• 제목/요약/키워드: leaf area index

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Estimation of Chinese Cabbage Growth by RapidEye Imagery and Field Investigation Data

  • Na, Sangil;Lee, Kyoungdo;Baek, Shinchul;Hong, Sukyoung
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.556-563
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    • 2015
  • Chinese cabbage is one of the most important vegetables in Korea and a target crop for market stabilization as well. Remote sensing has long been used as a tool to extract plant growth, cultivated area and yield information for many crops, but little research has been conducted on Chinese cabbage. This study refers to the derivation of simple Chinese cabbage growth prediction equation by using RapidEye derived vegetation index. Daesan-myeon area in Gochang-gun, Jeollabuk-do, Korea is one of main producing district of Chinese cabbage. RapidEye multi-spectral imagery was taken on the Daesan-myeon five times from early September to late October during the Chinese cabbage growing season. Meanwhile, field reflectance spectra and five plant growth parameters, including plant height (P.H.), plant diameter (P.D.), leaf height (L.H.), leaf length (L.L.) and leaf number (L.N.), were measured for about 20 plants (ten plants per plot) for each ground survey. The normalized difference vegetation index (NDVI) for each of the 20 plants was measured using an active plant growth sensor (Crop $Circle^{TM}$) at the same time. The results of correlation analysis between the vegetation indices and Chinese cabbage growth data showed that NDVI was the most suited for monitoring the L.H. (r=0.958~0.978), L.L. (r=0.950~0.971), P.H. (r=0.887~0.982), P.D. (r=0.855~0.932) and L.N. (r=0.718~0.968). Retrieval equations were developed for estimating Chinese cabbage growth parameters using NDVI. These results obtained using the NDVI is effective provided a basis for establishing retrieval algorithm for the biophysical properties of Chinese cabbage. These results will also be useful in determining the RapidEye multi-spectral imagery necessary to estimate parameters of Chinese cabbage.

낙동강 수변 공원 지역에 서식하는 초본 식물의 기공 형질 분석 (Analysis of Stomatal Traits of Non-woody Plant Species Present in a Riparian Park Area in Nakdong River)

  • 송명근;남기정
    • 생태와환경
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    • 제56권4호
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    • pp.384-392
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    • 2023
  • 식물의 기공은 이산화탄소와 수증기가 대기와 식물 사이를 이동하는 통로로 광합성 및 증산작용과 밀접하게 연관되는 중요한 생리적 기능 형질이다. 본 연구에서는 낙동강변에 서식하는 초본 식물종을 대상으로 자생식물과 외래식물 사이에 기공 형질에 차이가 있는지 조사 분석함으로써 낙동강변 식물 군집 내 기공 형질의 변이 양상을 파악하고, 또한 외래식물이 성공적으로 정착하는 이유를 알아보고자 하였다. 조사 결과, 같은 신장 모양 기공 형태를 가진 외래식물과 자생식물의 경우 기공밀도, 기공지수, 기공크기에 차이가 없었고, 이는 외래식물의 성공적 정착에 비어있는 생태적 지위가 꼭 필요한 것은 아님을 시사하였다. 기공밀도는 잎의 두께와 음의 상관관계를, 잎건조중량(LMDC)과는 양의 상관관계를 보였으며, 잎면적비(SLA)와는 상관관계가 없었다. 신장 모양기공을 가진 식물은 모두 양면기공형 잎을 가지고 있었고, 아령 모양 기공의 밀도 및 크기가 신장 모양 기공보다 작았다.

도시공원에 식재된 왕벚나무 수종을 중심으로 한 수목활력도의 정량평가지표 개발 및 이론적 고찰에 관한 연구 (Indicators for the Quantitative Assessment of Tree Vigor Condition and Its Theoretical Implications : A Case Study of Japanese Flowering-cherry Trees in Urban Park)

  • 송영근
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.57-67
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    • 2014
  • The vigor condition of trees is an important indicator for the management of urban forested area. But difficulties in how to assess the tree vigor condition still remain. Previous efforts were limited in the 1) measurement of single indicator rather than using multiple indices, 2) purpose-oriented measurement such as for air-pollution effect or specific pathological symptom, and 3) ordinal-scale evaluations by field crews 4) despite human errors based on his/her experiences or prior knowledge. Therefore, this study attempted to develop a quantitative and objective methodology for assessing tree vigor condition, by measuring multiple modules and building the profile inventory. Furthermore, the possibility and limitations were discussed in terms of schematic frames describing tree vigor condition. The vigor condition of 56 flowering cherry plants in urban park were assessed by in-situ measurements of following eight items; growth of crown(Gc), growth of shoots, individual tree volume(Vol), plant area index, woody area index, leaf area index, leaf chlorophyll content(Lc) and leaf water content(Lw). For validation, these measurements were compared with the ranks of holistic tree vigor condition, which were visually assessed using a 4-point grading scale based on the expert's knowledge. As a result, the measures of each evaluation item successfully highlighted a variety of aspects in tree vigor condition, including the states of both photosynthetic and non-photosynthetic parts. The variation in the results depending on evaluated parts was shown within an individual tree, even though the broad agreement among the results was found. The result of correlation analysis between the tested measurements and 4-point visual assessment, demonstrated that the state of water-stressed foliage of the season (Lw) or the development of plant materials since sapling phase (Vol) could be better viewed from the outer appearance of trees than other symptoms. But only based on the visual assessment, it may be difficult to detect the quality of photosynthesis (Lc) or the recent trend in growth of trees (Gc). To make this methodology simplified for the broad-scale application, the tested eight measurements could be integrated into two components by principal component analysis, which was labelled with 'the amount of plant materials' and 'vigor trend', respectively. In addition, the use of these quantitative and multi-scale indicators underlies the importance of assessing various aspects of tree vigor condition, taking into account the response(s) on different time and spatial scale of pressure(s) shown in each evaluated module. Future study should be advanced for various species at diverse developing stages and environment, and the application to wide areas at a periodic manner.

Determining Canopy Growth Conditions of Paddy Rice via Ground-based Remote Sensing

  • Jo, Seunghyun;Yeom, Jongmin;Ko, Jonghan
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.11-20
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    • 2015
  • This study aimed to investigate the canopy growth conditions and the accuracy of phenological stages of paddy rice using ground-based remote sensing data. Plant growth variables including Leaf Area Index (LAI) and canopy reflectance of paddy rice were measured at the experimental fields of Chonnam National University, Gwangju, Republic of Korea during the crop seasons of 2011, 2012, and 2013. LAI values were also determined based on correlations with Vegetation Indices (VIs) obtained from the canopy reflectance. Three phenological stages (tillering, booting, and grain filling) of paddy rice could be identified using VIs and a spatial index (NIR versus red). We found that exponential relationships could be applied between LAI and the VIs of interest. This information, as well as the relationships between LAI and VIs obtained in the present study, could be used to estimate and monitor the relative growth and development of rice canopies during the growing season.

공단지역과 비공단지역내의 삼림에 서식하는 토양미소절지동물 분포의 비교 (Comparison of Distribution of Soil Microarthropoda in the Forests of Industrial and Non-industrial Complex Areas)

  • 조삼래
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제22권1호
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    • pp.1-6
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    • 1999
  • 공단지역과 비공단지역의 삼림에서 토양미소절지동물의 개체군 밀도, 수직 및 계절적 분포 그리고 토양산도와의 관계를 비교 조사하였다. 조사지역 토양에서 관찰·분리된 토양미소절지동물은 총 3950개체 이었으며, 그 중 제일 많은 개체수는 거미강으로 총 1,918개체로 전체 의 약 48.5%를 차지하였다. 체장이 가장 길은 곳은 칠갑산의 낙엽수림이며(113.6 mm), 가장 짧은 곳은 대산지역의 낙엽활엽수림지역이었다(46.8 mm). 토양소동물의 개체수는 봄에서 여름에 걸쳐 증가하였고, 가을과 겨울로 갈수록 감소하는 추세를 보였다. 계절에 따른 수직분포상황은 전체적으로 봄에는 중층부에서 많이 나타났고 여름과 가을은 상층부에서 그리고 겨울은 하층부에 많이 분포하는 것으로 나타났다. 종다양도지수는 비공단지역(1.02)이 공단지역(0.73)보다 높았고 가장 높은 곳은 계룡산 침엽수림의 중층(5∼10 cm)에서 1.60이었고, 가장 낮은 곳은 대산 낙엽수림의 심층(10∼15 cm)에서 0.24로 나타났다.

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Nitrogen Management with Split Application of Urea for Direct-Seeding Rice in Wet Paddy

  • Lee, Ho-Jin;Seo, Jun-Han;Lee, Jung-Sam;Jung, Yong-Sang;Fred E. Below
    • 한국작물학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.49-53
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    • 1998
  • Direct-seeding has major advantages such as labor and cost saving by eliminating preparation of seed bed and transplanting. But, it required increased input of fertilizers and pesticides because of the extended paddy period. Direct seeding in wet paddy (DSWP) gives faster growth and more uniform seedling emergence than direct-seeding in dry paddy. This research had an objective to develop an efficient N management practices for DSWP with split application of N fertilizer. A paddy field experiment was conducted to evaluate effects of starter N and N-topdressing which was delayed N application until 5-leaf stage, with comparison to transplanting (TP). Total amount of N application were two levels; 110kg and 77kg/ha. The N applications were split four times during rice growth stages; starter, topdressing at 5-leaf stage, top dressing at tillering stage, and topdressing at panicle initiation stage. DSWP had more tillers/$m^2$ than TP, but with the delayed heading. The DSWP plots which received N-topdressing at 5-leaf stage without starter N had higher leaf area index (LAI) and leaf greenness than the TP plot. Also, these DSWP plots had high leaf-N concentration at the heading stage, as calculated from leaf chlorophyll meter readings. Rice yield in DSWP with N-topdressing at 5-leaf stage was significantly higher than that in TP and in DSWP with starter N. Energy and N use efficiency were improved in DSWP with N-topdressing at 5-leaf stage. But, there were no significant differences in grain yield between the two levels of total amounts of N applications, 77kg and 110kg/ha. We concluded that starter N could not be used effectively by rice seedlings, but topdressing N at 5-leaf stage was an efficient N management for rice growth and yield in DSWP system.

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벼의 생산력(生産力) 분석(分析) II 생산구조(生産構造) 평가(評價)와 군낙평점(群落評點) (Analysis of Productivity in Rice Plant II Evaluation of Canopy Structure and Canopy Score)

  • 박훈;김영섭;윤종혁
    • 한국토양비료학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.9-15
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    • 1972
  • 새로 육종(育種)된 다수성(多收性) 품종인 IR677계통(수원 213 및 214)과 진흥(振興) 및 팔달(八達)을 사용 포장상태(圃場狀態)에서의 군란구조(群落構造)를 비교분석(比較分析)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) IR667계통 (IR8${\times}$Taichung Native 1${\times}$Yukara)은 군락(群落)높이가 낮고 개벽도(開蘖度)가 크며 개엽도(開葉度)가 적고 엽장비율(葉長比率)(지엽장(止葉長)/3엽장(葉長))이 적고 4+5절간장(節稈長)이 짧으며 5절간(節幹) 직경(直俓)이 커서 결과적으로 엽면적지수(葉面積指數)가 크며 수중형(穗重型)이고 엽중비율(葉重比率)(엽중(葉重)/엽초십간중)이 큰 장점을 갖는 반면 엽폭(葉幅)이 크고 엽수(葉數)(잎수/$m^2$)가 적고 비엽면적(比葉面積)( $cm^2/g$)이 적고 노화(老化)에 의한 군락파양율(군낙파양율)이 큰 단점(短點)을 갖고있다. 2) IR667 계통은 군락구조(群落構造)의 10개(個) 구성요소(構成要素)에 의한 구조(構造)의 평가방식(評價方法)으로 제안(提案) 한 "군락평점(群落評點)"이 훨씬 높으며 결과적으로 수량(收量)도 높았다. 3) 개별엽(個別葉)의 질(質)은 장려품종이 좋은때문에 보다 높은 수량을 위한 조합(組合)은 장려품종의 엽(葉)으로 IR667의 구조(構造)를 갖는 것이다.

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산성비 및 대기오염물질이 침엽수 잎에 미치는 피해의 조기판단에 관한 연구 (The Study on the Early Diagnosis of Injuries for Needles of Conifer by Acid Rain and Air Pollutants)

  • 이경재;송근준;김선희;이윤원
    • 한국환경생태학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.252-269
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    • 1994
  • 본 연구는 산성비 및 대기오염물질이 수도권지역의 침엽수 잎에 미치는 피해의 조기판단을 위해 피해도지수, 침엽접촉각, 엽내영양물질, 침엽내 wax, 토양의 화학적 성질 등의 항목을 조사.분석하였다. 조사기간은 1990년 6월부터 1년 동안 하였고, 재료는 대기오염에 민감한 수종으로 알려진 독일가문비나무와 전나무를 이용하였으며 연구결과는 다음과 같다. 피해도지수는 1990년 6월에는 무피해지(광릉, 양평), 경피해지(인천, 보라매공원, 서울여대, 안양, 양수리, 과천), 심피해지(남산, 서울시립대, 어린이대공원, 금곡릉)으로 나누어졌다. 그러나, 1990년 12월에는 인천, 과천이 심피해지로 포함되는 등 시간이 경과할수록 피해가 확산되는 경향을 보였다. 침엽의 접촉각에서도 1990년 6월보다 1990년 12월의 값이 감소하였으며, 두수종 모두 1년생잎에서 2, 3년생잎으로 갈수록 접촉각이 낮게 측정되었다. 그리고, 어린묘목일수록 피해가 심하게 나타났다. 피해도지수와 접촉각간에는 고도의 상관관계가 인정되었다. 엽내영양물질분석에서 Ca, Mg, K의 값은 대체로 시간경과에 따라 감소하였으며, 엽령이 높을수록 낮은 값을 보였다. Wax정량분석은 심피해지역에서는 엽령이 높을수록 wax함량이 적었고, 무피해지역에서는 엽령이 높을수록 많았다. 본 연구결과에 의하면 위 항목의 분석방법들이 상호보완적으로 적용되고, 장기간 지속적으로 수행될 경우 보다 좋은 결과를 얻을 수 있을 것이라 판단되었다.

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기후변화에 따른 주요 벼 병해충에 의한 벼 생산의 취약성평가 (Vulnerability Assessment of Rice Production by Main Disease and Pest of Rice Plant to Climate Change)

  • 김명현;방혜선;나영은;김미란;오영주;강기경;조광진
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.147-157
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    • 2013
  • Rice is a main crop and rice field is the most important farmland in Korea. This study was conducted to propose the methodology assessing impact and vulnerability on rice production by climate change at the regional and national level in Korea. We evaluated a vulnerability of rice paddy according to the outbreak of a main disease and pest of a rice plant. As results, Jeju-do, Gyeongsangnam-do, and Jeollanam-do were more vulnerable area than others. In contrast, the southern central region including Gyeonggi-do was less vulnerable than others. The vulnerable index was significantly higher in 2050s (0.5589) than in present (0.3500). This result showed that the vulnerable to the disease and pest enlarge in the future. The adaptive capacity highly contributed to the vulnerability assessment index. The daily maximum temperature of June and the daily average temperature from May to August also contributed the climate exposure index. The area of occurring sheath blight, rice leaf blast and striped rice borer was related to the system sensitivity index. The ability of water supply (readjustment area of arable land per paddy field area) and rice production technique (rice yield per hectare) were the highly contributed variables to the adaption capacity index.

단색 발광다이오드에서 자란 축면상추 두 품종의 엽형, 생장 및 기능성 물질 (Leaf Shape Index, Growth, and Phytochemicals in Two Leaf Lettuce Cultivars Grown under Monochromatic Light-emitting Diodes)

  • 손기호;박준형;김대일;오명민
    • 원예과학기술지
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    • 제30권6호
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    • pp.664-672
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    • 2012
  • 인공광원으로써, 단색 파장을 갖고 있는 발광다이오드(light-emitting diode; LED)는 밀폐형 식물생산시스템에서 사용될 수 있다. 가시광선의 다양한 파장범위 사이에서, 각각의 스펙트럼들은 식물의 생육과 발달에 특징적인 영향을 유도한다. 이번 연구는 단색 발광다이오드에 따른 적축면 상추('선망')와 청축면 상추('그랜드래피드 TBR')의 엽형, 생장 및 기능성 물질의 영향을 구명하고자 실시하였다. 정상적인 환경 조건($20^{\circ}C$, 형광등 + 고압나트륨등, $130{\pm}5{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 광주기 12시간)에서 18일간 자란 상추 묘를 다양한 LED 광원(청색 LED, 456nm; 녹색 LED, 518nm; 적색 LED, 654nm; 백색 LED, 456nm + 558nm)이 설치된 같은 환경 조건($20^{\circ}C$, $130{\pm}7{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 광주기 12시간)의 인큐베이터에 정식하였다. 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 지하부의 생체중 및 건물중, 지상부/지하부 비율, 엽록소 함량, 총 페놀 농도, 항산화도, phenylalanine ammonia-lyase(PAL) 유전자의 발현 정도를 정식 후 9일과 23일째에 측정하였다. 두 상추 품종의 엽형지수는 청색 LED와 백색 LED 처리에서 모든 기간 동안 대조구와 비슷한 결과를 보였다. 그러나 적색 LED와 녹색 LED 처리는 다른 처리보다 엽형을 길게 유도하였다. 녹색 LED 처리는 상추 생육에 부정적인 영향을 보였다. 지상부 지하부의 생체중 및 건물중, 엽면적과 같은 생육 특성의 대부분은 두 축면 상추 모두 적색 LED 처리에서 가장 높았다. 적축면의 경우 정식 후 23일째에 적색 LED 처리의 지상부 생체중은 녹색 LED 처리보다 3.8배 높았다. 반면, 상추의 엽록소, 총 페놀 농도, 항산화도는 생육과 반대의 경향을 보였다. 청색 LED 처리에서 자란 상추의 엽록소 함량, 총 페놀 농도, 항산화도는 다른 LED 처리에 비해 유의적으로 높은 값을 보였으며, PAL 유전자 또한 정식 후 9일째 청색 LED에서 가장 높은 발현 정도를 나타냈다. 따라서 이 실험을 통해서 광질은 상추의 생육, 형태 및 기능성물질의 축적에 중요한 요소로 작용한다는 것을 확인할 수 있었다.