지리산국립공원의 동부지역에 인접한 웅석봉지역의 식생구조를 파악하고자 밤머리재-웅석봉구간에 방형구($400m^2$) 25개를 설정하여 식생을 조사하였다. 식물 군집분석을 통하여 분류한 결과 신갈나무-소나무군집, 떡갈나무군집, 신갈나무-떡갈나무군집으로 분류되었다. 웅석봉지역의 식생은 신갈나무가 가장 우점하고, 다음으로 떡갈나무, 굴참나무, 소나무, 당단풍 등이 우점하고 있었다. 이 지역에서 굴참나무, 소나무가 부분적으로 우점종으로 분포하고 있지만, 점차적으로 소나무의 상대우점치는 작아지는 반면에 신갈나무, 굴참나무, 떡갈나무의 우점치가 점차 커져 전형적인 신갈나무, 굴참나무, 떡갈나무의 혼효림으로 천이가 일어날 것으로 예상된다. 수종간의 상관관계에서는 소나무와 산초나무, 생강나무, 신갈나무와 진달래, 쪽동백나무와 철쭉, 쇠물푸레와 산초나무, 쪽동백나무, 당단풍과 물푸레나무, 층층나무와 히어리 등의 수종들 간에는 높은 정의상관이 인정되었고, 떡갈나무와 신갈나무, 비목나무와 신갈나무, 굴참나무, 신갈나무와 낙엽송, 굴참나무, 노린재나무와 진달래 등의 수종들 간에는 약한 부의상관이 인정되었다. 조사지의 군집별 종다양성 지수는 0.09832~1.1102 범위로 나타났다.
경기도 광주군 태화산에서 신갈나무, 갈참나무, 떡갈나무, 상수리나무 등 4개 참나무류 임분에 대해 1995년도 벌채후 맹아지 발생량과 생장량을 1996년과 2000년에 측정 및 비교하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. : ⑴ 벌채후 참나무류 4개 수종의 맹아발생력은 신갈나무>굴참나무>떡갈나무>상수리나무 순으로 나타났다. ⑵ 계절별로 겨울-초봄에 벌채하였을 참나무류 4수종 모두에서 맹아지수가 가장 많고 생장량도 가장 크게 나타나고 있었으며, 여름철에 가장 맹아발생력이 낮게 나타났다. ⑶ 참나무류중 맹아의 초기 직경생장량이 가장 큰 것은 상수리나무이며, 그 다음으로 신갈나무, 떡갈나무, 굴참나무 순이었으나, 5년후에는 굴참나무, 신갈나무, 떡갈나무, 상수리나무 순으로 나타났다. ⑷ 맹아의 수고생장량은 벌목 2년후 상수리나무, 굴참나무, 신갈나무, 떡갈나무 순에서 5년후 굴참나무, 신갈나무, 떡갈나무, 상수리나무 순으로 나타났다. ⑸ 굴참나무와 상수리나무는 경쟁에 의해 고사하는 경우가 많으므로 맹아갱신을 성공적으로 이루기 위해서는 지속적인 무육관리가 필요하다. ⑹ 참나무류에서 벌근직경에 따른 맹아발생은 임령에 관계없이 벌근경이 커짐에 따라 맹아력은 점차 감소되는 반면 맹아의 직경이 커지는 경향을 보인다.
본 연구에서는 영동지역의 대표 수종인 소나무와 떡갈나무를 대상으로 주요 부위별 열적특성을 고찰하고자 콘칼로리미터 시험을 수행하여 중량변화, 착화시간, 화염유지시간, 발열량 그리고 CO와 $CO_2$ 배출농도를 비교 분석하였다. 소나무와 떡갈나무 모두 가지의 총중량감소가 가장 크게 나타났으며, 낙엽의 착화시간이 9 s 정도로서 가장 빠르게 나타났다. 낙엽과 수피부위의 화염유지시간은 $640{\sim}1,016s$ 정도였으며, 총방출열량은 낙엽비 생엽의 2배 정도인 60.1 $MJ/m^2$로 가장 높게 나타났다. 또한, CO 및 $CO_2$의 최대 배출농도는 떡갈나무의 가지부위가 소나무의 가지보다 2.82배 이상 높게 나타남으로써 소나무와 떡갈나무의 열적특성은 부위별로 많은 차이가 있음을 확인하였다.
떡갈나무는 우리나라의 건조한 석회암 지역에 서식하는 주요한 교목이다. 본 연구는 떡갈나무의 생태적 특성을 밝히기 위하여 생육에 주요한 영향을 미치는 광, 수분 그리고 유기물 등의 환경요인을 각각 4구배로 하여 온실에서 유식물에 처리하여 생육반응을 관찰하고, 분석하였다. 광 구배에서 지상부, 지하부 그리고 식물체 무게는 높은 조건에서 잘 자랐고, 낮은 조건에서 못 자랐다. 지하부/지상부 비는 가장 높은 조건에서 제일 높았다. 수분 구배에서 모든 측정 항목에서 구배에 따른 생육의 차이가 없었다. 유기물 구배에서 지상부, 지하부 그리고 식물체 무게는 약간 높은 조건에서 잘 자랐고, 이보나 낮거나 높은 조건에서 못 자랐다. 이상으로 볼 때 떡갈나무의 생육은 수분 조건보다는 광 조건과 유기물 조건에 의하여 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.
참나무속 식물 6종류의 잎의 확산저항, 기공밀도, 공변세포의 길이 및 털의 밀도를 측정하여 건조스트레스에 대한 이 식물들의 전략을 주성분분석법으로 분석하였다. 상수리나무, 갈참나무 및 졸참나무의 잎의 확산저항은 다른 3종보다 높은 Ψleaf 또는 낮은 WSD에서 빠르게 상승함으로써 수분 스트레스를 회피하였다. 그러나, 신갈나무와 떡갈나무는 낮은 Ψleaf, 낮은 기공밀도, 작은 기공 크기 및 높은 털밀도로 수분스트레스를 회피하였다. 그러나 신갈나무와 떡갈나무는 낮은 Ψleaf에서 기공 확산저항의 상승을 보였다. 건조스트레스에 대한 조정능과 관련된 15변수의 주성분분석에서 참나무속 식물은 2그룹, 즉 건성생육지종인 굴참나무, 신갈나무 및 떡갈나무와 중성생육지종인 상수리 나무, 갈참나무 및 졸참나무로 구별되었고, 건성생육지종인 굴참나무는 높은 털밀도, 낮은 기공밀도 및 높은 LAR에서 신갈나무 및 떡갈나무와 다시 구별되었다. 이 결과는 자연생육지에서 참나무속 식물의 건조에 대한 전략을 잘 설명하고 있다.
본 연구는 2~5년생 참나무속 4종의 인공교잡묘목에서 잎 모용(毛茸) 변이를 조사하였다. 졸참나무${\times}$떡갈나무, 떡갈나무${\times}$졸참나무, 떡갈나무${\times}$일본물참나무, 떡갈나무${\times}$갈참나무의 $F_1$ 개체에서 양친종의 중간크기의 성상모(星狀毛) 또는 양친종 쌍방형태의 모용(毛茸)이 함께 나타났다. 졸참나무${\times}$갈참나무, 갈참나무${\times}$졸참나무의 $F_1$에서는 양친종 쌍방 형태의 모용(毛茸)이 함께 나타났으며, Q. Fabri${\times}$졸참나무 $F_1$의 모용(毛茸)은 졸참나무형이었다. 잎 뒷면의 모용(毛茸)의 형태와 발현상황에 의한 2~5년생의 묘목에서 종간잡종의 판정이 가능하였다.
참나무류 주요 수종의 성장(成長) 및 물질생산(物質生産)을 파악하기 위하여 경기도(京畿道) 광주지방(廣州地方) 서울대학교 농업생명과학대학 부속 중부연습림에 위치하고 있는 평균 수령(樹齡) 32-38년생(年生) 굴참나무, 상수리나무, 떡갈나무, 신갈나무 등 4개 수종 천연임분(天然林分)을 대상으로 임분별 $10m{\times}10m$ 조사구 10개씩을 설치 한 후 매목조사(每木調査)를 실시하고 임분별 10주씩 총 40주의 표본목(標本木)을 선정 벌목하여 조사하였다. 평균 흉고직경(胸高直徑)과 수고(樹高)는 상수리나무, 굴참나무, 신갈나무, 떡갈나무 임분의 순으로 컸다. 임목밀도(林木密度)는 굴참나무, 떡갈나무, 신갈나무, 상수리나무 임분의 순으로 높았다. 현존량(現存量)은 상수리나무 임분 122.73t/ha, 굴참나무 임분 87.03t/ha, 신갈나무 임분 72.14t/ha, 떡갈나무 임분 38.56t/ha의 순으로 많았다. 순생산량(純生産量)은 신갈나무 임분 7.49t/ha/yr., 굴참나무 임분 6.47t/ha/yr., 상수리나무 임분 6.06t/ha/yr., 떡갈나무 임분 3.52t/ha/yr.의 순으로 많았다. 순동화율(純同化率)은 상수리나무 임분 3.275, 굴참나무 임분 2.898, 신갈나무 임분 2.888, 떡갈나무 임분 1.840의 순으로 높았다. 4개 임분의 순동화율(純同化率) 순위와 순생산량(純生産量)순위가 다른 것은 잎의 현존량(現存量)이 다르기 때문이었으며 순생산량(純生産量) 순위와 현존량(現存量) 순위가 다른 것은 지속적 축적기관인 줄기, 비교적 단기간의 축적기관인 가지, 비축적기관인 잎의 순생산량(純生産量) 구성비(構成比)가 다르기 때문이었다.
본 연구에서는 영동지역의 대표 수종인 소나무와 떡갈나무를 대상으로 주요 부위별 열적 특성을 고찰하고자 콘칼로리미터 시험(ISO 5660-1)을 수행하여 총연기발생량과 연기온도, 연소에 따른 산소소모량을 분석하였다. 소나무의 낙엽과 생엽은 연소초기에 급격하게 연기방출량이 증가하면서 가지와 수피에 비하여 총연기방출량이 약 8.3배 정도 높은 것으로 나타났으며 떡갈나무의 가지와 수피는 소나무보다 가지는 14.4배 정도, 수피는 7.2배 정도 높은 것으로 나타났다. 또한, 연기발생 최고온도는 $338.35{\sim}353.25\;K$ 사이로 나타남을 알 수 있었으며 산소소모량은 낙엽, 가지, 수피는 큰 차이는 없는 것으로 나타났으나 함수율이 높은 생엽의 경우 산소소모량이 가장 작게 나타남을 알 수 있었다.
떡갈나무의 부위별 추출물에 대한 항균활성 및 항산화활성을 시험하였다. 항균활성은 paper disk법과 bioautography법으로 시험하였다. 잎으로부터 추출된 ethyl acetate 가용부는 Klebsiella pneumoniae균에 대해서 가장 강한 항균력을 나타냈다. 수피로부터 추출된 ethyl acetate 가용부는 Bacillus subtilis, Klebsiella pneumoniae균에 대해 항균효과가 우수하였다. 목절부의 에탄올 추출물은 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae 및 Vibrio parahaemolyticus균에 대해서 저해효과가 가장 높게 나타났다. 떡갈나무 에탄올 추출물의 항균활성은 잎, 수피, 목질부의 순으로 높게 나타났다. Bioautography법에 의한 항균활성은 목질부 에탄올 추출물에 있어서 Rf치 0.41~0.63 영역의 물질이 가장 강한 저해를 나타냈다. 떡갈나무의 부위별 추출물에 대한 항산화활성 시험 결과, 잎 추출물에서는 petroleum ether 가용부가 매우 낮은 항산화활성을 나타냈으나, ethyl acetate 불용부에서는 높은 항산화활성을 나타냈다. 수피와 목질부의 추출물에 있어서. petroleum ether 가용부를 제외한 나머지 분획물의 항산화활성은 BHT의 항산화 성보다 약 2배 정도 높은 수치를 보였다.
본 연구는 토양의 수분함량과 영양소함량을 4구배로 처리한 후에 나타나는 생육반응의 변화에 따른 낙엽성 참나무 두 종-상수리나무와 떡갈나무-의 생태 지위 중복역을 측정하고 두 종간의 경쟁의 정도를 배열법으로 해석한 것이다. 수분환경 구배에서 두 종의 생태 지위 중복역은 광합성과 관련된 잎 기관에서 높았고, 생물량에서는 낮았다. 영양소 구배에서는 줄기 길이와 같은 식물기하학적 형태적 구조와 관련된 형질에서 높았다. 또한 두 종의 경쟁에서 수분구배의 경우 떡갈나무가 현저히 우세하였으나, 영양소구배에서는 오히려 상수리나무가 떡갈나무보다 약간 우세하였다. 이러한 결과는 유사한 환경에서 자라는 유사한 분류군이라도 환경의 종류에 따라 식물체의 형질에 대한 반응이 서로 다르게 나타내는 것이라 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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