농업생명과학연구 제49권 제6호 (p.101-110)

이산화탄소 농도 및 기온 상승이 현사시나무 삽목묘의 수분생리 특성에 미치는 영향

Effects of Elevated CO2 Concentration and Air Temperature on the Water Physiological Characters of Populus alba × P. glandulosa cutting
키워드 :
기공전도도,기후변화,수분 생리,수분이용효율,지구온난화,Carbon dioxide enrichment,Global warming,Plant water relations,Stomatal conductance,Water use efficiency

초록

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.
This study was conducted to investigate the adaptative characteristics to the water relations of Populus alba×P. glandulosa cuttings in response to elevated CO2 concentration and air temperature. The P. albal×P. glandulosa cuttings were grown in environment controlled growth chambers with two combinations of CO2 concentration and air temperature conditions: (i) 22℃ + CO2 380ppm(control) and (ii) 27℃ + CO2 770ppm(elevated). The hybrid poplars under the elevated treatment showed increase in ratios of shoot to root, compared with those under the control condition. The leaf characters of hybrid poplars under the elevated treatment showed a decrease in the leaf number and area, compared with those under the ambient condition. Also, the hybrid poplars under the elevated treatment maintained lower stomatal conductance and slower transpiration rate. These results indicated that increased stomatal resistance of poplars under the elevated treatment allowed higher water use efficiency. These results suggested that the hybrid poplars under the elevated treatment had adaptive characteristics in water use efficiency and in photosynthetic tissue structures.