이 연구는 떡갈나무(Quercus dentata Thunb. ex Murray) 유식물을 대상으로 대기 중의 CO2농도와 기온이 상승하였을 때 광(L), 수분(M), 유기물(N) 그리고 토성(S)의 변화에 따라 생육이 어떻게 변하는지 알아본 것이다. 떡갈나무는 낙엽활엽교목으로 전국 표고 800m이하의 산기슭, 산중턱 뿐 아니라 해변가의 야산이나 섬에도 잘 생육하며, 건조한 석회암 지역에서 우점종으로 분포하고 있다. CO2농도와 기온을 상승시킨 온난화처리구와 대기 중의 상태를 그대로 둔 대조구에서 광, 수분, 유기물 그리고 토성을 각각 4구배(1, 2, 3, 4)로 처리하였다. 각 구배 당 24개체씩 파종하여 2017년 3월부터 10월까지 8개월간 생육시킨 후 잎 수, 지하 부/지상부 길이 및 무게, 잎자루/잎몸/잎폭 길이 및 무게 그리고 비엽면적 등 20가지 형질을 측정하였다. 측정한 20가지 형질은 온난화, 광, 수분, 유기물 그리고 토성 환경에 의한 생육반응에서 통계적인 차이가 있었다. 특히 지하부의 반응은 수분이나 토성 보다 광조건에서 차이가 컸고, 이에 따라 식물체 무게와 지하부/지상부 비에도 영향을 주었다. 또한 잎면적은 모든 구배에서 대조구보다 처리구에서 높아지는 경향을 보였으며 특히 유기물을 처리하였을 때 대조구와 처리구 간의 통계적인 차이가 있었다. 이는 유식물이 지구온난화가 진행됨에 따라 광합성을 증가시키기 위한 적응으로 해석된다. 이 성과는 2018년 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임 (No. NRF-2018R1A2B5A01021358)

이 연구는 떡갈나무(Quercus dentata Thunb. ex Murray) 유식물을 대상으로 대기 중의 CO2농도와 기온이 상승하였을 때 광(L), 수분(M), 유기물(N) 그리고 토성(S)의 변화에 따라 생육이 어떻게 변하는지 알아본 것이다. 떡갈나무는 낙엽활엽교목으로 전국 표고 800m이하의 산기슭, 산중턱 뿐 아니라 해변가의 야산이나 섬에도 잘 생육하며, 건조한 석회암 지역에서 우점종으로 분포하고 있다. CO2농도와 기온을 상승시킨 온난화처리구와 대기 중의 상태를 그대로 둔 대조구에서 광, 수분, 유기물 그리고 토성을 각각 4구배 (1, 2, 3, 4)로 처리하였다. 각 구배 당 24개체씩 파종하여 2017년 3월부터 10월까지 8개월간 생육시킨 후 잎 수, 지하 부/지상부 길이 및 무게, 잎자루/잎몸/잎폭 길이 및 무게 그리고 비엽면적 등 20가지 형질을 측정하였다. 측정한 20가지 형질은 온난화, 광, 수분, 유기물 그리고 토성 환경에 의한 생육반응에서 통계적인 차이가 있었다. 특히 지하부의 반응은 수분이나 토성 보다 광 조건에서 차이가 컸고, 이에 따라 식물체 무게와 지하부/지상부 비에도 영향을 주었다. 또한 잎면적은 모든 구배에서 대조구보다 처리구에서 높아 지는 경향을 보였으며 특히 유기물을 처리하였을 때 대조 구와 처리구 간의 통계적인 차이가 있었다. 이는 유식물이 지구온난화가 진행됨에 따라 광합성을 증가시키기 위한 적응으로 해석된다. 이 연구는 2017년 중견연구지원사업 (NRF-2016R1A2B1010709)에 의하여 지원되었다.

천마(Gastrodia elata Blume)는 난초과 다년생 기생식물로 곰팡이균과 공생하는 독특한 생활방식을 가진다. 천마의 지하근은 고혈압, 뇌졸중, 백혈병, 두통 특히 신경쇠약치료 등에 쓰이는 약용식물이다. 본 연구는 지구온난화가 천마의 생태적 반응에 미치는 영향을 알아보기 위해 보통의 야외 대기환경과 같은 대조구, 대조구보다 온도를 약 2℃ 상승시킨 온도상승구, 온도와 함께 대조구보다 CO2 농도를 약 2배 증가시킨 CO2+온도상승구에서 참나무 원목, 뽕나무버섯균, 종마를 함께 파종하고, 재배하여 생식기관과 지하근의 생물량을 비교 관찰하였다. 그 결과, 꽃대 수는 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으로 적었다. 꽃대 길이는 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으로 짧았다. 화서 길이는 대조구> 온도상승구> CO2+온도상승구 순으로 짧았다. 생식기관의 무게는 온도상승구> 대조구> CO2+온도상 승구 순으로 가벼웠다. 지상부의 생물량은 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으로 낮았다. 생산된 근경의 수는 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으로 적었다. 근경의 생물량은 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으 로 낮았다. 이러한 결과는 온도만 올라간 환경조건에서는 천마의 생육은 활발하여 생산량이 증가하지만, 지구온난화조 건인 온도와 CO2 농도가 동시에 상승하는 조건에서는 천마의 생육이 불량하게 됨을 의미하는 것이다. 따라서, 천마의 성마와 종마 생산량을 높이기 위해서는 재배지의 적정지온 20~25℃를 유지하고, 높은 CO2 농도에 노출되지 않도록 하여야 할 것이다.

CO2농도와 온도의 상승으로 인한 지구온난화가 진행되었을 때 광, 수분 그리고 유기물 구배에 따른 멸종위기식물인 황근의 생육과 생태적 지위폭의 변화를 알아보았다. 대조구(야외)와 처리구(CO2 + 온도 상승구)로 나누어 각각 광, 수분 그리고 유기물구배를 두어 재배하였다. 그 연구결과, 황근은 낮은 광량보다 높은 광량을 선호하나, 광량이 787±77.76μmol m-2s-1을 넘어가면 높은 광량이라 하더라도 생육이 어려웠다. 또한 유기물이 없거나(0%) 너무 많은 토양(20%)에서는 생육이 어려웠다. 그러나 수분 구배에 따른 경향이 보이지 않았다. 황근의 고사율은 대조구보다 처리구에서 광량이 높은 조건을 제외한 모든 구배에서 높았다. 이는 CO2와 온도가 상승하면 광에 대한 내성범위가 좁아진다는 것을 의미한다. 대조구와 처리구를 비교하였을 때, 수분구배에 따른 경향은 보이지 않았다. 유기물구배에서 는 대조구보다 처리구에서 모두 고사율이 낮았는데, 이는 유기물에 대한 내성의 범위가 넓어진 것을 의미한다. 황근의 생태적 지위폭은 처리구가 대조구보다 광 구배에서 30.1% 좁아졌으며, 수분 구배에서 8.6% 그리고 유기물 구배에서 30% 넓어졌다. 따라서 CO2농도와 온도의 증가로 인한 지구온난화가 진행되면, 황근의 생육은 광량에 의해서 제한될 것으로 판단된다.

본 연구는 멸종위기식물인 섬시호를 대상으로 기후변화의 원인인 CO2+온도상승과 식물의 생육 및 분포에 중요한 광, 수분, 영양소를 조합 처리하여 지구온난화에 대해 어떻게 반응하는지 알아보고, 기후변화환경 하에서의 보전방안을 마련하고자 하였다. 실험은 야외의 CO2 농도와 온도를 반영한 대조구와 유리온실에서 대조구보다 CO2 농도가 약 2배, 온도가 약 2°C 높게 유지한 CO2+온도상승구로 구분하여 2010년부터 2011년까지 생육시켜 관찰하고 비교하였다. 섬시호의 생육반응은 광, 수분, 영양소보다 CO2+온도상승의 영향을 더 많이 받았고, CO2+온도상승구에서 영양소가 많은 조건일 때 잘 자랐다. 잎 수는 대조구에 비해 CO2+온도상승구에서 광이 낮은 구배와 영양소가 높은 구배에서 많았고, 잎 폭은 대조구에 비해 CO2+온도상승구에서 광과 영양소가 중간 구배에서 좁았다. 그러나 지상부 길이, 잎몸 길이 그리고 잎자루 길이는 대조구와 CO2+온도상승구 간에 차이가 없었다. 본 연구결과를 토대로 미래기후환경 하에서 섬시호의 보전을 위해서는 섬시호 자생지에 NH4 +, NO3, P2O5, K2O 등이 포함된 영양소를 공급하고, 섬시호 자생지가 파괴되지 않도록 하여야 한다. 또한 섬시호의 자생지와 유사한 환경조건을 가진 곳을 발굴하여 복원함으로써 서식지를 확대하여야 한다.

지구온난화에 대한 현사시나무의 적응반응을 구명하기 위해서, CO2농도 및 기온 상승된 조건에서 80 일간 생장한 현사시나무 삽목묘의 수분생리특성을 조사하였다. 대조구는 기온이 주간 22℃, 야간 17℃ 이고, CO2농도는 주간 380ppm, 야간 400ppm이다. CO2농도 및 기온을 상승시킨 처리구는 기온이 주 간 27℃, 야간 22℃이고, CO2농도는 주간 770ppm, 야간 790ppm이다. 처리구는 잎이 전개된 개수, 개 엽의 평균면적, 전체 엽면적이 대조구에 비해서 낮은 값을 나타냈다. 그리고 처리구는 대조구에 비하여 지상부의 건중량이 적고, 지하부의 건중량이 많았으며, 지하부에 대한 바이오매스의 분배율이 높았다. 이러한 결과로 CO2농도 및 기온이 상승되면 수분을 필요로 하는 동화기관의 면적이 감소되고, 수분을 흡수하는 지하부에 대한 바이오매스 분배율이 높아짐을 확인할 수 있었다. 또한 처리구는 광도 및 CO2 농도의 변화에 상관없이 기공전도도와 증산속도가 대조구에 비하여 낮게 유지되고 광합성에 대한 수분 이용효율이 대조구보다 높게 나타냈다. 이 결과를 통하여 동화기관의 수분손실 억제반응과 수분이용효 율이 증대반응을 확인할 수 있었다. 그리고 처리구는 절단한 잎이 건조공기에 노출되어도 상대함수율이 대조구에 비하여 천천히 감소하는 경향을 나타내 동화기관의 수분손실 억제반응이 재확인되었다.

본 연구는 멸종위기식물인 섬시호를 대상으로 기후변화 의 원인인 CO2 + 온도 상승과 식물의 생육 및 분포에 중요 한 광, 수분, 영양소를 조합 처리하여 지구온난화에 대해 어떻게 반응하는지 알아보고, 기후변화환경 하에서의 보전 방안을 마련하고자 하였다. 실험은 야외의 CO2 농도와 온 도를 반영한 대조구와 유리온실에서 대조구보다 CO2 농도 가 약 2배, 온도가 약 2℃ 높게 유지한 CO2 + 온도 상승구로 구분하여 2010년부터 2011년까지 생육시켜 관찰하고 비교 하였다. 섬시호의 생육반응은 광, 수분, 영양소보다 CO2 + 온도 상승의 영향을 더 많이 받았고, CO2 + 온도 상승구에 서 영양소가 많은 조건에서 잘 자랐다. 잎 수는 대조구에 비해 CO2 + 온도 상승구에서 광이 낮은 구배와 영양소가 높은 구배에서 많았고, 잎 폭은 대조구에 비해 CO2 + 온도 상승구에서 광과 영양소가 중간 구배에서 좁았다. 그러나 지상부 길이, 잎몸 길이 그리고 잎자루 길이는 대조구와 CO2 + 온도 상승구 간에 차이가 없었다. 이상으로 볼 때, CO2 농도와 온도의 증가에 의한 식물들의 생육반응은 연구 대상종에 따라 다른 결과를 나타낸다. 이러한 이유는 모든 종마다 CO2 농도와 온도에 반응하는 특이성을 가지고 있고, 여러 복합적인 요인에 의해 식물의 생장이 이루어지기 때문 으로 판단된다. 본 연구결과를 토대로 미래기후환경 하에서 섬시호의 보전을 위해서는 섬시호 자생지에 영양소를 공급 하고 섬시호 자생지가 파괴되지 않도록 하여야 한다. 또한 섬시호의 자생지와 유사한 환경조건을 가진 곳을 선정하여 복원함으로써 서식지를 확대하여야 한다.

기후변화로 인하여 온난화가 진행되면, 한반도 남부지방 에서 재배되고 있는 벼의 생육과 생산량이 어떻게 변화되는 지를 알아보기 위하여, 일미벼의 유식물을 대조구, 온도 상 승구 그리고 CO2 + 온도 상승구에 재배하여 그 결과를 비교 하였다. 온난화 처리실험은 광이 그대로 입사되는 유리 온 실 안에서 진행하였다. 유리 온실은 챔버 와는 달리 공간적 으로 제약을 받지 않으며 자연광과 광주기 그리고 토양환경 을 그대로 활용하여 자연에서 실제로 식물이 살아가는 환경 을 조성해 CO2 농도와 온도 증가에 대한 식물의 실제적 반응을 알 수 있다는 장점을 가지고 있다(Kim 2010). 환경 처리구는 온도조건만을 대조구보다 1.5℃ 높게 처리한 온 도 상승구 (ambient CO2 concentration + elevated temperature; AC-ET), CO2를 대기보다 2배정도 높인 740-750ppm 으로 유지한 CO2 + 온도 상승구 (elevated CO2 concentration + elevated temperature; EC-ET)이다. 대조구 (ambient CO2 concentration + ambient temperature; AC-AT)는 야외 대기 조건과 같이 대기의 온도와 CO2 농도 (평균 360-400ppm)로 유지하였다. 일미벼의 지상부, 지하 부 그리고 총 생물량과 개체당 이삭무게는 CO2 + 온도 상승 구에서 가장 무거웠다. 이삭당 낟알수와 하나의 낟알무게는 온도 상승구와 CO2 + 온도 상승구에서 가장 무거웠다. 분얼 수는 대조구와 온도 상승구에서 가장 많았고, 개체당 이삭 수와 숙성된 낟알비율은 모든 구배에서 차이가 없었다. 현 재 남부지방에서 재배하고 있는 일미벼는 지구온난화의 영 향으로 온도와 CO2 농도가 동시에 더 높아진다면, 그 곡물 수확량은 현재보다 더 증가될 것으로 예상된다. 이러한 예 상은 현재 지역에 따라 선택되어 재배되고 있는 다양한 벼 품종에도 적용될 수 있는 것이므로, 앞으로 벼 재배적지의 선정은 지구온난화조건을 고려하여 결정되어야 할 것으로 보인다.

본 연구에서는 지구온난화 조건에서 한국의 주요 작물인 백태와 서목태의 식물계절, 잎 수, 원줄기의 마디 수, 가지 수, 식물개체당 총 종자 수와 총 꼬투리 수, 식물개체당 총 종자 무게, 꼬투리당 종자 수 그리고 종자 하나의 무게에 대한 반응을 알아보았다. 이를 위해 CO2농도가 일반 대기조건과 같은 대조구와, CO2농도와 온도를 상승시킨 처리구에서 두 종의 콩을 생육시켜 관찰하였다. CO2농도는 540 ppm으로, 온도는 처리구가 대조구보다 2.2℃ 상승하도록 설계하였다. 그 결과 백태의 최초 개엽시기, 서목태의 최초 개화시기와 열매성숙시기는 대조구보다 처리구에서 늦어졌다. 백태와 서목태의 잎, 가지 그리고 원줄기의 마디의 수는 대조구와 처리구간에 차이가 없었으나 서목태의 가지 수는 처리구에서 6월에만 적었다. 백태의 종자 하나당 무게와 꼬투리당 종자 수는 대조구와 처리구 간 차이가 없었으나, 식물개체당 총 꼬투리 수와 식물개체당 총 종자 수는 대조구보다 처리구에서 적었다. 그러나 식물개체당 총 종자무게는 대조구와 처리구 간에 차이가 없었다. 서목태의 종자 하나당 무게와 꼬투리당 종자 수는 대조구와 처리구 간 차이가 없었으나, 식물개체당 총 꼬투리 수는 대조구보다 처리구에서 적었다. 또, 식물개체당 총 종자 수는 대조구와 처리구간 차이가 없었으나, 식물개체당 총 종자 무게는 대조구보다 처리구에서 더 가벼웠다. 이상으로 볼 때, 지구온난화로 백태는 종자 수가 감소하고 서목태는 최초 개엽, 개화, 성숙시기, 그리고 가지 형성시기가 늦어지며, 그 결과 꼬투리 수와 종자 무게가 감소되어 생산량이 줄어들 것이다. 이러한 개체군의 생장을 연구하는 것은 지구온난화에 대한 육상식물의 생태적 반응 연구에 중요한 자료로 활용될 것이다.

온난화가 진행되면, 우리나라에서 재배되고 있는 주요 벼 의 자람과 생산량이 어떻게 변화되는지를 알아보기 위해, 북부지방과 남부지방에 각각 가장 많이 재배되는 오대벼와 새추청벼의 유식물을 각각 대조구, 온도 상승구, CO2+온도 상승구에서 재배하여 그 결과를 비교하였다. 새추청벼의 지 상부생물량, 지하부생물량, 총 생물량, 개체당 이삭무게 그 리고 숙성된 낟알 비율은 온도 상승구에서, 오대벼는 CO2+ 온도 상승구에서 가장 높았다. 새추청벼와 오대벼의 개체당 이삭수는 환경구배 간 차이가 없었다. 새추청벼의 이삭당 낟알수는 환경구배 간 차이가 없었고, 오대벼의 것은 CO2+ 온도 상승구에서 가장 많았다. 새추청벼의 낟알 한 개의 무 게는 CO2+온도 상승구, 오대벼의 것은 온도 상승구와 CO2+온도 상승구에서 가장 무거웠다. 새추청벼의 분얼수 는 대조구와 온도 상승구, 오대벼의 것은 대조구에서 가장 많았다. 본 연구를 종합적으로 정리해보면 새추청벼는 대조 구보다 온도만 상승했을 때 잘 자랐고 곡물 생산량이 증가 했지만 CO2농도와 온도가 같이 상승했을 때는 차이가 없었 다. 그리고 오대벼는 대조구보다 CO2농도와 온도가 같이 상승했을 때 잘 자랐고 생산량이 증가했다. 앞으로 지구온 난화의 영향으로 CO2농도와 온도가 높아진다면, 새추청벼 는 현재와 곡물수확량의 차이는 없겠지만 그에 반해 오대벼 는 곡물수확량은 높아질 것이다. 따라서 지구온난화로 인한 기후변화가 지속된다면 곡물수확량을 고려한 종에 따른 벼 재배적지의 선정이 신중히 결정되어야 할 것으로 판단된다.

본 연구는 지구온난화와 광, 토양수분 및 영양소가 종지 나물의 생육과 생식기관에 어떤 영향을 미치는 지 알아보기 위해 지구 온난화 조건 하에서 생육시킨 후, 그 결과를 비교 하였다. 대조구는 대기 중 CO2 농도를 그대로 반영하였으 며 지구온난화처리구는 대조구보다 CO2 농도와 온도를 더 높게 상승시켰다. 그리고 대조구와 지구온난화 처리구 내에 서 각각 토양수분(100, 90, 70, 50, 30%), 토양유기물(20, 15, 10, 5, 0%) 그리고 광(100, 70, 30%)구배를 처리하여 잎 수와 꽃 수의 변화를 알아보았다. 그 결과 대조구에서 종지나물의 잎은 수분100%에서 가장 많았다. 유기물과 광 조건에서는 각각 10%와 70%에서 초기에 가장 많았으나 시간이 지날수록 영향을 받지 않았다. 꽃은 광70%에서 가 장 많이 피었으며 수분과 유기물의 영향은 받지 않았다. 지 구온난화처리구에서 잎은 수분50%와 70%, 광 70%에서 가 장 많았으며, 유기물의 영향은 받지 않았다. 꽃 수는 광, 수분, 유기물의 영향을 받지 않았다. 이를 종합해 보면 현재 대기의 CO2 농도 하에서 종지나물은 토양 내 수분이 충분 히 있는 지역에서 생육이 잘 되고, 빛이 강한 곳 보다는 약간 그늘진 곳에서 번식이 잘 이루어지는 것으로 판단된 다. 또한 지구온난화가 더 심화되면, 토양 내 수분함량이 현재보다 적은 지역과 약간 그늘진 곳에서 생육이 잘 되었 지만, 번식은 모든 환경에서 현재보다 잘 이루어지지 않을 것으로 판단된다.

한반도의 낙엽성 참나무인 졸참나무(Quercus serrata)의 생태적 지위폭이 CO2 농도와 온도가 상승하였을 때 광, 수분 그리고 영양소 구배에서 어떻게 변화하는지 알아보고자 유리온실에서 대조구와 온난화처리구로 구분하여 재배한 후, 유식물의 20가지 형질을 측정하고 생태적 지위폭을 계산하였다. 그 결과, 생태적 지위폭은 광구배에서 대조구보다 온난화처리구가 넓어졌고, 수분과 영양소 구배에서는 대조구보다 온난화처리구가 좁아졌다. 이것은 지구온난화 진행 시 졸참나무는 광 환경에 대한 내성이 증가되고, 수분과 영양소 환경에 대한 내성이 감소될 것으로 예측할 수 있다. 주성분분석(PCA) 결과, 각 환경 구배에서 요인 1과 요인 2에 의해 대조구와 온난화처리구가 구분되었다. 생태학적 반응은 다양한 형질이 종합적으로 관여하며, 그 중에서 식물의 생산량을 나타내는 형질이 많은 부분 관여하는 것으로 판단된다.

지구온난화에 따른 멸종위기식물 섬시호의 식물계절과 번식생태학적 반응을 알아보기 위하여, 4년생 섬시호를 일반대기 조건인 대조구와 이산화탄소와 온도를 상승시 킨 처리구로 나누어 유리온실에서 생육시켜 관찰∙비교 하였다. 개엽 시기는 처리구가 대조구보다 4일 빨랐고, 열 매 개시일은 처리구가 대조구보다 1일 빨리 시작되었으 며, 열매성숙 시기는 처리구가 대조구보다 2일 빨랐다. 그 리고 개체 당 화경 수, 성숙한 열매 수, 쭉정이 수, 쭉정이 무게, 총 열매수와 결실율은 처리구와 대조구간의 차이가 없었다. 그러나 성숙한 열매 한 개 무게, 성숙한 열매무게 와 총 열매무게는 대조구에서 처리구보다 높았다. 발아율 은 대조구가 처리구보다 현저히 높았다. 이러한 결과는 지구온난화 조건이 되면 섬시호의 식물계절은 빨라지고, 번식생태학적 반응은 부정적인 영향을 받을 것이다.

CO2 농도 증가에 의한 지구온난화는 식물의 생장과 발 달에 영향을 미친다. 이에 우리나라의 우점종인 소나무, 가로수로 많이 쓰이는 은행나무 그리고 난대림의 우점종 인 종가시나무와 멸종위기 식물로 지정된 개가시나무, 미 선나무의 유식물을 대상으로 CO2 농도와 온도증가를 증 가시킨 지구온난화 처리구와 대조구로 나누어 실험을 하 였다. 2010년 4월부터 2011년 11월까지 지상부 길이와 잎 수를 측정하였다. 그 결과 소나무, 은행나무 그리고 종 가시나무의 지상부 생장량은 대조구와 지구온난화 처리 구에서 차이가 없었다. 개가시나무와 미선나무의 지상부 생장량은 대조구보다 처리구에서 높았으나, 잎 수는 CO2 농도와 온도증가에 의해 영향을 받지 않았다. 이상으로 볼 때, 지구온난화 조건이 되면 우점하고 있는 소나무, 은 행나무, 종가시나무보다 멸종위기식물인 미선나무와 개 가시나무의 지상부 생장에 유리할 것이다.

상승 온도와 상승 CO2 농도 처리가 무의 생장량, C/N율, 그리고 식품 일반 영양성분에 미치는 효과를 검토한 결과, 대기 온도보다 2~2.5℃ 범위의 온도 상승은 무의 건물생산을 26~39% 범위의 감소를 가져오며, 대기 CO2 농도가 220~230ppm 상승함에 따라서 건물생산의 감소가 9~15% 범위로 어느 정도 줄어들지만, 온도 상승에 의한 감소 효과를 극복하지 못했다. 온도 상승은 무의 T/R율을 봄에는 86%, 가을에는 60% 증가시켰으며, C/N율을 낮추고, 조단백질, 조지방, 그리고 회분의 함량을 높이는 결과를 나타내었다. 반면에 상승 CO2 처리는 C/N율은 높이고 조단백질, 조섬유, 그리고 회분의 함량을 저하시키는 결과를 나타내었다. 따라서 앞으로 온도 상승과 CO2 농도 상승 정도에 따라 무의 건물생산, T/R율, C/N율, 그리고 일반 영양성분에 상당한 영향을 미칠 것으로 판단된다.

지구온난화는 자연생태계에 큰 변화를 가져오고, 식물의 생육에 큰 영향을 미친다. 상수리나무와 굴참나무는 분류학 적으로 가깝고, 우리나라 산림 저지대에서 우점종이다. 본 연구는 두 종의 어린 묘목이 CO2농도와 기온이 증가하면 생육반응이 어떻게 일어나는지 알아보기 위해 CO2농도는 700~800ppm으로, 기온은 대조구보다 약 3℃높게 처리하여 생장특성을 측정하고 분석하였다. 상수리나무는 지구온난화처리구에서 뚜렷하게 차이나는 형질이 줄기 길이와 식물체 무게이고, 굴참나무는 줄기 직경과 줄기 무게이었다(p〈0.05). 또한 평균 변화율로 보았을 때 굴참나무보다 상수리나무에서 많은 종류의 형질이 크게 변화하였다. 이는 지구온난화조건이 되면 한반도 중부지방에서 굴참나무보다 상수리나무의 생육반응이 더 민감하다는 것을 시사한다. 주성분분석은 두 종이 CO2농도와 기온이 증가하면 종과 상관없이 유사한 경향성으로 배열되어 나타났다. 이러한 반응을 결정짓는 형질은 잎 수, 잎 넓이, 잎 폭, 지상부 길이, 잎 길이, 지상부 무게, 줄기 무게, 잎 무게, 지하부 무게와 식물체 무게 등 대부분의 측정된 것들과 관련이 있었다.

지구온난화 조건 하에 한국특산식물 섬자리공과 귀화식물 미국자리공의 발아, 식물계절 그리고 잎의 형태학적 변화 를 알아보기 위해 CO2농도(+380~420ppm)와 온도(+3.0℃)를 증가시킨 CO2+온도상승구(EC-ET)와 대조구(AC-AT)에서 실험하였다. 두 종의 발아율은 CO2+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 CO2농도와 온도가 증가할수록 개업, 꽃대형성, 개화, 열매발달과 성숙시기가 빨라졌으며 잎의 노화 시기는 늦춰졌다. 섬자리공의 잎몸 길이는 CO2농도와 온도에 대한 영향을 받지 않았다. 반면 미국자리공은 CO2+온도상승구에서 높았다. 잎몸 폭 길이는 두 종 모두 CO2+온도상승구에서 높았다. 두 종의 총 잎 수는 구배별 차이가 없었다. 그리고 비엽면적은 섬자리공이 대조구에서 높은 반면 미국자리 CO2+온도상승구에서 높았다. 이상으로 볼 때, 지구온난화가 되면 미국자리공이 섬자리꽁보다 CO2농도와 증가에 대하여 더 민감하게 반응을 할 것으로 판단된다.

본 연구는 CO2 농도와 온도가 상승함에 따라 인삼의 생육반응 및 광합성 특성의 변화를 알아보기 위해 실험하였다. 유리 온실 안에 대조구(대기중 CO2 농도)와 CO2 + 온도상승구(750-800 ppm, 2℃ 상승)로 나누어 비교하였으며 다음과 같다. 1. 인삼의 개엽율은 1년생 인삼을 이식한 후 1주일 이후인 4월 6일에 CO2 + 온도상승구의 개엽율이 대조구보다 더 높았다. 그러나 최종 개엽율은 CO2 + 온도상승구간 차이가 없었다. 2. 꽃이 나오는 시기는 대조구보다 CO2 + 온도상승구가 3일 빨랐고, 열매관찰시기와 열매 성숙시기는 대조구와 CO2 + 온도상승구간 차이가 없었다. 3. 인삼의 줄기길이는 대조구보다 CO2 + 온도상승구에서 길었고, 잎수는 대조구보다 CO2 + 온도상승구에서 많았다. 4. 지하부 생량무게는 대조구와 CO2 + 온도상승구간 차이가 없었다. 5. 광합성은 모두 대조구보다 CO2 + 온도상승구가 높았다. 대조구 내에서는 년도별 광합성이 차이가 있었다. 하지만 CO2 + 온도상승구에는 1년생과 2년생 간 차이가 없었다. 6. 증산률은 대조구와 CO2 + 온도상승구에서 모두 년생간 차이가 있었다. 1년생은 대조구보다 CO2 + 온도상승구가 높았고, 2년생은 대조구와 CO2 + 온도상승구간 차이가 없었다. 7. 수분이용효율은 대조구와 CO2 + 온도상승구에서 모두 1년생과 2년생간 차이가 있었다. 1년생은 대조구와 CO2 + 온도상승구간 차이가 없었고, 2년생은 대조구 보다 CO2 + 온도상승구가 높았다. 이상으로 볼 때 지구온난화는 인삼의 생육과 생리 생태학적 반응에 다소 긍정적인 영향을 준다.