본 연구는 생태계교란식물인 단풍잎돼지풀의 성공적인 생물학적 방제를 위하여 단풍잎돼지풀을 섭식하는 돼지풀잎벌레의 섭식식물조사를 통해 기주특이성과 돼지풀잎벌레의 섭식에 따른 단풍잎돼지풀의 생태학적 반응의 차이를 확인하였다. 2017년 9월 초에 돼지풀잎벌레 처리에 따른 단풍잎돼지풀의 생리 및 번식 반응에 미치는 영향을 알아보기 위해 돼지풀잎벌레가 없는 곳(대조구)과 있는 곳(처리구)에서 엽록소함량(umolg-1s-1), 최소엽록소형광(Fo), 최대엽록소형광(Fm), 광계 Ⅱ의 광화학적 효율(Fv/Fm)을 측정하였다. 또한, 2018년 6월 말에 돼지풀잎벌레에 따른 단풍잎돼지풀의 활력도에 미치는 영향을 알아보기 위해 돼지풀잎벌레가 있는 단풍잎돼지풀군락에서 단풍잎돼지풀 식피율(10%(방형구 A), 50%(방형구 B), 90%(방형구 C))에 따라 방형구(1m2)를 설치하였다. 각 방형구 내 모든 개체의 지상부 길이(cm), 줄기직경(cm), 잎 수(ea), 잎 피해율(%), 잎 폭과 잎몸 길이(cm)를 측정하였고, 잎 피해율은 1등급(~20%), 2등급(21%-40%), 3등급(41%-60%), 4등급(61%-80%), 5등급(81%~)으로 나누어 조사하였다. 각 방형구 내 단풍잎돼지풀의 고사율(%)은 6월말과 7월 중순 그리고 9월 중순에 3회 측정하였다. 2018년 7월 말에 돼지풀잎벌레의 기주특이성을 알아보기 위해 공주대학교 온실과 온실주변 그리고 묵논에 총 6곳을 선정하여 각각 돼지풀잎벌레 10마리를 방사하여 섭식식물조사를 조사하였다. 엽록소함량, Fo, Fm, Fv/Fm 그리고 개체당 꽃 수는 모두 대조구가 처리구보다 높았다. 6월 말과 7월 초에 2주 동안 방형구 A에서 고사율은 58.2%에서 72.5%로 14.3% 증가하였고, 방형구 B에서 고사율은 48.5%에서 61.8%로 13.2% 증가하였다. 방형구 C에서 고사율은 각각 0%로 변화가 없었다. 7월 초와 9월 중순 2달 동안 방형구 A에서 고사율은 72.5%에서 97.8%로 25.3% 증가하였고, 방형구 B에서 고사율은 61.8%에서 91.2%로 29.4% 증가하였다. 방형구 C에서 고사율은 각각 0%로 변화가 없었다. 9월 중순 전체 방형구의 살아있는 개체 수는 총 38개체이며, 잎 피해율 등급별 개체수의 경우 1등급은 3개체, 2등급은 5개체, 3등급은 9개체, 4등급은 4개체 그리고 5등급은 2개체였다. 잎의 피해율이 증가할수록 지상부 길이, 줄기 직경, 잎 수, 잎 폭 길이 그리고 잎몸 길이는 짧아졌고, 5등급에서 가장 활력도가 낮은 개체의 지상부 길이는 52.5cm 이였고, 줄기 직경은 0.3cm, 잎 수는 8개였다. 온실과 온실주변 그리고 묵논에서 출현한 식물상(74과 152속 207분류군)에서 멸종위기식물은 9과 10속 10분류군, 생태계교란식물은 3과 5속 6분류군 그리고 식용식물은 36과 54속 71분류군 이였다. 돼지풀잎벌레가 섭식한 식물은 국화과에 속하는 단풍잎돼지풀, 돼지풀 그리고 뚱딴지였다. 멸종위기식물은 모두 섭식하지 않았고, 생태계교란식물은 단풍잎돼지풀과 돼지풀을 제외하고는 섭식하지 않았다. 또한, 식용식물은 뚱딴지를 제외하고는 섭식하지 않았다. 이를 통하여 단풍잎돼지풀은 돼지풀잎벌레가 섭식함으로써 활력도가 낮아지고, 고사율이 증가하는 것으로 보아 돼지풀잎벌레는 단풍잎돼지풀의 생육초기단계인 지상부 길이가 50cm 미만일 때 도입해야하며, 고유식물, 멸종위기식물 그리고 식용식물을 대상으로 추가적인 돼지풀잎벌레의 섭식식물조사를 통해 기주특이성에 대한 자료를 확보해야 한다.

We studied growth and physiological responses of Ambrosia trifida L. under the different light condition. Ambrosia trifida L. is Korean invasive species. For study, we selected the two spot (T1 and T2) in the Kongju National University. In each spots, we investigated growth and physiological responses in the more light environment (L) and in the less light environment (S). it makes 4 research spot (T1-L, T1-S, T2-L and T2-S). and first, we estimate light intensity (Lux) in each research spots. then take data on the growth responses which are a shoot height, a number of leaves, a leaf width and a leaf length. Also, we get some physiological data which are a photosynthetic rate, a transpiration rate, a stomata conductance, water use efficiency, chlorophyll content, photochemical efficiency of photosystem II (Fv/Fm). And, analysed them by using one-way ANOVA. As a results, the shoot height, No. of leaves, Leaf width and Leaf length were recorded relatively high in the spot of the most light quantity and in the spot of the least light quantity. In the physiological responses, the more light quantity was increased, the more photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance were increased. Fv/Fm, the photochemical efficiency of photosystem II, was the least recorded in the spot of the most light quantity. These results show Ambrosia trifida grow well in the spot of the most and the least light quantity but it grown in the shade has the less environmental stress.l

The aim of this research is to study the impact of invasive species Ambrosia trifida on the vitality of Polygonatum stenophyllum which is endangered species. We removed the cover degree of the invasive species at different levels(C, T1, T2) in the natural habitat where both invasive plant and endangered species and observed ecological responses of P. stenophyllum for two years. C(control) which removed none of A. trifida, T1(treatment 1) removed 40~60% coverage of A. trifida and T2(treatment 2) removed all A. trifida. Plant species number, shoot length, aboveground biomass weight, shoot weight, leaf weight, fruit weight, fruit number, seed weight, fruit number, seed number per fruit were higher in the treatments of removed invasive plant cover(T1, T2) than control(C) that didn't remove it both the first year and the second year(p<0.05). However, death rate and seed weight between the control(C) and treatment(T1, T2) were almost same in the first year but showed difference in second year. This result reveals that the A. trifida has significant impact on the performance reduction of Polygonatum stenophyllum. In conclusion, removal of more than 40% of invasive plant cover degree is required to conserve the endangered species.

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