편백의 비생물학적 스트레스에 따른 생리적 반응과 생존분포 분석

용성현1*, 김도현1, 박관빈1, 차승아1, 이지현1, 김선아1, 정제나1, 최명석1

(경상국립대학교 산림환경자원학과)

Analysis of physiological response and survival distribution of

Chamaecyparis obtusa seedlings due to abiotic stress

Seong Hyeon Yong1*, Do Hyeon Kim1, Kwan Been Park1, SeungA Cha1, Ji Hyeon Lee1,

Seon A Kim1, Je Na Jeong1, Myung Suk Choi1

(1Department of Forest environment Resource, Gyeongsang University)

요약: 편백은 한국의 남부 및 해안지역에 주로 식재되는 주요 조림수종이다. 현재 조림수종의 생존적지는 기상 및 토양환경 인자를 통해 판정하고 있다. 보다 정확한 생존적지 판정을 위해서는 생리학적 인자가 추가되면 효율적이겠지만 이에 대한 과학적 근거자료가 전무한 실정이다. 따라서 본 연구는 국내 경남지역에서 편백의 생리학적 생존가능지역을 분석하기 위하여 수행되었다. 선행연구를 통해 비생물적 스트레스(저온, 고온 및 저온 스트레스)를 판정할 수 있는 4종의 분석법으로 스트레스에 대한 반응을 측정하였다. 얻어진 결과를 수치화하기 위하여 비선형 회귀식을 이용하여 LT50을 측정한 결과 건조 스트레스 처리 시 약 30-32일에서 LT50이 측정되었고, 고온처리 시에서는 48.2-51.1℃로, 저온 처리 시에서는 –8.5~-10.3도 사이에서 측정되었다. 이 값을 기준점으로 하여 점수화 하였고, 구해진 생리점수 인자를 바탕으로 경남지역의 토양인자와 기상인자를 활용하여 랜덤포레스트를 통해 생존적지 분석을 진행하였다. 그 결과 경남 지역 (696,454ha) 중 생존적지가 197,512ha, 생존 부적지는 341,440ha로 측정되었다. 본 연구는 기후변화에 따른 주요 식물종의 생존적지 판정을  새로운 방향을 제시하였으며, 나아가 효율적인 적지 판정에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract: Chamaecyparis obtusa is a major plantation tree species mainly planted in southern and coastal areas of Korea. Currently, the survival potential of planted tree species is determined through meteorological and soil environmental factors. It would be efficient to add physiological factors to more accurately determine the optimal survival area, but there is no scientific basis for this. Therefore, this study was conducted to analyze the physiological survival area of C. obtusa in the Gyeongnam region of Korea. Through previous research, the response to stress was measured using four types of analysis methods that can determine abiotic stress (drought, cold, and heat stress). As a result of measuring LT50 using a nonlinear regression equation to quantify the obtained results, LT50 was measured at about 30-32 days during dry stress treatment, 48.2-51.1°C during high temperature treatment, and between -8.5 and -10.3°C during low temperature treatment. This value was used as a reference point to score, and based on the obtained physiological score, an analysis of optimal survival sites according to the species distribution model was conducted using soil and meteorological factors in the Gyeongnam region. As a result, out of the Gyeongnam region (696,454 ha), the suitable land for survival was measured at 197,512 ha, and the unsuitable land for survival was measured at 341,440 ha. This study suggests a new direction in determining suitable sites for survival of major afforestation species in response to climate change, and is expected to contribute to the efficient determination of suitable sites for survival.

Keyword: Chamaecyparis obtusa, physiological, abiotic stress, Random forest, Survival