• 제목/요약/키워드: 순 광합성율

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살조물질과 황토를 이용한 적조생물 제어에 따른광합성 효율 및 전자전달율의 차이 (The difference of photosynthetic efficiency and electron transport rate by control of the red tide organism using algicidal substance and yellow clay)

  • 손문호;백승호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.2951-2957
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    • 2015
  • 유해 유독 적조생물의 대발생은 해양생물 건강성과 수산어족자원에 심각한 피해를 입힌다. 본 연구에서는 미세조류의 대발생을 억제하기 위해 개발된 Thiazolidione 유도체(TD49)와 현장에서 적조생물을 제어하기 위하여 살포되는 황토에 대한 살조능을 조사하였다. 아울러 적조생물 생사판별과 관련된 자가영양생물의 광합성에 영향을 미칠 수 있는 활성엽록소(activity Chl. a), 광합성효율($F_v/F_m$), 전자 전달율(electron transport rate, ETR)등을 평가하였다. 대상적조생물은 유해조류 3종과 비유해 조류 1종을 선택하였으며, 유해조류는 침편모조류 Heterosigma akashiwo, Chattonella marina와 더불어 와편모조류 Heterocapsa circularisquama를 비교하였고, 비유해조류는 은편모조류 Rhodomonas salina에 대하여 평가하였다. 유해조류 3종은 살조물질(TD49)에 의하여 빠른 시간에 세포가 파괴되어 우수한 살조 효과(>80%)를 보인 반면, 황토에 관해서는 살조효율이 30%이하로 낮게 나타났다. 또한 TD49에 대한 유해조류 3종의 살조효율은 H. circularisquama> C. marina> H. akashiwo 순으로 높게 나타났으며, 광합성 효율 및 전자전달율 또한 극히 낮게 나타나, 광합성에 치명적인 영향을 미치는 것으로 사료되었다. 반면, 유해조류 3종에 관해서 황토에 대한 광합성 효율과 전자전달율은 대조군과 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.01). 비유해종 R. salina 은 대조군에 비하여 TD49와 황토의 살조 효과, 광합성효율 및 전자전달율의 차이는 명확하게 나타나지 않았고, 오히려 TD49물질에서 성장에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 TD49물질은 유해적조 생물을 선택적으로 제어 할 수 있으며, 현장 적용시 우수한 살조 효과를 가질 수 있을 것으로 판단된 반면, 황토는 적조생물 제어에 적합하지 않을 것으로 사료되었다.

카드뮴 처리에 대한 박달나무의 가계간 생장과 광합성 차이 (Differences in Growth and Photosynthesis among Three Half-sib Families of Betula schmidtii in Response to Cd Treatment)

  • 오창영;이경준;이재천;한심희
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제27권3호
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    • pp.147-153
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    • 2004
  • 본 연구는 카드뮴 처리에 대한 박달나무 유묘의 가계간 생장 차이와 광합성 특성을 구명하고자 실시하였다. 카드뮴 처리는 3가계의 박달나무 1년생 묘목에 0, 0.4, 0.8mM의 CdSO4 · H2O 용액을 이용하여 3수준으로 2개월간 실시하였다. 박달나무의 가계간 및 처리간 생장과 생리적 반응은 건중량, 상대생장율, 순양자수율 및 탄소고정효율을 이용하여 결정하였다. 0.4 mM과 0.8mM 카드뮴이 처리된 박달나무 유묘는 대조구와 비교해서 건중량과 상대생장율이 크게 감소하였으며, 박달나무 유묘의 생장 감소는 광합성 능력의 감소에 큰 영향을 받은 것으로 나타났다. 또한 순양자수율과 탄소고정효율은 카드뮴 처리로 감소하였으며, 모든 가계에서 카드뮴 농도가 증가함에 따라 감소 폭이 커졌다. 한편 카드뮴 처리에 의한 생장과 광합성 반응은 박달나무 가계간 뚜렷한 차이를 보여 카드뮴 내성은 가계간 유전적 요인이 작용하고 있음을 확인하였다.

벼 1대 잡종 품종들의 생장특성과 수량 (Growth Characteristics and Grain Yield of F$_1$ Hybrids, Their Restorers and Maintainers in Rice)

  • 김창국;이변우
    • 한국작물학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.262-269
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    • 1994
  • 본 연구는 잡종 강세 정도가 다른 벼 F$_1$과 양친품종들의 생장 특성 및 다수성 요인을 구명하고자 Indica와 Japonica에서 각각 F$_1$의 잡종강세가 큰 것과 작은 것 그리고 이들의 양친 등 10개 품종을 공시하여 생육 시기별 생장 특성, 질소 함량과 공간적 분포, 흡광계수, 광합성 속도, 수량 및 수량 구성요소에 대하여 검토한 결과는 다음과 같다. 1. F$_1$의 잡종강세가 나타나는 수량 구성요소는 수수와 수당 영화수였으며, 단위 면적당 영화수는 양자의 Heterosis가 상승적으로 작용하여 가장 큰 잡종강세를 나타내었으며 등숙률과 천립중은 잡종강세 현상이 나타나지 않았다. 2. 출수기에 양친보다 상층부에 분포하는 잎이 많았으며 또한 광 소멸계수는 전 생육기간에 걸쳐서 양친보다 작아서 수광상태가 양호한 군락 구조를 형성하였다. 3. F$_1$은 양친에 비하여 잎의 질소함량이 높을 뿐만 아니라 군락 상하층간의 질소농도의 구배가 커서 군락 동화에 유리한 질소의 공간적 분포를 하였는데, 특히 생육 초기에 F$_1$과 양친간 질소의 공간적 구배의 차이가 컸으며 생육의 진전에 따라 그 차이는 작아졌다. 4. 유수 분화기 엽의 광합성 속도는 F$_1$이 양친 품종들보다 높았는데 이는 엽의 질소함량이 높은데서 기인되는 것으로 판단되었으며, 같은 품종군에서는 수량의 Heterosis가 높은 조합이 광합성 속도와 질소함량이 높았다. 5. 유수분화기 이전 특히 생육초기의 군락생장율(CGR), 순동화율(NAR), 엽면적지수(LAI)는 양친에 비하여 잡종품종이 높았으며, 품종들의 이 생육지표들은 잎의 질소함량과 높은 정의 상관이 있었다. 한편 영양생장기의 이 생육지표들 및 질소 보유량과 품종들의 수량 및 단위 면적당 영화수와는 정의 유의한 상관이 있었으며 생육초기일수록 상관이 높았다. 6. F$_1$은 생육초기에 엽의 질소함량이 높아 단위동화율이 높을 뿐만아니라 질소의 군락내 상하간의 농도 구배가 크고 흡광계수가 낮아 군락의 광합성에 유리하고, 이에따른 영양 생장기 건물 생산성의 증대가 단위 면적당 영화수의 증대를 통해 수량의 증대를 가져오는 것으로 판단되었다.

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실내 환경 개선에 적합한 식물 선발을 위한 온도, 광도, 이산화탄소 농도에 따른 관엽식물들의 생리적 반응 (Plant Physiological Responses in Relation to Temperature, Light Intensity, and CO2 Concentration for the Selection of Efficient Foliage Plants on the Improvement of Indoor Environment)

  • 박신애;김민지;류명화;오명민;손기철
    • 원예과학기술지
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    • 제28권6호
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    • pp.928-936
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    • 2010
  • 본 연구는 관엽식물 8종을 선정하여 온도, 광도, 이산화탄소 농도에 따른 식물의 광합성률을 포함한 생리반응을 살펴 보고, 그에 따른 실내 환경 개선에 효과적인 식물을 구명하고자 실시하였다. 식물재료로는 헤데라, 벤자민 고무나무, 파키라, 스파티필름, 시서스, 디펜바키아, 스킨답서스, 싱고니움을 사용하였으며, $16^{\circ}C$$22^{\circ}C$ 온도조건하에서 광도는 PPFD 0, 25, 50, 75, 100, 150, 300, 또는 $600{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 수준으로, 이산화탄소 농도는 0, 50, 100, 200, 400, 700, 또는 $1,000{\mu}molCO_2{\cdot}mol^{-1}$의 수준으로 조절하여 휴대용 광합성 측정기(Li-6400, Li Cor, USA)로 관엽식물들의 광합성 효율과 증산율을 측정하였다. 광도, 엽육내 이산화탄소 농도 변화, 그리고 온도에 따른 관엽식물들의 광합성 반응은 매우 다양했다. 약광(PPFD $0-100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)에서의 광합성 능력을 나타내는 순양자수율은 디펜바키아를 제외한 대부분의 종에서 높게 나타났으며, 고광(PPFD $200-600{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)에서는 헤데라, 벤자민 고무나무, 파키라, 스파티필름이 높은 광합성능력을 나타내었다. 이산화탄소를 고정하는 암반응과 관련된 탄소고정효율은 시서스와 싱고니움을 제외한 6종의 관엽식물들에서 비교적 높게 나타났다. 고농도의 이산화탄소에서 광합성률이 높은 식물은 헤데라와 스파티필름이었으며, $22^{\circ}C$에서 자란 벤자민 고무나무와 파키라도 높은 광합성률을 보였다. 한편, 헤데라, 스파티필름은 증산율도 높게 나타났다. 따라서 저광, 고농도의 이산화탄소, 낮은 상대습도가 특징인 일반 가정이나 사무실 같은 실내 환경을 고려했을 때 헤데라, 벤자민 고무나무, 파키라, 스파티필름 등을 이용하는 것이 실내 환경 개선에 효과적이라고 판단되었다.

회화나무 8 가계간 오존 내성 차이에 대한 생리적 지표의 적합성 (Suitability of Physiological Indicators of Ozone Tolerance among 8 families of Sophora japonica)

  • 한심희;김두현;이재천
    • 한국농림기상학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.173-182
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    • 2010
  • 본 연구는 오존에 노출된 회화나무 8 가계에서 측정한 생리적 지표들을 대상으로, 오존에 대한 민감성을 평가하고, 이 결과들을 종합하여 가계 간 차이를 구명하고자 실시하였다. 회화나무(Sophora japonica L.) 8가계를 대상으로 오존 처리 후, 광합성 특성, 엽록소 함량, 항산화효소 활성 및 MDA 함량을 측정하였고, 각 측정 지표들의 표준화 지수를 이용하여 내성 순위를 결정하였다. 탄소고정효율은 6번 가계를 제외한 모든 가계에서 오존 처리 후 뚜렷하게 감소하였으며, 탄소고정효율의 감소율은 -38%에서 -67% 범위를 보였다. 또한 순양자수율은 7번 가계를 제외한 모든 가계에서 오존 처리 후 뚜렷한 감소를 보였으며, 감소율은 -27%에서 -61%를 나타냈다. 엽록소 a를 비롯한 광색소 함량의 가계 간 차이는 컸으나, 오존 처리 효과는 나타나지 않았다. 오존 처리 후, SOD 활성의 증가율은 7%에서 64%로, 가계 간 차이가 뚜렷하였다. APX 활성은 모든 가계에서 오존 처리 후 증가하였으며, 7번 가계가 가장 큰 활성 증가율(218%)을 보였다. 표준화 지수를 기준으로 할 때, 6번 가계의 내성 수준이 가장 낮았으며, 7번 가계의 내성 수준이 가장 높았다. 6번 가계는 오존 처리 후 탄소고정효율을 비롯한 광합성 특성의 감소율과 광색소 함량의 감소율이 높게 나타난 반면, 내성을 나타내는 항산화효소의 활성 증가가 매우 적었다. 반대로 내성 수준이 높은 7번 가계는 오존 처리 후 광합성 특성의 감소율이 다른 가계에 비해 적었으며, 광색소 함량은 오히려 오존처리 후 증가하였고, 항산화효소의 증가율도 다른 가계에 비해 높게 나타났다.

자연상태에서 대기 중 오존 농도에 상이한 민감성을 가진 Black Cherry(Prunus serotina)의 상이한 광합성 반응 (Different Photosynthetic Responses of Black Cherry (Prunus serotina) with Different Sensitivities to Ambient Ozone Concentrations under Natural Conditions)

  • 윤명희
    • 한국농림기상학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.132-140
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    • 2008
  • 오존은 식물에 가장 큰 피해를 주는 대기 오염원 중 하나로 알려져 있으며, 현재 대기 중 오존 농도만으로도 민감한 종에서는 피해가 관찰된다. 기공을 통해 유입된 실제 오존량이 식물의 잎에 상당한 피해를 입히며, 광합성률의 저하를 일으키는 것으로 알려져 있다. 식물의 오존에 대한 반응은 식물의 생리적 연령과 민감성에 따라 다양하며, 잎의 성숙과 밀접하게 연관되어 있다. 가장 최근에 성숙한 잎이 이미 성숙한 잎들이나 빠르게 성장하는 어린 잎들과 비교해 보았을 때 오존에 가장 예민한 것으로 알려져 있다. Black Cherry(Prunus serotina)는 경제적, 생태적으로 중요한 수종중의 하나이다. 또한 오존에 민감한 수종중의 하나이며, 대기 중 오존 농도에 의해 피해를 보여, 오존의 생물지표로 이용되기도 한다. 상이한 오존 민감성은 유전적 차이에 기인하는 것으로 알려져 있으며, 이 점으로 인해 대기 중 오존 농도가 식물의 광합성 및 PSII 기능에 미치는 영향을 연구하기에 이상적인 수종으로 여겨진다. 이에 본 연구는 3년간 버지니아 주 Giles County에 위치해 있는 Horton 연구센터 실험 숲에서, Black Cherry 중 상이한 두 민감성을 보이는 품종을 이용하여 대기 중 오존 농도가 민감한 품종과 저항성을 지닌 품종에 미치는 영향을 연구하였다. 대기 중 오존에 노출된 채로 식물의 생장이 가장 빠른 성장기를 거친 결과, 대기 중 오존에 의해 민감한 품종은, 가시적인 피해와 함께 최대 순 광합성이나 탄소 동화에 대한 양자 수득율이 크게 감소되었으나 저항성을 지닌 품종은 가시피해의 부재와 함께 소폭의 최대 순광합성 및 양자 수득률의 피해가 관찰되었다. 오존에 민감한 품종에서 잎의 가시피해는 광합성 기능과 밀접하게 연관되어 있으며, 잎의 생리적 연령이 늘어남에 따라 더욱 커지는 것으로 관찰되었다. 오존에 저항성이 있는 품종에서도 잎의 연령 증가에 따른 광합성 기능의 저하가 관찰 되었으나, 가시피해는 관찰되지 않았다. 오존에 의한 총 광합성률의 감소는 오존에 민감한 품종에서 더욱 현저하게 관찰되었다.

관수주기에 따른 실내녹화용 목본식물 4종의 초기 생육반응 (Initial Growth Responses of Four Woody Plants for Indoor Landscaping according to Irrigation Frequency)

  • 권계정;박봉주
    • 한국조경학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.28-34
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    • 2017
  • 본 연구는 실내에 많이 사용되는 목본식물인 산호수(Ardisia pusilla), 클루시아(Clusia rosea), 팔손이(Fatsia japonica), 인도고무나무(Ficus elastica)를 대상으로 관수주기에 따른 식물생육 상태를 측정하여 향후 실내 환경개선에 도움이 되는 조경식물의 적절한 관수주기를 구명하고자 수행하였다. 목본식물 4종을 10cm 포트에 식재하여, 관수주기를 2회/1주, 1회/1주, 1회/2주의 3수준으로 하여 120일 동안 처리한 후, 초고, 생체중, 건조중, SPAD, 엽색, 엽수분포텐셜, 엽록소 형광(Fv/Fm), 광합성율을 측정하였다. 실험기간 동안 평균 토양수분함량은 2회/1주 $48.8{\pm}2.1%$, 1회/1주 $25.2{\pm}4.4%$, 1회/2주 $10.3{\pm}2.4%$ 순으로 나타났다. 2회/1주 관수 시 산호수는 엽수분포텐셜이 높게 나타났고, Fv/Fm이 0.731로 나타나 과습에 대한 스트레스를 보였다. 1회/2주 관수 시 산호수, 팔손이, 인도고무나무의 광합성율은 유의성이 없어 클루시아에 비해 건조에 민감한 것으로 나타났다. 1회/1주 관수하여 평균 토양수분함량이 25%일 때 본 실험에 사용된 4종 목본식물 모두 실내 생육이 원활한 것으로 나타나 실내조경용으로 이용성이 높을 것으로 판단된다.

온도(溫度)와 시비량(施肥量)에 따른 고추의 생장반응(生長反應)과 개화(開花)에 관(關)한 연구(硏究) (Growth response and flowering of red pepper plants at different temperature and fertilized conditions)

  • 우인식;변종영
    • 농업과학연구
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    • 제11권1호
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    • pp.77-84
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    • 1984
  • 국내(國內)에서 많이 소비(消費)되는 킹건고추와 일본(日本) 재래종(在來種)인 십방(十房)을 공시(供試)하여 고추의 생육(生育)에 중요(重要)한 온도(溫度)와 시비량(施肥量)을 달리하여 처리(處理)함으로써 고추의 생장(生長)과 광합성(光合成)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하여 고추재배법(栽培法) 개선(改善)에 필요한 기초자료(基礎資料)를 얻고자 수행(遂行)된 본(本) 시험(試驗)의 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 킹건 고추는 십방(十房)에 비하여 초장(草長), 간장(稈長), 화아수(花芽數), 건물중(乾物重), 동화량(同化量)이 많았고 십방(十房)은 킹건고추보다 엽수(葉數), 절수(節數), 엽면적(葉面積)이 많은 경향(傾向)이었다. 2. 시비량간(施肥量間)에는 증비구(增肥區)가 보비구(普肥區)보다 초장(草長), 엽수(葉數), 절수(節數), 화아수(花芽數), 건물중(乾物重), 엽면적(葉面積), 광합성(光合成)이 현저히 증가(增加)되었다. 3. 온도간(溫度間)에는 고야온(高夜溫) ($25^{\circ}C$) 처리시(處理時) 초장(草長), 간장(稈長), 엽수(葉數), 절수(節數), 화아수(花芽數), 분기수(分技數), 건물중(乾物重), 엽면적(葉面積)이 현저하게 많은 경향(傾向)을 보였다. 4. 상대생장율(相對生長率), 엽면적율(葉面積率)은 증비구(增肥區)와 고야온(高夜溫) 처리시(處理時) 높아졌으나 순동화율(純同化率)은 엽수(葉數)가 많은 십방(十房)이 킹건고추보다 적었으며 고야온(高夜溫) 처리시(處理時) 오히려 감소(減少)하였다. 5. 광합성(光合成)은 킹건고추에서 증비(增肥) 광도(光度)가 높아질수록 현저하게 증가(增加)되었다. 6. 고추 수량(收量)을 좌우하는 화아수(花芽數)는 킹건고추에서 증비(增肥), 고야간온도(高夜間溫度)($25^{\circ}C$)조건(條件)에서 많았다.

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참깨의 단경, 분지형에 있어서 인산함량이 함유율과 지상부 생육에 미치는 영향 (The Effects of Phosphate to the Growth and Oil Contents in Sesame(Sesamum indicum L.))

  • 서관석;김준기;김소연;이주열;최창열
    • 한국작물학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.314-320
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    • 1984
  • 참깨의 현장려 품종중 단경형과 분지형 두 품종에 대한 인산의 시비수준에 따른 생육시기별 지상부 생육 및 함유량을 조사한 결과 가. 광합성량은 초기(파종후 6주까지)에는 풍년깨가 후기에는 광산깨가 높았으며, 두 품종 모두 인산10a당4 시용구에서 광합성이 가강 높았다. 나. 인산의 시비수준에 따라 식물체의 무기성분 함량간에는 큰 차이는 없었으나, 시기별 인산함량은 파종후 3주가, 질소와 가리는 파종후 6주가 가장 높았고, 엽분석결과 인산함량과 지방과는 0.48*, 가리함량과 탄수화물과는 0.57**로서 모두 유의성이 인정되었다. 다. 개화최성기(7월 15일)의 광합성능력과 상대생장율(RGR) 및 순동화율(NAR)간에는 품종별로는분지형인 광산깨가 인산시용량간에는 10a당 4kg시용구에서 가장 높았다. 라. 참깨의 품종별 종실중은 풍년깨는 10a당 4kg시용구가, 광산깨는 10a당8kg시용구가 가장 많았으나, 동일종실중에 대한 함유량은 두 품종 모두 인산의 시비량이 많을수록 증대되었다.

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건조 스트레스가 난대 상록활엽수의 광합성 반응 및 엽록소 형광반응에 미치는 영향 (Photosynthesis and Chlorophyll Fluorescence of Evergreen Hardwoods by Drying Stress)

  • 진언주;윤준혁;배은지;최명석
    • 한국농림기상학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.196-207
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    • 2019
  • 본 연구는 현재 국내에서 조경소재로 이용하고 있는 목본식물 중 동백나무(C. japonica), 황칠나무 (D. morbifera), 굴거리나무(D. macropodum), 붓순나무(I. anisatum), 후박나무(M. thunbergii), 종가시나무(Q. glauca), 다정큼나무(R. indica) 등 7수종에 대해서 건조 스트레스에 따른 광합성 능력, 엽록소 함량, 엽록소 형광분석에 미치는 영향 및 생리적 환경지표를 알아보고자 수행하였다. 28일 동안 무관수 상태에서 건조 스트레스를 유발한 결과 광합성 속도, 암호흡 속도, 기공전도도, 증산속도는 전반적으로 감소하는 경향을 보였으나 I. anisatum, Q. glauca 및 R. indica의 경우 무관 수 처리 28일까지 40% 이하의 낮은 감소율을 보였다(p<0.05). 총 엽록소 함량의 경우 D. macropodum> D. morbifera> C. japonica> Q. glauca> M. thunbergii> R. indica> I. anisatum 순으로 무관수 기간이 길어질수록 유의적으로 감소하는 경향으로 나타났다. 엽록소 형광을 분석한 결과 광화학적 소멸(qP)는 변동이 없는 반면, 무관수 28일 이후 광계II 활성(Fv/Fm), 암적응 형광값(Fo), 형광감소량($R_{fd}$), 정류상태 광화학적 소광($NPQ_{_-LSS}$), 명적응 기간 동안 연속광에 의한 정류상태 PSII양자 수득율 ${\Phi}PSII$에서 뚜렷한 감소율로 짧은 시간 내에 정략적으로 파악하는데 있어 유용한 지표가 될 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 내건성이 높게 나타난 I. anisatum, Q. glauca, R. indica의 경우 최대 20일 간격으로 물관리를 할 수 있다면 가로수 및 조경수에 식재하여도 무방할 것으로 판단된다.