• Journal of Ecology and Environment
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• 제42권4호
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• pp.174-182
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• 2018

Background: In this study, we observed their growth and physiological responses using a variety of duty ratio under the mixed light using red, blue, and white lights. The red+blue mixed light was treated with 95%, 90%, 85%, 80%, and 75% duty ratios and red+blue+white mixed light with 85% and 70% duty ratios. We examined the width and length of leaves, total number of leaves, and number of shoots to examine their growth responses. The physiological responses were studied by measuring their photosynthetic rate, transpiration rate, stomatal conductance, water use efficiency, chlorophyll content, and fluorescence ($F_o$, $F_m$, and $F_v/F_m$). Results: We found that lower duty ratio caused the length and width of the leaves to grow longer under red+blue mixed light but that it did not cause any difference in the red+blue+white mixed light condition. In addition, there was no difference in the number of leaves and shoots among all treatments. In the red+blue mixed light condition, the photosynthetic rate was no difference, but both transpiration rate and stomatal conductance were the highest at 95% duty ratio than in other ratios. Water use efficiency pattern was similar to that of photosynthetic rate; water use efficiency was no difference. Chlorophyll content was the highest at 95% duty ratios, and it was the least at 90%, 85%, and 75% duty ratio. $F_o$ and $F_m$ values were relatively high at 85% and 80% duty ratio and low at 90% duty ratio while $F_v/F_m$ showed no difference. Conclusions: Under the red+blue+white mixed light, all physiological items showed no difference between 70 and 85% treatments. But, photosynthetic rate, water use efficiency, chlorophyll content, and $F_v/F_m$ were relatively greater in the red+blue+white mixed light than in the red+blue mixed light. Therefore, red+blue+white mixed light treated with 70% duty ratio could lessen the environmental stress and save more power when cultivating Silene capitata in a plant factory.

• 한국환경과학회지
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• 제27권10호
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• pp.821-829
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• 2018

This study was conducted to examine the influence of Light-Emitting Diode (LED) light quality in urban agricultural plant factories on the growth and development of Seolhyang strawberry daughter plants in order to improve the efficiency of daughter plant growth and urban agriculture. LED light quality by demonstrated that above-ground growth and development were greatest for daughter plant 2. Daughter plant 1 showed the next highest growth and development, followed by daughter plant 3. Among the different qualities of LED light, the stem was thickest and growth rate of leaves was highest for R + B III (LED quality: red 660 nm + blue 450 nm/photosynthetic photon flux density (PPFD): $241-243{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$) and lowest for R (red $660nm/115-117{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$). Plant height, leaf width, petiole length, and the leaf growth rate were highest for W (white fluorescent lamp/$241-243{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$) and lowest for R + B I (red 660nm+blue 450nm/$80-82{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$). For above-ground growth and development, as the plants surpassed the seedling age, mixed light (red + blue), rather than monochromatic light (red or blue), and higher PPFD values tended to increase development. Regarding the quality of the LED light, daughter plant 2 showed the highest chlorophyll content, followed by daughter plant 1, and daughter plant 3 showed the least chlorophyll content. When the wavelength was monochromatic, chlorophyll content increased, compared to that when PPFD values were increased. Mixed light vitality was highest in daughter plant 2, followed by 1, and 3, showed increased photosynthesis when PPFD values were high with mixed light, in contrast to the results observed for chlorophyll content.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권1호
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• pp.62-69
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• 2000

본 연구는 담수조류의 대량 번식에 따른 정수장의 여과막 박힘, 어류의 대량폐사 등 각종 피해를 최소화하기 위하여 응집제를 이용한 응집-여과공정을 녹조제거시스템에 적용하기 위한 것이다. 응집-여과 공정에서 최적의 응집상태를 결정하기 위하여 시료로는 낙동강 원수를 사용하였고 Jar test와 실험실용 반응기를 사용하여 알칼리도, 탁도, Chl-a, pH를 측정하였다. 응집시간, 응집제 주입량, 드럼필터 회전속도 그리고 Chl-a는 각각 5min, 5mg/l, 3rpm 그리고 90㎍/l의 조건에서 높은 조류제거율을 보였다. Alum을 사용하였을 때의 조류 및 탁도 평균제거율은 50～60%, 30～50%이었고, PAC는 Chl-a의 제거율이 Alum보다 약 20% 더 좋은 효율을 보였다.

• 한국산림과학회지
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• 제106권1호
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• pp.33-39
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• 2017

본 연구는 내음성이 있는 수종으로 알려진 난대 상록활엽수인 굴거리나무 용기묘를 대상으로, 피음 수준에 따른 생장과 생리적 반응을 알아보고자 실시되었다. 피음은 전광과 전광의 35%, 55%, 75% 수준으로 조절하여 처리하였다. 피음 수준에 따른 1년생 용기묘의 간장과 근원경 생장 조사 결과, 간장은 35% 피음에서 13.2 cm로 가장 컸으며, 근원경은 전광에서 4.99 mm로 가장 굵었다. 잎, 줄기, 뿌리 및 전체 건물생산량은 모두 35% 피음에서 각각 1.38 g, 0.47 g, 0.87 g, 2.72 g으로 높았다. 엽록소 a, b 및 총 엽록소 함량은 상대적으로 피음 수준이 가장 높은 75% 피음에서 가장 높았으며, 엽록소 a/b율은 35% 피음에서 가장 높게 조사되었다. 광합성 속도, 기공전도도 및 수분이용효율은 35% 피음에서 각각 $12.3{\mu}molCO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $0.27molH_2O{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $3.53{\mu}molCO_2{\cdot}mmol^{-1}H_2O$로 가장 높았다. 이러한 결과를 종합하면, 내음성이 있는 굴거리나무는 35% 피음 수준이 생육에 적정한 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권5호
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• pp.500-509
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• 2014

겨울철 눈이 내린 도로의 동결을 방지하기 위해 염화칼슘을 제설제로 사용하는데 이것은 용해되어 도로주변의 수목에 피해를 줄 수 있다. 본 연구는 겨울철 제설제로 이용되는 염화칼슘 처리에 따른 복자기의 생장과 생리적 반응을 알아보기 위해 생장 특성, 광색소함량, 광합성 효율, 엽록소형광반응을 측정하고 식물체 및 토양 분석을 하였다. 실험구는 무처리(대조구), 9mM(0.5%), 18mM(1.0%), 54mM(3.0%)의 총 4개의 처리구로 나누어 용해액을 신초가 나기 전, 일주일 간격으로 2회 500ml씩 살포하였다. 염화칼슘 처리 결과, 처리 후 30일째 염화칼슘 농도가 증가함에 따라 0.5% 처리구부터 총엽록소함량, 광합성율, 증산율, 기공전도도, 광계 II활성이 감소하였고 특히 3.0% 처리구에서 두드러졌다. 반면, 엽록소a/b는 염화칼슘 농도가 높아짐에 따라 증가하였고 수분이용효율은 1.0% 처리구에서부터 증가하였다. 처리 후 50일째 3.0% 처리구는 고사하여 측정할 수 없었고, 모든 처리구에서 대조구에 비해 엽록소a, 엽록소b, 총엽록소함량, 광계II활성, 광계II광화학효율이 감소하였다. 이러한 결과는 $Ca^{2+}$와 $Cl^-$이 잎과 토양에 축적되어 수분의 흡수와 전자전달의 방해에 기인한 것으로 염화칼슘 처리구에서 수고생장율의 50% 이상 저하를 가져왔다. 염화칼슘의 처리 농도와 시기에 따른 차이는 있었지만 모든 염화칼슘 처리구에서 생장율은 감소하고 생리적 활성은 둔화되었고 이는 시간이 경과함에 따라 심해졌다.

• 한국산림과학회지
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• 제96권5호
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• pp.551-560
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• 2007

We investigated physiological damages and biochemical alleviation of five species of genus Acer under ozone fumigation in order to assess their tolerant ability against ozone toxicity. At the end of 150 ppb $O_3$ fumigation, photosynthetic characteristics were measured, and chlorophyll contents, malondialdehyde (MDA) and antioxidative enzyme activities were analyzed in the leaves of five maple trees (Acer buergerianum, A. ginnala, A. mono, A. palmatum, and A. palmatum var. sanguineum). The reduction of chlorophyll (chl) a in ozone-exposed plants was 16.8% (A. buergerianum) to 26.7% (A. ginnala) of control plants. For the content of chi b, A. ginnala and A. palmatum var. sanguineum represented the high reduction of 26.3% and 23.6%, respectively. The highest reduction on the chi a:b ratio was observed in the leaves of A. palmatum. The reduction of net photosynthesis in five species varied from 2.4% to 37.6%. Among five species, A. ginnala showed remarkable reduction (37.6%) for net photosynthesis in comparison with control. Carboxylation efficiency differed significantly (P < 0.05) among species and between control and ozone treatment. The reduction of carboxylation efficiency was the highest in the leaves of A. ginnala (44.7%). A. palmatum var. sanguineum showed the highest increase (41.7%) for MDA content. The highest increase of superoxide dismutase (SOD) activity represented in A. palmatum (26.1%) and the increase of ascorbate peroxidase (APX) activity ranged from 16.5% (A. ginnala) to 49.1% (A. palmatum var. sanguineum). A. mono showed the highest increase (376.6%) of glutathione reductase (GR) activity under ozone fumigation and A. buergerianum also represented high increase (42.3%) of GR activity. Catalse (CAT) activity increased in the leaves of A. ginnala, A. palmatun and A. palmatum var. sanguineum under ozone exposure, whereas A. buergerianum and A. mono decreased in comparison with control plants. In conclusion, physiological markers such as chlorophyll content and photosynthesis that responded sensitively to $O_3$ in maple trees were considered as the very important indicators in order to evaluate the tolerance against $O_3$ stress, and parameters were closely related with each other. Among anti oxidative enzymes, SOD and APX might be contributed to alleviate to $O_3$ toxicity through the increase of activity in all maple trees. Therefore, these compounds can be used as a biochemical maker to assess the stress tolerance to $O_3$.

• 한국조경학회지
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• 제45권3호
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• pp.1-8
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• 2017

이 연구는 염화칼슘이 스트로브잣나무(Pinus strobus)의 생장 및 생리반응에 미치는 영향과 그 중 염화칼슘에 민감하게 반응하는 변수를 알아보고자 실시되었다. 이를 위해 염화칼슘에 처리에 대한 스트로브잣나무의 가시적 피해, 근원경 생장, 식물체 내 수분함수량, 엽록소함량과 구성, 광계 II의 최대 활성, 전자전달율의 변화를 분석하였다. 염화칼슘 처리는 개엽하기 전에 염화칼슘 0.5, 1.0, 3.0% 수용액을 근권부에 관수하였다. 염화칼슘 처리에 의한 가시적 피해로 잎의 갈변과 탈락, 잎 마름이 나타났으며, 이러한 피해 양상은 염화칼슘 농도가 높고, 처리 기간이 길어질수록 가중되어 나타났다. 근원경(밑둥지름) 생장량 그리고 잎의 수분함수량의 감소는 염화칼슘 1.0%와 3.0% 처리에서 유의하게 나타났다. 광색소인 총엽록소함량, 광계 II의 최대 활성, 전자전달율은 염화칼슘 3.0% 처리에서 대조구 대비 유의한 감소를 보였다. 결론적으로 염화칼슘 처리는 엽 내 수분상태에 영향을 주었고, 광수확 능력과 광화학반응 능력의 감소를 초래하였다. 또한, 염화칼슘 농도와 생장 및 생리반응 변수들 간의 상호 연관성을 분석한 결과, 잎의 수분함수량과 엽록소 a와 b의 비율의 회귀식 결정계수가 상대적으로 높아, 스트로브잣나무의 염화칼슘 피해 수준에 민감하게 반응하는 변수로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제113권2호
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• pp.198-209
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• 2024

본 연구에서는 차광 수준에 따른 광환경의 차이가 갯활량나물의 생리 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해 차광 처리에 따른 갯활량나물의 엽면적당 건중량, 엽록소 함량, 엽록소 형광 반응 및 광합성 특성을 측정하였다. 갯활량나물의 경우 차광 수준이 높아짐에 따라 엽면적이 증가하고 엽면적당 건중량이 감소하여 낮은 광도 조건에서 광형태형성학적인 적응을 보였다. 생리생태학적 적응 반응은 50% 차광 수준에서 엽록소 함량, 광포화점, 광합성률, 탄소고정효율, 기공전도도, 증산속도, 수분이용효율 등 전반적으로 광합성 기능이 양호했던 반면, 95% 차광 수준에서는 생육에 필요한 최소 광도 조건이 충족되지 못하여 광합성 기능이 크게 저하되는 것으로 나타났다. 이를 통해 갯활량나물의 생육에 있어서는 50% 차광 수준이 가장 적절한 것을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 갯활량나물의 효과적인 현지외 보전을 위한 적지 선정 및 기반 조성을 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 이후 차광 처리에 따른 식물 생장에 대한 연구가 보완되어야 할 것으로 생각된다.

• 환경생물
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• 제19권1호
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• pp.43-48
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• 2001

구상나무 침엽의 엽록소형광과 생육지의 환경요인의 일변화를 계절별로 조사하여 환경요인의 변화에 따른 구상나무의 환경 적응성을 규명하였다. 광계 II의 광화학적 효율, 즉 Fv/Fm은 겨울에는 0.19-0.36으로 매우 낮은데 반하여 여름에는 0.8-0.86으로 높았다. 낮시간의 Fv/Fm이 겨울에는 아침, 저녁보다 상대적으로 높아서 겨울철 한낮의 환경조건이 구상나무 잎의 광합성기구에 우호적으로 작용을 하는 것으로 판단된다. 여름에는 낮시간에 광억제가 다소 일어나지만 Fv/Fm이 전반적으로 높아 낮시간의 환경 조건이 구상나무에 광피해를 야기하지는 않는 것으로. 해석되었다. 비광화학적 엽록소형광 소멸 능력, 즉 NPQ는 겨울에는 0-0.01로 밤과 낮의 차이가 없이 매우 낮았고, 여름에는 낮시간에 0.76으로 높았다. 따라서 구상나무는 여름철 환경 스트레스로부터 광계 II를 보호하는 조절 기구가 잘 발달한 것으로 판단되었다. 겨울에는 Fv/Fm이 온도, 광량, 상대습도와 모두 정의 상관관계를 보였으나 NPQ는 환경요인 모두와 상관성이 없는 것으로 나타났다. 여름에는 Fv/Fm이 온도와 광량과는 음의 상관관계를 나타낸 반면에 상대습도와는 정의 상관관계를 보였다. 따라서 구상나무 생육지의 조건하에서 겨울에는 온도, 광량, 상대습도의 증가는 모두 광합성 효율을 증가시키는 반면에 여름에는 높은 온도와 광량이 광억제를 야기할 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제8권2호
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• pp.61-67
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• 2006

내음성정도가 서로 다른 두 수종 먼나무와 붓순나무를 대상으로 높은 광도조건인 자연상태와 낮은 광도 조건인 비음 처리구로 나누어, 두 수종간의 적응 반응을 비교하였다. 두 수종의 묘목을 처리구에서 각각 1년간 비음처리하였을 때, 엽록소함량과 광합성계, 엽육세포내 $CO_2$농도, 수분이용효율의 특성을 조사하였다. 엽록소 함량은 두 수종모두 자연조건(full sunlight)일 때, 비음처리구에 비하여 낮은 엽록소 함량들(Chl a, Chl b, Chl a+b)을 나타냈으며, 붓순나무에서 특히 자연조건과 비음 처리구간의 엽록소 함량의 차이가 크게 나타났다. 한편, 중용수인 먼나무는 PPFD $1000\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 이상 일 때, 자연조건(full sunlight)에서 높은 광합성율과 높은 수분이용효율을 보였지만, PPFD $1000\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 이하에서는 비음처리구에서 자연조건에 비해 더 높은 광합성율과, 수분이용효율을 나타냈다. 이에 반해 붓순나무는 모든 광도에서 비음처리를 하지 않은 묘목이 비음처리를 한 묘목에 비해 낮은 광합성율과 수분이용효율을 나타냈다. 먼나무가 탄력적으로 광도변화에 따라 유동성 있는 반응을 보이는 것에 비해 내음성이 강한 붓순나무는 광환경 변화에 따른 민감성이 낮게 나타나는 것을 알 수 있었다.