[논문]강원도 중왕산 지역에서 부게꽃나무의 개화, 결실, 종자낙하량 및 종자활력

김갑태; 김회진

doi:10.14578/jkfs.2014.103.2.153

강원도 중왕산 지역에서 부게꽃나무의 개화, 결실, 종자낙하량 및 종자활력
Flowering, Fruiting, Seed Fall and Seed Viability of Acer ukurunduense in Mt. Jungwang, Gangwondo 원문보기

韓國林學會誌 = Journal of Korean Forest Society, v.103 no.2, 2014년, pp.153 - 158

김갑태 (상지대학교 산림과학과) , 김회진 (국립산림품종관리센터 종묘관리과)

초록
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천연활엽수림의 천연갱신 가능성을 파악하고자, 부게꽃나무(Acer ukurunduense Trautv. & C.A. Mey.)의 개화 결실, 종자낙하, 종자활력을 강원도 평창군 중왕산 지역에서 2009년부터 2013년까지 조사하였다. 부게꽃나무 꽃은 총 상화서(드물게 원추화서)에 양성화와 웅성화가 많이 달렸으며, 꽃의 배열은 화서마다 서로 달랐다. 화서 내에서 성형태간 개화시기가 달랐다. 양성화로 암술이 수분되어 자라기 시작한 꽃에서는 수술은 더 이상 성숙하지 않고 소실되었으며, 수술이 발달한 꽃에는 암술은 흔적으로만 존재하였다. 부게꽃나무는 꿀벌, 깜둥이창나방, 하늘소류, 애꽃벌류, 대모각다귀류 등이 수분하며, 자가수분을 회피하는 기작을 가지고 있다고 사료된다. 화서당 꽃의 수는 6월 8일에 189개였다가, 6월 21에는 과수당 시과?의 수는 41.2개였으며, 9월 5일에는 과수당 33.4개로 줄어들었다. 시과낙하량은 670~17,930 ea/ha의 범위로 평균은 6,720 ea/ha이었다. 건전배를 가진 것이 43.2%로 가장 많았고, 다음으로 피해 부후인 것이 41.8%, 미발육 10.2%, 쭉정이배 4.8%로 나타났다. 건전종자 생산량을 좌우하는 요인은 개화기인 6월 초순에 화분매개충의 활동과 어린 자방이 자라는 6월 초 중순 흡즙성 해충의 밀도와 활동성이 가장 중요한 요인이라 사료된다. 부게꽃나무의 천연갱신은 종자다산해에 발아와 생장에 유리한 조건을 갖춘 갭에서 이루어질 것으로 사료된다. 단풍나무류의 천연갱신을 이해하기 위해서 종자결실과 비산전 후 종자피식 문제에 대한 장기간의 연구가 필요할 것이라 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

To examine the natural regeneration in the natural mixed-broadlived forest, flowering, fruiting, seed-fall, and seed viabilities of Acer ukurunduense Trautv. & C.A. Mey. (AU) were investigated in Mt. Jungwang, Gangwon-do, from 2009 to 2013. The flower of AU consisited many male and bisexual flowers on the raceme (unusual panicle) and the arrangement of two sex morphs are differed for each inflorescence. Flowering dates are differed between sex morph in the same inflorescence. Stamens are stop growing and disappeared after pollinated pistil begin to grow in bisexual flowers, and male flowers have vestial pistil. The flowers of AU might be pollinated by Apis mellifera, Thyris fenestrella seoulensis, Cerambycidae sp., Andrenidae sp. and Ctenophora sp., and had some mechanism to prevent feom self pollination. The number of flower buds per inflorescence is 189 on June 8, and that of young samaras per inflorescence is 41.2 on June 21. At last ripened samaras per inflorescence is reduced 33.4 on September 5. Mean annual seedfall of AU was 6,720 ea/ha (ranged 670~17,930). Rates of sound seeds are highest 43.2%, and those of damaged or decayed seeds are 41.8%,. Those of undeveloped and empty seeds are 10.2% and 4.8%, respectively. Successful regeneration of AU might be in masting year and on the gap sites with proper conditions to germinate and grow. To understand the natural regeneration of the species, Genus Acer, further study on the fruiting habit, pre- and post-dispersal seed viability, and annual variation on these factor should be needed.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이에 이 연구는 우리나라의 천연활엽수림의 천연갱신 가능성을 파악하고자, 부게꽃나무의 개화 · 결실 특성, 종자낙하량, 종자활력을 강원도 평창군 중왕산 지역에서 2009년부터 2013년까지 조사하였다.

제안 방법

화서가 자라기 전인 2011년 5월 25일 3 개체목에 대나무와 망사천(tulle, mesh size 1 mm)으로 만든 봉지를 씌웠으며, 망사봉지 속의 가지에 튼튼한 소지 3개씩을 남기며 정리하여 봉지를 씌웠다(Figure 3). 7월 2일 봉지를 걷어내고 시과의 착생여부와 생육상태를 관찰하였다. 또한 개화기의 부게꽃나무 꽃을 찾아드는 화분매개충을 관찰 · 촬영하였다.
종자 낙하량을 파악하고자 조사 대상지에 8곳(Figure 1)에 seed trap을 4개씩 총 32개를 8월 하순부터 11월 초순까지 설치하고 주기적적으로 낙하종자를 수집하였다. seed trap은 2009년부터 2013년까지 설치, 조사하였다(Figure 2). 수집된 종자량으로 ha당 종자낙하량을 산출하였다.
또한 개화기의 부게꽃나무 꽃을 찾아드는 화분매개충을 관찰 · 촬영하였다.
배의 활력은 건전한 배, 미발육 배, 쭉정이(무배) 및 피해 · 부후된 배 등의 4수준으로 분류하였다(Figure 4).
부게꽃나무 시과를 10월 초순에 채종하여 임의추출한 50립씩의 종자에 대하여 3반복으로 절단법에 의하여 종자활력을 측정하였다. 필요한 경우 배의 구조를 10-80x 실체현미경 하에서 관찰하고 필요한 사진을 촬영하였다.
seed trap은 2009년부터 2013년까지 설치, 조사하였다(Figure 2). 수집된 종자량으로 ha당 종자낙하량을 산출하였다.
종자 낙하량을 파악하고자 조사 대상지에 8곳(Figure 1)에 seed trap을 4개씩 총 32개를 8월 하순부터 11월 초순까지 설치하고 주기적적으로 낙하종자를 수집하였다. seed trap은 2009년부터 2013년까지 설치, 조사하였다(Figure 2).
강원도 평창군 중왕산 지역에 생육 중인 부게꽃나무의 개화와 수분을 매년 5월 하순부터 6월 하순까지 화서당 꽃수, 성형태, 과수당 시과 수를 조사하였다. 화서가 자라기 전인 2011년 5월 25일 3 개체목에 대나무와 망사천(tulle, mesh size 1 mm)으로 만든 봉지를 씌웠으며, 망사봉지 속의 가지에 튼튼한 소지 3개씩을 남기며 정리하여 봉지를 씌웠다(Figure 3). 7월 2일 봉지를 걷어내고 시과의 착생여부와 생육상태를 관찰하였다.

대상 데이터

강원도 평창군 중왕산 지역에 생육 중인 부게꽃나무의 개화와 수분을 매년 5월 하순부터 6월 하순까지 화서당 꽃수, 성형태, 과수당 시과 수를 조사하였다. 화서가 자라기 전인 2011년 5월 25일 3 개체목에 대나무와 망사천(tulle, mesh size 1 mm)으로 만든 봉지를 씌웠으며, 망사봉지 속의 가지에 튼튼한 소지 3개씩을 남기며 정리하여 봉지를 씌웠다(Figure 3).
연구 대상지는 1990년부터 천연활엽수림의 장기생태연구가 진행되고 있는 국유림으로 강원도 평창군 진부면 장전리의 중왕산 일대로 해발 1,000~1,1376 m 범위이며, 대체로 북향인 인위적 간섭을 덜 받은 천연활엽수림 지역이었다(Figure 1). 이 지역의 연평균 기온은 5.

데이터처리

종자활력 측정치 등의 평균비교와 유의성 검증은 SPSS(Ver 19.1)를 이용하여 분석하였다.

성능/효과

낙하종자 중 건전배를 가진 종자의 수는 종자 낙하량과는 무관하고 피해 · 부후, 미발육 및 빈 종자가 감소하는 것과 관련됨을 확인할 수 있었다.
이 지역의 연평균 기온은 5.8°C, 7월 최고기온은 27~30°C, 1월 최저기온은 -13°C였으며, 토양은 역질계산성갈색 산림토양이며, 표토는 농암갈색의 자갈이 많은 미사질 양토이고, 심토는 황갈색 자갈이 많은 양토였다.
이러한 결과로 볼 때 연구 대상지에서 부게꽃나무의 건전종자 생산량을 좌우하는 요인은 개화기인 6월 초순에 화분매개충의 활동과 어린 자방이 자라는 6월 초 · 중순 흡즙성 해충의밀도와 활동성이 가장 중요한 요인이라 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	천연갱신의 성공 여부는 어떤 요인과 관련이 있는가?	Grubb(1977)은 생태계 보전을 위하여 천연갱신에 대한 연구는 매우 중요하며, regereration niche에는 개화, 수분 및 결실을 포함한 활력 있는 종자생산, 발아, 정착, 성장 등의 단계가 관련되어 있음을 주장하였다. 천연갱신의 성공 여부는 개화결실의 특성(Tal, 2009; Shibata et al., 2009), Predispersal seed predation (Kim and Lee, 2010; Fukumoto and Kajimura, 2003; Tanaka, 1995)과 post-dispersal seed predation (Yasaka et al., 2003; Hulme, 1998; Harmer and Gill, 1995; Janzen, 1971), 결실주기(Herrera et al., 1998) 등을 포함한 활력있는 종자의 생산과 공급(Karlsson, 2001; Koenig and Knops, 2000; Ishikawa and Ito, 1989; Crawley, 1989), 종자발아와 생장, 하층식생의 영향(Filipiak, 2002), 토양특성 등의 입지인자(Gautam et al., 2007), 수종의 생태적 특성 (Heineman et al., 2002) 등 다양한 요인과 관련이 있다.
	2009년부터 2013년까지 부게꽃나무의 시과 낙하량 측정치의 통걔분석 결과는?	2009년부터 2013년까지 부게꽃나무의 시과 낙하량과 종자활력 측정치에 대한 통계분석 결과를 Table 2에 보였다. 시과낙하량은 670~17,930 ea/ha의 범위로 평균은 6,720 ea/ha이었다. 연변동이 있으며, 최고치가 최저치의 26배 가량이었다. 부게꽃나무의 종자낙하량이 상대적으로 적은 것은 연구대상지에서 상대우점치가 7.4%임을 보고한 Kim(2009)의 결과와 같이 상대적으로 낮은 밀도를 보이는 중층수종이기 때문이라 사료된다. 해마다 배의 형태에 따른 종자량 간에 고도의 통계적 유의성이 인정되었다. 배의 형태별 시과수의 연도 간에도 고도의 유의성이 인정되었다. 낙하종자 중 건전배를 가진 종자의 수는 종자 낙하량과는 무관하고 피해·부후, 미발육 및 빈 종자가 감소하는 것과 관련됨을 확인할 수 있었다.
	천연갱신의 이점은?	이러한 변화에 적합한 천연 갱신에 대한 관심도 높아지고 있다. 천연갱신은 식재조림보다 경제적(Clason, 2002)이며 지역의 유전자원의 유지보전 및 숲의 다층적 구조를 유지하는 장점(Harmer and Gill, 2000; Harmer and Kerr, 1995)이 있으며, 자연보전을 목적으로 침엽수 인공조림지를 천연활엽수림으로 복원하는 데 천연갱신 과정을 통하여 에너지 저소비, 최소 비용으로 할 수 있어(Zerbe, 2002) 선호된다. Grubb(1977)은 생태계 보전을 위하여 천연갱신에 대한 연구는 매우 중요하며, regereration niche에는 개화, 수분 및 결실을 포함한 활력 있는 종자생산, 발아, 정착, 성장 등의 단계가 관련되어 있음을 주장하였다.

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표제어: PCR

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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