야간의 인공적인 빛 노출이 소나무의 광합성과 잎의 미세구조에 미치는 영향 = KFS-P39 : Effects of artificial night나Lighting on photosynthesis and Leaf ultrastructure of Pinus densiflora
저자
곽명자 ( Myeong Ja Kwak ) ; 우수영 ( Su Young Woo ) ; 이성한 ( Seong Han Lee ) ; 제선미 ( Sun Mi Je ) ; 유하나 ( Ha Na You ) ; 이태윤 ( Tae Yoon Lee ) ; 이경은 ( Kyoung Eun Lee ) ; ( Inkyin Khaine ) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2014
작성언어
Korean
자료형태
학술저널
수록면
67-67(1쪽)
제공처
야간의 인공조명에 의해 발생하는 빛공해에 의한 수목의 생리적인 반응과 잎 미세구조의 통합된 이해는 생태계 건강에 악영향을 미치는 원인 구명을 위해서 중요하다. 이들 효과를 구명하기 위해서, 야간조명이 소나무의 광합성, 엽록소 형광, 잎의 미세구조에 영향을 미치는지 조사하였다. 실험은 대조구(0lx)를 위해 13h/11h(낮/밤)의 광주기와 야간의 인공빛 처리구(10lx, 25lx, 50lx, 100lx, 200lx)를 위해 가로등의 일반적인 타입인 고압나트륨램프를 이용하여 13h/11h(자연광/인공광)의 광주기로 설정하여 수행하였다. 처리구별로 낮동안의 광합성률은 대조구와 야간의 인공빛 처리 사이에 통계학적으로 유의성이 없었다. 야간의 인공빛이 광합성 능력에 영향을 미치는지 알아보고자 새벽 2시에 광합성을 측정한 결과, 대조구를 포함하여 인공빛 처리구 모두에서 광합성을 하지 않는 것으로 나타났다. 광합성을 수행할 수 있는 최대값을 의미하는 광화학반응 효율(Fv/Fm)과 광 스트레스에 대한 중요한 지표로 사용되는 Fm/Fo는 처리간에 유의성이 없었다. 야간의 인공빛이 소나무 잎의 기공개폐 및 기공구조에 영향을 미치는지 알아보기 위하여 주사전자현미경을 이용하여 기공을 관찰한 결과 대조구와 비교해서 기공개폐에 있어서는 유의성이 관찰되지 않았다. 기공구조에 있어서는 인공 빛 처리가 강할수록 기공주변의 표피세포의 팽창과 물결패턴이 관찰되었다. 대조구와 비교해서 엽록체 미세구조의 변화는 야간의 인공빛에 의해서 전분축적의 증가, 틸라코이드의 붕괴 및 엽록체당 플라스토글로블리(plastoglubuli)의 증가가 나타났다. 결론적으로, 야간의 인공빛 노출이 소나무의 광합성 능력에는 영향을 주지 않았지만, 기공구조와 엽록체 내 미세구조의 변화를 초래하였다.
더보기An integrated understanding of the physiological response and leaf ultrastructure of trees to the light pollution generated by artificial light during the night is essential to discover the potential causes for adverse ecosystem health effects. To assess these effects, we investigated whether the artificial light at night plays a role in regulation of photosynthesis, chlorophyll fluorescence, and leaf ultrastructure in Pinus densiflora. The experiment was conducted as follows: natural, photoperiod 13h day/11h night (0lx); artificial light treatments, photoperiod 13h daylight/11h nightlight (10lx, 25lx, 50lx, 100lx, and 200lx) by using a common type of street light (high-pressure sodium, HPS) for maintaining continuous illumination at night. Photosynthesis occurred during the day was no statistically significant difference between natural and artificial light at night. The photosynthetic rate measured at 2:00 am was not affected by artificial night light. The potential maximum quantum efficiency of photosystem Ⅱ (estimated as Fv/Fm) and Fm/Fo (an indicator of the physiological state of plants) was no significant difference among treatments. P. densiflora did not observe a significant difference in stomatal opening by artificial light conditions but did wavy-walled and expansion of epidermal cells on stomatal structure according to increased artificial light. Chloroplast ultrastructure had an increased level of starch, disrupted thylakoids, and greater plastoglobuli per chloroplast under artificial nightlight. In conclusion, this study suggested that P. densiflora exposed to artificial light at night was not detected a dramatic influence on the photosynthesis, while it was confirmed changes that resulted in the adverse reactions of leaf ultrastructure.
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