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수목생리학

1. 나무이야기 (수목 생리학의 정의와 수목의 구조)

1.수목

나무의 정의

 

수목-살아있는 나무

임목-숲을 이루고 있는 나무

목본식물(형성층에 의한 2차생장직경증가나이테)

교목-4m이상 단일 수간

관목-4m이하 여러개 줄기

만경목-감고 올라가는 나무

 

 

나무의 특징(목본의 특징)

 

형성층에 의한 직경생장견고한 수간크게 자람

증산작용(에너지 소비X )무기양분/수분 이동

생식생장(개화/결실)많은 에너지 소비X

환경에 대한 저항성 有

 

 

2.목본식물  분류

국내 목본식물  분류

종자식물을
생식기관
모양에 따른
분류
나자식물-종자가 노출

피자식물-종자가 자방속에 有
             단자엽(외떡잎)식물
             -초본류
             -목본류:대나무류, 청미래덩굴류
             쌍자엽(쌍떡잎)식물
잎의 모양
따른 분류
침엽수
활엽수
목재의 성질
따른 분류
목재의 비중에 따라 

침엽수재(가벼움)
활엽수재(예외 오동나무-가벼움)
낙엽성
따른 분류
상록수
낙엽수

 

국내 소나무속 분류

소나무류
잎의 유관속 2개
엽속내의 잎의 수
                   - 소나무 2개
                   -리기다소나무 3개

아린은 잎이 질 때까지 有

비중이 높고 춘재와 추재의 전이→  급변

종류
소나무, 테다소나무, 방크스소나무, 곰솔
리기다소나무
잣나무류
잎의 유관속 1개
엽속내의 잎의 수
                    - 백송 3개  / 잣나무 5개

첫해 아린탈락

비중이 낮고 춘재와 추재의 전이 점진적

종류
잣나무(섬잣나무 / 스트로브잣나무)
백송

 

3.수목의 구조

영양기관 / 생식기간 / 수관 / 수간 / 근계

 


조직의 분류

표피조직 표면보호/수분증발억제-표피층//기공
코르크조직 면보호/수분증발억제(표피대신)-코르크층/코르크 형성층/
수피 / 피목
유조직 분열/생장/저장등 원형질의 살아있는 조직-살아있음을 상징는 유세포
후각조직 지탱(어린목본식물)- 특수형태 유세포-엽병/엽맥/줄기
후막조직 지탱(두꺼운 세포벽)- 호두껍질/섬유세포
목부조직 지탱/수분통도- 도관/가도관/ 수선/ 춘재/추재
사부조직 지탱/탄수화물 이동/코르코형성층의 기원- 사관세포/반세포
분비조직 점액 고무질 수지 분비- 수지구 /선모 / 밀선

 

기능 광합성/증산/교환/환경변화감지대사활동 활발

엽육 조직 / 1차 목부 / 1차 사부의 기본 구조

구조



피자식물

엽신-각피- 큐티클층 / 수분증발억제
      표피- 상표피(햇빛받는 위)/하표피(아래)
      엽육조직-상표피와 하표피 사이 / 엽록체 다량함유
      책상조직- 상표피 바로아래 길게 규칙적으로 촘촘 배열 엽록체 집중
                  →광합성 활발 더 녹색

      해변조직-책상조직 바로 아래 불규칙 간격이산화탄소 확산이 용이

엽맥- 엽육조직 사이에 위치
       상표피쪽 위치- 1목부:수분이동
       하표피쪽 위치- 1사부: 탄수화물이동



나자식물

소나무류- 책상조직과 해면조직 미분화
-외표피/내표피 이중구조
- 유관속 2개 


잣나무류 책상조직과 해면조직 분화
- 유관속 1(중앙)

기공

- 2개의 공변세포에 의해 만들어진 구멍
- 증산
- CO2흡수/O2방출

단풍나무(가장작음) / 은행나무(가장큼)
밀도와 크기는 반비례
잎 표면적의 1% (자유수면 증발량의 약50% )

피자식물- 하표피에만 분포 ( 포플러는 양면)
나자식물- 공변세포가 반족세포보다 깊게 위치증산억제


 

정의 - 아직 자라지 않은 잎
가지 끝의 왕성한 세포분열 조직 (정단분열 조직)

분류 가지 위치에 따라
정아 / 측아 / 액아 ( 대와 잎사이 겨드랑이에 위치)

                               → 동아 or 잠아 남음


형성시간에 따라
부정아- 수목의 오래된 부위(눈이 없는 곳)불규칙 형성

잠아 - 휴면상태 눈맹아지 자람
  

함유조직에 따라
엽아 / 화아 / 혼합아



수목 전체의 위치에 따라
주맹아 -지상 그루터기
근맹아- 지하 뿌리 삽목시 형성부정아 일종

 

줄기1

수피 형성층 바깥에 있는 모든 조직

외수피- 맨바깥 /죽은조직 / 나이먹으면 깊게 파임

내수피
         크로크조직(주피)- 안쪽부터 코르크 피층코르크 형성층코르크 층
         코르크 형성층- 방수성이 강한 코르크 생산/분열
         사부조직- 2차사부(1차사부:잎유관속)
                    - 형성층에 의해 매년 만들어짐
                    - 잎→뿌리(설탕운반)
                    - 죽은 조직은 밖으로 밀려나 수피로 벗겨짐→ 직경을 굵게 하지 못함
     

형성층

측방분열조직(직경을 증가시키는 분열조직)코르크 형성층/유관속 형성층
바깥- 2차사부 / 안쪽- 2차목부 만듬직경 생장
나이테 형성
직경의 굵기와 상관없이 수피의 맨 안쪽과 나이테의 맨 바깥쪽 위치
수피가 손상유상조직을 생성수피재생

 

줄기2 (목부)



형성층 안쪽에 있는 모든조직 주로 수분이동탄수화물저장(변재)


1차목부- 잎의 유관속 안에 있는 목부(초본/목본 모두 존재)
2차목부- 형성층에 의해 만들어지는 목부(목본만 존재)


변재- 수피 바로 안쪽 옅은 색 부분
       비교적 최근에 만들어짐수분 함량 높음
      도관 / 가도관 / 목부섬유 구성
      위쪽수분이동 / 탄수화물 저장


심재- 목부 중앙오래 전 만들어 짐기름/송진/타닌등 축적짙은 색
      기계적 지지 역할생리적 역할없다
      방어능력 없음부패 쉬움


수선조직
          목부의 횡단면 중앙에서 방사선 방향으로 뻗는 가느다란 줄 모양의 조직
          살아있는 세포인 수선유세포로 구성
          탄수화물을 전분 형태로 저장
          구획화 기작 작동


나이테(연륜)
              춘재- 철에 형성된 목부조직 세포의 지름이 크고 세포벽얇음 / 비중 낮음
              추재- 여름과 가을에 만들어진 목부조직 춘재와 반대
              나이테- 춘재와 추재의 경계선


목재조직의 구조
피자식물과 나자식물의 목재 구성


피자식물의 목부조직 구분
환공재- 춘재도관 지름 > 추재도관 지름 지름이 큰 도관 춘재에 집중환상배열
          참나무 음나무
산공재- 춘재도간지름 = 추재도관지름 나이테 전체에 골고루 산재
          단풍나무 피나무
반환공재- 춘재에서 추재로 바뀌면서 도관의 직경이 점진적으로 작아짐
          가래나무 호두나무


도간/가도관 수분이동 / 내용물이 없는 죽은 세포

가도간- 침엽수 직경 길이 수분이동 매우 느림( 끝이 막혀 막공을 통해 이동)
도관- 활엽수 직경 길이 수분이동 쉽고 빠름 (파이프처럼 연결)

 

뿌리

특징 기능

고정/흡수(수분,양분)/저장(탄수화물)

발달형태

유전형질유지보다 토양환경 따라 발달
유모시절(유전형질)
배수 잘됨/건조한 토양 직근 깊게 발달
배수 불량/습한 토양 →  측근이 얇게 퍼짐
수관폭에 비례 / 소관폭 보다 넓게 펴짐
세근표토에 집중

분류 직근 종자에서 처음 발달한 굵은 뿌리
참나무첫해 직근만 가짐

장근 계속 길게 자라는 뿌리


수평근 - 수평방향
개척근 새로운 지역 / 비교적 굵은 뿌리
모근 - 여러개 갈라짐
       →토양 접촉면적 확대 비교적 가는 뿌리

세근(단근)

더 이상자라지 않고1 정도 삶
수분/무기양분흡수(짧은 뿌리)

뿌리털

표피세포가 변형길게 자란 것
뿌리 끝 바로 뒤에 신장생장 부분이 있음
표면적 확대무기염/수분 흡수

구조 어린뿌리

1차목부/1차사부형성층(잎 구조와 유사)
뿌리골무정단분열조직 보호 /굴지성 유도
무시겔(토양뚫음 윤활제)-탄수화물 일종

성숙뿌리

어린뿌리표피 수베린 축적 목전화 진행
2차목부/2차사부 생성 굵어짐
수분보다 수간 지탱 기능으로 변화

 

生死 조직

살아 있는
조직
유세포

원형질을 가지고 있는 살아있는 조직
세포분열/광합성/호흡/물질이동(수분제외)/생합성/ 무기염류흡수
증산작용등의 대사활동 담당

유세포가
모여 있는 조직
///열매/형성층/세근/뿌리끝
표피세포/주피/사부조직/방사조직/분비조직
원형질 연락사

이웃하는 유세포는 원형질의 작은 구멍으로 연결
세포 사이 통신과 전달 가능

죽어 있는
조직
지지조직
보호조직
통도조직
나무가 커질수록죽어있는 목부조직의 비율이 커짐
에너지 소모 최소화