• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제33권2호
• /
• pp.121-131
• /
• 2010

Betula platyphylla var. japonica and Betula ermanii segregate vertically at an elevation of approximately 1,850 m on Mt. Neko in Nagano Prefecture, Japan. B. platyphylla var. japonica and B. ermanii were the dominant species below and above this altitude, at which the mean-annual and growing-season air temperatures were $4^{\circ}C$ and $14.1^{\circ}C$, respectively. Based on a modification of Kira's warmth index which employs cumulative temperature represented as $^{\circ}C$ day, leaf unfolding in both species was observed to be initiated at $58^{\circ}C$ day and $169^{\circ}C$ day, respectively. In 1996, leaf unfolding was initiated on 18 May in B. platyphylla var. japonica (+/-6 days) and on 5 June in B. ermanii (+/-8 days), shortly after the last frost which occurred on 5 May 1995 above 1,850 m; below this elevation there was no risk of frost at the time. At elevations above 1,850 m, the unfolded leaves of B. platyphylla were damaged by late frost, while B. ermanii escaped injury because the leaves were still protected by winter buds. The optimum temperature for seed germination in both B. platyphylla and B. ermanii was $30^{\circ}C$. Temperature alternation from 10 to $30^{\circ}C$ and moist storage of seeds at $4^{\circ}C$ (stratification) prior to incubation increased germination rates in both species. The seedlings of B. ermanii had a greater survival rates than those of B. platyphylla var. japonica when planted above 1,850 m. Comparisons of the timing of leaf unfolding and the latest frost at a site appeared to be the main factors affecting the vertical distribution of these species.

• 한국작물학회지
• /
• 제46권3호
• /
• pp.195-201
• /
• 2001

본 연구는 광안벼를 공시하여 지연일장의 인공기상실(21$^{\circ}C$ 및 24$^{\circ}C$)과 포장 조건에서 파종기(최초 파종 일 4월25일, 최종 파종일 6월 5일) 이동에 따른 온도와 일장 변화가 출엽 및 출수기 변화에 미치는 영향을 검토하여, 일장에 따른 최종엽수 추정모델을 설정하였으며, 이 모델과 온도에 따른 출엽속도 모델을 결합하여 출수기 예측모델을 설정하여 모델의 출수기 추정 정확도를 검증하였다. 1. 포장에서는 4월 25일 이후 파종기가 늦을수록 생육기간 중 평균기온은 높아진 반면, 포장과 인공기상실 양 조건에서 일장감응기간(6엽기부터 유수분화기)중의 평균일장은 짧아졌다. 이에 따라 일장만 관여한 인공기상실에 비해 온도와 일장이 함께 관여한 포장에서 파종시기에 따른 출수소요일수 단축정도가 크게 나타났다. 2. 일장감응기간의 일장이 길어짐에 따라 최종엽수(FNL)가 증가하였으며, 이 관계는 다음과 같은 Rational 함수로 잘 표현이 되었고($R^2$=0.98),이를 광안벼의 최종엽수 추정모델로 설정하였다. 여기서 D는 일장이며, a,b,c는 상수로서 각각 14.694, -0.992, -0.068로 추정되었다. 3.온도에 따른 출엽속도 모델과 일장에 따른 최종엽수 모델로 구성된 출수기 예측 모델을 구성하였으며, 모델 설정에 이용되지 않은 포장실험 자료를 이용하여 검증한 결과 추정된 출수기는 예측오차가 1-2일로 추정 정확도가 높았다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.11-20
• /
• 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.

• 생태와환경
• /
• 제46권3호
• /
• pp.319-331
• /
• 2013

Recent climate change, which is mostly ascribed to anthropogenic activities, is believed to be a major factor leading to biodiversity decreases and ecosystem service deteriorations. I have reviewed recent studies on climate change effects for many ecological processes involved with plants, in order to improve our understanding of the nature of ecological complexity. Plants in general have better growth and productivity under high levels of $CO_2$, although the long term effects of such $CO_2$ fertilizers are still controversial. Over the last 30 years, the Earth has been greening, particularly at higher latitudes of the Northern Hemisphere, perhaps due to a relaxation of climatic constraints. Human appropriation of net primary productivity (NPP), which corresponds up to 1/3 of global NPP, is ultimately responsible for climate change and biodiversity decreases. Climate change causes phenological variations in plants, especially in regards to spring flowering and fall leaf coloring. Many plants migrate polewards and towards higher altitudes to seek more appropriate climates. On the other hand, tree mortality and population declines have recently been reported in many continents. Landscape disturbance not only hinders the plant migration, but also makes it difficult to predict the plants' potential habitats. Plant and animal population declines, as well as local extinctions, are largely due to the disruption of species interactions through temporal mismatching. Temperature and $CO_2$ increase rates in Korea are higher than global means. The degree of landscape disturbances is also relatively high. Furthermore, long-term data on individual species responses and species interactions are lacking or quite limited in Korea. This review emphasizes the complex nature of species responses to climate change at both global and local scales. In order to keep pace with the direction and speed of climate change, it is urgently necessary to observe and analyze the patterns of phenology, migration, and trophic interactions of plants and animals in Korea's landscape.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.95-101
• /
• 2014

본 연구는 고사리삼과에 속하는 제주고사리삼 잎의 생장 패턴 및 식물계절학적 특성을 파악하기 위하여 실시하였다. 제주고사리삼은 지하경을 이용하여 무성번식 하는 종으로서 한 클론의 길이는 52 cm까지 자랐으며, 뿌리가 생장하는 동안 새로운 근경과 잎이 형성되었다. 제주고사리삼 잎은 7월에 출현하기 시작하였으며, 생장은 기온이 높고 강수량이 많은 7월 ~ 9월 동안에 활발하게 이루어졌다. 잎은 10월까지 생장을 마치고 이후 성숙된 포자낭에서 포자가 방출되기 시작하였으며, 11월부터 잎의 노화가 시작되어 이듬해 2월이 되면 대부분의 포자엽과 영양엽이 노화되고 4월 이후에는 잎 전체가 시들어 없어졌다. 이와 같이 제주고사리삼 잎의 생육기간은 7월에서부터 이듬해 4월까지 10개월이었으며, 노화의 시기는 자생지 마다 다소 차이를 나타냈다. 이는 자생지의 미세 환경의 차이에 의한 것으로 생각되며 이에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.62-68
• /
• 2010

지구온난화 조건 하에 한국특산식물 섬자리공과 귀화식물 미국자리공의 발아, 식물계절 그리고 잎의 형태학적 변화 를 알아보기 위해 $CO_2$농도(+380~420ppm)와 온도($+3.0^{\circ}C$)를 증가시킨 $CO_2$+온도상승구(EC-ET)와 대조구(AC-AT)에서 실험하였다. 두 종의 발아율은 $CO_2$+온도상승구에서 높았으며 발아개시일 역시 빨랐다. 그리고 섬자리공은 미국자리공에 비해 낮은 발아율 보였다. 섬자리공은 2년 통안 영양생장만 일어난 반면 미국자리공은 2008년과 2009년 한 해에 영양생장과 생식생장을 모두 하였다. 두 종의 식물계절은 $CO_2$농도와 온도가 증가할수록 개업, 꽃대형성, 개화, 열매발달과 성숙시기가 빨라졌으며 잎의 노화 시기는 늦춰졌다. 섬자리공의 잎몸 길이는 $CO_2$농도와 온도에 대한 영향을 받지 않았다. 반면 미국자리공은 $CO_2$+온도상승구에서 높았다. 잎몸 폭 길이는 두 종 모두 $CO_2$+온도상승구에서 높았다. 두 종의 총 잎 수는 구배별 차이가 없었다. 그리고 비엽면적은 섬자리공이 대조구에서 높은 반면 미국자리 $CO_2$+온도상승구에서 높았다. 이상으로 볼 때, 지구온난화가 되면 미국자리공이 섬자리꽁보다 $CO_2$농도와 증가에 대하여 더 민감하게 반응을 할 것으로 판단된다.

• Journal of Crop Science and Biotechnology
• /
• 제11권1호
• /
• pp.23-30
• /
• 2008

The relationship between three phenological parameters and somatic embryogenesis was investigated during a two-year period. Staminodes and petals from six hybrids and two clones as controls were sowed on three distinct primary callus growth media. Flowering level, fructification level, and leaf thrusts rhythm as phenological parameters were measured simultaneously during the weekly harvest of flower buds. Mean and coefficient of variation of the measured parameters highlighted stable phenological phases. The relationship between phenological parameters and somatic embryogenesis was investigated first by comparing the variation of somatic embryogenesis and that of the phenological parameters, and second by using Pearson's linear correlation. Except for the fructification level in both control clones the first year, the other parameters recorded stable phenological phases, regardless of the genotype and year. Favorable and unfavorable phases for the somatic embryogenesis were identified. In hybrids, favorable phases included February, August, September, and October. In both control clones, time interval propitious to embryogenesis stretched from February to December. The significance of the coefficient of correlation seemed to establish a relationship between somatic embryogenesis and phenology. However, a causal link could not be established. Leaf thrusts rhythm was revealed to be the phenological parameter most linked to somatic embryogenesis. Attempts to optimize embryogenesis during unfavorable phases, showed that a correction of 2.4 D/TDZ concentration is not the solution.

• 한국환경복원기술학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.47-57
• /
• 2011

This study monitored forest plant species vulnerable to climate change in Jiri Mountain, one of Korea's representative alpine regions, in order to securely preserve plant genetic resources susceptible to climate change and to utilize the results as basic data for bioclimatology prediction and management on a long-term basis. A majority of indicator plants tended to blossom one week to one month later in 2010 than in 2009. As with the blooming dates, the falling dates of blossoms became later in most species, with the exception for Weigela florida and Oplopanax elatus. Leaf bursting as well fell on later dates in a majority of species excluding Carpinus laxiflora and Cupressus sempervirens, displaying the most obvious differences among the data of analysis of the 2009-2010 physiological cycle changes. It is believed that was due to the fact that temperatures in February, March and April, which affect plants' blossoming and leaf bursting, were lower in 2010 than in 2009 and that cold temperatures in the winter lasted for a longer period in 2010 than in 2009. The dates of leaves being changed to red were similar in 2009 and 2010 by being or later or earlier by several weeks in 2010 than in 2009 without any regularity. Most species' leaves began to fall at similar dates in 2009 and 2010 or at later dates by one to two weeks in 2010 than in 2009. The temperature differences in late 2009 and late 2010 were not so large, resulting in similar dates of falling leaves, and gaps in several indicator plants' physiological cycles without any regularity can be attributed to each individual plant's physiological and environmental characteristics.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.197-206
• /
• 2001

오존층 파괴에 의해 지표면에 도달하는 자외선, 특히 UV-B(ultraviolet-B radiation, 280∼320nm)의 방사량이 증가하고 있다. UV-B는 유전자의 직접적인 손상, 호르몬 분해, 광합성 억제 등 생리·생화학적 대사기구에 영향을 미쳐 육상 생태계와 안정된 식량 확보에 큰 위협이 되고 있다. 그러나 식물은 UV-B에 대한 방어 기능을 갖고 있으며 형태적 적응, 광 회복 기능, UV-흡수물질의 생합성 촉진 등을 통해 UV-B로부터 생체를 보호한다.

• 원예과학기술지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.420-432
• /
• 2011

방울토마토(Lycopersicon esculentum cv. Koko) 재배 온실에 피해를 주는 온실가루이 개체군(Trialeurodes vaporariorum (Westwood))의 온도 발육 모형과 암컷 성충 산란 모형을 작성하여 시설 내 대기 중 온도와 미기상 온도인 잎 뒷면 온도를 적용한 DYMEX 프로그램(호주 CSIRO에서 개발한 미리 탑재된 모듈들을 사용하는 모의 실험 프로그램)으로 밀도 변동을 모의 실험하였다. 온도에 따라 상이한 발육 기간과 산란수를 각각 표준화시킨 발육 완료 분포 모형과 연령 특이적 산란수와 생존율을 비선형 회귀 모형에 적합시켜 밀도 변동 모의 실험을 하였다. 실제 줄내림 방식의 방울 토마토에서 토마토 식물체를 3위치(상단: 지상 1.6m 이상, 중단: 지상 0.9-1.2m 사이, 하단: 지상 0.3-0.5m 사이)로 나누어 각 위치별로 온실 내 대기 중 온도와 잎 뒷면 온도를 기록하였다. 온실 내 대기 중 온도와 잎 뒷면 온도간의 상관 관계를 비선형 회귀로 적합하여, 온실 내 미기상 온도 자료를 만들었다. 온실 내 미기상 온도 자료인 잎 뒷면 최대 온도는 대기 중 최대 온도보다 항상 낮게 유지되고 있었으며, 하단, 상단, 중단의 순으로 온도가 낮아지는 현상을 보였다. 모의 실험을 위한 시기와 초기 이입 밀도의 설정은 황색 점착 트랩을 이용하여 실제 온실에서 이입되는 시기(6월초)에 유인된 암컷 성충 10마리를 사용하였다. 온실 내 대기 중 온도 자료와 잎 뒷면 온도 자료를 각각 이용하여 온실가루이 유충의 발육 모형과 성충의 산란 모형을 DYMEX 프로그램으로 모의 실험하였다. 모의 실험 결과 검증을 위해 대기 중 온도와 잎뒷면 온도를 조사한 온실에서 토마토 식물체 3위치별, 각태별 온실가루이 밀도의 육안 조사도 실시하였다. 알의 경우 크기로 인해 육안 조사 대상에서 제외되었다. 육안 조사 결과와 육안 조사 시기의 DYMEX 모의 실험 결과값을 상관 분석하였다. 육안 조사 온실가루이 밀도와 잎 뒷면 온도를 이용한 모의 실험 결과 밀도가 모든 발육태에서 항상 양의 상관 관계를 보였다. 육안 조사 결과 밀도 변동 패턴도 방울토마토 잎 뒷면 온도를 이용한 모의 실험 결과 밀도 변동 패턴과 유사하였다. 본 연구 결과 방울토마토 온실에서 온실가루이 개체군 밀도 변동의 적절한 예측을 위해서는 잎 뒷면 온도를 고려해야 하는 것으로 나타났다.