본 연구에서는 환경부 지정 멸종위기 2급 식물로 알려져 있는 한국의 고유종인 선제비꽃을 대상으로 기후변화 조건 에서 수분, 유기물, 광을 처리하였을 때 각 환경에서 두 종의 생육 반응에 대한 변화를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 온실을 CO2를 공급한 처리구와 공급하지 않은 대조구로 나누었다. 그리고 두 구역 내에 각각 수분을 100%, 90%, 70%, 50%, 30%로 처리한 수분 구배, 유기물을 20%, 15%, 10%, 5%, 0%로 처리한 유기물 구배, 그리고 광을 100%, 70%, 30% 로 처리한 광 구배를 설정하고 각 환경에서 2014 년 9월부터 2015년 8월까지 재배하였다. 그 결과, 선제비꽃 의 잎 수는 수분 구배의 경우, CO2 를 처리하였을 때 100% 와 30%에서 가장 많았다. 사망율은 수분 90%, 질소 10%와 질소 20%일 때 가장 높았다. 지상부 길이는 처리구에서 더 길었으며, 잎수는 대조구에서 더 많았다. 수분은 잎수보다 는 지상부 길이에 더 많은 영향을 주었다. 선제비꽃은 지구 온난화가 되면 지금보다 낮은 광에서 더 잘 자랄것이다. 이 결과 앞으로 지구온난화로 인해 CO2 농도와 온도가 더 올 라가면, 각 환경요인에 따른 반응이 크게 달라질 것이다. 선제비꽃의 지상부 길이는 길어지지만 잎수는 줄어들어 광 합성에 부정적 영향을 끼칠 것으로 판단된다. 또한 환경조 건에 큰 영향을 받는 멸종위기종인 선제비꽃은 변화하는 기후조건에 대비해 대한 많은 연구가 필요하다.

본 연구에서는 환경부 지정 멸종위기 2급 식물로 알려져 있는 한국의 고유종인 선제비꽃을 대상으로 기후변화 조건 에서 수분, 유기물, 광을 처리하였을 때 각 환경에서 두 종의 생육 반응에 대한 변화를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 온실을 CO2를 공급한 처리구와 공급하지 않은 대조구로 나누었다. 그리고 두 구역 내에 각각 수분을 100%, 90%, 70%, 50%, 30%로 처리한 수분구배, 유기물을 20%, 15%, 10%, 5%, 0%로 처리한 유기물구배, 그리고 광을 100%, 70%, 30% 로 처리한 광 구배를 설정하고 각 환경에서 2014 년 9월부터 2015년 6월까지 재배하였다. 그 결과, 선제비꽃 의 잎 수는 수분구배의 경우, CO2를 처리하였을 때 100%와 30%에서 가장 많았다. 고사율은 대조구에서 수분 90% 유 기물 10%, 20%, 광 20%, 70%에서, 처리구에서는 수분 70%, 90% 유기물 0%, 5%, 10%, 20%, 광100%에서 가장 높았다. 이 결과는 지구온난화가 가속화 될 경우, 선제비꽃 의 경우 수분의 양에 따라 생육반응이 크게 변할 수 있을 것으로 판단된다. 게다가 수분과 유기물을 처리하였을 때는 선제비꽃이 처리구에서 더 많이 고사하였으나 광을 처리하 였을 때는 감소하여, 기후변화가 지속될 경우 수분이 충분 히 공급되는 수환경에서 광량이 낮아질수록 더 잘 생존할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 외국에서 국내로 도입한 외래종인 종지나 물을 대상으로 기후변화 조건에서 수분, 유기물, 광을 처리 하여 이에 따른 생육 반응에 대한 변화를 알아보고자 하였 다. 이를 위하여 온실을 CO2를 공급한 처리구와 공급하지 않은 대조구로 나누었다. 그리고 두 구역 내에 각각 수분을 100%, 90%, 70%, 50%, 30%로 처리한 수분구배, 유기물을 20%, 15%, 10%, 5%, 0%로 처리한 유기물구배, 그리고 광을 100%, 70%, 30% 로 처리한 광 구배를 설정하고 각 환경에서 2014년 9월부터 2015년 6월까지 재배하였다. 그 결과 종지나물의 잎 수는 대조구 광 구배의 경우, 30%에서 가장 높았다. 개화율은 처리구 수분90%, 유기물 5%, 20%, 광 70%에서, 대조구에서는 수분 70%, 유기물 0%, 15%, 광 100%에서 가장 높았다. 고사율은 대조구에서 수분 30%, 유기물 0%, 5%, 15%, 광 100%에서, 처리구에서는 수분 30%, 유기물 20%, 광 100%에서 가장 높았다. 발아한 종지 나물의 유식물 수는 대조구에서 367개체, 처리구에서 585 개체였다. 이 결과를 종합해 보면, 종지나물의 잎 수는 대조 구에서 광이 낮아질수록 더 많았으나 처리구에서는 차이가 나타나지 않았으며, 지상부 높이는 각 구배에서 대조구와 처리구 모두 유사한 증감 패턴을 보였다. 또한 번식생태학 적 반응을 살펴보면 대조구가 처리구보다 꽃도 더 많이 피 고 종자도 더 많이 생산하는 것으로 나타났다. 그러나 종자 발아는 처리구가 대조구보다 더 활발히 일어났다. 환경구배 별로, 수분과 유기물의 처리는 종지나물의 생육반응 및 번 식생태학적 반응에 영향을 주지 않았으나 광을 달리 처리하 였을 때는 크게 영향을 미치는 것으로 보인다. 이러한 자료 는 한반도 내 기후변화가 지속적으로 일어날 경우, 국내 외 래종의 생태적 지위 변화에 대응하기 위한 기초자료로 이용 할 수 있을 것으로 예측된다.

본 연구는 수분과 유기물이 멸종위기종 큰바늘꽃 (Epilobium hirsutum L.)의 대체서식지 조성을 위한 기초자 료를 얻기 위해 생육시킨 후, 그 결과를 비교하였다. 야외에 서 토양수분(250ml(M250), 500ml(M500), 750ml(M750), 1000ml(M1000))과 토양영양소(0%(N0), 7%(N7), 14%(N14), 21%(N21)) 구배를 처리하여 생육과 번식반응을 측정하였 다. 그 결과, 토양수분구배에서 지상부길이(cm), 잎 폭길이 (cm) 그리고 잎 몸길이(cm)는 M1000에서 가장 길었다. 잎 수(ea)는 M750과 M1000에서 가장 많았고, 꽃봉오리수(ea) 와 꽃 수(ea)는 M750에서 가장 많았다. 포복경수(ea), 낙화 수(ea) 그리고 꽃대길이(cm)는 M500, M750 그리고 M1000에서 가장 길었다. 토양영양소 구배에서 지상부길이 (cm)는 N14와 N21에서 가장 길었고, 잎폭길이(cm)와 잎몸 길이(cm)는 모든 구배에서 차이가 없었다. 잎 수(ea)는 N7 와 N14, 꽃봉오리수(ea), 꽃수(ea) 그리고 낙화수(ea)는 N21에서 가장 많았다. 포복경수(ea)는 N7와 N14에서 가장 많았고, 꽃대길이(cm)는 N14에서 가장 길었다. 이를 종합 해 보면 수분과 영양소가 증가할수록 생육과 번식반응이 더 많아지는 것으로 보아, 큰바늘꽃을 복원하기 위해 초기 대체서식지 조성을 할 때 토양영양소를 충분히 공급해야 하고, 하천변과 같이 수분이 풍부한 곳을 선정해야 할 것이 라 판단된다.

본 연구는 지구온난화와 식물 생장의 제한요소로 알려져 있는 질소가 단양쑥부쟁이의 생육에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 지구온난화 조건하에서 질소의 농도를 다르 게 처리하여 생육시킨 후 그 결과를 비교하였다. 이를 위하 여 온실을 두 구획으로 나누고, 한 곳은 CO2를 처리하지 않은 대조구로, 다른 한 곳은 CO2를 처리한 처리구로 설정 하였다. 대조구는 대기 중 CO2 농도와 온도를 그대로 반영 하였고, 처리구는 대조구보다 CO2 농도와 온도를 더 높게 상승시켰다. 그 후, 대조구와 처리구 내에서 각각 개체수(1, 2, 3 개체)와 질소량(0, 2, 20g)을 다르게 처리하여 지상부, 잎 폭 그리고 잎 길이에 차이를 비교하였다. 그 결과 개체수 가 하나 이거나 두 개일때, 대조구와 처리구 모두 질소량이 증가할 수록 줄기길이, 잎 길이 그리고 잎 폭 모두 좁아졌다. 개체수가 세 개일 때, 질소량이 증가할 수록 대조구는 줄기 길이가 낮아졌고, 처리구는 줄기길이, 잎 길이 그리고 잎 폭 모두 짧아졌다. 일반적으로 단양쑥부쟁이는 하천변에서 군락을 이루어 서식하는 것으로 알려져 있는데, 이 결과는 지구온난화는 거의 영향이 없고, 하천 오염이 심해질 경우 단양쑥부쟁이의 생육에 피해를 입힐 수 있을 것으로 판단된 다.

본 연구는 기후 변화와 토양 내 질소가 은단풍과 족제비 싸리의 생장에 어떻게 영향을 미치는지 알아보는 것에 목적 을 두었다. 환경구배는 야외환경인 대조구와 대조구 보다 온도를 상승시킨 온도처리구 그리고 CO2 농도와 온도를 상승시킨 기후변화처리구로 나누었다. 각 환경 내에서 질소 구배는 은단풍에 질소비료를 0g,2g,20g(N1,N2,N3)처리하였 고 족제비싸리는 0g,1g,5g(n1,n2,n3) 처리한 후, 신지 (current branch)의 길이와 직경 그리고 잎의 길이와 폭을 측정 하였다. 그 결과, 환경에 따른 영향은 은단풍의 경우 N1일 때 잎의 길이와 폭이 온도처리구에서 가장 잘 자랐으 며, N2일 때는 모든 측정항목이 온도처리구에서 잘 자랐으 며, N3일 때는 신지의 직경이 대조구에서 가장 잘 자랐다. 족제비싸리의 경우 환경에 따른 영향을 받지 않았다. 질소 에 따른 영향을 확인한 결과 은단풍은 온도처리구와 기후변 화 처리구에서 영향을 받지 않았으나 대조구에서 N3의 신 지 길이가 가장 잘 자랐으며, 족제비싸리의 경우 질소 농도 에 따른 차이 없었다. 결과적으로, 은단풍은 현재 환경보다 온도가 상승되거나 토양 내 어느 정도 질소가 있을 경우 잘 자랄 것으로 예측되나, 족제비싸리는 기후변화와 토양 내 질소에 따른 생육의 차이가 나타나지 않을 것으로 판단 된다.

본 연구에서는 광량에 따른 생태계 교란종인 단풍잎돼지 풀(Ambrosia trifida L.)의 생리생태학적 반응을 연구하고 자 하였다. 이를 위해, 공주대학교 학교 내 단풍잎돼지풀이 우점한 두 지역(T1, T2)을 선정하였고, 각 지역 내에서 광량 이 많은 곳(L)과 적은 곳(S)에서 서식하는 단풍잎돼지풀의 지상부 높이, 잎 수, 잎 폭, 잎 길이 등의 생육반응과 광합성 률, 증산률, 기공전도도, 수분이용효율, 엽록소함량, 엽록소 형광 등의 생리적 반응을 측정하였다. 그 결과, 단풍잎돼지 풀의 지상부높이, 잎 수, 잎 폭, 잎 길이는 광량이 가장 많거 나 적은 곳에서 측정값이 가장 높게 나타났다. 생리적 반응 에서, 광합성률, 증산률 그리고 기공전도도는 광량이 많을 수록 그 값이 증가하였으나 수분이용효율과 엽록소함량은 비교적 광이 높은 T1-S에서 낮았다. 엽록소형광에서, 최소 엽록소형광값(Fo)과 최대엽록소형광(Fm)의 경우 광이 높 은 T1-L과 T1-S에서 낮았으며 광계Ⅱ의 광화학적 요율을 의미하는 Fv/Fm값은 T1-L에서 가장 낮았다. 상관분석 결 과, 생육반응은 광량에 직접적인 영향은 받지 않으나 광합 성 반응을 통한 간접적인 영향을 받는 것으로 판단된다. 이 를 종합해 보면, 단풍잎돼지풀의 잎 수와 함께 잎 폭, 잎 길이는 지상부 높이가 높을수록 길어지는 경향을 보였으며 이는 수분이용효율의 증감패턴과 유사한 것으로 보아 수분 이용효율의 영향 때문으로 보이며 이는 광량에 따른 광합성 률과 증산률의 변화에 의해 간접적으로 영향을 받기 때문으 로 판단된다

본 연구에서는 완전 기생식물인 미국실새삼(Cuscuta pentagona Engelm)의 기초생태를 연구하여 외래종 식물을 제어하는 방법과 미국실새삼이 더 선호하는 식물이 무엇인 지를 알아보고자 하였다. 미국실새삼이 선호하는 식물을 알 아보기 위해 13목 19과 36종에 미국실새삼을 기생시켜 보 았다. 그 결과, 단풍잎돼지풀과 그 외 식물들의 생육은 통계 적 차이가 나타나지 않았다. 또한 단풍잎돼지풀에서 미국실 새삼이 기생하지 않은 개체를 확인하여 미국실새삼의 기생 유무에 따른 단풍잎돼지풀의 생육 상태를 비교했을 때, 미 국실새삼의 기생 유무에 따른 생육 차이는 나타나지 않았 다. 미국실새삼이 선호하는 식물을 확인해 보았을 때, 미국 실새삼은 다른 식물들 보다 단풍잎돼지풀에 더 많이 기생한 다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 미국실새삼이 단풍잎 돼지풀에 기생하여 열매를 맺을 때와 울산도깨비바늘에 기 생하여 열매를 맺을 때, 각각 열매와 종자의 수와 무게를 측정해보았다. 그 결과 미국실새삼은 기생하는 식물의 종류 에 따라서는 열매와 종자의 수 또는 무게가 통계적으로 차 이가 없다는 것을 확인할 수 있었다. 이번 실험을 통해서 미국실새삼은 숙주식물로 외래종인 단풍잎돼지풀을 더 선 호하는 것으로 보였고, 미국실새삼으로 외래종을 제어하기 위해서는 후속 연구가 더 필요할 것으로 보인다.

□ 특성화 사업단의 교육비전과 목표 ○ 사업단 교육비전은 “국가 지역사회의 안전 녹색경제 발전에 기여“에 있음 ○ 교육목표는 “기후변화관련 기본 응용 교육과 현장훈 련을 통한 관련분야 융합 지식을 갖춘 전문 인재 양성“임 ○ 주요 추진전략은 “교육시스템의 혁신”에 있음 □ 특성화 사업단 지원 및 육성 전략 ○ 3개의 사업부(기획부/행정부, 사업부, 국제/산학협력 부)와 사업단 운영·자문을 지원하는 2개의 위원회(운영위원 회, 외부 자문ㆍ평가 위원회)로 구성

본 연구에서는 황소개구리 서식지 내에서 토종어류를 이 용하여 습지생태계에 심각한 영향을 미치는 황소개구리의 제어 방법을 연구하기 위해 진행되었다. 연구기간은 2013 년 9월부터 2015년 3월까지로, 2013년 9월에 토종어류인 끄리, 메기, 동자개 그리고 가물치를 선정하여 황소개구리 올챙이 섭식연구를 진행하였다. 그후 10월에 황소개구리 서 식처에 토종어류를 도입하였으며, 2015년 1월부터 3월까지 토종어류를 도입한 서식처와 도입하지 않은 서식처를 모니 터링하여 동물상의 변화를 비교하였다. 섭식 실험은 각각의 토종어류를 1마리씩 수조에 넣고, 각 수조에 올챙이를 10마 리씩 넣은 후 6일 동안 올챙이 수의 변화를 관찰하였다. 그 결과, 가물치가 가장 많이 황소개구리의 올챙이를 먹은 것으로 나타났다. 이에 반해, 끄리는 황소개구리 올챙이를 전혀 먹지 않았다. 그 후, 가장 많은 올챙이를 먹은 가물치를 충남지역 내에 위치하고 있는 정체성 습지인 오덕지에 도입 하였다. 2015년에 오덕지와 가물치가 도입되지 않은 습지 인 텃골소류지에 통발을 각각 5개씩 설치하여 동물상의 변 화를 비교한 결과, 오덕지와 텃골소류지에서 출현한 총 종 수는 각각 12종과 8종으로 오덕지가 많았으며, 오덕지는 황소개구리의 올챙이의 비율이 높은 반면 텃골소류지는 올 챙이가 거의 잡히지 않아 성체의 비율이 매우 높았다. 또한 오덕지의 황소개구리 성체는 무게가 200g인 매우 무거운 개체도 관찰되었으나 텃골소류지에서는 무게가 40±7.27g 정도로 작은 개체만 출현하였다. 서식지 면적당 출현한 황 소개구리의 수는 텃골소류지가 오덕지보다 더 많았다. 이를 종합해 보면 토종어류인 가물치를 황소개구리 서식처에 도 입할 경우, 황소개구리의 개체 수 경감 및 서식지 내 종 다양성도 높아질 것으로 판단된다.

두꺼비(Bufo bufo gaugauizans)는 무미목(Anura) 두꺼 비과(Bufonidae) 두꺼비속(Bufo)의 양서류로, 국내에 두 꺼비속은 두꺼비(Bufo gargarizans)와 물두꺼비(Bufo stejnegeri) 2종이 있음. 과거에 두꺼비(Bufo bufo gaugauizans) 는 전국적으로 많은 개체가 널리 분포하고 있었으 나, 급격한 산업화로 인한 서식지개발, 기후변화, 도로건 설로 인한 로드킬 등으로 인하여 지속적으로 개체수가 감소하고 있음. 특히, 본 연구지역인 동정호일대는 섬진 강과 인접하는 하류 유역에 비교적 넓은 범람원을 형성 하고 있으며, 현재는 농경지로 개간된 상태이지만 과거 에는 동정호를 비롯해 여러 개의 배후습지들이 발달한 지역임. 따라서 두꺼비를 비롯한 다양한 양서․파충류들 의 서식지 및 산란지로 이용되고 있음. 그러나 2011년 두꺼비산란지 중 한 곳인 봉대전의 하천정비 공사가 완 료됨으로 인해 두꺼비 서식지 환경이 급격하게 변화됨. 또한 2012년에는 주변산지에서 동정호 일대로 산란을 위 해 이동하던 중 지방도 1003호선에서 110여 개체가 로드 킬을 당함. 따라서 본 두꺼비서식지를 보호하고 개체군 을 안정적으로 관리하기 위한 방안을 모색하고자 2013년 3월에서 2015년 3월까지 두꺼비 서식지의 생물상, 두꺼 비의 산란 및 이동, 로드킬 현황을 조사하였다. 생물상 조사결과 식물상은 총 32목 58과 195종이 확인되었으며, 동정호지역 137종, 봉대천 64종 황버들 군락 62종, 농경 지 53종, 산림 26종의 순으로 조사됨. 식생조사결과 동정 호 수역 내부 및 전이지대는 마름, 갈대, 이삭사초, 줄, 여뀌 등이 군락을 형성하고, 동정호 사면부 및 육역으로 는 망초, 튤림, 환삼덩굴, 며느리배꼽, 돌콩, 강아지풀, 코 스모스가 군락을 형성함. 왕버들군락은 정수식물로 갈 대, 줄, 꽃창포군락, 습생식물로 이삭사초, 여뀌, 나도겨 풀 군락, 부엽식물로 노랑어리연꽃, 마름 군락, 부유식물 로 개구리밥, 좀개구리밥 군락, 침수식물로 붕어마름 군 락 등이 확인됨. 포유류는 총 2목 4과 4종이 관찰되었으 며, 법정보호종은 수달, 삵 2종이 확인됨. 조류는 총 10목 22과 32종이 관찰되었으며, 법정보호종은 황조롱이, 솔 부엉이, 소쩍새 3종이 확인됨. 양서․파충류는 양서강 총 2목 4과 9종, 파충강 총 2목 4과 5종이 관찰되었으며, 법 정보호종은 남생이, 금개구리 2종, 생태계교란야생생물 은 황소개구리 1종이 확인됨. 담수어류는 총 3목 5과 7종 이 관찰됨. 법정보호종은 출연하지 않았으며, 생태계교 란야생생물은 블루길 1종이 확인됨. 저서성대형무척추 동물은 총 4강 8목 17과 20종이 관찰되었으며, 왕버들 군락 내 수생생물의 주요 먹이원은 물벼룩류와 종자벌레 등으로 확인됨. 두꺼비의 산란 및 이동을 확인한 결과 매년 3월~4월에 왕버들 군락 내 웅덩이에서 수십만 개체 의 유생이 관찰되고 있으며, 두꺼비는 동정호일대의 남 서측 구릉성 산림과 왕버들 군락을 이동하며, 서식․산란 하는 것으로 판단됨. 한편, 지방도 1003호선 일대에서는 2012년 이후 로드킬은 확인되지 않았음.

본 연구는 수변식생을 이용하여 정해진 조사지점에서 생 물학적 질의 평가, 생물학적 질의 시간적, 공간적 변동파악 및 환경적 교란으로부터 발생되는 영향평가를 통한 하천 수생태계 건강성 평가를 목적으로 실험하였다. 조사 시기는 정확한 식물종 동정을 위해 대부분의 하천식생이 나타나는 식생번성기인 6∼9월에 수행하였다. 그 결과, 금강 대권역 에서 출현한 수변식물은 총 97과 289속 103종 2아종 34변 종 3품종 442분류군이 출현하였다. 수계별 총 출현 종수는 금강 수계에서 349종으로 가장 많았으며, 만경강 수계에서 192종으로 가장 적었다. 금강 대권역에서 출현한 식물군락 은 총 118개였다. 수계별 출현 식물군락 수는 금강 수계에 서 86개로 가장 많았으며, 동진강 수계에서 27개로 가장 적었다. 수변식생지수(RVI)는 각 조사지졈별 일년생초본 우점면적 비율(HAA), 외래종 우점면적 비율(EA), 습지식 물 균등도(WTD), 버드나무속 및 물푸레나무속 우점면적 비율(SalFraA), 내성종 출현종수 비율(ToSC) 그리고 식생 단면 안정성(BTI) 총 6개의 평가요소의 평가값을 “0”, “1”, “3”, “5”로 구분하여 평가한 후 각 평가 점수의 총합에 10/3 을 곱하여 100점 만점으로 계산하였다. 수변식생 평가등급 은 4단계로 구분였는데 수변식생지수(RVI)가 65<RVI≦ 100일 경우 ‘최상(A등급)’, 40<RVI≦65은 ‘양호(B등급)’, 15<RVI≦40은 ‘보통(C등급)’ 그리고 0≦RVI≦15일 경우 ‘불량(D등급)’으로 평가하였다. 금강 대권역의 수변식생지 수(RVI)는 40.3이었으며 수계별 수변식생지수는 삽교천 수 계가 42.1로 가장 높았고, 만경강 수계가 평균 33.9로 가장 낮게 평가되었다. 금강 대권역 170개 조사구간 중 ‘최상(A 등급)’이 10개 구간(5.9%), ‘양호(B등급)’ 68개 구간 (40.0%), ‘보통(C등급)’ 86개 구간(50.6%), ‘불량(D등급)’ 6개 구간으로 평가되었다. 그 중, 충청남도 예산군 대흥면 지곡리(G136) 구간에서 80.0‘최상(A등급)’으로 가장 높게 평가되었다. 이는 내성종과 외래종 우점면적 비율이 낮게 나타난 반면 버드나무속 및 물푸레나무속 우점면적 비율이 높게 나타났기 때문으로 판단된다. 반면, 충청북도 옥천군 동이면 우산리(G027), 충청북도 청주시 송정동(G069) 그리 고 충청남도 공주시 탄천면 분강리(G081)에서는 3.3‘불량 (D등급)’으로 가장 낮게 나타났다. 이는 하천 정비공사로 인해 제내지의 인위적 간섭이 높아 수변식생에 식물군락이 없으며, 일년생 초본 및 외래종 우점면적 비율이 높게 나타 났기 때문으로 판단된다.

자연형 하천으로의 생태복원을 위한 기초자료로 사용하 고자 인간의 간섭에 의한 훼손이 거의 없거나 적은 10개의 자연하천을 군집생태학적 방법으로 조사하여 통계적으로 분석하였다. 그 결과 신갈나무군락과 소나무군락, 사시나무 군락, 굴참나무군락, 산벚나무군락 등 총 29개의 식물군락 으로 확인되었고, 하천식생은 계곡‧계반림과 하변림으로 나 누어졌다. 계곡‧계반림은 경사가 급하고 물에 의한 영향이 적어 경목 림이 우점하였고, 하변 연목림은 버드나무류로 나타났다. 하 천 선택시 자연성이 기준이 되어 인간의 간섭이 많은 하류보 다 중‧상류에 위치한 조사지가 많았고, 그에 따라 출현군락의 92%(44 plot)는 경목림이었고, 8%(4 plot)는 연목림이었다. 전층을 이용한 PCA 분석에서는 신갈나무군락 그룹과 산벚나무군락 그룹, 소나무군락 그룹, 산벚나무군락과 소나무군락 혼합 그룹, 기타군락 그룹으로 크게 5개의 그룹으로 나누어졌다. 교목층을 이용한 PCA 분석은 신 갈나무군락 그룹, 산벚나무군락 그룹, 기타군락 그룹으 로 크게 3개의 그룹으로 나누어졌다. 하천변에 출현한 식물군락은 경목림과 연목림으로 나 누어졌으며, 이를 통해 하천제방권 및 고수위권은 신갈 나무, 소나무, 사시나무, 굴참나무와 산벚나무 등의 종을 식재하는 것이 적합하고, 고수부지권 및 저수위권은 버 드나무속 식물을 식재될 목본에 따른 초본의 선택은 통 계분석에서 높은 빈도로

본 연구는 특용작물인 인삼을 대상으로 식물공장에서의 LED 광원, Hertz와 Duty비에 따른 생리·생태학적 반응을 알아보고자 하였다. 본 실험에서는 LED 시스템을 이용하 여 광원의 종류를 단색의 적색광, 청생광, 백색광, 황색광, 원적색광 그리고 적색+청색 혼합광, 적색+청색+백색 혼합 광, 적색+원적색 혼합광으로 총 16개의 구배로 구성하였다. 적색+청색 혼합광은 Hertz를 각각 20, 60, 180, 540, 1620, 4860Hz로 처리하였고 적색+청색+백색 혼합광은 Hertz를 각각 60, 180, 540, 1620Hz로 처리하여, 이 실험을 각각 Duty비 30%, 50%, 70%로 총 3번의 실험을 진행하였다. 실험 결과, 인삼의 광합성률은 Duty비 30%일 때 적색+ 청색 혼합광의 20Hz에서 가장 높았고, Duty비 50%일 때 적색+청색 혼합광의 60Hz에서 가장 높았으며, Duty비 70%일 때 적색+청색 혼합광과 적색+청색+백색 혼합광의 60Hz에서 높았다. 인삼의 증산률은 Duty비 30%일 때 적색 +청색 혼합광의 20Hz에서 가장 높았고, Duty비 50%일 때 백색광의 180Hz에서 가장 높았으며, Duty비 70%일 때 청 색광과 백생광의 180Hz가 높았고 적색+청색 혼합광의 20Hz와 540Hz, 적색+청색+청색 혼합광의 60Hz가 높았다. 인삼의 수분이용효율은 Duty비 30%일 때 적색+청색 혼합 광의 180Hz에서 가장 높았고, Duty비 50%일 때 적색+청색 혼합광의 60Hz에서 가장 높았으며, Duty비 70%일 때 황색 광의 180Hz가 높았고 적색+청색 혼합광과 적색+청색+백 색 혼합광의 1620Hz에서 가장 높았다. 위의 결과를 종합적으로 보았을 때 인삼을 식물공장의 LED광 조건으로 재배할 경우 Duty비 50%에서 가장 경제 적인 생산에 최적으로 판단된다.

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.

열대와 아열대 지역에서는 모기로 인한 질병이 상습적으 로 전파되고 있다. 하지만 최근 기후변화로 인해 말라리아, 뎅구열, 황열병 등의 분포 지역이 열대와 아열대를 넘어 확 산되고 있는데, 이 질병들은 모기를 통해 인간에게 전파된 다. 오랫동안 이러한 질병 및 가려움을 유발하는 모기의 수를 줄이기 위해 퇴치기구, 식물의 추출물, 자생어류, 파장, 살충 제 등에 대한 연구가 꾸준히 이루어지고 있다. 본 실험에서 는 모기 유충인 장구벌레를 생태학적으로 제어하기 위해 자연 상태와 유사한 인공수조 34개에서 식물의 피도와 높이 를 다양하게 조합하여 모기 유충의 수를 관찰하였다. 각 수 조에서 뜰채로 1회 3번씩 채집된 장구벌레의 수를 기록하였 으며 3회 반복하였다. 장구벌레의 수는 식물의 피도가 41~60%인 지점에서 평균 2.26마리로 가장 많았고, 식물체 높이가 0~9cm인 곳에서 0.85마리로 가장 많았다. 본 연구 결과 식물의 피도가 60%이상이거나 높이가 10cm 이상인 곳에서는 장구벌레가 발견되지 않았다.

최근에 지구는 CO2 농도가 급격히 증가하고 기온을 빠르 게 상승시키고 있으며, 근년에 들어 상승이 가속화되고 있 다. 인위적으로 발생하는 CO2 농도의 증가는 지구온난화의 가장 큰 원인이다. 대기 중 CO2 농도는 산업화 이전에 약 280ppm 이었으나, 2009년에는 약 385ppm으로 산업화 이 전에 비해 38% 증가하였다. IPCC에서 예측한 SRES 시나 리오 중 B1 시나리오에 따르면 2100년에는 대기 중 CO2 농도가 약 550ppm, 지구의 평균 표면온도가 약 2℃ 증가한 다고 예측하고 있다. 식물 생육에서 중요하게 생각되는 환 경요인은 광, 수분 및 영양소이며, 기후변화도 식물의 생육 및 생태적 지위에 영향을 미친다. 또한, 식물마다 종 특이성 을 갖고 있기 때문에 CO2 농도와 온도에 따른 식물의 생장 특성의 영향은 다양하며 복합적으로 이루어진다. 지구온난화에 따른 식물의 생육반응 연구와 생태적 지위 에 관한 연구는 국내․외를 포함하여 소수에 불과하며, 특히 지구 온난화 조건에서 식물의 여러 가지 형질을 이용한 생 육반응 분석과 생태적 지위에 관한 연구는 찾아보기 힘든 실정이다. 따라서, 본 연구는 상승된 CO2 농도와 온도가 낙엽성 주요 우점종 중 상수리나무, 굴참나무 및 졸참나무 의 생육 및 생태적 지위에 어떠한 영향을 미치는지 알아보 기 위해 기후변화(지구온난화) 조건을 유지시켜 생육시킨 후 그 결과를 상호 비교하였다. 대조구는 대기 중의 CO2 농도를 그대로 반영하였고, 온난화처리구는 대조구보다 CO2 농도는 약 1.6배, 온도는 2.2℃ 상승시켜 기후변화 예 측 시나리오 중 B1 시나리오와 유사하게 처리하였다. 참나무 3종의 생육반응 결과, 상수리나무와 굴참나무는 온난화처리구에서 수분이나 영양소 환경보다 광 환경에서생육반응의 차이가 컸고, 낮은 광 환경에서 더욱 크게 반응 하였다. 졸참나무는 광, 수분 및 영양소 환경에서 생육반응 의 차이가 크지 않았다. 생태적 지위폭 결과, 상수리나무는 대조구보다 온난화처리구의 광 구배에서 넓어졌고, 수분 및 영양소 구배에서는 좁아졌다. 굴참나무는 대조구보다 온난화처리구의 광, 수분 및 영양소 구배에서 좁아졌다. 졸참나무는 대조구보다 온난화처리구의 광 구배에서 넓어 졌고 수분과 영양소 구배에서는 좁아졌다. 생태적 지위 중 복역 계산결과, 상수리나무와 굴참나무는 대조구보다 온난 화처리구의 광 구배에서 넓어졌고, 수분과 영양소 구배에 서는 좁아졌다. 이러한 결과로 두 종은 광 환경에 대한 경쟁 이 심해지고, 수분과 영양소 환경에 대한 경쟁이 약해질 것으로 판단된다. 상수리나무와 졸참나무는 대조구보다 온 난화처리의 광, 수분 및 영양소 구배에서 좁아졌다. 이러한 결과로 두 종은 광, 수분 및 영양소 환경에 대한 경쟁이 약해질 것으로 판단된다. 굴참나무와 졸참나무는 대조구보 다 온난화처리구의 광과 수분 구배에서 좁아졌고, 영양소 구배에서 넓어졌다. 이러한 결과로 두 종은 광과 수분 환경 에 대한 경쟁이 약해지고, 영양소 환경에 대한 경쟁이 심해 질 것으로 판단된다. PCA 분석에 의하면, 대조구와 비교하 여 온난화처리구에서 상수리나무와 굴참나무가 더욱 가까 이 배열하였고, 졸참나무는 상수리나무와 굴참나무로부터 멀리 배열하였다. 이상의 결과로 볼 때 지구온난화가 진행되면 상수리나무와 굴참나무는 유사한 생태적 지위를 가지고 있어 경쟁이 더욱 심해질 것이며, 졸참나무는 지구온난화가 진행되어도 상수리나무 및 굴참나무와는 경쟁이 심하지 않을 것으로 예상된다.

모기의 유충인 장구벌레를 식물의 피도와 식물높이를 이 용하여 효율적으로 줄일 수 있는 방법을 알아보았다. 자연 상태와 유사한 인공수조 34개에서 식생 피도와 높이에 따른 장구벌레 개체수를 측정하였다. 피도가 30% 이하인 수조 13개에서 평균 2.21마리로 매우 많았고, 피도가 30~60%인 수조 10개에서는 평균 0.6마리로 적게 관찰되었다. 70%이 상인 수조 11개에서는 관찰되지 않았다. 피도가 0일 때 평 균 15.67마리로 가장 높은 개체수를 보였다. 식물 높이에 따른 장구벌레는 식물이 없거나 수면만 덮는 0.1㎝에서 평 균1.43마리를 관찰했고, 식물 높이가 1㎝ 이상인 수조는 평 균 0.61마리로 장구벌레의 개체수가 매우 적었다.

지구온난화 조건에 따른 단양쑥부쟁이(Aster altaicus var. uchiyamae)의 생태적 반응을 알아보기 위해 2012년 5월부터 2012년 11월까지 실험하였다. 유리온실 안을 두 구획으로 나눠 대조구(온도 약 2℃상승, CO₂농도 약 340ppm) 와 온난화 처리구(온도 약 3.5℃상승, CO₂농도 약 470ppm)로 나누었다. 그리고 각각 유기물(0%, 1%, 5%, 10%)과 수분(100ml, 300ml, 500ml, 700ml)을 4구배씩 처 리하여 양묘하였다. 그 후 2년생 단양쑥부쟁이를 수확하여 지상부 길이, 줄기 두께, 줄기 무게, 잎 수, 잎 무게, 지하부 길이, 지하부 무게, 종자 수와 종자 무게를 측정하였다. 유기 물에 대한 생태적 지위폭은 대조구에서 0.943, 온난화 처리 구에서 0.924였다. 수분에 대한 생태적 지위폭은 대조구에 서 0.954, 온난화처리구에서 0.929였다. 유기물과 수분에 대한 생태적 지위폭 모두 대조구가 온난화 처리구보다 더 넓게 나타났다. 이러한 결과는 지구온난화가 되면 단양쑥부 쟁이는 생태적 지위가 감소함을 의미한다. 2년생으로 알려 져 있는 단양쑥부쟁이가 대조구와 처리구에서 2년째 생식 생장을 하지 않고, 이듬해인 3년째 계속해서 영양생장을 하 고 있는 개체들이 관찰되었다. 3년생 단양쑥부쟁이 비율은 온난화처리구(58.5%)에서 대조구(38.0%)보다 높았다. 3년 생 단양쑥부쟁이의 비율은 대조구에서 유기물이 많을수록 높게 나타났다. 그러나 온난화처리구에서는 대조구의 결과 와는 다르게 유기물 함량이 많을 때 그 비율은 가장 낮았다. 수분 구배 처리에서는 유기물 구배 처리의 결과와는 다르게 수분이 가장 많은 조건에서 비율이 가장 높거나(69%,온난 화처리구), 가장 낮았다(30.8%,대조구).

The light treatments were composed of red, blue, white, far-red, red+far-red, red+blue, red+blue+white LEDs and duty ratio(%) of mixed light red+blue (100, 95, 90, 85, 80, 75), red+blue+white (100, 85, 70). The following results were obtained in different LED light sources treatment: Red leaf lettuce’s leaf number were the most under white LED. Leaf size was the highest under red+blue LEDs and shoot length was the longest under red+far-red LEDs. Shoot were the heaviest under red LED. Blue leaf lettuce’s leaf number and shoot length were high under all light treatment except far-red LED. Each vertical and width length of leaves were the longest under red+blue LEDs, white LED. Leaf number of red leaf lettuce were more in 85%-100% duty ratio than in 75, 80% duty ratio and leaf size was highest in 100% duty ratio under the mixed light red+blue LEDs. Shoot length was the highest in 90% duty ratio. Blue leaf lettuce’s leaf number and shoot length showed no difference in LED light treatment. Leaf size was the highest in each 100, 95%. Shoot and root biomass were highest in 95%. Shoot length of red leaf lettuce was the highest in 70% duty ratio nunder the mixed light of red+blue+white. The others showed no difference in duty ratio. Blue leaf lettuce’s leaf number, shoot length and biomass were the highest in 85% duty ratio. Thus, we can cultivate stably without reference to external factors, if we use appropriate light sources and light quality in closed-type plant factory.