본 실험에서는 차광 및 시비처리에 따른 여러 양치류의 생육반응을 구명하여 양치류의 효율적인 재배관리를 위한 광도 및 영양관리에 대한 기초자료를 제시하고자 하였다. 상록성 양치류인 참지네고사리, 도깨비고비, 선바위고사리 등은 차광수준 30~60%에서 생육이 우수한 것으로 나타났다. 이들은 시비량이 많을 수록 생육이 좋아졌으며, 식물의 생육 및 생존율은 전 처리구에서 유지되었다. 이들은 적합한 차광수준에서 시비할 경우 식물의 관상가치가 높아지고(엽색 변화)생육도 향상되었다. 하록성 양치류인 설설고사리는 차광수준 30~60%, 참새발고사리는 60%, 그리고 개고사리는 0~30%에서 생육이 우수한 것으로 나타났다. 이들은 시비에 의한 효과는 부분적으로 보였으나, 일부차광 처리구에서는 시비함에 따라 생존율이 감소하였다. 또한 이들은 모든 처리구에서 생장량도 감소하는 경향을 보여, 생육관리가 쉽지 않은 식물로 판단되었다. 시비 및 광도에 따른 상록성 및 하록성 양치류의 생육반응에 차이를 보였다.

10종 양치식물의 지상부와 지하부 메탄올 추출물을 대상으로 Bacillus subtilis, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Propionibacterium acnes, Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus 등 병원성 미생물에 대한 항균활성을 broth microdilution법과 paper diffusion법을 이용하여 분석하였다. 억제환이 15 mm 이상으로 나타난 추출물을 대상으로 0.125, 0.25, 0.5 1, 2 mg·mL-1의 농도에서 3일 동안 각 미생물의 생육 억제에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과, B. subtilis, E. coli, L. monocytogenes에 대해서는 꿩고비의 지하부 추출물에서 억제활성이 가장 우수하였으며, 살균처리하지 않은 조추출물 상태에서 2 mg·mL-1의 농도에서 72시간 이후에도 각 39, 33, 58%의 억제활성을 보였다. P. acnes에 대해서는 꿩고비 지상부 추출물이 가장 우수한 항균활성을 보였으나, 15 mm 미만의 억제환을 보여 항균력이 약한 것으로 나타났다. S. mutans와 S. sobrinus에 대해서는 다수의 양치식물이 비교적 우수한 항균활성을 보여 양치식물의 추출물은 전반적으로 Streptococcus에 대한 감수성이 높은 것으로 생각되었다. 그러나 고비의 지하부 추출물이 2 mg·mL-1의 농도에서 72시간 후 각 28, 39%, 그 외의 추출물은 10% 내외의 낮은 항균활성을 보여 10종의 양치식물 추출물 중에는 Streptococcus에 대하여 뛰어난 항균력을 보이는 추출물은 없는 것으로 생각되었다.

메탄올을 용매로 12종 양치식물의 지상부와 근경의 건조시료를 초음파추출하여 페놀성 물질 함량 및 DPPH와 ABTS radical 소거능을 측정하였다. 총 폴리페놀의 함량은 건조시료 1 g에 2.793~140.014 mg·g-1, 생시료 1 g에 0.779~49.579 mg·g-1으로 다양하게 나타났으며, 넉줄고 사리와 더부살이고사리의 지상부에서 총 폴리페놀 함량이 높았다. 총 플라보노이드 함량은 건조시료 1 g에 2.559~34.909 mg·g-1, 생시료 1g에 0.714~11.487 mg·g-1으로 나타났다. 건조시료 중에는 관중 지상부, 생시료 중에는 더 부살이고사리의 지상부에서 총 플라보노이드 함량이 가장 높았다. 총 폴리페놀은 지상부보다 근경에 많이 함유된 경향을 보였으나, 총 플라보노이드는 지상부에 많았다. DPPH와 ABTS radical 소거능은 지상부보다 근경 추출물에서 높게 나타났다. 총 폴리페놀은 지상부보다 근경에 많이 함유된 경향을 보였으나, 총 플라보노이드는 지상부에서 함량이 많았다. DPPH와 ABTS radical 소거능은 지상부보다 근경 추출물에서 높게 나타났다. DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능 모두 나도히초미 근경 추출물에서 가장 우수하였다. 그러나 시료의 수분함량과 추출수율을 고려하여 RC50을 나타내는데 필요한 생시료의 양을 계산한 결과, 나도히초미 근경보다는 더부살이고사리 지상부가 DPPH와 ABTS radical 소거용 식물소재로 적합하였다. 양치식물의 추출물은 특히 ABTS radical 소거능이 매우 우수하였으며, 가지고비고사리 추출물을 제외한 대부분의 시료가 ascorbic acid 또는 BHT와 유사한 소거활성을 보였다.

자생 상록양치류의 대량번식의 체계확립을 위해 기내배양 식물체의 순화기에 있어 순화기 용토종류와 용토내의 pH, 관비효과를 위해 ammonium nitrate 그리고 차광율을 조사한 결과는 다음과 같다. 자생상록 양치류의 순화기에 이식용토 종류를 달리하여 더부살이고사리 외 4종의 상록자생 양치류의 전엽체를 이식함에 있어 전반적으로 상토+마사+펄라이트(2:1:1) 조합에서 포자체의 형성과 생장이 양호하였다. 자생상록 양치류의 순화용토 내에 적합한 pH는 공시식물 종에 따라 적성 pH의 요구성이 pH 5.5～7.5로 다양하게 보였으며, 순화기에 차광 효과는 30%와 50% 차광에서 무차광구에 비해 포자체 형성과 생장이 증가하였다. 또한 순화기의 관비에 관한 효과는 ammonium nitrate 0.5 g/ℓ 첨가가 순화기에 효과적임을 알 수 있었다.

자생 상록양치류의 대량번식의 체계를 위해 배양조건에 따른 전엽체 유도와 발달에 미치는 배지, 질소급원, 탄소원, 생장조절물질의 조합 및 배양조건를 조사한 결과는 다음과 같다. 전엽체증식에 있어 적절한 배지는 4종 모두 MS배지가 전엽체의 증식에 가장 양호하였고, 질소량이 NH4+:NO3-이 20:40mM로 첨가된 배지에서 가장 양호하였는데, 특히 큰봉의꼬리(Pteris cretica)에서는 NH4+:NO3-이 60:0보다 20:40mM에서 생체중이 1.48g으로 4.1배로 증가를 보여 가장 양호하였다. 탄소원인 sucrose 농도별로 전엽체의 증식에 큰 차이를 보였는데, 큰봉의꼬리(Pteris cretica)에 있어 3% 첨가구에서 대조구에 비해 7.7배로 전엽체의 증식이 가장 양호하였고, 배지내의 NaH2PO4 100mg/L에서 더부살이고사리(Polystichum lepidocaulon)의 경우에 있어 가장 양호하였으며 전반적으로 유사한 경향을 보였다. 생장조절 물질에 대한 생육반응에 있어 골고사리와 버들참빗은 NAA 0.1mg/L에서 볼 수 있었으나, 돌담고사리 경우에는 Kinetin 0.01∼10mg/L와 NAA 0.01∼1mg/L에서는 효과의 차이를 볼 수 없었다. 손고비에서는 전반적으로 무처리구에서 전엽체 증식이 가장 현저하였다. 배양시 광조건은 1,000 Lux의 광도에서 배양한 것이 전엽체 증식률이 가장 높았으며, 배양방법에 있어 큰봉의꼬리(Pteris cretica)는 액체배양에서는 1.59g에 비해 고체배양에서 3.34g으로 2.1배의 현저한 증가를 볼 수 있었다.

8종의 식용 및 약용 양치식물에서 80% 에탄올을 이용하여 부위별 추출물을 조제한 후 각각의 생리활성물질 및 항산화활성을 조사하였다. 총 폴리페놀 함량은 쇠고비의 근경에서 57.32mg·g-1로 가장 높았고, 그 다음은 쇠고비의 뿌리〉석위 지상부〉야산고비 지상부의 순으로 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 야산고비의 지상부에서 27.51mg·g-1로 가장 높았고 야산고비 근경에서 1.95mg·g-1로 가장 낮았다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 쇠고비의 뿌리 및 근경 추출물에서 가장 높게 조사되었다. 부처손 지하부와 고비 지상부를 제외한 모든 추출물에서 linoleic acid의 산화를 87% 이상 강하게 억제할 수 있는 것으로 확인되었다.

광릉숲 양치식물을 중심으로 한 집중적인 조사를 통하여 이 지역에 분포하는 양치식물을 정확히 밝히고자 하였다. 광릉숲에는 9과 17속 43종 3변종 총 46종류의 양치식물이 분포하고 있으며, 지역별 출현식물을 보면, 쇠뜨기, 고사리삼 등 26종류가 광릉숲 전지역에 걸쳐 분포하는 것으로 나타났으며, 꿩고비, 지리개관중 등 5종류가 소리봉 일대를 중심으로 하여 한정 분포하는 것으로 나타났다. 또, 산림동물원 계곡부를 중심으로 낚시고사리, 광릉족제비고사리 등이 분포하였고, 왕지네고사리, 참새발고사리 등은 외국수목원 일대에 국한된 분포역을 형성하고 있었다. 생활형을 보면, 휴면형(Domancy form)은 H(Hemicryptophyte)의 비율이 56.5%로 가장 높았으며, HH(Hydatophyte)가 2.2%로 가장 낮은 값을 보였다. 번식형(Propagation form)의 지하기관형(Radicoid form)은 대부분이 근경이 짧게 분지하고 가장 좁은 범위의 연결체를 갖는 R3으로 39.1%이며, 근경이 옆으로 벋고 약간 넓은 범위의 연결체를 갖는 R2가 2.2%이었고, 산포기관형(Disseminule form)은 모두 포자가 바람이나 물에 의해 운반되는 D1이었다. 생육형(Growth form)은 t(Tussock)와 e(Erect)가 각각 67.4%와 32.6%로 나타나 광릉숲 양치식물의 대표적인 생활형은 H-R3-D1-t로 정리되었다. 광릉숲의 양치식물계수(Ptph.-Q.)는 1.28로 한반도 중부지역과 비교하였을 때 상대적으로 다소 높은 수치를 보이고 있어, 이 지역이 학술림으로서 안정적으로 보전 관리되고 있음을 알수 있다.