• 제목/요약/키워드: Stomatal transpiration

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제주도 자생 참나무과 식물의 대기 중 CO2 흡수 능력의 비교분석 (Analysis of CO2 Fixation Capacity in Leaves of Ten Species in the Family Fagaceae)

  • 오순자;신창훈;김철수;강희석;강경민;양윤희;고석찬
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.89-96
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    • 2012
  • The rate of photosynthesis (A) of leaves from 10 plant species (6 evergreen and 4 deciduous) of the family Fagaceae was measured using a portable photosynthesis analyzer, to examine which species take up $CO_2$ most efficiently. Of the evergreen species, the photosynthetic rate of Castanopsis cuspidata var. sieboldii was highest, and remained above 82.1~106.4 ${\mu}mol\;kg^{-1}s^{-1}$ from July to November. Of the deciduous species, the photosynthetic rate of Quercus acutissima was higher than that of the other three species, and remained high at 83.5~116.6 ${\mu}mol\;kg^{-1}s^{-1}$ from September to November. The photosynthetic rate of the 10 species was positively correlated with stomatal conductance (gs) and transpiration rate (E). However, there was no correlation between photosynthetic rate and intercellular $CO_2$ concentration ($C_i$), although there was a positive correlation just in three species (Q. gilva, Q. acutissima and Q. glauca). These results suggest that the $CO_2$ fixation capacity of C. cuspidata var. sieboldii, an evergreen species, and Q. acutissima, a deciduous species, is significantly higher than that of the other species examined, and that photosynthesis is regulated by both stomatal conductance and transpiration. Therefore, C. cuspidata var. sieboldii and Q. acutissima may be valuable for the evaluation of carbon uptake in urban green spaces as well as in afforested areas.

관엽식물의 생리적 반응 차이에 의한 대기오염물질 $(O_3, SO_2, O_3+SO_2)$의 흡수능 비교 (Comparison of Absorption Ability by Difference of Physiological Response in Three Foliage Plants Exposed to $O_3 and SO_2$ SIngly and in Combination)

  • 박소홍;이영이;배공영;이용범
    • 한국대기환경학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.35-42
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    • 1998
  • We compared absorption and adsorption rates of air pollutants by plants to eveluate the difference of absorption capacity of plant species and kinds of air pollutants, when foilage plants were exposed to $O_3$ and $SO_2$ singly and combiningly. Absorption and adsorption rates of three foliage plants exposed to $O_3$ and $SO_2$ singly and in combination varied a little according to plant species and kinds of air pollutants. But total absorption rate of Spathiphyllum patinii and Ficus benjamina was higher, and it was lower in Pachira aquatica. When exposed to $O_3$ and $SO_2$ at the same concentration, Pachira aquatica absorbed more $O_3$ than $SO_2$, in contrast to Ficus benjamina absorbing more $SO_2$. On the other hand, Spathiphyllum patinii absorbed as much $O_3$ as $SO_2$. Physiological activities were measured since absorption rates were affected by physiological characteristics of plants. Spathiphyllum patinii and Ficus benjamina showed higher photosynthetic and transpiration rates, and Pachira aquatica showed lower values. And diffusive and stomatal resistences of Pachira aquatica were higher than those of two other species. These results showed that absorption capacity was affected by the differences of physiological characteristics. Absorption capacity of air pollutants increased in plants, such as Spathiphyllum patinii and Ficus benjamina, which had high $SO_2$ absorption rate. We found that plants showing high $CO_2$ absorption rates absorb a lot of air pollutnats.

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염화칼슘이 벚나무 잎의 가스교환 및 기공반응에 미치는 영향 (Effects of CaCl2 on Gas Exchange and Stomatal Responses in the Leaves of Prunus serrulata)

  • 제선미;김선희
    • 한국산림과학회지
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    • 제105권3호
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    • pp.303-308
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    • 2016
  • 겨울철 제설제로 사용하는 염화칼슘에 의한 3년생 벚나무 잎의 가스교환 및 기공반응에 대해 알아보기 위해 개엽 전 염화칼슘 0.5%, 1.0%, 3.0% 수용액을 2회(1 L) 근권부에 처리하였다. 염화칼슘 처리 농도가 증가함에 따라 벚나무의 기공전도도($g_s$), 광합성율($P_n$), 증산율($T_r$), 그리고 수분이용효율(WUE)은 감소하였다. 염화칼슘 처리에 의해 기공전도도와 광합성율이 감소하였음에도 불구하고 엽육세포 내 $CO_2$ 농도($C_i$)가 대조구와 비슷하거나 높게 나타났다. 이러한 결과는 기공제한 뿐만 아니라 비기공제한 요인도 함께 광합성율의 감소를 야기하였다는 것을 의미한다. 한편, 벚나무의 개엽 전 염화칼슘 처리는 잎의 형태적 특징에도 영향을 주었다. 염분농도가 증가할수록 기공의 길이가 작아지고 기공밀도가 높게 나타났으며 잎의 크기가 작아졌는데, 이는 식물체 내 수분손실을 줄이기 위한 적응기작으로 판단된다.

Changes of Rutin Content and Photosynthesis Rate of Korean Buckwheat Cultivars under Various Environmental Stresses

  • Yoon, Byeong-Sung;Kwun, Hyok-Oun;Shin, Sang-Eun;Jin, Cheng-Wu;Yu, Chang-Yeon;Cho, Dong-Ha
    • 한국약용작물학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.284-288
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    • 2003
  • This study was conducted to classify photosynthesis rate and changes of rutin content of Korean buckwheat (cv. Chunchon-jaerae and Yangjeul-memil) treated with salinity, UV-C and low temperature. In case of cv. Chunchon-jaerae and Yangjeul-memil, according to the salt stress, transpiration rate, stomatal conductance and photosynthesis rate were decreased. Both cultivars also showed decrease of transpiration rate and photosynthesis rate under the UV-C. Rutin contents within leaf and stem of cv. Yangjeul-memil were decreased when NaCl concentration was high. Rutin contents within leaf and stem of cv. Yangjeul-memil were generally decreased when the time laps under the UV-C stress. Rutin contents within leaf and stem of cv. Chunchon-jaerae was also generally decreased when the time laps under the low temperature stress.

오대산과 울릉도 산마늘의 광합성 특성 (Photosynthetical Responses in the leaves of Allium ochotense and Allium microdictyon)

  • 한상섭;김하선;이경철
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제26권3호
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    • pp.203-208
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    • 2010
  • This study was conducted to investigate the net photosynthetic rate, stomatal transpiration, stomatal conductance, water use efficience, and intercellular $CO_2$ concentration in Allium ochotense leaves and Allium microdictyon leaves. The light compensation point was 4.2 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ in Allium ochotense leaves and 5.2 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ in Allium microdictyon leaves. The lght saturation point was approximately 800 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ in between Allium ochotense leaves and Allium microdictyon leaves. The phtosynthetic rate of Allium ochotense leaves was higer than that of Allium microdictyon leaves. On the other hand, at more than $30^{\circ}C$, it appeared that the values of net photosynthetic rates of Allium microdictyon leaves were higher than that of Allium ochotense leaves. These results suggest that growth of those Allium ochotense plants are appropriate for relatively cool temperature site compared to Allium microdictyon plants.

야간 적색 LED 처리가 'Fuji'/M.26 사과나무의 광합성, 영양생장 및 과실 품질에 미치는 영향 (Influence of Red LED Treatment on Photosynthesis, Vegetative Growth and Fruit Quality in 'Fuji'/M.26 Apple Trees during Night)

  • 권헌중;박무용;송양익;강석범;사공동훈
    • 생물환경조절학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.57-62
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    • 2016
  • 본 실험은 일몰 후 밤 동안의 적색 LED(light emitting diode) 처리가 성목기 '후지'/M.26 사과나무의 광합성, 영양생장 및 과실품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 적색 LED 처리구의 주간 광합성속도, 기공전도도 및 증산속도는 무처리구와 차이가 없었다. 그러나 적색 LED 처리구의 야간 기공전도도와 증산속도는 무처리구보다 낮았고, 일몰 후 밤 동안의 적색 LED 처리는 야간 광합성을 유도하지 않았다. 잎의 특성에 있어서는, 적색 LED 처리는 잎의 면적과 C/N율을 증가시켰으나 잎의 SPAD값은 감소시켰다. 과대지의 길이는 적색 LED 처리구가 무처리구보다 짧았다. 과실의 특성에 있어서는 적색 LED 처리는 과실의 에틸렌 발생량, 호흡속도, 가용성 고형물 함량 및 착색 정도를 증진시켰는데, 특히 착색 정도는 적색 LED 처리시간이 길수록 증가되었다. 결론적으로, '후지'/M.26 사과나무의 일몰 후 야간 적색 LED 처리는 과실의 성숙을 촉진하였다.

실외 온난화 처리에 따른 낙엽송 묘목의 생리 및 생장 반응 (Effect of Experimental Warming on Physiological and Growth Responses of Larix kaempferi Seedlings)

  • 안지애;장한나;박민지;한승현;황재홍;조민석;손요환
    • 한국기후변화학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.77-84
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    • 2016
  • Seedling stage is particularly important for tree survival and is easily influenced by warming. Therefore, air temperature being increased due to climate change may affect physiological traits and growth of seedlings. This study was conducted to investigate the physiological and growth responses of Larix kaempferi seedlings to open-field experimental warming. 1-year-old and 2-year-old L. kaempferi seedlings were warmed with infrared lamps since April 2015 and April 2014, respectively. The seedlings in the warmed plots were warmed to maintain the air temperature to be $3^{\circ}C$ higher than that of the control plots. Physiological responses (stomatal conductance, transpiration rate, net photosynthetic rate and total chlorophyll content) and growth responses (root collar diameter (RCD), height and biomass) to experimental warming were measured. Physiological and growth responses varied with the seedling ages. For 2-year-old L. kaempferi seedlings, stomatal conductance, transpiration rate and net photosynthetic rate decreased following the warming treatment, whereas there were no changes for 1-year-old L. kaempferi seedlings. Meanwhile, total chlorophyll content was higher in warmed plots regardless of the seedling ages. Net photosynthetic rate linked with stomatal conductance also decreased due to the drought stress and decrease of photosynthetic efficiency. In response to warming, RCD, height and biomass did not show significant differences between the treatments. It seems that the growth responses were not affected as much as physiological responses were, since the physiological responses were not consistent, nor the warming treatment period was enough to have significant results. In addition, multifactorial experiments considering the impact of decreased soil moisture resulting from elevated temperatures is needed to explicate the impacts of a wide range of possible climate change scenarios.

수분 스트레스에 의한 식물의 기공 닫힘 (Stomatal Closure due to Water Stress in Plants )

  • 이준상
    • 생명과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.426-433
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    • 2024
  • 식물이 가장 쉽게 노출되는 환경적 위험은 수분 스트레스이다. Abscisic acid (ABA)는 환경 스트레스에 적응하기 위해 식물에서 생성되는 식물 호르몬이다. 식물에서 기공의 가장 중요한 역할은 광합성 활성에 크게 영향을 주는 CO2를 흡수하여 슈크로스의 합성을 활발하게 유도하는 것이다. 또한 기공은 증산작용을 통해 H2O를 방출하는 통로이며, 식물의 뿌리가 토양에서 물과 무기 물질을 지속적으로 흡수할 수 있도록 수분퍼텐셜의 기울기를 형성하는 기능을 한다. 식물은 수분 스트레스 환경에 노출되면, 기공을 닫아 수분 손실을 최소화하는 메커니즘을 가진다. 환경에 따른 기공 닫힘 메커니즘들과 관련하여 가장 잘 밝혀진 가설은 수분 스트레스에 대한 기공 반응이다. 식물이 충분한 수분을 공급받은 상태일 때, 기공은 일주기 리듬에 따라 낮에는 열리고 밤에는 닫힌다. 또한 세포간극 안에 CO2 농도가 증가하면 기공이 닫힌다. 그러나 일주기 리듬과 세포간극 안의 CO2 농도 증가로 인한 기공 닫힘 메커니즘은 명확하게 알려져 있지 않다. 식물이 수분 스트레스에 놓이면, 공변세포 세포질의 ABA 농도 증가는 동일한 세포질 내에 Ca2+ 농도 증가를 유도하여 원형질막에서 탈분극이 발생한다. 그 결과, 액포막에 있는 외향성 K+-채널과 느린 음이온 채널들인 SLAC1, SLAH3가 활성화되어 K+, Cl-, 그리고 malate2-를 방출하여 기공이 닫히는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 논문은 수분 스트레스로 인한 기공 닫힘 메커니즘에 대하여 조사하였다.

대기 증기압차가 참외 발효과 발생에 미치는 영향 (Influence of Atmospheric Vapor Pressure Deficit on Fruit Fermentation of Oriental Melon(Cucumis melo L. var makuwa Makino))

  • 신용습;서영진;최충돈;박소득;최경배;윤재탁;김병수
    • 생물환경조절학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.174-179
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    • 2007
  • 참외 발효과 발생에 영향을 미치는 증산과 관련된 몇 가지 요인을 검토한 결과는 다음과 같다. 참외의 증산율은 지온이 높고 토양수분 함량이 많을수록 높았으며, 광도가 약하여 온도가 낮을 경우 증산율과 기공 전도도가 낮아졌고, 저온 다습한 기상조건에 의한 증산의 억제는 식물체와 대기사이의 증기압기울기가 낮아지는 것으로 생각된다. 발효과 발생은 과실의 비대가 느린 착색기 이후에 토양수분이 -10 kPa로 많고, 저온 다습하여 참외와 대기 사이에 증기압기울기가 낮게 형성되어 증산이 억제될 때 발생하였다. 따라서 참외의 발효과 발생은 착색기 이후 참외의 과실 비대가 지연되는 반면 지온이 높아 뿌리로부터 지상부로 수분의 공급이 원활하고, 저온 다습한 기상조건하에 수분의 증산이 억제되어 수분이 태좌부로 유입되면 발효과가 발생되는 것으로 생각된다.

저농도 오존처리에 따른 다섯 가지 유묘의 기공 변화, 엽록소 함량 및 항산화 효소 활성 (Antioxidant Enzyme, Chlorophyll Contents and Stomatal Changes of Five Tree Species under Ozone Stress)

  • 양수진;우수영;제선미
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권4호
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    • pp.470-476
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    • 2007
  • 튜립나무, 산수유, 은행나무, 느티나무, 단풍나무 등, 총 다섯 수종을 대상으로 phytotron에서 저농도 오존을 처리한 후 이에 따른 식물의 반응을 고찰하였다. 엽록소함량, 잎 기공저항, 잎 증산량, 항산화효소인 APX(Ascorbate peroxidase)를 통해 분석하였고, 이에 따른 결과는 수종마다 각기 다르게 나타났다. 본 실험기간동안 가시피해현상이 나타난 수종은 튜립나무와 산수유 뿐이었지만 가시피해현상이 없는 수종도 포함, 전 수종이 저농도 오존에 의해 엽록소함량, 기공저항, 기공전도도, 항산화효소 활성에서 낮은 생리적 활성을 보임을 확인할 수 있었다.