Abstract
Chlorophyll fluorescence of needles of Korean fir (Abies koreana) plants and environmental factors of their natural habitat were investigated in order to obtain the information for environmental adaptation and conservation of Korean fir plants. The photochemical efficiency of photosystem II, Fv/Fm, of Korean fir needles was significantly low (0.19-0.36) in the winter, whereas it was high (0.8-0.86) in the summer. The Fv/Fm value of the winter was slightly higher at mid-day than at dawn, suggesting that mid-day environmental conditions of the winter were favorable on needles of Korean fir plants. In contrast, the mid-day Fv/Fm value of the summer maintained high (around 0.8). It indicates that mid-day environmental conditions of the summer did not induce photodamage, although it caused a slight decrease in the Fv/Fm values. The non-photochemical fluorescence quenching (NPQ) of Korean fir needles was very low (0-0.01) all through the day in the winter. However, it was high (0.76) at mid-day in the summer. These results suggest that Korean fir plants have a system for the protection of PS II from mid-day environmental stresses of the summer. In the winter, the Fv/Fm values were positively correlated with temperature, light intensity and relative humidity, although NPQ values showed no correlation with any of them. In the summer, the Fv/Fm values were positively correlated with relative humidity but negatively correlated with temperature and light intensity. These results indicate that increase of tempera-ture, light intensity and relative humidity lead to promotion of the photochemical efficiency in the winter and high temperature and light intensity may cause photoinhibition in the summer.
구상나무 침엽의 엽록소형광과 생육지의 환경요인의 일변화를 계절별로 조사하여 환경요인의 변화에 따른 구상나무의 환경 적응성을 규명하였다. 광계 II의 광화학적 효율, 즉 Fv/Fm은 겨울에는 0.19-0.36으로 매우 낮은데 반하여 여름에는 0.8-0.86으로 높았다. 낮시간의 Fv/Fm이 겨울에는 아침, 저녁보다 상대적으로 높아서 겨울철 한낮의 환경조건이 구상나무 잎의 광합성기구에 우호적으로 작용을 하는 것으로 판단된다. 여름에는 낮시간에 광억제가 다소 일어나지만 Fv/Fm이 전반적으로 높아 낮시간의 환경 조건이 구상나무에 광피해를 야기하지는 않는 것으로. 해석되었다. 비광화학적 엽록소형광 소멸 능력, 즉 NPQ는 겨울에는 0-0.01로 밤과 낮의 차이가 없이 매우 낮았고, 여름에는 낮시간에 0.76으로 높았다. 따라서 구상나무는 여름철 환경 스트레스로부터 광계 II를 보호하는 조절 기구가 잘 발달한 것으로 판단되었다. 겨울에는 Fv/Fm이 온도, 광량, 상대습도와 모두 정의 상관관계를 보였으나 NPQ는 환경요인 모두와 상관성이 없는 것으로 나타났다. 여름에는 Fv/Fm이 온도와 광량과는 음의 상관관계를 나타낸 반면에 상대습도와는 정의 상관관계를 보였다. 따라서 구상나무 생육지의 조건하에서 겨울에는 온도, 광량, 상대습도의 증가는 모두 광합성 효율을 증가시키는 반면에 여름에는 높은 온도와 광량이 광억제를 야기할 수 있는 것으로 사료된다.
