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전세계 기후변화(기후 온난화, CO2농도 증가와 강수량의 구조 변화 등)가 삼림생태계 식물군락의 구조와 조성에 현저한 영향을 미치는 것은 논쟁할 여지가 없는 사실이다. 하지만 삼림군락 구조변화를 일으키는 식물 생리생태적 반응 메커니즘에 대해서는 아직 잘 알지 못한다. 이로써 미래 기후변화에 따른 삼림생태계 식물군락 구조의 동적변화를 예측하는 것은 도전적인 과제이다. 식물의 기능특성(functional traits)은 식물이 환경요소에 대한 적응책략을 나타내며 기능적 특성 차원에서 식물이 전세계 기후변화에 대한 반응을 연구하고 토론하는 것은 종의 풍도 변화에 영향을 미치는 촉진인자를 한층 이해하고 더욱 정확하게 미래의 전세계 변화에 따른 삼림군락 조성의 변화 추세와 메커니즘을 예측할 수 있다.

앞선 연구에 의하면, 1978년 이후 남아시아 열대계절풍 상록활엽수림 군락 구조에 현저한 변화가 발생하였고 “소(小)개체” 임목이 증가하고 “대(大)개체” 임목이 감소(Zhou GY et al.,2013,Global Change Biology 19, 1197-1210)되는 추세라는 현상을 발견하였다. 이 발견에 기초하여 중국과학원 화남(south China)식물원 생태 및 환경과학연구센터 식물수분생리생태연구팀 박사과정 연구생 Rong-hua Li 등은 연구원 Qing Ye의 지도에 따라 생태계생태학연구팀과 협력하여 계절풍 상록활엽수림 48개 우점종(표본지역 개체 총수의 92% 차지)을 선택하고 일련의 식물자원 획득전략(광합성의 속도, 수분의 전도율, 잎사귀 질소와 인의 함량 등)과 내건조성(나뭇가지 항공동화 수준, 나뭇가지 안전계수, 팽압 상실점 등)을 나타내는 기능 특성을 측정하였으며 정호산(鼎湖山, Dinghu Mountain) 삼림생태계 GPS연구소가 32년간(1978~2010) 8차례의 군락을 조사하고 기록한 종 개체수, 식물지름 및 환경요소변화 등 데이터를 결합하여 식물의 신속 성장과 항건조 전략과 관련이 있는 기능특성 및 풍도(abundance) 변화와 현저한 관련이 있다는 것을 발견하였다. 메커니즘 차원에서 한층 더 나아가 남아시아 열대계절풍 상록활엽수림 식물군락 구조의 변화는 지역 기후변화(온도 상승, 삼림 토양 건조화)에 대한 적응이라는 것을 해석하였다.

이 연구는 중국과학원 국가외국전문가국 혁신단체 국제협력파트너계획과 국가자연과학기금 등 프로젝트의 지원을 받았다.
관련연구성과는 생태학 국제잡지 Ecology Letters에 온라인으로 발표되었다.

그림: 남아시아 열대 상록활엽수림 48개 우점종 12개 기능특성의 주성분 분석결과. (a) 특성이 앞 두 주축에서의 득점 분포도. (b) 종이 앞 두 주축에서의 득점 분포도. (c)와 (d) 32년간 각종의 종 풍도 변화 기울기와 앞 두 주축에서 얻은 관련 분석. 검은 점은 종 풍도가 증가한 종을 대표하고 회색 점은 종 풍도에 현저한 변화가 없는 종을 대표하고 백색 점은 종 풍도가 현저하게 감소하는 종을 대표한다. 이 그림은 종 풍도가 감소와 증가의 변화가 없는 종이 앞 두 주축에서 얻은 단일요원 분산분석결과이다. 다양한 형태와 모양은 차이가 현저(p<0.05)하다는 것을 표시한다. Nmass 는 유닛 무게 잎사귀의 질소 함량, Pmass는 유닛 무게 잎사귀의 인 함량, WD는 나무밀도, SLA는 엽면적비, Amass는 유닛 무게 잎사귀의 최대 순수 광합성 속도, Gs는 유닛 무게 잎사귀의 최대 기공 유통성, KS는 백목질 전도도비, Al /As는 잎사귀 면적/백목질 면적, ytlp는 팽압상실점. y50은 목질부 수리전도도(hydraulic conductivity) 50% 상실하였을 때의 수분포텐셜(Water potential), Ypd는 잎사귀의 새벽 수분포텐셜, SM은 나뭇가지의 수분안전계수.