Analysis of Water Relations of Economic Oak Species by Hydraulic Architecture Method

Hydraulic architecture를 이용한 참나무속 주요 수종의 수분 특성 분석

Several parameters of hydraulic architecture relating to hydraulic conductance in xylem vessels were investigated in the current-year shoots of six species of deciduous oak trees. The above parameters were also investigated in the sprouts of Quercus mongolica and Q. variabilis, as well as in the seedlings of Q. mongolica and Q. acutissima. The values of specific conductivity, leaf specific conductivity and Hagen-Poiseuille's relative hydraulic conductivity relating to vessel diameter of Q. dentata were the highest in all of the species studied. The above values of most of the species studied were higher in May-June than in September-October because of increasing the vessel embolism by cavitation and so on through the growing season. The estimated values of relative hydraulic conductivity of vessel by Hagen-Poiseuille's empirical equation and the real values of hydraulic conductivity presented positive relationships in most of the species studied. Huber value and leaf specific conductity using leaf area or leaf weight generally exhibited similar patterns each other even if having some exceptions. The hydraulic conductances of sprouting shoots were much better than those of normal growing shoots in Q. rnongolica and Q. variabilis. The specific conductivity and leaf specific conductivity were rapidly decreased by the vessel embolism through cavitating just after cutting the shoots in Q. mongolica and Q. acutissima seedlings. Diurnal changes of the conductivities in the seedlings of Q. mongolica and Q. acutissima presented the possibility of their self-controlling of conductance by active moisture absorption under mild water stress. Specific conductivity and leaf specific conductivity, and so on of Q. acutissima seedlings subjected to periodical moisture stress or not have decreased through the growing season, but the influences of moisture stress to the conductance were not proved definitely because of influencing similarly and simultaneously to the development of xylem and leaf having inverse relation in the influences. The values of conductivities were higher generally in middle or upper parts of stems than root collar in the seedlings.

낙엽성 참나무류 6종의 당년생 가지에 대해 목부를 구성하는 도관의 수분 통도성에 관련된 몇 가지 모수들이 조사되었다. 또한 신갈나무와 굴참나무 맹아 및 신갈나무와 상수리나무의 실생묘를 대상으로 상기 수분 통도와 관련된 모수들을 조사하였다. specific conductivity와 leaf specific conductivity 그리고 도관의 직경과 관련을 지닌 것으로 간주되는 Hagen-Poiseuille's relative hydraulic conductivity의 측정치 들은 조사된 모든 수종 중 떡갈나무에서 가장 높은 값을 보였다. 조사된 대부분의 수종에 있어서 5-6월에 측정된 상기 측정치 들은 생육기의 경과와 함께 cavitation 등에 의해 도관 폐색이 증대되는 9-10월의 측정치보다 높은 값을 보였다. Hagen-Poiseuille의 경험식에 의해 추정된 도관의 relative hydraulic conductivity와 실측한 hydraulic conductivity 간에는 대부분의 수종에서 정의 상관 관계를 보였다. 잎의 면적 또는 건중량 각각을 기준으로 하는 Huber value와 leaf specific conductivity 간에는 일부 예외가 있지만 전체적으로 서로 비슷한 양상을 나타냈다. 신갈나무와 굴참나무에서 맹아지의 수분 통도성은 정상지보다 양호한 것으로 나타났다. 신갈나무와 상수리나무의 실생묘에 있어서 가지를 절단한 직후에 측정된 specific conductivity와 leaf specific conductivity는 그 후 cavitation에 의한 도관 폐색으로 급격히 낮아지는 현상을 보였다. 신갈나무와 상수리나무 실생묘에서 측정된 수분 통도 기능의 일중 변화를 고려할 때 약한 수분 stress 하에서는 수목이 능동적인 수분 흡수를 통해 그들의 수분 통도성을 자체 회복할 수 있음을 보여주었다. 주기적으로 수분 stress를 받는 상수리나무 실생묘의 specific conductivity와 leaf specific conductivity 등은 생육 기간이 경과되면서 감소되었지만 통도성에 미치는 수분 stress의 영향은 이와 관련을 지닌 목부 및 잎의 발달에 동시에 비슷한 방향으로 작용하고 있어 분명한 결론을 얻기 어려웠다. 이들 묘목에서 수분 통도성에 대한 측정치들은 일반적으로 근원부보다 줄기의 중간 또는 상부에서 더 높은 값을 나타내었다.