수목스트레스_기후변화와 지구온난화

지구온난화(global warming)는 대기 중의 이산화탄소 농도가 증가하여 생기는 현상으로, 기후변화(Climate change)를 초래한다.

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1. 광합성과 증산작용

  기후변화는 식물에 여러 가지 영향을 미친다. 먼저 대기중의 이산화탄소 농도가 증가하여 광합성이 증가한다. 이산화탄소는 기공으로 들어가서 엽육세포의 세포벽과 세포막을 엽육세포의 세포벽과 세포막을 어렵게 통과하여 물로 포화된 세포질에 탄산이온(HCO3-)으로 용해되어 엽록체가 이산화탄소를 이용한다. 이때  광합성을 담당하는 엽록체의 루비스코(Rubisco) 효소는(Rubisco) 이산화탄소와 산소를 동시에 기질로 이용하여 광합성 혹은 광호흡을 하는데, 이산화탄소의 증가는 광호흡보다 광합성을 증가시킨다.

  그러나 지구온도가 2℃ 상승하더라도 광합성 속도가 크게 증가하지 않을 것으로 학자들은 추정한다. 왜냐하면 온도상승은 대기를 더 건조하게 만들어 증산작용을 촉진하여 기공이 적게 열릴 가능성이 있기 때문이다.

 

2. 식생변화

  식물이 광합성으로 생장하기 위해서는 토양에서 무기양분을 흡수해야 하며, 기후변화에 따른 식물의 생장은 무기양분의 영향을 받는다. 토양 미생물이 유기물을 분해하는데 온도에 비례하여 활동이 활발해지므로, 무기양분의 공급은 온도의 영향을 받는다. 온도상승은 미생물의 활동을 촉진하여 무기양분 공급을 증가시키므로 양분이 결핍된 산림토양의 경우 광합성을 증가시킨다.

  기후변화는 이산화탄소 농도와 온도를 함께 상승시켜 전 지구적 측면에서 산림생태계의 생산성을 증가시킬 것으로 예상된다. 그러나 국부적으로는 잦은 폭염과 가뭄으로 인해 적응능력이 부족한 식생의 도태가 진행되고, 식물종 구성이 단순화되며,, 수분이 부족해지는 곳에서는 사막이 확대될 것으로 추축 된다..

  식물의 생장은 광합성, 증산작용, 무기양분과 수분흡수 같은 기본적인 생리대사를 통해 이루어지므로, 기후변화가 식생에 미치는 영향은 이산화탄소농도, 온도, 토양의 무기양분, 수분이용과의 복잡한 상호작용에 의해서 결정되며, 식물 고유의 특성도 영향을 미친다.

 

3. 지구온난화와 수목관리

  지구의 평균기온이 상승하고 있으며, 우리나라의 기온상승 폭은 세계 평균보다 훨씬 더 빠르게 상승하고 있다. 이 정도의 온도상승만으로 수목에 치명적인 피해나 큰 스트레스를 주는 것은 아니다 그러나 위험한 것은 지구온난화에 따른 기상이변이다. 그중 가장 문제가 되는 부분은 가뭄, 즉 수부부족 현상이다.

우리나라와 같이 경사지에만 숲이 만들어져 있고, 과거의 산림이 파괴도어 표토가 씻겨나가 토심이 얕아진 산에서 수분 부족은 자주 관찰된다. 특히 늦음 봄과 장마가 끝난 8월과 9월 폭염 중에 나타나는 가뭄, 따뜻한 겨울, 건조한 봄날씨, 지연되는 장마로 인하여 비가 오지 않을 때가 자주 관찰된다. 강우가 동반되지 않은 건조한 이상기온이 찾아올 때 낙엽활엽수는 증산작용을 거의 하지 않지만 상록수인 소나무, 잣나무, 주목은 증산작용을 하기 때문에 수분 스트레스를 심하게 받는다. 따라서 이상기후와 가뭄이 함께 동반 될 때에는 겨울철에도 관수를 해야 한다.

 

출처 : 수목생리학(서울대학교출판문화원)