Schlumbergera truncata absorbs CO2 through its mature phylloclades during the night, and can use a substantial amount of CO2 without requiring ventilation. This study investigated the growth and photosynthetic responses of S. truncata ‘Red Candle’ at two CO2 levels—ambient (≈ 400 μmol･mol-1) and elevated (≈ 1000 μmol･mol-1). At 0–8 weeks after treatment (WAT), width and length of mature phylloclade and length of immature phylloclade did not differ significantly among the CO2 treatments. At 4–8 WAT, number of branches and phylloclades were significantly greater in plants grown under ambient CO2 than those under elevated CO2. Net CO2 uptake was highest in mature phylloclades of plants grown under ambient and elevated CO2 regimes at night, at 2.51 and 1.30 μmol·CO2·m-2·s-1, respectively. However, no statistically significant variation was observed at 6 WAT, and stomatal conductance was significantly affected only by CO2 uptake time at 6 and 8 WAT. Water-use efficiency of mature and immature phylloclades at night increased with increase in CO2 levels (r = 0.7462 and 0.9312, respectively). At 123 days after treatment, plants grown under elevated CO2 had 82.7 floral buds, compared to 72.1 buds in those under ambient CO2. However, this difference was not statistically significant. Moreover, S. truncata grown under elevated CO2 exhibited decreased growth and photosynthesis, whereas the number of floral buds did not exhibit any significant differences among the treatments.

The physiological characteristics, growth, and yield of each regional rice variety (‘Odaebyeo’, ‘Saechucheong’, ‘Ilmibyeo’) were investigated depending on the impact of changes in temperature and CO2 concentration. Experiments were conducted with a control group, which reflected atmospheric CO2 concentration and temperature, and treatment groups, in which the CO2 concentration and temperature were increased by 250 ppm and 2.0℃ from those in the control group. The results showed that the increase in CO2 concentration and temperature reduced the growth and yield of the rice ‘Odaebyeo’, but did not substantially change the productivity of the ‘Saechucheong’ and ‘Ilmibyeo’. The increase in CO2 concentration and temperature increased stomatal conductance and rate of transpiration of the ‘Odaebyeo’ variety, thereby decreasing its water use efficiency (WUE). In contrast, the increase in CO2 concentration and temperature increased the photosynthetic rate and WUE of the ‘Saechucheong’ and ‘Ilmibyeo’ varieties. The gradual change in climate is considered to directly affect growth and development of rice and diversely affect the productivity of each variety. Therefore, it is necessary to implement technological development, select regionally optimal rice varieties, develop new rice varieties, as well as conduct long-term monitoring of each rice variety for climate adaptation to counter global warming.

Although the effect of elevated carbon dioxide (CO2) on Phalaenopsis plant flowering, biomass, and photosynthesis has received intensive study, whether elevated CO2 affects plant requirements and sensitivity to potassium sulfate (SOP) during the reproductive growth stage remains unclear. To evaluate the combined effect of CO2 and SOP provision on crassulacean acid metabolism orchids, we cultivated Phalaenopsis Queen Beer ‘Mantefon’ under ambient and elevated CO2 treatments (≈ 400 or ≈ 720 μmol×mol-1, respectively) and four levels of SOP supply for 20 weeks after treatments (WAT): potassium and sulfate levels by 10.41 and 1.96 mmol·L-1 (SOP1), 5.98 and 0.90 mmol·L-1 (SOP2), 12.80 and 1.96 mmol·L-1 (SOP3), and 14.83 and 3.16 mmol·L-1 (SOP4), respectively. The number of floral buds and flowers decreased in the plants grown under elevated CO2 than in those grown under ambient CO2, regardless of the SOP level; however, the reduced production of floral buds and flowers did not affect the dry mass of shoot, root, and spike at 20 WAT. There were significant interactive effects of CO2 and SOP on root biomass accumulation and net CO2 uptake. The stimulation of biomass partitioning on the root, as a sink source, observed due to the uptake of elevated CO2 was improved under increased SOP supply. Under ambient CO2, the leaf critical SOP level was SOP1 for root and spike biomass accumulation. Plants grown under elevated CO2 were more sensitive to SOP treatments, with higher essential leaf levels of SOP.

We investigated the growth response and population regeneration of four halophyte species: Suaeda japonica, Salicornia europaea, Suaeda maritima and Suaeda glauca, when climate change proceeds caused by increased CO2 concentration and temperature. The plants collected from habitat in 2018 were transplanted into Wagner pots, and cultivated for two years in greenhouse divided into a control (ambient condition) and a treatment (elevated CO2+elevated temperature). The shoot length of halophytes was measured in July of each year, and the population regeneration rate was measured in October 2019. The shoot lengths of S. japonica and S. glauca had no difference between control and treatment for two years. Those of S. europaea were longer in control than treatment for two years. Those of S. maritima had no difference between control and treatment in 2018 but were longer in control than treatment in 2019. In control, the shoot lengths of S. japonica, S. europaea and S. glauca had no difference between years while those of S. maritima were longer in 2018 than in 2019. In treatment, those of S. japonica, S. europaea and S. maritima were shorter in 2019 than 2018 but S. glauca had no difference between years. The regeneration rates of S. japonica, S. europaea and S. glauca were lower treatment than control, and there was no difference in the regeneration rate of S. maritima. In conclusion, if climate change progresses caused by the increase of CO2 concentration and temperature, the shoot lengths of S. japonica, S. europaea and S. maritima will be shortened, and the regeneration rate of population will be increased only in the S. maritima.

본 실험은 CAM 식물인 칼랑코에(Kalanchoe blossfeldiana) 에 이산화탄소 시비 및 다양한 일장처리를 통한 생육반응을 조사하여 탄소자원화 기술 도입 방안을 모색하고 고품질 분화 묘 생산을 하고자 수행되었다. 실험은 서울여자대학교 ICT스마트형 유리온실에서 실시하였으며, 공시 재료는 칼랑코에 Kalanchoe blossfeldiana ‘Lion’, ‘Fikalrudak’ 두 품종이다. 일장은 8시간, 12시간, 16시간으로 처리하였으며 이산화탄소는 22:00~04:00에 평균 400㎛ol･mol-1(대조구)와 800㎛ol･mol-1로 처리했다. 엽수는 칼랑코에 ‘Lion’ 품종의 경우, 8시간과 12시간 일장에서, 칼랑코에 ‘Fikalrudak’ 품종의 경우, 8시간 일장에서 이산화탄소 농도 상승에 따라 증가하였다. 초장은 품종에 관계없이 일장 8시간에서 이산화탄소 농도를 400㎛ol･mol-1에서 800㎛ol･mol-1로 증가시킬 때 감소하였다. 칼랑코에 ‘Lion’ 품종에서, 미성숙엽의 엽장과 엽폭은 이산화탄소 농도 상승에 따라 일장 8시간과 12시간에서 증가하였다. 하지만, 칼랑코에 ‘Fikalrudak’ 품종의 미성숙엽 엽장과 엽폭은 이산화탄소 농도에 영향을 받지 않아 품종에 따른 반응 차이가 있는 것으로 판단된다. 마디수는 품종과 일장에 관계없이 이산화탄소 농도를 800㎛ol･mol-1로 증가시켰더니 증가하였으며, 개화소요일 수는 이산화탄소 농도에 영향을 받지 않았다. 개화는 품종에 따라 차이가 있었으며 칼랑코에 ‘Lion’ 품종에서는 8시간과 12시간 일장에서, 칼랑코에 ‘Fikalrudak’ 품종에서는 8시간 일장에서 나타났다. 이상의 결과로 칼랑코에는 이산화탄소 농도에 관계없이 단일 조건에서만 효과적으로 개화하며, 이산화탄소 시비는 칼랑코에 잎의 생산과 마디 생산을 촉진시킬 수 있었 다. 그러나 이산화탄소 고농도 시비는 칼랑코에 개화 품질에 부정적인 영향을 줄 수 있으므로 시비 단계, 품종 등에 따른 적합한 시비 방법이 다르게 적용되어야 한다.

이 연구는 떡갈나무(Quercus dentata Thunb. ex Murray) 유식물을 대상으로 대기 중의 CO2농도와 기온이 상승하였을 때 광(L), 수분(M), 유기물(N) 그리고 토성(S)의 변화에 따라 생육이 어떻게 변하는지 알아본 것이다. 떡갈나무는 낙엽활엽교목으로 전국 표고 800m이하의 산기슭, 산중턱 뿐 아니라 해변가의 야산이나 섬에도 잘 생육하며, 건조한 석회암 지역에서 우점종으로 분포하고 있다. CO2농도와 기온을 상승시킨 온난화처리구와 대기 중의 상태를 그대로 둔 대조구에서 광, 수분, 유기물 그리고 토성을 각각 4구배(1, 2, 3, 4)로 처리하였다. 각 구배 당 24개체씩 파종하여 2017년 3월부터 10월까지 8개월간 생육시킨 후 잎 수, 지하 부/지상부 길이 및 무게, 잎자루/잎몸/잎폭 길이 및 무게 그리고 비엽면적 등 20가지 형질을 측정하였다. 측정한 20가지 형질은 온난화, 광, 수분, 유기물 그리고 토성 환경에 의한 생육반응에서 통계적인 차이가 있었다. 특히 지하부의 반응은 수분이나 토성 보다 광조건에서 차이가 컸고, 이에 따라 식물체 무게와 지하부/지상부 비에도 영향을 주었다. 또한 잎면적은 모든 구배에서 대조구보다 처리구에서 높아지는 경향을 보였으며 특히 유기물을 처리하였을 때 대조구와 처리구 간의 통계적인 차이가 있었다. 이는 유식물이 지구온난화가 진행됨에 따라 광합성을 증가시키기 위한 적응으로 해석된다. 이 성과는 2018년 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임 (No. NRF-2018R1A2B5A01021358)

기후변화로 인해 대기 중 이산화탄소 농도 (CO2)증가가 톱다리개미 허리노린재(Riptortus calvatus)의 화학통신에 미치는 영향을 알아보기 위해 실내 이산화탄소 농도를 600, 1000, 2000 ppm 수준 처리하여 조사하였다. 두 집합페로몬 성분인 (E)-2-hexenyl (Z)-3-hexanoate와 (E)-2-hexenyl (E)-3-hexanoate의 생산량은 우화 후 10일 된 수컷의 경우 대기 중 CO2가 높아질수록 증가하는 경향을 보인 반면, 우화 후 20일 된 수컷에서는 감소하는 경향이 나타났다. 교미율은 CO2 농도에 따라 큰 차이가 없었으나, 총 산란수는 1,000 ppm 이상 CO2 농도에서 높게 나타났다.

이 연구는 떡갈나무(Quercus dentata Thunb. ex Murray) 유식물을 대상으로 대기 중의 CO2농도와 기온이 상승하였을 때 광(L), 수분(M), 유기물(N) 그리고 토성(S)의 변화에 따라 생육이 어떻게 변하는지 알아본 것이다. 떡갈나무는 낙엽활엽교목으로 전국 표고 800m이하의 산기슭, 산중턱 뿐 아니라 해변가의 야산이나 섬에도 잘 생육하며, 건조한 석회암 지역에서 우점종으로 분포하고 있다. CO2농도와 기온을 상승시킨 온난화처리구와 대기 중의 상태를 그대로 둔 대조구에서 광, 수분, 유기물 그리고 토성을 각각 4구배 (1, 2, 3, 4)로 처리하였다. 각 구배 당 24개체씩 파종하여 2017년 3월부터 10월까지 8개월간 생육시킨 후 잎 수, 지하 부/지상부 길이 및 무게, 잎자루/잎몸/잎폭 길이 및 무게 그리고 비엽면적 등 20가지 형질을 측정하였다. 측정한 20가지 형질은 온난화, 광, 수분, 유기물 그리고 토성 환경에 의한 생육반응에서 통계적인 차이가 있었다. 특히 지하부의 반응은 수분이나 토성 보다 광 조건에서 차이가 컸고, 이에 따라 식물체 무게와 지하부/지상부 비에도 영향을 주었다. 또한 잎면적은 모든 구배에서 대조구보다 처리구에서 높아 지는 경향을 보였으며 특히 유기물을 처리하였을 때 대조 구와 처리구 간의 통계적인 차이가 있었다. 이는 유식물이 지구온난화가 진행됨에 따라 광합성을 증가시키기 위한 적응으로 해석된다. 이 연구는 2017년 중견연구지원사업 (NRF-2016R1A2B1010709)에 의하여 지원되었다.

천마(Gastrodia elata Blume)는 난초과 다년생 기생식물로 곰팡이균과 공생하는 독특한 생활방식을 가진다. 천마의 지하근은 고혈압, 뇌졸중, 백혈병, 두통 특히 신경쇠약치료 등에 쓰이는 약용식물이다. 본 연구는 지구온난화가 천마의 생태적 반응에 미치는 영향을 알아보기 위해 보통의 야외 대기환경과 같은 대조구, 대조구보다 온도를 약 2℃ 상승시킨 온도상승구, 온도와 함께 대조구보다 CO2 농도를 약 2배 증가시킨 CO2+온도상승구에서 참나무 원목, 뽕나무버섯균, 종마를 함께 파종하고, 재배하여 생식기관과 지하근의 생물량을 비교 관찰하였다. 그 결과, 꽃대 수는 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으로 적었다. 꽃대 길이는 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으로 짧았다. 화서 길이는 대조구> 온도상승구> CO2+온도상승구 순으로 짧았다. 생식기관의 무게는 온도상승구> 대조구> CO2+온도상 승구 순으로 가벼웠다. 지상부의 생물량은 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으로 낮았다. 생산된 근경의 수는 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으로 적었다. 근경의 생물량은 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으 로 낮았다. 이러한 결과는 온도만 올라간 환경조건에서는 천마의 생육은 활발하여 생산량이 증가하지만, 지구온난화조 건인 온도와 CO2 농도가 동시에 상승하는 조건에서는 천마의 생육이 불량하게 됨을 의미하는 것이다. 따라서, 천마의 성마와 종마 생산량을 높이기 위해서는 재배지의 적정지온 20~25℃를 유지하고, 높은 CO2 농도에 노출되지 않도록 하여야 할 것이다.

CO2농도와 온도의 상승으로 인한 지구온난화가 진행되었을 때 광, 수분 그리고 유기물 구배에 따른 멸종위기식물인 황근의 생육과 생태적 지위폭의 변화를 알아보았다. 대조구(야외)와 처리구(CO2 + 온도 상승구)로 나누어 각각 광, 수분 그리고 유기물구배를 두어 재배하였다. 그 연구결과, 황근은 낮은 광량보다 높은 광량을 선호하나, 광량이 787±77.76μmol m-2s-1을 넘어가면 높은 광량이라 하더라도 생육이 어려웠다. 또한 유기물이 없거나(0%) 너무 많은 토양(20%)에서는 생육이 어려웠다. 그러나 수분 구배에 따른 경향이 보이지 않았다. 황근의 고사율은 대조구보다 처리구에서 광량이 높은 조건을 제외한 모든 구배에서 높았다. 이는 CO2와 온도가 상승하면 광에 대한 내성범위가 좁아진다는 것을 의미한다. 대조구와 처리구를 비교하였을 때, 수분구배에 따른 경향은 보이지 않았다. 유기물구배에서 는 대조구보다 처리구에서 모두 고사율이 낮았는데, 이는 유기물에 대한 내성의 범위가 넓어진 것을 의미한다. 황근의 생태적 지위폭은 처리구가 대조구보다 광 구배에서 30.1% 좁아졌으며, 수분 구배에서 8.6% 그리고 유기물 구배에서 30% 넓어졌다. 따라서 CO2농도와 온도의 증가로 인한 지구온난화가 진행되면, 황근의 생육은 광량에 의해서 제한될 것으로 판단된다.

최근 인간의 무분별한 개발로 인해 CO₂농도와 온도가 상승되고 있으며, 이러한 기후변화는 생물들에게 영향을 미칠 것이다. 높아진 CO₂농도와 온도에 적응하는 생물은 계속해서 생존하겠지만 그렇지 못한 생물은 서서히 멸종이 될 것이다. 황근(Hibiscus hamabo)은 낙엽반관목으로서 환경부 지정 멸종위기야생생물 2급으로 지정되어있다. 겨울철의 내한성은 매우 약하여 중부 이북 지방에서 노지월동이 불가능하다. 제주도 5개 장소와 전남 완도에 분포했으나 완도 자생 개체는 모두 사라졌고 복원된 개체만 남아있다. 또한, 최근에는 해안도로 건설로 인하여 자생지 파괴에 직면해 있다. 멸종위기식물은 다른 식물들에 비해 생태적 지위폭이 좁기 때문에 환경변화에 더 취약하다. 따라서, 본 연구에서는 CO₂농도와 온도의 상승으로 인하여 기후변화가 진행되었을 때 광, 수분 그리고 유기물 구배에 따른 황근의 생태적 지위폭의 변화를 알아보고자하였다. 온실에서 대조구(야외)와 처리구(CO₂ 농도+ 온도 상승구)로 나누어 각각 광(L10, L30, L70, L100), 수분(M100, M300, M500, M700) 그리고 유기물(N0, N5, N10, N20)구배를 두어 재배를 한 후 영양생장기관인 지상부 길이와 잎 수를 측정하였다. 황근의 지상부 길이는 대조구에서 광량이 낮은 조건(L1)에서 약간 높은 조건(L3)까지 증가하다가 높은 조건(L4)에서 감소하는 경향이 있었으나 통계적인 차이는 없었다. 처리구에서는 광량이 낮은 조건(L1)과 약간 낮은 조건(L2)에서 고사하였으며, 약간 높은 조건(L3)보다 높은 조건(L4)에서 지상부 길이가 짧아지는 경향이 있었으나 통계적인 차이는 없었다. 대조구에서 지상부 길이는 수분함량이 낮은 조건(M1)에서 약간 낮은 조건(M2)까지 증가하다가 약간 높은 조건(M3)에서 다른 구배들 보다 더 많이 감소하고 높은 조건에서 다시 증가하는 경향을 보였으나 통계적인 차이는 없었다. 그리고 처리구에서는 수분함량에 따른 증감의 폭은 대조구에 비해 다소 작았지만 유사한 경향을 보였다. 대조구에서 황근은 유기물함량이 낮은 조건(N1)과 높은 조건(N4)에서 고사하였고, 약간 낮은 조건(N2)보다 약간 높은 조건(N3)에서 지상부의 길이가 약간 증가하였으나 통계적인 차이는 없었다. 처리구에서 지상부 길이는 유기물의 함량이 높아질수록 길었다. 수분함량이 낮은 조건(M1)과 높은 조건(M4)내에서 대조구 황근의 지상부 길이는 처리구보다 길었다. 광량이 낮은 조건(L1)과 약간 낮은 조건(L2)에서 처리구의 황근은 대조구와 다르게 모두 고사하였다. 수분함량이 낮은 조건(M1)과 높은 조건(M4)내에서 대조구 황근의 지상부 길이는 처리구보다 길었다. 그리고, 유기물함량이 낮은 조건(N1)과 높은 조건(N4)내에서 대조구의 황근은 처리구와 다르게 모두 고사하였다. 황근의 잎 수는 대조구에서 광량이 낮은 조건(L1)에서 약간 낮은 조건(L2)까지 증가하다가 약간 높은 조건(L3)부터는 적어지는 경향을 보였으나 통계적 차이는 없었다. 처리구에서 황근은 광량이 낮은 조건(L1)과 약간 낮은 조건(L2)에서 고사하였으며, 약간 높은 조건(L3)은 높은 조건(L4)간에는 차이가 없었다. 대조구에서 잎 수는 수분함량이 낮은 조건(M1)에서 약간 낮은 조건(M2)까지는 증가하다가 약간 높은 조건(M3)에서 급격히 감소하였다가 높은 조건(M4)에서 증가하였다. 처리구에서 잎 수는 수분함량이 낮은 조건(M1)에서 약간 낮은 조건(M2)까지는 증가하다가 약간 높은 조건(M3)부터 감소하였으나 통계적인 차이는 없었다. 대조구에서 황근은 유기물의 함량이 낮은 조건(N1)과 높은 조건(N4)에서 고사하였고, 약간 낮은 조건(N2)에서 약간 높은 조건(N3)으로 갈수록 잎 수는 감소하는 경향은 있었으나 통계적인 차이는 없었다. 처리구에서 잎 수는 유기물 함량이 약간 높은 조건(N3)까지 증가하다가 높은 조건(N4)에는 감소하는 경향을 보였으나 통계적인 차이는 없었다. 황근의 생태적 지위폭은 대조구에서 광(0.913)>수분(0.786)>유기물(0.479), 처리구에서 수분(0.935)>유기물(0.870)>광(0.482) 순으로 나타났다. 처리구내에서 황근의 생태적 지위폭은 광 구배에서 30.1% 좁아졌으며, 수분 구배에서 8.6% 그리고 유기물 구배에서 30% 넓어졌다. 따라서 기후변화가 진행되면 황근의 분포는 광량에 의해서 제한될 것이다.

본 연구는 멸종위기식물인 섬시호를 대상으로 기후변화의 원인인 CO2+온도상승과 식물의 생육 및 분포에 중요한 광, 수분, 영양소를 조합 처리하여 지구온난화에 대해 어떻게 반응하는지 알아보고, 기후변화환경 하에서의 보전방안을 마련하고자 하였다. 실험은 야외의 CO2 농도와 온도를 반영한 대조구와 유리온실에서 대조구보다 CO2 농도가 약 2배, 온도가 약 2°C 높게 유지한 CO2+온도상승구로 구분하여 2010년부터 2011년까지 생육시켜 관찰하고 비교하였다. 섬시호의 생육반응은 광, 수분, 영양소보다 CO2+온도상승의 영향을 더 많이 받았고, CO2+온도상승구에서 영양소가 많은 조건일 때 잘 자랐다. 잎 수는 대조구에 비해 CO2+온도상승구에서 광이 낮은 구배와 영양소가 높은 구배에서 많았고, 잎 폭은 대조구에 비해 CO2+온도상승구에서 광과 영양소가 중간 구배에서 좁았다. 그러나 지상부 길이, 잎몸 길이 그리고 잎자루 길이는 대조구와 CO2+온도상승구 간에 차이가 없었다. 본 연구결과를 토대로 미래기후환경 하에서 섬시호의 보전을 위해서는 섬시호 자생지에 NH4 +, NO3, P2O5, K2O 등이 포함된 영양소를 공급하고, 섬시호 자생지가 파괴되지 않도록 하여야 한다. 또한 섬시호의 자생지와 유사한 환경조건을 가진 곳을 발굴하여 복원함으로써 서식지를 확대하여야 한다.

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.

본 연구는 멸종위기식물인 섬시호를 대상으로 기후변화 의 원인인 CO2 + 온도 상승과 식물의 생육 및 분포에 중요 한 광, 수분, 영양소를 조합 처리하여 지구온난화에 대해 어떻게 반응하는지 알아보고, 기후변화환경 하에서의 보전 방안을 마련하고자 하였다. 실험은 야외의 CO2 농도와 온 도를 반영한 대조구와 유리온실에서 대조구보다 CO2 농도 가 약 2배, 온도가 약 2℃ 높게 유지한 CO2 + 온도 상승구로 구분하여 2010년부터 2011년까지 생육시켜 관찰하고 비교 하였다. 섬시호의 생육반응은 광, 수분, 영양소보다 CO2 + 온도 상승의 영향을 더 많이 받았고, CO2 + 온도 상승구에 서 영양소가 많은 조건에서 잘 자랐다. 잎 수는 대조구에 비해 CO2 + 온도 상승구에서 광이 낮은 구배와 영양소가 높은 구배에서 많았고, 잎 폭은 대조구에 비해 CO2 + 온도 상승구에서 광과 영양소가 중간 구배에서 좁았다. 그러나 지상부 길이, 잎몸 길이 그리고 잎자루 길이는 대조구와 CO2 + 온도 상승구 간에 차이가 없었다. 이상으로 볼 때, CO2 농도와 온도의 증가에 의한 식물들의 생육반응은 연구 대상종에 따라 다른 결과를 나타낸다. 이러한 이유는 모든 종마다 CO2 농도와 온도에 반응하는 특이성을 가지고 있고, 여러 복합적인 요인에 의해 식물의 생장이 이루어지기 때문 으로 판단된다. 본 연구결과를 토대로 미래기후환경 하에서 섬시호의 보전을 위해서는 섬시호 자생지에 영양소를 공급 하고 섬시호 자생지가 파괴되지 않도록 하여야 한다. 또한 섬시호의 자생지와 유사한 환경조건을 가진 곳을 선정하여 복원함으로써 서식지를 확대하여야 한다.

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.

본 연구에서는 지구온난화 조건에서 한국의 주요 작물인 백태와 서목태의 식물계절, 잎 수, 원줄기의 마디 수, 가지 수, 식물개체당 총 종자 수와 총 꼬투리 수, 식물개체당 총 종자 무게, 꼬투리당 종자 수 그리고 종자 하나의 무게에 대한 반응을 알아보았다. 이를 위해 CO2농도가 일반 대기조건과 같은 대조구와, CO2농도와 온도를 상승시킨 처리구에서 두 종의 콩을 생육시켜 관찰하였다. CO2농도는 540 ppm으로, 온도는 처리구가 대조구보다 2.2℃ 상승하도록 설계하였다. 그 결과 백태의 최초 개엽시기, 서목태의 최초 개화시기와 열매성숙시기는 대조구보다 처리구에서 늦어졌다. 백태와 서목태의 잎, 가지 그리고 원줄기의 마디의 수는 대조구와 처리구간에 차이가 없었으나 서목태의 가지 수는 처리구에서 6월에만 적었다. 백태의 종자 하나당 무게와 꼬투리당 종자 수는 대조구와 처리구 간 차이가 없었으나, 식물개체당 총 꼬투리 수와 식물개체당 총 종자 수는 대조구보다 처리구에서 적었다. 그러나 식물개체당 총 종자무게는 대조구와 처리구 간에 차이가 없었다. 서목태의 종자 하나당 무게와 꼬투리당 종자 수는 대조구와 처리구 간 차이가 없었으나, 식물개체당 총 꼬투리 수는 대조구보다 처리구에서 적었다. 또, 식물개체당 총 종자 수는 대조구와 처리구간 차이가 없었으나, 식물개체당 총 종자 무게는 대조구보다 처리구에서 더 가벼웠다. 이상으로 볼 때, 지구온난화로 백태는 종자 수가 감소하고 서목태는 최초 개엽, 개화, 성숙시기, 그리고 가지 형성시기가 늦어지며, 그 결과 꼬투리 수와 종자 무게가 감소되어 생산량이 줄어들 것이다. 이러한 개체군의 생장을 연구하는 것은 지구온난화에 대한 육상식물의 생태적 반응 연구에 중요한 자료로 활용될 것이다.