The Characteristics of Longitudinal Permeability and Hydraulic Resistance in Stem of Acer mono

고로쇠나무 줄기의 통수성(通水性)과 통수저항(通水抵抗)의 특성(特性)

This study was carried out to investigate the characteristics of longitudinal permeability and hydraulic resistance, and to compare the longitudinal permeability ($K_E$) calculated by the Hagen-Poiseuille's law (Siau, 1971) and the longitudinal permeability (K) measured in sapwood of Acer mono stem. The volume flow rate (Q) in a vessel was $0.80{\times}10^{-4}cm^3/sec$ and the hydraulic resistance ($R_S$) to viscous flow through a vessel was, on average, $1.37{\times}10^{10}dyn{\cdot}sec{\cdot}cm^{-3}{\cdot}cm^{-2}$. The average value of volume flow rate ($Q_N$) through the cross section of sapwood was $0.32cm^3{\cdot}sec^{-1}{\cdot}cm^{-2}$, and the average resistance ($R_{SN}$) was $3.59{\times}10^6dyn{\cdot}sec{\cdot}cm^{-3}{\cdot}cm^{-2}$. The values of K decreased as the diameter of stem increases, which was attributable to variations in the number of vessel per unit area rather than in vessel diameter, and to different resistances in the conducting tissues of each part of the stem. The average value of K measured at breast height was 31% of average value of $K_E$. The $K/K_E$ ratios were 100% in 4 to 6 year-old stems and more than 90% in 7 to 27 year-old stems. The $K/K_E$ ratio decreased as the age of stems increases, and was not more than 20% in near-ground parts of stem.

이 연구는 고로쇠나무에 대하여 줄기 변재부(邊材部)의 도관직경(導管直徑) (${\mu}m$)과 단위면적당(單位面積當) 도관수(導管數) (No./$cm^2$)를 실측(實測)하고 이를 기초로 Hagen-Poiseuille의 법칙에 따른 이론식 (Siau, 1971)을 적용하여 단일(單一) 도관(導管) 및 변재(邊材) 단면적(斷面積) 당 통수속도(通水速度)와 통수저항(通水抵抗)의 특성(特性)을 밝히고, 줄기의 직경별(直徑別), 연령별(年齡別) 통수성(通水性) (longitudinal permeability)의 실측치(實測値) (K)와 이론치(理論値) ($K_E$)를 구하여 그 관계를 밝히기 위한 것이다. 단일(單一) 도관(導管)에 대한 통수속도(通水速度) (Q)는 평균(平均) $0.80{\times}10^{-4}cm^3/sec$이고, 통수비항(通水批抗) ($R_S$)은 $1.37{\times}10^{10}dyn{\cdot}sec{\cdot}cm^{-3}{\cdot}cm^{-2}$로 나다났으며, 변재(邊材) 단면적(斷面積)에 대한 통수속도(通水速度) ($Q_N$)는 평균(平均) $0.32cm^3{\cdot}sec{-1}{\cdot}cm^{-2}$이고, 통수저항(通水抵抗) ($R_{SN}$)은 평균(平均) $3.31{\times}10^6dyn{\cdot}sec{\cdot}cm^{-3}{\cdot}cm^{-2}$로 나타났다. 줄기 직경별(直徑別) 통수성(通水性)은 도관직경(導管直徑)보다 단위면적(單位面積) 당 도관수(導管數)의 영향으로 줄기 직경이 커짐에 따라 감소하는 경향을 나타냈다. 흉고부(胸高部)에 있어서 통수성(通水性)의 실측치 K는 이론치(理論値) $K_E$의 평균 31%로 나타났다. 그러나 4~6년생 어린 줄기의 $K/K_E$ 비율은 100%이고, 27년생 이하에서는 90% 이상으로 나타났다. 줄기 각 부위의 K값은 하부로 갈수록 직경과 연령이 증가함에 따라 현저하게 감소하였으며, 특히 근원부(根元部)의 K값은 $K_E$값의 20% 이하로 나타났다.