및 결실 시기에는 경쟁과 섭식 스트레스의 생물적 요인과 높은 토양 양이온 함량의 비생물적 요인이 복합적으로 작용한 것으로 여겨진다. 따라서 쥐방울덩굴 개체군의 빠른 생육과 적절한 시기의 개화와 결실을 위해서 안정적인 지지대의 제공과 경쟁과 섭식 스트레스의 완화를 위한 노력이 필요할 것으로 보인다.

무기질비료의 장기연용이 토양생물 및 먹이연쇄에 미치는 영향 (Effect of Continuous use of Inorganic Fertilizer on the Soil Organisms and Food Chain)

  • 어진우;박기춘;박진면;김명현;최순군;방혜선
    • 한국환경농학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.39-45
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    • 2016
  • 장기간의 무기질비료 연용은 토양생태계의 비생물적 및 생물적 요소에 영향을 미쳤다. 질소 투입은 식물의 생장과 토양 유기물 함량을 증가시켰다. 하지만 이것이 토양미생물의 증가로 이어지지 않았으며, 토양 pH의 감소나 EC의 증가와 같은 환경스트레스 증가에 의한 것으로 판단된다. 한편 미생물 밀도는 처리간 차이가 있었지만, 이를 섭식하는 미소동물과의 상관관계는 없었다. 다만 동적평형에 의해 표면적으로 밀도변화가 나타나지 않았거나, 각 생물군의 군집조성이 변화했을 가능성에 대해서는 추가적인 검토가 필요하다. 유기물함량과 선충밀도의 유의적 상관관계는 시비에 의한 토양 이화학성 변화가 직접적으로 미소동물에게 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준다. 또한, 분해자인 미생물과 이를 섭식하는 미소동물간의 상관적 관계가 없었다는 것은 먹이연쇄에서 환경요소의 변화가 먹이양보다 더 큰 영향을 미칠 수 있다는 점을 보여준다.

Microcosm 실험을 이용한 생물유래 살조물질 Naphthoquinone 유도체의 유해 남조류 제어효과 및 기존물질과의 우수성 비교 (Superiority comparison of biologically derived algicidal substances (naphthoquinone derivative) with other optional agents using microcosm experiments)

  • 주재형;박범수;김세희;한명수
    • 환경생물
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    • 제38권1호
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    • pp.114-126
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    • 2020
  • 유해 남조류 Microcystis 종에 의한 녹조현상은 매년 빈번하게 일어나며, 이로 인한 수자원의 질적 변화와 먹는 물확보에 문제가 발생하고 있다. Microcystis 종에 의한 피해를 막고자 개발된 naphthoquinone (NQ) 유도체 물질의 장점 분석을 위해 국내에서 빈번히 사용되는 황토를 이용한 microcosm 실험을 하고자 하였다. 그 결과, NQ 40, NQ 2-0 물질은 선행 연구 결과와 동일하게 유해 남조류 Microcystis 종을 선택적으로 99.9%, 99.6% 제어했으며, 식물플랑크톤 종 다양성을 증진시켰다. 그러나, 황토를 처리한 실험구는 실험 초기 일시적인 조류 제어효과를 보인 후 다시 증가하였으며, 유용 조류를 포함한 모든 식물플랑크톤에게 적용되어 다른 조류의 성장은 이루어지지 않았다. 뿐만 아니라, NQ 물질을 처리한 처리구는 비생물학적, 생물학적요인 모두 영향을 미치지 않았으며, 대조구와 유사한 경향이 관찰되었다. 따라서, 최종적으로 개량된 유해 남조류 제어물질 NQ 2-0은 높은 살조효과, 선택적 제어효과, 저독성, 자연분해에 의한 비잔류성 뿐만 아니라, 편의성 및 경제성까지 갖춘 새로운 살조물질로서 현재까지 개발된 살조물질보다 현장 생태계 적용에 가장 적합한 친환경 녹조제어 물질이라고 판단된다.