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보도시점	배포 즉시 보도 가능	배포	2023. 11. 27.(금) 09:00

느티나무 노거수 불량 생육환경이

광합성 특성에 미치는 영향 최초 규명

- 국립문화재연구원, 느티나무 노거수 대상으로 실시한 연구결과 네이처 자매지 <사이언티픽 리포츠>에 게재

문화재청 국립문화재연구원(원장 김연수)은 노거수의 불량한 생육환경이 지속될 경우 나무의 활력을 판정하는 중요 광합성 지표가 저하될 수 있다는 연구결과를 네이처(Nature) 자매지인 <사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)>에 게재하였다.

국립문화재연구원은 지난해 5월부터 9월까지 우리나라 중부지방(대전광역시, 공주시, 금산군)에서 자라는 느티나무 노거수 25주를 대상으로 실시한 이번 연구를 통해, 급속한 환경변화 속에서 노거수의 광합성 효율과 물리적 생육환경에 따른 영향관계를 최초로 밝히고, 보다 건강하게 나무를 관리할 수 있는 기준을 제시했다.

연구결과 느티나무 노거수는 광합성이 가장 활발한 시기인 7월(여름) 최대광합성률이 3.9μmol·m-2·s-1로 젊은 느티나무의 최대광합성률인 7.1μmol·m-2·s-1 보다 크게 낮았다. 또한, 노거수의 키가 커짐에 따라 최대광합성률도 감소하는 것으로 나타났다. 노거수 광합성률이 낮아지는 원인 중 하나는 노화로 인해 활력이 감소하고, 나무의 높아진 키만큼 물관을 통해 뿌리에서 잎까지 물과 양분을 이동시키기가 어렵기 때문으로 추정된다.

*물관: 뿌리에서 흡수한 물과 무기양분을 잎으로 운반시키는 통로

원래 지형보다 흙이 높게 덮여 있거나, 콘크리트 등 빗물이 스며들기 어려운 불투수 지면과 같이 나무 뿌리가 호흡하기 어려운 불량한 생육환경이 노거수의 광합성률 저하와 밀접한 관계가 있음을 과학적으로 입증하였다. 특히 자신의 수관폭(나뭇가지가 펼쳐진 너비) 보다 좁은 생육공간에서 자라는 노거수가 넓은 면적에서 자라는 노거수 보다 광합성률이 감소함을 확인했다.

이러한 연구결과를 토대로 고온·건조한 상태가 지속되고 있는 지금의 이상기후와 불량한 생육환경이 맞물리면 노거수의 광합성률이 점점 빠르게 감소할 것으로 예상된다. 연구팀은 노거수 관리 측면에서 최소한으로 확보해야 할 노거수 생육공간 면적은 수관폭의 1배 이상일 것, 나무가 물을 흡수하기 어려운 복토 등 불량한 생육환경을 개선해야 한다고 제안했다.

문화재청 국립문화재연구원은 이번 연구 결과를 향후 불량한 생육환경에 처한 노거수의 관리 현장에 적용하여 우리나라의 소중한 자연유산을 더욱 체계적으로 관리하는 데 활용할 예정이다.

붙임 1. 연구결과 요약.

2. 사진 자료.  끝.

담당 부서	국립문화재연구원	책임자	사무관	김상동	(042-610-7620)
	자연문화재연구실	담당자	연구사	손지원	(042-610-7621)

붙임 1		연구결과 요약

1. 느티나무 노거수의 광합성 기본 특성

o 최대광합성속도: 평균 2.73±1.65μmol·m-2·s-1(5-9월)
- 3.93±2.92μmol·m-2·s-1(7월) > 2.47±2.09μmol·m-2·s-1(5월) > 1.86±2.05μmol·m-2·s-1(9월)
- 젊은 느티나무(흉고직경 약20㎝) 7.1μmol·m-2·s-1보다 낮음(7월 기준)

o 수분이용효율: 평균 7.03±1.55μmolCO2·mmolH2O-1
- 11.03±3.11μmolCO2·mmolH2O-1(5월) > 6.78±2.65μmolCO2·mmolH2O-1(7월) > 3.58±2.74μmolCO2·mmolH2O-1(9월)

o 수고(10.2-19.2m)↑ → 최대광합성속도↓
- 수고가 커질수록 뿌리(흡수기관)와 잎(증산기관)의 거리가 멀어져서 수분이동의 지연현상으로

수분퍼텐셜이 더 낮아지는 경향이 있으며, 목부가 길게 연장되면서 도관 내 압력 저하, 공동현상 발생

느티나무 노거수 월별 광합성, 수분이용효율 특성	수고에 따른 최대광합성속도

2. 느티나무 노거수의 광합성에 영향을 미치는 물리적 생육환경요인

o 복토깊이↑⦁불투수율 ↑ → 최대광합성속도·기공전도도·기공증산속도↓(7월)
- 불투수율이 높은 지면은 온도 상승과 수분 감소 등 느티나무 노거수에 건조 스트레스 야기

- 복토는 근원부(뿌리 밀도와 호흡량이 높음)의 산소공급을 원활하지 않게 만들고 수분흡수 저해

o 생육공간비율↑→ 최대광합성속도·기공전도도↑(5월), 최대광합성속도·기공증산속도↑(7월)
- 최대광합성속도: 수관폭 1배 이상(3.00±1.67μmol·m-2·s-1) > 수관폭 1배 미만(1.33±0.17μmol·m-2·s-1)
- 제한된 생육공간은 뿌리 확산에 필요한 공간과 공기 및 물, 영양분의 이동을 방해함

<느티나무 노거수의 월별(계절별) 물리적 생육환경요인과 광합성의 상관관계>

o 지표 유형에 따른 광합성 특성의 차이
- 최대광합성속도: 4.75±1.52 μmol·m-2·s-1(나지) > 3.33±2.13 μmol·m-2·s-1(멀칭재) > 2.33±0.73 μmol·m-2·s-1(콘크리트)
- 기공증산속도: 0.94±0.50 mmol·m-2·s-1(나지) > 0.68±0.47 mmol·m-2·s-1(멀칭재) > 0.47±0.13 mmol·m-2·s-1(콘크리트)
- 기공전도도: 72.02±41.87 mmol·m-2·s-1(나지) > 51.16±36..50 mmol·m-2·s-1(멀칭재) > 34.06±9.46 mmol·m-2·s-1(콘크리트)