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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2018
- 저작권
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점진적 질소 제한(Progressive Nitrogen Limitation; PNL)은 이산화탄소 시비 효과로 생산성의 증가가 단기적인 현상일 것이며 식물이 토양에서 더 많은 질소를 사용하게 되어 생태계의 질소가 부족해지고 이는 다시 생태계 생산성 감소로 이어진다는 내용을 담고 있다. 이번 연구는 2009년에 식재된 우리나라를 대표하는 소나무(Pinus densiflora), 물푸레나무(Fraxinus rhynchophylla), 팥배나무(Sorbus alniflolia), 상수리나무(Quercus acutissima)를 장기간 미래 대기 환경에 노출시켜, CO2 농도 증가가 수종들의 생장과 생리적 특성에 미친 영향을 정량화 하고, 산림의 생산성 증가가 점진적 질소 제한으로 인한 일시적인 결과인지 혹은 지속적인 생산성의 증가가 일어날지 알아보기 위해 수행하였다.
2010년부터 OTC 온실 내부에 대기 중 CO2 폭로를 시작한 이후, 매년 직경과 수고 생장량을 쌓아 현재의 직경과 수고 합을 분석하였다. 2017년 직경은 모든 수종에서 이산화탄소 시비효과로 대조구보다 온실에서 직경이 커졌다. 연도별 반응은 모든 수종에서 2012년 이후 CO2 농도에 따른 직경 생장에 차이가 발생하지 않았다. 수고의 경우 상수리나무를 제외한 모든 수종에서 CO2 폭로로 인한 수고에 차이가 나타났다. 직경 생장과 유사하게 2013년 소나무를 제외하고는 2012년 이후 CO2 농도에 따른 수고 생장 차이가 발생하지 않았다. 광합성 특성에서 최대 광합성 속도는 CO2 농도에 따른 온실 수준에서 평균 변화 차이가 2013년 한번 발생했다. 최대 카르복실화 속도는 폭로 초반에는 온실별 차이가 없었지만 그 이후 2016년 이후 고농도의 CO2 온실에서 대조구보다 낮아 지는 것을 확인하였다. 최대 전자전달 속도에서도 최대 카르복실화 속도와 비슷하게 CO2 폭로 기간이 길어질수록 감소했다. 엽중량비는 대체적으로 온실에서 더 높았으나 상수리나무는 반대로 대조구보다 온실에서 낮았다. 잎의 전질소 함량도 CO2 폭로 초반에는 차이가 없었지만 2016년 이후 온실 내 CO2 농도가 증가함에 따라 급격히 감소하였다. 2017년 토양의 질소를 분석한 결과, CO2 폭로 농도에 따른 온실별 토양의 질소 차이는 대조구보다 3개의 온실이 현저히 낮았고 약 63% 차이가 났다. 따라서 줄어든 잎 전질소량과 낮은 토양 질소량이 이산화탄소 시비 효과를 상쇄한 것으로 보이며, 이를 통해 산림토양을 사용한 이번 연구에서 점진적 질소 제한이 일어나는 것으로 판단된다.
2010년부터 OTC 온실 내부에 대기 중 CO2 폭로를 시작한 이후, 매년 직경과 수고 생장량을 쌓아 현재의 직경과 수고 합을 분석하였다. 2017년 직경은 모든 수종에서 이산화탄소 시비효과로 대조구보다 온실에서 직경이 커졌다. 연도별 반응은 모든 수종에서 2012년 이후 CO2 농도에 따른 직경 생장에 차이가 발생하지 않았다. 수고의 경우 상수리나무를 제외한 모든 수종에서 CO2 폭로로 인한 수고에 차이가 나타났다. 직경 생장과 유사하게 2013년 소나무를 제외하고는 2012년 이후 CO2 농도에 따른 수고 생장 차이가 발생하지 않았다. 광합성 특성에서 최대 광합성 속도는 CO2 농도에 따른 온실 수준에서 평균 변화 차이가 2013년 한번 발생했다. 최대 카르복실화 속도는 폭로 초반에는 온실별 차이가 없었지만 그 이후 2016년 이후 고농도의 CO2 온실에서 대조구보다 낮아 지는 것을 확인하였다. 최대 전자전달 속도에서도 최대 카르복실화 속도와 비슷하게 CO2 폭로 기간이 길어질수록 감소했다. 엽중량비는 대체적으로 온실에서 더 높았으나 상수리나무는 반대로 대조구보다 온실에서 낮았다. 잎의 전질소 함량도 CO2 폭로 초반에는 차이가 없었지만 2016년 이후 온실 내 CO2 농도가 증가함에 따라 급격히 감소하였다. 2017년 토양의 질소를 분석한 결과, CO2 폭로 농도에 따른 온실별 토양의 질소 차이는 대조구보다 3개의 온실이 현저히 낮았고 약 63% 차이가 났다. 따라서 줄어든 잎 전질소량과 낮은 토양 질소량이 이산화탄소 시비 효과를 상쇄한 것으로 보이며, 이를 통해 산림토양을 사용한 이번 연구에서 점진적 질소 제한이 일어나는 것으로 판단된다.
목차
제 1 장 서 론 1제 2 장 재료 및 방법 42.1 연구 대상지 42.2. 생장량 52.3. 광합성 특성 52.4. 엽중량비와 잎의 전질소 함량 72.5. 토양 질소 분석 72.6. 통계 분석 8제 3 장 결 과 93.1. 생장 93.1.1. 직경 생장 93.1.2. 수고 생장 133.2. 광합성 특성 173.2.1. 최대 광합성 속도 173.2.2. 최대 카르복실화 속도 193.2.3. 최대 전자전달 속도 213.3. 엽중량비(LMA; Leaf Mass per Area) 243.4. 전질소 273.4.1. 잎의 전질소 273.4.2. 토양의 전질소 29제 4 장 고 찰 31제 5 장 결 론 36참고문헌 37Abstract 48
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