극한 기상 현상에 따른 소나무와 낙엽송 묘목의 생장 특성 변화

노남진1*, 조민석1, 권보람2, 김광중3, 손요환3

(1국립산림과학원 산림기술경영연구소, 2양구수목원, 3고려대학교 환경생태공학과)

Effect of Open-field Extreme Climate Event on Growth Performances of

Pinus densiflora and Larix kaempferi Seedlings

Nam Jin Noh1, Min Seok Cho1, Boram Kwon2, Gwang Jung Kim3, and Yowhan Son3

(1Forest Technology and Management Research Center, National Institute of Forest Science

2Yanggu Arboretum, 3Department of Environmental Science and Ecological Engineering, Korea University)

요약: 본 연구는 온도와 강수의 극한 기상 현상 모의에 따른 소나무와 낙엽송 묘목의 생육특성 변화를 평가하기 수행되었다. 소나무와 낙엽송 노지묘(1-0)를 대상으로, 대조구 기준 3°C와 6°C 온도를 상승시키고, 강수차단 및 폭우처리를 통한 9처리의 생육환경[온도 3처리(대조: TC, +3°C 증가: T1, +6°C 증가: T2) × 강수 3처리(가뭄: PD, 대조: PC, 폭우: PE)] 실외 실험구를 조성하였다. 2020년 7월과 8월 사이에 극한 기상 현상을 모의 처리하였으며, 처리 후 생존율, 근원경, 묘고, 물질생산량 및 묘목품질지수 변화를 조사하여 이원분산분석을 실시하였다. 처리기간 동안 평균 토양온도는 대조구에 비해 T1, T2 처리구에서 각각 2.7°C, 5.5°C 높게 나타났으며, 평균 토양수분은 T2+PD(11.0%)에서 가장 낮고, TC+PE(16.9%)에서 가장 높게 나타났다. 극한 기상 처리에 따라 소나무와 낙엽송의 생존율, 물질생산량, T/R율, 묘목품질지수는 유의적 차이가 나타나지 않았다. 낙엽송 묘목은 T1+PE 처리구에서 가장 높은 줄기재적을 보였으며, 소나무 묘목의 경우는 TC+PE 처리구에서 가장 높은 줄기재적을 나타냈다. 본 연구 결과는 여름철 단기적인 극한 기상 처리에 대해 소나무와 낙엽송의 생장은 저항적이거나 탄력적 회복 반응이 있었다는 것을 제안한다. 그러나 극한 기상에 대한 묘목의 잠재적인 생장 반응을 명확하게 구명하기 위해서 향후 극한 기상 현상 발생 빈도를 증가시키고, 이에 대한 생장과 생리적 반응의 종합적인 분석이 필요할 것으로 보인다.

Abstract: This study was conducted to evaluate responses of early growth performances for Pinus densiflora and Larix kaempferi seedlings to open-field experimental extreme climate events by warming and precipitation manipulation. We measured the survival rate, root-collar diameter, height, and biomass of 1-year-old seedlings under 9 treatments [3 temperature levels (TC: Control, T1: +3°C warming, T2: +6°C warming) × 3 precipitation manipulations (PD: drought, PC: control; PE: extreme precipitation)] manipulated between July and August in 2020. We calculated stem volume, T/R ratio and seedling quality index (SQI) and performed a two-way ANOVA to test the effects of treatments on the growth performances. The mean soil temperature during the experimental period was 2.7°C and 5.5°C higher in T1 and T2 than that in TC, respectively while the mean soil moisture content was lowest in T2+PD (11.0%) and highest in TC+PE (16.9%). We found there was no significant difference in the survival rate, biomass, T/R ratio, SQI for both species among the treatments. The stem volume was highest in T1+PE for P. densiflora and in TC+PE for L. kaempferi, respectively. Our study suggests that the two species can be resistant or resilient in response of early growth performances to the short-term extreme events in summer. However, to clarify the potential impact on tree growth performance, further studies will need to increase frequency of extreme climate events and to synthesize growth and physiological responses to the manipulations.

Key word: climate change, precipitation, seedling growth, seedling survival rate, warming

사사: 본 연구는 산림청 산림과학기술 연구개발사업 (No. 2020181A00-2122-BB01)의 지원에 의해 이루어진 것임.