갈대를 첨가한 약주의 발효기간 중 pH는 증자 후 덖음한 갈대순을 첨가한 약주의 pH가 가장 낮은 값을 보였고, 대조구와 증자 후 덖음 한 갈대 뿌리를 첨가한 약주는 같은 값을 보였다. 총산 함량은 발효 종료 시점인 12일째의 총산 함량이 유의적인 차이를 보이지 않았다. 환원당 함량도 큰 차이를 보이지 않았고, 발효 기간 중 시료를 첨가한 시기인 발효 6일째의 환원당 함량 또한 시료구별 유의적인 차이를 보이지 않았다. 갈대 약주의 ethanol 함량은 대조구가 15.31%로 갈대순을 첨가한 약주의 15.30%과 뿌리를 첨가한 시료구의 15.28%과 비교해 유의적인 차이를 보이지 않았다. 약주에서 확인된 주요 유리당은 glucose였고, fructose와 sucrose는 갈대순과 뿌리를 첨가한 약주에서는 검출 되었으나 대조구에서는 검출되지 않았다. 약주의 total polyphenol 함량은 갈대순 및 뿌리를 첨가한 약주가 4.26 mg% 및 4.21 mg%로 대조구에 비해 2배 이상 높은 함량을 보였으며, DPPH free radical 소거능 또한 갈대순을 첨가한 약주와 뿌리를 첨가한 약주가 25% 및 23%로 대조구의 20%에 비해 높은 소거 활성을 보였다. 갈대를 첨가한 약주의 관능검사 결과 향, 색 및 맛 모두 갈대순 0.3% 첨가 약주가 가장 높은 기호도로 유의적인 차이를 보였으며, 종합 기호도 또한 갈대순 0.2%~0.4%를 첨가한 약주의 3개 시료구는 유의적 차이를 나타내지 않았으나, 그 중 0.3% 첨가 약주가 7.2로 가장 높은 기호도를 보였다.

본 연구는 갈대의 이용 가치성을 높이고자 수행하였으며, 갈대 부위와 증자 처리에 의한 이화학적 특성 변화를 조사하였다. 이에 따른 결과는 아래와 같다. 수분은 무증자처리 시료와 증자처리 시료 모두 어린순이 뿌리 보다 높았다. 조회분은 무증자처리 시료에서는 어린순이 증자처리 시료에서는 뿌리가 높은 함량을 보였고, 조단백질 함량은 무증자처리 시료와 증자처리시료 모두 어린순이 뿌리 보다 높았다. 조지방은 무증자처리 시료에서 어린순과 뿌리의 함량이 0.67%이었으나, 증자처리 시료에서 어린순이 뿌리보다 비교적 높은 함량을 보였고, 조섬유 함량은 무증자처리 시료와 증자처리 시료 모두 어린순이 뿌리 보다 높았다. 가용성무질소물은 무증자처리 시료와 증자처리 시료 모두 뿌리가 어린순에 비해 2배 이상 높은 함량을 보였다. 유리당 총 함량은 무증자처리 시료와 증자처리 시료 모두 뿌리가 어린순 보다 높은 함량을 보였으며, 유기산 또한 유리당과 같은 경향을 나타내었다. 무기성분은 어린순과 뿌리 모두 무증자처리 시료와 증자처리 시료 모두 Ca과 K의 함량이 높게 나타났다. 갈대의 총 유리아미노산은 무증자처리 시료와 증자처리 시료 모두 어린순이 뿌리보다 높았으며, 이 중 serine이 주요 아미노산으로 나타났다. vitamin C 함량은 무증자처리 시료에서 어린순이 61.74 mg%로 뿌리의 4.54 mg% 보다 높은 함량을 나타내었고, 증자처리 시료에서는 함량이 감소하였으나 어린순이 뿌리보다 높은 함량을 보였다. Total polyphenol 함량은 무증자처리 시료와 증자처리 시료 모두 어린순이 높은 함량을 보였다. DPPH free radical scavenging activity은 무증자처리 시료와 증자처리 시료를 비교 할 때 크게 차이는 나지 않았으나, 뿌리가 어린순에 비해 높은 활성을 보였다.

활용가치가 높은 부존식물자원인 갈대의 기내 번식을 통한 배양체계를 확립하고 재분화 식물체들의 유전적 다양성을 검토한 결과, 성숙종자 유래의 캘러스를 통한 기내 식물체 재분화는 N6배지에서 MS배지보다 양호하였고, 0.25~0.5 mg/L의 BA를 포함한 N6배지에서 가장 높았다. ISSR 마커를 이용하여 재분화 식물체의 유전적 안정성을 분석한 결과, 검출된 총 94 유전좌중 유전적 다형성은 17%였고, 평균 유전자다양도 값(h)은 0.03, BA 5 mg/L를 포함한 N6배지에서 0.008, NAA 0.1 mg/L와 kinetin 2 mg/L를 포함한 MS 배지에서 0.040으로 나타났다. 이것은 재분화된 갈대식물체 개체간에 유전적으로 구조가 매우 단순하고 균일하며, 유전적 다양성 진단에 ISSR 마커가 효과적임을 시사한다.

차세대 바이오매스로 주목받고 있는 섬유질계 에너지작물 중 국내에서 활용 가능성이 높은 갈대(Phragmites communis)를 바이오에너지 작물로 개발하기 위하여 미성숙 화기로부터 callus 유도 및 유도된 callus로부터 식물체 재생에 미치는 배지조성의 영향을 조사하였다. 갈대의 미성숙 화기를 절단한 절편체를 callus 유도 배지에 치상하였으며, 배양 4주 후 callus 형성율과 cluster 당 형성된 callus 수를 조사하였다. Callus 유도를 위해서 MS 배지에 2,4-D 1.0mg/L를 첨가하고 배지고형제로 Phytagel 4.0g/L를 첨가한 배지가 callus 유도율 88.9%와 callus 수 8.7개로 가장 좋았다. 배양 4주 후 callus를 분리하여 동일배지로 옮겨주었으며, 4주 간격으로 계대배양 하였고, 이를 재생배지에 치상하여 식물체 재생을 유도하였다. 미성숙 화기 유래 callus를 N6 배지에 BA 0.25mg/L, NAA 0.1mg/L가 첨가된 배지에서 배양하여 식물체 재생을 유도하였을 때, 재생율은 100%, callus당 재생된 식물체수는 17.4개로 가장 양호하였다. 식물체를 분리하여 MS 배지에서 신장을 유도하였고, 배양 4주 후 8～10cm 길이의 소식물체가 형성되었다. 소식물체를 배양용기에서 꺼내어 육묘판으로 이식하였고, 6주 후 지상부가 20cm 이상 발달하면서 성공적으로 활착되었다. 본 연구를 통하여 갈대의 미성숙화기로부터 callus 유도를 거쳐 식물체를 재생시키는 시스템을 확립하였다.

바이오매스 식물로 이용되고 있는 참억새, 물억새, 갈대의 이삭 및 종자 특성을 비교하고자 본 연구를 수행하 였다. 수축의 길이는 참억새가 22.1±3.0cm, 물억새가 29.3±2.6cm, 그리고 갈대가 29.9±2.6cm로 물억새와 갈대 의 수축장은 차이가 없었으며 참억새는 이들 보다 7cm 작았다. 참억새와 물억새는 1차지경만 발생하였으나 갈대는 1차지경에 2차지경이 발생하는 것이 특징적이었다. 소수의 특성을 보면, 참억새와 물억새의 경우 한 개의 소수에 한 개의 종자가 착생되나 갈대는 한 개의 소수에 3-4개의 종자가 착생되었다. 영의 형태는 참억새 의 외영에 까락이 발생되어 있는 것이 다른 두 종과 다른 점이었다. 이삭당 종자의 임실율은 물억새가 40.5% 로 다른 두 종 보다 월등히 높게 나왔으며, 갈대가 10.5%, 참억새가 8.5%로 관찰되었다. 종자의 길이는 참억새, 물억새, 갈대가 각각 1.79±0.21mm, 2.71±0.30mm, 1.37±0.17mm이었으며, 종자의 너비는 각각 0.51±0.03mm, 0.73±0.11mm, 0.56±0.05mm로 외관상 물억새의 종자가 가장 컸으며, 장폭비는 각각 3.50±0.19, 3.70±0.26, 2.44±0.15로 참억새가 가장 크게 나타났다. 종자의 1000립중은 참억새, 물억새, 갈대가 0.322g, 0.672g, 0.198g으 로 종간 차이가 크게 나타났다. 종자에서 배가 차지하는 정도를 배/종자의 길이 비율로 나타낸 결과 참억새가 47±10%, 물억새가 55±3%, 갈대가 69±15%로 배가 차지하는 비율도 종간 차이를 보였다. 이상에서와 같이 이삭 과 종자 특성으로 참억새, 물억새, 갈대의 형태적 구분이 가능하였으나, 향후 종내의 계통간 변이에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

갈대속 식물 두 종 달뿌리풀과 갈대의 종간 유연관계분석 및 수환경변화에 따른 종내 지역별 유연관계를 조사하기위해 RAPD 분석을 수행하였다. 총 9개의 oligoprimer를 이용한 효소중합반응에서 300 bp에서 1,900 bp 사이의 구간에서 142개의 유효한 polymorphic band를 확인하였다. Nei-Li의 genetic distance를 이용한 분석결과에 의하면, 비유사도지수가 달뿌리풀 개체군 종내에서는 0.012에서 0.061, 갈대 개체군 종내에서는 0.033에서 0.095의 낮은 상이성을 나타내어 종내 지역집단간에는 높은 유전적 유연관계를 보였으며, 달뿌리풀 개체군과 갈대 개체군 종간에서는 0.043에서 0.132의 상이성을 나타내어 달뿌리풀과 갈대 사이의 비유사도지수의 큰 차이는 보이지 않았으나 유전적으로 거리가 있는 것으로 나타났다. RAPD 결과 이 두 종 사이에 뚜렷한 차이를 구별할 수 있는 genetic marker를 확인하였고, UPGMA 유집분석에 의하면 두 종은 비슷한 수환경끼리 유연관계가 가까운 것으로 나타났고 다른 수환경끼리는 유연관계가 먼 것으로 나타났다. RAPD 분석법은 갈대속 두 종의 분류학적 혼동 해결과 동시에, 수환경변화에 따른 종내 지역별 유전적 유연관계 확인에 매우 유용한 방법인 것으로 나타났다.

In this study vegetation structure was monitored focusing on slanting surface of stream for the purpose of developing a management plan and ecological restoration of small stream in Paju. The study was conducted by types of geographical structure, yearly flora, naturalization rate changes, actual vegetation changes, plant community changes. Slope area of small stream in Paju was varied in the slope range of 10∼35°. The survey results of yearly flora showed that 37 species appeared in 2000, 55 species in 2001, 95 species in 2002, and 125 species in 2003. Therefore, the trend of continuous increase of flora each year was observed. In the case of yearly changes of actual vegetation, indigenous wetland herb community including Phragmites communis(19.99%→18.42%→19.60%) did not show substantial changes in the area, while the influence of controlled flora such as Humulus scandens(8.86%→5.26%→9.73%), and Ambrosia artemisiifolia(1.06%→1.43%→6.93%) were increased. The vegetation structure investigated by 18 preset belt-transects also indicated that Phragmites communis and Miscanthus sacchariflorus were maintaining the status or decreasing the population, while the population of Humulus scandens, Ambrosia artemisiifolia, Setaria viridis, and Erigeron canadensis were greatly increased. Our proposal management to restore ecology is as follows: first, preservation and restoration of Phragmites communis landscape; second, restoration of potential stream vegetation community; third, selection and removal of controlled plants.

We investigated the ecological characteristics of reed populations growing in Korea and tried to select reed populations showing better growth patterns in waste landfill leachate. To examine the growth characteristics, 14 reed populations from various habitats were collected. Four reed populations were from inland reclaimed habitats, 4 reed populations from brackish or salt marsh habitats, and 6 reed populations from fresh water habitats. Total plant biomass after the treatment with landfill leachate showed that Daebudo and Nanjido reed populations had the higher biomass with 3755 g DW/pot and 3305 g DW/pot, respectively. Reed populations being sampled from the higher salinity and landfill habitats had relatively higher total biomass than that of other reed populations. Especially reed populations from landfill habitats showed higher biomass. Reed populations from Songjiho and Daebudo, which were believed to have tolerance to salt stress, also showed good growth patterns. Population from the fresh water habitats exhibited relatively lower tolerance to leachate treatment compared to others. From the results, we could conclude that reed populations from Nanjido and Daebudo with higher biomass and better salt tolerance were able to good candidates for purification of waste landfill leachate.

In the coastal wetland the mud is consist of fine particles, which means that it is characterized by small gap, and heat transfer is obstructed since moisture is found between the gaps. The relationship between net radiation() and soil heat flux() shows a counterclockwise hysteresis cycle, which refer to a time lag behind in the maximal soil heat fluxes. The albedo is independent of seasonal variation of the vegetation canopy which plays very important roles to store and control the heat in the atmospheric surface layer.

본 연구는 시화호 갈대습지공원내의 식물상 현황과 분포를 파악하여 본 지역의 식생생태계 관리 및 보전과 향후 지속적인 식생모니터링(Vegetation monitoring)을 위한 기초 자료로 활용하고자 수행되었다. 시화호 갈대습지공원내 반월천, 동화천 및 삼화천에서 조사된 관속식물은 72과 175속 201종 38변종 2품종 1재배종으로 총 242분류군이 확인되었으며, 이중 식재종이 92분류군(38.0%), 자생종이 150분류군(62.0%)을 차지하였다. 또한, 염생식물은 5과 9속 12종 1변종으로 총 13분류군(5.4%), 귀화식물은 17과 41속 45종 1변종으로 총 46분류군이 확인되었으며, 19.0%의 귀화율과 17.0%의 도시화지수로 분석되었다.

We examined whether several reeds, which are found around Ulsan area, could be used for downflow reed-bed to remove pollutants of sewage. Three kinds of reed, such as Phagmites australis, Typha orientalls, and Phalaris aundinacea L., were collected from their habitats near the Taehwa River in Ulsan City. In the minimized model system of downflow reed-bed, P. australis appeared to reduce BOD more than others did but slightly increase total amount of nitrogen(N). When P. australis were placed in the sterilized water, total nitrogen was found to be significantly increased dependent on the number of experimental plant in the sterilized state, but it was rather decreased in the non-sterilized state. With these results, microorganisms attached to P.australis roots can be thought to work for removal of pollutants. Therefore, these microorganisms and their habitat, P. australis reed bed, together can be used for sewage treatment. It was suggested that oxygen is produced by photosynthesis reaction of P. austrails. The increased oxygen may help microorganisms in their habitats to work on the removal of pollutants