기후변화 조건이 떡갈나무(Quercus dentata Thunb. ex Murray)의 생육에 미치는 영향 Impact of climate change on the growth of Quercus dentata Thunb. ex Murray
- LanguageKOR
- URLhttp://db.koreascholar.com/Article/Detail/334237
p.49
이 연구는 우리나라 참나무 중 식생의 교목층에 분포하는 떡갈나무(Quercus dentata)의 유식물을 대상으로 대기 중의 CO2 농도와 기온이 상승하고 환경요소인 광(L), 수분(M), 영양소(N) 그리고 토성(S)이 변화할 때 식물의 생육에 어떠한 변화가 있는지를 연구하였다. CO2 농도와 기온을 상승시킨 온난화처리구(Treatment)와 유리 온실 대조구(Control) 내에 서 광(L), 수분(M), 영양소(N) 그리고 토성(S)을 각 4개 구배 (1, 2, 3, 4)로 처리하여 실험하였다. 대조구는 유리온실 내에 서 대기 중의 농도를 그대로 반영하였으며 온난화처리구는 유리온실 내에서 CO2 농도와 온도를 조합하여 처리하였다. 조절된 CO2 농도는 대조구 CO2 농도의 약 1.6배(평균 602.7 ± 64.1ppm)로 유지시켰다. 이는 유엔 정부간 기후변화위원회 (IPCC)에서 제시한 2100년 지구온난화에 대한 가장 낙관적 인 시나리오인 B1 시나리오(CO2 농도: 600ppm, 온도 18℃ 상승)에 해당한다. 광 처리는 온실에 입사되는 전 일광을 차광막의 두께를 조절하여 10%(L1, 76.8±2.16 μmol m-2s-1), 30%(L2, 236.42±32.15 μmol m-2s-1), 70%(L3, 539.21±54.66 μmol m-2s-1), 100%(L4, 787.75±77.76 μmol m-2s-1)로 처리하 였다. 수분 처리는 포장용수량(carrying water capacity) 700ml(M4)를 최댓값으로 하고, 이보다 적은 100ml(M1), 300ml(M2), 500ml(M3)로 구분하였다. 수분의 공급주기는 증발이 빠른 여름철에는 3~4일 간격으로, 그 외 기간에는 7일 간격으로 공급하였다. 영양소는 모래와 유기물을 배합하 였으며 모래(100%)를 기준으로 하여 유기물의 비율을 0%(N1), 5%(N2), 10%(N3), 15%(N4)로 처리하였다. 토성 은 모래와 질석(vermiculate)을 배합하였으며 모래(100%)를 기준으로 하여 질석의 비율을 0%(S2), 25%(S2), 50%(S3), 75%(S4)로 처리하였다. 각 환경구배 당 6개의 화분에 4개체 씩 파종하여 24반복 하였다. 떡갈나무 종자는 2017년 3월에 파종하여 같은 해 6월에 발아율을 측정하고 9월에 잎 수, 지상부 높이(cm)를 측정하였다. 식물에서 종자의 크기와 무 게는 식물의 발아, 생존과 유식물의 생장 등에 큰 영향을 미친다. 따라서 파종 전 종자의 무게를 측정하여 평균 무게의 종자(2.8g±0.72)를 사용하여 종자 크기에 따른 발아, 생존과 유식물의 생장의 차이를 최소화하였다. 이 결과, 토성 처리를 제외한 모든 구배에서 온난화처리구에서의 발아율은 대조구 보다 낮았다. 잎 수는 M1과 L3에서 온난화처리구가 대조구보 다 적었으며 나머지 환경구배간에는 차이가 없었다. 또한 대조구와 온난화처리구 모두에서 광 구배에 따른 잎 수는 차이가 없었다. 지상부 길이는 S1과 L1에서 대조구와 온난화 처리구 간에 차이가 있었다. 지상부 길이는 질석이 없는 S1구 배에서 온난화처리구가 대조구보다 낮았으며 광이 가장 적은 L1에서는 대조구가 온난화처리구보다 낮았다. 또한 수분구 배에 따른 지상부의 길이는 차이가 없었다. 이것으로 보아 지구온난화가 진행되었을 때 떡갈나무의 발아율은 낮아질 것으로 보이며 발아한 유식물의 잎 수는 수분과 광에 따른 영향이 없을 것으로 보인다. 또한 지상부 길이는 광량이 적을 때 증가할 것으로 보인다. 이 연구는 2017년 중견연구지원사 업(NRF-2016R1A2B1010709)에 의하여 지원되었다.