최근 정원에 대한 관심이 증가함에 따라 자생 식물을 활용 하기 위한 연구가 진행되고 있다. 참식나무(Neolitsea sericea (Blume) Koidz).는 관상용뿐만 아니라 목재로도 이용할 수 있 다. 따라서 이 연구는 참식나무를 정원 식물 소재로 활용하기 위한 대량 증식 기술 개발을 위하여 종자의 발아 특성과 저장 특성에 대해 알아보고자 진행하였다. 2022년 11월 2일 제주 지역에서 채집한 종자를 실험에 사용하였다. 종자의 내·외부 형태 관찰을 한 결과, 종자가 탈리되는 시점에 배가 완전히 발 달한 형태를 가지고 있기 때문에 형태적휴면(morphological dormancy, MD)이 없음을 확인할 수 있었다. 수분흡수 실험 을 통하여 참식나무 종자는 72시간 이후 40% 정도의 수분흡수 율을 보여 내과피의 불투성에 의한 물리적휴면(PY, physical dormancy)이 없는 것으로 판단하였다. 채종 후 곧바로 무가 온 온실에 파종하면 이듬해 5월에 약 60%가 발아하였다. 저 온습윤처리 0, 2, 4, 8, 12주 후 25/15°C에 배양한 결과 최 종 발아율은 각각 0%, 0%, 21.1%, 32.6%, 34.7%였다. GA3 를 0, 10, 100, 1000mg·L-1 농도로 처리한 후 25/15°C에서 배양한 결과, 최종 발아율은 각각 0, 14.5, 22.7, 42.2%였다. 따라서 본 실험의 결과 8주 이상의 저온 처리 또는 GA3 처리 를 통하여 어느 정도 휴면을 타파시킬 수 있었다. 이러한 결과 를 통하여 종자는 intermediate PD를 가지는 것으로 판단 된다. 일부 발아하지 않은 종자는 deep PD를 가지고 있는 것 으로 판단하였다. 후숙 처리 실험의 결과 4주 만에 수분 함량 이 2% 이하로 감소하였고 종자는 전혀 발아하지 않았다. 따라 서 종자의 저장 특성 중 recalcittrant 특성을 지닌 난저장성 종자로 보인다.

본 연구는 으아리속 6종 종자의 휴면유형을 분류하고 발아 를 위한 조건을 확립하기 위해 수행되었다. 개버무리, 병조희 풀, 자주조희풀, 사위질빵, 대구으아리, 참으아리의 배의 길이 를 측정하였으며 상대적 고온(25/15℃)과 저온(5℃)에서의 발 아양상을 조사하였다. 그리고 명조건과 암조건에서도 발아율 도 조사하였다. 으아리속 6종의 종자는 모두 미숙배를 가지고 있었으며 발아 시기에 배가 133~700% 정도 신장하는 형태적 휴면을 가지고 있었다. 개버무리, 병조희풀, 자주조희풀, 사위 질빵은 광 조건과 관계없이 25/15℃에서 30일 이내에 발아가 이루어져 생리적휴면은 없는 형태적휴면 유형임을 알 수 있었 다. 25/15℃ 고온처리에서 명조건에서 개버무리, 병조희풀, 자주조희풀, 사위질빵의 최종발아율이 각각 88.3, 83.3, 85.0, 75.0%로 높게 나타났다. 하지만 대구으아리와 참으아 리 종자는 30일 이내에 발아가 거의 이루어지지 않았으며 25/15℃에서 100일 이상 배양을 해야 발아가 이루어지는 형 태생리적휴면(MPD)을 가지고 있었다. 25/15℃에서 140일이 경과했을 때 대구으아리와 참으아리의 최종 발아율이 각각 91.7, 80%이었다. 하지만 5℃에서는 대구으아리와 참으아리 종자에서 발아가 전혀 이루어지지 않은 것으로 보아 대구으아 리와 참으아리 종자는 배의 신장과 발아에 상대적 고온을 필요 로 하는 non-deep simple morphophysiological dormancy 를 가지고 있다고 판단된다.

본 연구에서는 한반도에 자생하는 삼수개미자리(Minuartia verna var. coreana)의 자생지 보존 및 신관상식물로서 원예 적 활용을 목적으로 자생지 식생조사 및 종자의 발아특성을 조사하였다. 삼수개미자리는 석회암지대가 오랜 시간에 걸쳐서 풍화된 모래 언덕에 자생하는 것으로 확인되었다. 자생지 주변에는 총 60종의 식물이 자생하고 있었다. 출현한 60종 중 에서 IUCN categoty 기준으로 EN(endangered) 종은 복사 앵도(Prunus choreiana), 솔붓꽃(Iris ruthenica), 동강할미꽃 (Pulsatilla tongkangensis) 3종이었고, VU(Vulnerable)은 백리향 (Thymus quinquecostatus)과 시호(Bupleurum komarovianum), 세잎승마(Cimicifuga heracleifolia var. bifida) 3종, LC(Least concerned)는 지치(Lithospermum erythrorhizon), 참배암차즈 기(Salvia chanryoenica), 금마타리(Patrinia saniculaefolia) 3종 이었다. 한반도 특산식물은 삼수개미자리를 포함하여 복사앵도 (P. choreiana)와 덕우기름나물(Sillaphyton podagraria), 세잎승 마(C. heracleifolia var. bifida), 동강할미꽃(P. tongkangensis) 5종이었다. 삼수개미자리 종자는 완전히 발달된 배를 가지고 있었고, 20/10, 25/15℃에서 각각 53.7, 95.6%의 발아율이 나 타났다. 20/10℃에서 31일차에 41%가 발아하였기 때문에 약 60% 정도는 ‘conditional dormancy’를 가지고 있었다. 광조건 과 암조건에서 각각 90.6, 38.9%가 발아하였기 때문에 땅속에 매몰된 종자의 경우 ‘soil seed bank’를 형성할 가능성을 보여 주었다.

The two main hypotheses that explain why invasive alien plants successfully colonize new environments are: 1) invasive alien plants are functionally different from native plants in a community, and 2) the plants can adapt well to new environments because they are functionally similar to native plants. The present study investigated the functional traits of naturalized alien herbaceous plants and their native neighbors in a riparian park area near the Hapcheon-Changyeong weir along the Nakdong River to determine which of the two hypotheses applied to the study area. According to the results, leaf functional traits, such as leaf area, specific leaf area, leaf thickness, leaf dry matter content, leaf nitrogen content, and leaf carbon content differed between naturalized alien and native plants, which could be attributed to the higher leaf nitrogen contents in naturalized alien plants than in native plants. The high leaf nitrogen contents are associated with high photosynthetic rates, which lead to effective resource use and rapid growth; therefore, naturalized alien plants growing in the study area were considered to have such functional traits. The results of the present study support the hypothesis that the successful establishment of invasive alien plants is attributed to the functional trait differences between invasive and native plants.

본 연구는 환경부 멸종위기야생식물Ⅱ급이자 한반도 고유종인 한라송이풀의 자생지 환경특성과 식물상 을 조사하여 자생지 보전을 위한 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 가야산 자생지는 해발 1,400m의 남 서사면, 한라산 자생지는 해발 1,500m의 남동사면에서 출현하였으며, 두 자생지 모두 상층식생이 전무한 초지대에서 생육하는 것으로 조사되었다. 토양의 이화학성 분석결과 토양 pH는 4.93-6.48, 토양유기물함 량은 4.4-8.1%로 나타났다. 조사구 내 출현식물은 총 27과 40속 43종 8변종 4품종 등 총 55분류군으로 조사되었고 가야산은 25분류군, 한라산은 37분류군이 확인되었다. 한라송이풀은 한반도 내 아고산지역에 잔존하는 북방계성 식물로 현재의 자생지는 주변식물의 피압에 의해 경쟁에서 지속적으로 밀려나 개체수가 급격하게 감소하고 있다. 따라서 자생지 보전 및 복원을 위하여 광도, 온도, 집단의 유전적 평가 등 다양한 인자를 포함한 종합적인 보전생물학적 연구가 요구된다.

국립생물자원관에서는 자체 연구과제인 ‘자생 천적자원 발굴 및 증식 사업’의 일환으로 2017년부터 한국 분포천적자원의 정보를 확인하고 분류학적 정보 및 생물 정보를 확보하여 ‘식물-해충’, ‘곤충-천적’ 관계에 대한 database구축을 수행하고 있다. 이에 한반도 전체 곤충강 중 현재까지 수집된 결과에 대해 보고하고자 한다. 2016년까지국가 생물종 목록 기준 한국에 기록된 관속식물종수는 4,455종, 곤충종수는 16,993종이며, 이 중 445종의 식물을가해하는 736종의 해충정보와 574종의 곤충에 대한 628종의 천적 정보를 확보하였다. 이 중 식물-해충-천적의 삼중관계(tritrophic interaction)가 성립되는 건수는 632건 이었다. 그러나 식물을 가해하는 해충 및 천적 정보가 확보된 분류군은농업해충인 진딧물류에 대부분 편중되어 있어(363종, 63.2%) 좀 더 다양한 분류군에 대한 정보 확보가 추후의과제이다. 본 과제를 통해 앞으로 전 곤충종에 대한 천적정보 확보를 최종 목표로 국가 생물자원의 활용에 근간이되는 자료를 제공할 수 있으리라 기대한다.

DMZ 일원은 자연자원의 보고로 알려져 있으나 일부 지 역에서 자연재해 및 인위적 개발행위에 의해 훼손되고, 생 태성을 고려하지 않은 무분별한 녹화나 식생복구 공사로 인해 외래종의 이입, 도입식생 고사 등으로 생태적 건강성 이 저하되고 있다. 비무장지대(DMZ)는 길이 248km(최근 위성자료 연구에 의하면 약 238km)에 달하며, 총 면적은 약 904㎢이다. 정부는 DMZ의 효과적인 관리를 위해서 군 사분계선에서 10km 내에 민간인통제선을 설정하여 민간인 의 출입을 제한하고 있으며, 그 아래 25km 범위에 속하는 지역들을 접경지역으로 지원, 관리하고 있다. DMZ 일원의 자연환경에 대한 조사 및 연구는 비교적 많이 진행되고 있으나, 그 내용이 생태관광이나 공원조성 등에 머무르고 있고, DMZ의 생태적 가치에 상응하는 복원 계획 및 기술개발은 아직 미흡한 실정이다. 이와 같이 DMZ 일원을 포함한 생태경관보전지역 등에서는 생태적 교란을 방지하면서 현지의 환경 여건에 부합되고, 생태복원의 과정 및 결과를 예측할 수 있는 현장 내 생태복원 기술 개발 및 보급이 필요하다. 따라서 본 연구는 DMZ 일원에 산재해 있는 훼손지를 대상으로 주변의 자생식물을 활용한 생태복원 기술을 개발 하기 위하여 2014년~201년까지 3개년간 진행하였으며, 자 생식물종을 이용한 식생복원기술 개발에 대한 초기 연구 결과를 제시하고자 한다. 식생복원용 종자확보 및 발아력을 조기 검증하기 위한 연구에서는 DMZ 일원에서 산뽕나무 외 21종을 채집하고 정선하여 온도 4-6℃, 상대습도 25-30% 조건으로 저장하였 다. 발아율 측정 전처리로 개쉬땅나무, 벌노랑이, 자귀나무 싸리, 비수리는 침지처리, 억새, 산벚나무, 복장나무는 종피 제거처리, 붉나무는 황산처리후 침지를 통해 발아검증 소요 기간을 앞당길 수 있었다. 또한, 산벚나무는 6일 이내, 벌노 랑이, 억새, 붉나무는 5일 이내, 복장나무, 자귀나무는 4일 이내, 개쉬땅나무, 비수리는 3일 이내, 붉나무는 2일 이내 최종발아율을 확인할 수 있었으며, 이는 종에 따라 최대 20 일 이상 앞당긴 결과하고 할 수 있다. 복원용 자생식물과 동일한 이름의 수입종의 관계를 파악 하기 위한 연구에서 붉나무를 대상으로 중국산 수입종과 국내수집종(양구)의 엽록체 및 45s rDNA 서열을 NGS 분 석을 통해 완성하였으며, 비교분석을 통해 변이지역을 이용 한 다양한 마커를 개발하였다. 단풍나무의 경우, 중국수입 종과 국내수집종(양구)의 엽록체 및 45s rDNA 서열을 NGS 분석을 통해 완성하였으며, 변이지역을 이용한 다양 한 마커를 개발하였다. DMZ 일원에서 확보된 자생식물 종자를 이용한 종자코 팅 및 펠릿기술 개발 연구에서는 종자코팅기를 제작하여 물오리나무, 산뽕나무, 산벚나무, 붉나무 종자의 펠릿기술 을 개발하였다. 종자의 1차 표면코팅은 talc가 가장 우수하 였으며, 2차 코팅을 네 가지 물질(talc, calcium carbonate, diatomaceous earth, kaolin)로 나눠 진행하고 식물발아 실 험을 진행하였다. 또한 채취된 종자의 현장 적용성을 높이기 위한 연구에서 는 복원공사시 종자의 활력 유지를 위해 보습·저온 저장이 되고 종자의 품질을 유지하면서 보존 및 납품을 할 수 있는 품질보호 종자팩을 개발하였으며, 종자채종 및 현장납품 등 최적의 종자활력 상태를 유지 및 보관 시킬 수 있고 이동 및 운반이 편리한 이동형 종자 보관 시설기기를 개발하였다. 종자와 함께 현지의 토양자원을 활용한 기술개발을 진행 하였으며, 현지자원을 활용하기 위해 토양을 채취하고 그것 을 이송하여 선별할 수 있는 장비를 제작하였으며, 또한 교 반 및 취부장치를 제작하여 이송된 현지 토양 및 임목파쇄 칩 등을 혼합 및 취부할 수 있는 장치를 개발하였다. 이렇게 개발된 기술의 현장 적용성을 검토하기 위하여 백두대간보호구역 4개소, DMZ 2개소로 총 6개소의 시험시 공지를 조성하였다. 적용공법으로는 식생유기블록, 식생면 네트, 파종 및 복토, 식물이식 등의 공법을 적용하였다. 또한 순응적 관리방법으로 단일 식물이 우점한 대상지를 선정하 여 밀도조절 실험을 진행하고 있다. DMZ 일원과 같이 생태적으로 민감한 지역을 대상으로 한 식생복원은 자생식물종이라는 복원용 소재의 활용 및 토양 같은 현지자원을 활용하는 실용적인 기술개발을 진행 하였으며, 향후 이렇게 적용된 기술의 중장기적인 모니터링 을 통하여 생태복원 모델을 제시할 계획이다

본 연구는 특산식물 노랑붓꽃 자생지의 식물상 및 식생조사를 통하여 노랑붓꽃자생지의 보전 및 관리를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 노랑붓꽃 자생지 내에서 출현한 관속식물은 63과 97속 121종 3아종 11변종 3품종으로 총 138분류군으로 확인되었다. 특산식물은 노랑붓꽃을 포함한 청괴불나무와 병꽃나무 등 3분류군이 확인되었다. IUCN 평가기준에 따른 희귀식물은 멸종위기(CR)종 노랑붓꽃(Iris koreana)과 약관심(LC)종 말나리(Lilium distichum)가 조사되었다. 식물구계학적 특정식물종은 Ⅴ등급 1분류군, Ⅳ등급 2분류군, Ⅲ등급 2분류군, Ⅱ등급 3분류군 및 Ⅰ등급 11분류군 등 19분류군이 발견되었다. 생활형조성은 교목(21.0%), 저목식물(21.0%), 지중식물(18.8%), 아교목(16.7%) 등이 높게 나타났다. 식생구조를 중요치와 종다양지수로 분석한 결과, 관목식물 중에서는 윤노리나무(Pourthiaeavillosa)의 중요치가 14.5%로 가장 높게 나타났으며, 초본식물 중에서는 애기나리가 10.2%로 가장 높은값을 나타내었다. 노랑붓꽃 자생지의 평균 종다양성지수는 1.4로 비교적 낮은 것으로 나타났다. 직경급빈도분포를 분석한 결과, 대부분의 자생지에서 직경 10cm 이상의 성숙목 계급에서는 소나무(Pinusdensiflora), 곰솔(Pinus thunbergii), 갈참나무(Quercus aliena) 및 굴피나무(Platycarya strobilacea)의 출현빈도가 높게 나타났고, 직경 10cm 이하의 어린 식물계급에서는 굴피나무, 때죽나무(Styraxjaponicus), 갈참나무의 출현빈도가 높게 나타났다. 전반적으로 조사지역의 식생은 양호하나 최근 들어 인위적인 간섭 및 자연재해로 인하여 훼손이 증가되고 있어 장기적인 모니터링을 통한 식생변화와 동태 파악이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

The sustainability of Iris koreana, a rare and endemic plant designated by the Korea Forest Service, is threatened due to artificial factors such as habitats loss and climate change etc. and internal factors such as changes in biological properties of the habitats etc. but conservation biology research has not been performed in South Korea. The objective of this study is to establish the species conservation strategies by analyzing the characteristics of their habitats, including: 1) Population characteristics, and 2) habitat analysis of the vegetation and abiotic environments. From April to May, 2015, population characteristics [density (stems m-2), flowering rate (%) and leaf area size (cm2)] in I. koreana habitats such as Buan1~6 (BA1~6), Jangseong1~2 (JS1~2) and vegetation characteristics (phytosociological research and ordination analysis), and abiotic environments [soil temperature (℃), soil humidity (%), transmitted light (mol·m-2·d-1) and canopy openness (%)] were measured. I. koreana was mainly distributed at elevation 50 to 150 m and 2 to 11° slope. Slope direction was shown as 90 to 193°. The average degree of canopy openness was 11.9%. It showed the highest at BA2 (17.5) and the lowest at JS1 (7.7). The average degree of transmitted light was 6.3 mol·m-2·d-1. It showed the highest at BA2 (10.1) and the lowest at JS1 (3.6). Population density showed average 25.8 (stems m-2). It showed the highest at JS2 (19.7) and the lowest at JS1 (9.3). flowering stems showed average 16.9 (stems). It showed the highest at BA3 (35) and the lowest at BA5 (4). Leaf area size was average 94.1 cm2.

본 연구에서는 내건성 식물 선발을 위한 최적 인자를 구명하고, 이들 내건성 식물들의 생장특성을 조 사하였다. 건조저항인자에 대한 나머지 건조저항일(RD), 엽면적(LD), 단위증산량(UTR), 상대함수량 (RWC), 상대수분손실량(RWL), 엽면적(LA), 기공수(SN) 및 기공면적(SA) 등 6개 인자들을 비교한 결과 상대수분손실량과 단위증산량이 건조저항일에 많은 영향을 주는 것으로 나타났다. PCA분석 결과 SA, LA, RD는 한그룹으로 RWC와 SN은 다른 한 그룹으로 구분되었고, UTR은 SA, LA와, RWL은 RWC와 SN과 음의 상관을 보였다. 상기 결과를 종합하여 느릅나무, 도깨비바늘, 뚝갈, 매듭풀, 새, 더위지기, 맑은대쑥, 독말풀, 긴담배풀, 소리쟁이, 비수리, 장구채, 개기장, 도깨비가지를 내건성 식물 종으로 선 발하였고, 이들에 대한 생장시험을 수행하였다. 절토사면지에서 내건성 식물의 줄기생장은 식물 종간에 약간의 차이를 보였는데, 줄기생장과 잎의 수는 느릅나무를 제외하고 폿트에서는 차이를 보이지 않았 다. 그러나 절토사면지에서 내건성 식물 뿌리 생장과 T/R율은 폿트생장과 큰 차이를 보였고, 특히 T/R 율은 폿트묘보다 월등히 낮았다. 이 결과로 보아 선발된 내건성 식물은 절토사면지와 같이 척박한 토양 에서도 잘 적응할 것으로 나타나 내건성 식물의 육종 등에 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

The sustainability of Cypripedium japonicum, a rare plant designated by the Korea Forest Service, is threatened due to artificial factors such as habitat loss and climate change etc. and internal factors such as changes in biological properties of the habitat etc. but conservation research has not been performed in South Korea. The objective of this study is to establish the species conservation strategies by analyzing the characteristics of their habitats, including: 1) Population characteristics, and 2) habitat analysis of the vegetation and abiotic environments. From April to September, 2014, population characteristics [density (stems m-2), flowering rate (%), and leaf area (cm2)] in Cypripedium japonicum habitats such as Chuncheon (CC), Hwacheon (HC), Muju (MJ), and Gwangyang (GY) and vegetation characteristics (plant sociological research and ordination analysis), and abiotic environments [temperature (℃), relative humidity (%), transmitted light (mol·m-2·d-1) and canopy openness (%)] were measured. Cypripedium japonicum was mainly distributed at elevation 450 to 990 m and 5 to 30° slope. Slope direction was shown as 0 to 110°. Habitats temperature (mean 18.94℃) was well matched to seasonal changes. Differences among sites showed greater level according to latitude difference. It showed the highest in habitat, GY located in the South. On the other hand, relative humidity (77.38%) didn’t show much difference among sites. The average degree of canopy openness was 18.17%. It showed the highest at HC (22.1%) and the lowest at MJ (16.1%). The average degree of transmitted light was 9.1 mol·m-2·d-1. It showed the highest at CC (10.6 mol·m-2·d-1) and the lowest at GY (6.87 mol·m-2·d-1). Chlorophyll content showed average 26.12 SPAD. It showed the highest at MJ (30.64 SPAD value) and the lowest at HC (23.69 SPAD value). Leaf area was average 253.35 cm2. It showed the highest at CC (281.51 cm2) and the lowest at HC (238.23 cm2).