Diurnal changes of microclimatic conditions and tissue water relations were measured at two sites where Carpinus laxiflora and C. cordata were allopatrically distributed. The microclimatic conditions at a site where C. laxiflora was distributed produced severe water stress condition during summer months. Daily maximum temperature reached $30.4^\circC$ and the highest vapor pressure deficit was 1.31 KPa when 13 rainless days were continued. During this period soil water content decreased to below the field capacity even at a depth of 20 cm and xylem pressure potential also decreased to 2.04 MPa. However, turgor potential was maintained more than 0.4 MPa. Patterns of stomatal conductance were changed with evaporative demand and soil water availability. On the other hand, microclimatic conditions at a site where C. cordata was distributed were moderate water strees condition compared with those at a site C. laxiflora was distributed. Though soil water content was maintained above field capacity C. cordata showed a remarkable decrease in turgor potential and stomatal conductance throughout the experiment. These results indicate that there is a difference in habitat characteristics between the two species and C. laxiflora is more resistant than C. cordata to water stress.
The diurnal changes of the stomatal conductance, transpiration and leaf water potential were measured in order to assess the water relations characteristics of Pueraria thunbergiana in August of 1995 and 1996. The results showed two different responses depending on the duration of rainless days. The microclimatic conditions were highly stressful on 2 August. Daily maximum temperature reached to $39.0{\circ}C$ and vapor pressure deficit was 3.55 KPa. During this time the leaf water potential decreased to -1.02 MPa and a marked reduction of stomatal conductance was shown. However, on 15 August the stomatal conductance increased with increment of photon flux density, and transpiration was highly maintained during the day time. Minimum leaf water potential was only -0.47 MPa in spite of high transpiration rate. Furthermore, on 15 August reduced leaf water potential during the day time was recovered rapidly with decrease of photon flux density, whereas recovery of leaf water potential on 2 August was delayed. However, reduced leaf water potential on 2 August was recovered untile the next dawn. Osmotic potential at turgor loss point of Pueraria thunbergiana on 2, 3 and 15 August was -1.79, -1.70 and -1.60 MPa, respectively. The vapor pressure deficit is more contributive to the regulation of stomatal conductance than leaf water potential.
냉온대림의 주요 구성종으로 산지에도 분포하며 정원수로도 식재되고 있는 느티나무와 자작나무 그리고 미국에서 도입되어 조경수로 많이 활용되는 백합나무에서 내건성과 관련한 식물의 조직 수분 특성을 비교하였다. 한계원형질분리가 일어나는 점에서의 삼투포텐셜은 느티나무에서 -2.54 MPa로 가장 낮은 값을 나타내었으며, 백합나무에서 -2.03 MPa로 가장 높은 값을 나타내었다. 잎의 수분포텐셜 변화에 대한 압력 포텐셜의 변화에서도 느티나무가 가장 논은 압력포텐셜을 유지하였다. 세포의 자유수 함량 저하에 대한 압력포텐셜 변화 곡선은 전체적으로는 비슷한 패턴의 곡선을 나타내었지만 세포의 자유수 감소 시, 느티나무와 자작나무는 백합나무보다 높은 압력포텐셜을 유지하였다. 따라서 이들 세 종 중에서는 백합나무가 내건성이 가장 낮았으며, 느티나무는 다른 두 종에 비해 내건성이 가장 강하였다.
장기간의 수분 및 양료 stress를 받는 다섯 가지 주요 수종의 생리적인 대사 반응을 알아보기 위하여 상이한 토양수분 및 양료 조건의 pot에서 기른 실생묘의 시기적인 생육, 엽록소 함량 및 수분특성의 변화를 조사하였다. 이를 위해 상수리나무, 굴참나무, 신갈나무, 졸참나무 및 물푸레나무 실생묘를 내경 16cm, 깊이 16cm의 프라스틱 용기에 번식시켰다. 이들 묘목은 5월~9월까지 비닐 온실 내에서 건, 습 두가지 토양수분 조건 및 N+P+K 시비, 무시비의 두가지 시비 조건으로 조합 처리하였다. 환경 stress에 대한 반응을 분석하기 위해 5월, 7월, 9월에 묘고, 근원경, 엽록소 함량, P-V curve 모수들을 반복하여 측정했다. 수분 및 양료 부족에 따른 환경 stress는 묘목의 생육에 있어 수종, 생육시기 및 묘고와 근원경 간에 각기 다른 영향을 미쳤다. 상수리나무의 생육은 stress에 보다 예민하게 반응하여 감퇴되었지만 신갈나무는 나머지 수종에 비해 stress에 의한 생육부진 영향이 적었다. 엽록소의 함량은 생육기간 중 일반적으로 물푸레나무에 비해 참나무류에서 더 높은 값을 보였다. 엽록소 중 chlorophyll a의 함량은 0.14~1.96mg/g dry wt., chlorophyll b는 0.16~1.79mg/g dry wt. 내에서 생육기간 중 수종 및 처리 별로 변화했다. 그러나 엽록소 함량은 지속적인 환경 stress와 잎의 노화에 따라 점차 감소되었다. 최대포수상태와 위조점에서의 osmotic potential(${\Psi}{{\pi}o}$, (${\Psi}{{\pi}p}$)은 일부 예외는 있지만 각각 5월의 -7.0~-12.4bars에서 9월의 -10.2~-17.5bars로 3~5bars까지, 또한 5월의 -7.6~-14.2bars에서 9월의 -12.9~-20.4bars로 5~6bars까지 시간이 지나면서 감소했다. ${\Psi}{{\pi}p}$의 값은 일반적으로 5월 및 7월에 물푸레나무에서 높았으나 9월에는 졸참나무에서 높은 값을 보였다. 위조점에서의 상대수분함량 (RWCp)은 일반적으로 물푸레나무에서 높았지만 그 값의 시기적인 변화는 수종이나 처리 조건에 따라 상당한 차이를 보였다.
자작나무, 박달나무, 느티나무, 산벚나무, 고로쇠나무 1년생 유묘에 5수준의 인공피음처리를 실시하면서 이들의 수분특성에 미치는 피음의 영향을 조사하기 위하여 P-V curve에 의한 분석을 실시하였다. 최대 팽압 하에서의 osmotic potential(${\phi}_{{\pi}o}$)은 전광처리구에서 6월, 7월, 9월에 각각 -1.04~-1.27MPa, -1.03~-1.48MPa, -0.94~-1.44MPa(1차 연도), -0.90~-1.37MPa, -1.05~-1.79MPa, -0.99~-1.30 MPa(2차 연도)의 범위에서 수종이나 계절에 따라 변화를 보였다. 최대 팽압 하에서의 osmotic potential(${\phi}_{{\pi}o}$)은 전기간을 통해 조사된 모든 수종에서 전광 처리구(A)는 -0.90~-1.79MPa, 강피음구(E)는 -0.58~1.23MPa의 범위 내에서 피음수준이 높아지면서 증가하는 모습을 보였다. 초기위조점에서 측정된 수분 potential(${\phi}_{{\pi}p}$)은 전광 처리구(A)에서 6월, 7월, 9월에 각각 -1.64~-2.11MPa, -1.67~-2.15MPa, 1.47~-2.11MPa(1차 연도)과 -1.45~-2.04MPa, -1.30~-2.00MPa, -1.28~-2.33MPa(2차 연도)의 범위 내에서 변화를 보였다. ${\phi}_{{\pi}p}$ 측정치 대부분은 ${\phi}_{{\pi}o}$ 측정치에 비해서 약 0.5MPa 정도의 낮은 값을 보였다. ${\phi}_{{\pi}p}$ 측정치 또한 피음처리를 강하게 할수록 증가하는 경향을 보였으며 피음처리에 따른 ${\phi}_{{\pi}p}$ 측정치의 차이는 수종이나 생육시기에 따라 일부 예외는 있지만 일반적으로 ${\phi}_{{\pi}o}$ 측정치에서의 차이보다는 더 큰 것으로 나타났다. 최대팽압에서와 마찬가지로 초기위조점에서의 osmotic potential 측정치 대부분은 6월이나 9월에 비해 7월에 측정된 값이 다소 낮은 값을 보였다. 초기위조점에서의 상대수분함량(RWCp)은 전광조건에서 1차 연도 6월, 7월, 9월에 각각 81~88%, 71~86%, 75~84%, 2차연도에는 82~87%, 72~84%, 76~86%로 연도별 차이가 별로 크지 않은 비슷한 범위 내에 있었다. 고로쇠나무, 산벚나무에서의 상대수분함량은 자작나무 박달나무, 느티나무에 비해 다소 높은 값을 보였다. RWCp 또한 전광조건(A)에서는 71~88%, 강피음구(E)에서는 48~77%까지로 대부분 피음처리 수준이 강할수록 감소하는 변화를 나타냈다. 비록 수종이나 계절에 따라 일부 예외는 있지만 몇 가지 P-V 모수들의 변화에 미치는 피음효과는 본 연구에서 분명하게 확인할 수 있었다. 피음처리에 따른 P-V 모수들의 변화는 전해질의 축적, 세포막의 탄성, 세포액 등에서의 변화 등과 관련지어 추론될 수 있다. 그러나 P-V 모수들의 변화에 미치는 피음효과에 대한 생리적인 기작에 대하여 상세한 정보를 얻기 위해서는 반드시 더 많은 실험이 계속되어야만 할 것이다.
Sodium chloride plays an important role as the main condiment at daily meal. It is well known that humans require sodium chloride as an essential nutrient to keep the homeostasis of electrolytes. The amounts of salt intake may be a reflection of geography, culture and food habit rather than necessity. Lee has reported (1962) that Koreans ingest high amounts of sodium chloride in their meals, with an intake of excess carbohydrate (80-90% of total Calories) and low protein in their diet. This includes large amounts of rice, Kimchi and other fermented soybean products common in the Korean diet. This investigation was designed to study the dietary relations of sodium chloride to other nutrients in the Korean diet. Twenty four albino male rats, weighing from 290-300g, were divided into four dietary groups according to the amounts of carbohydrate, protein and fat in the basal diet. Each diet contained a rice powder as a carbohydrate source. Diet I was a control diet, Diet II, low protein, Diet III, low protein and low fat diet and Diet IV, low fat diet. All rats were provided with 3% sodium chloride solution. Diet and salt solution were given ad libitum. The experiment was carried out for 9 weeks during which time the body weight, the food intake, and 3% sodium chloride solution consumption were determined. At the 9th week, the urine was collected the blood sample from the artery of each rat for the analysis of sodium and potassium and other chemical studies. The rats were sacrificed and the kidney, adrenal, liver and spleen were measured, and observed changes of the pathological tissue in the kidney and adrenal. The results were summarized as follows: 1) The growth rate was higher in Diet I than in the other experimental diets (II, III and IV) after 4 weeks. There was no significant difference found between the experimental Diets II, III and IV. 2) The daily food intake was greater in the experimental diets II, III and IV than in the control diet. However, there was no difference among the high carbohydrate diets Diet II, III and IV. 3) The daily water (3% sodium chloride solution) intake was also greater in the Diets II, III and IV, than in the control diet. However, there was no difference between Diets II, III and IV. 4) The concentration of sodium and potassium in the blood were within the normal range in all diets. 5) The amount of sodium chloride in the urine was significantly greater in Diets II, III and IV than in the control diet. Diets II, III, IV had a larger amount of sodium solution consumption. 6) Observation of pathological tissue in the experimental diets found a cell proliferation in the glomerlulus of the kidney, while such change was not found in the control diet.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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