[책] 수목진단_낙엽으로 잎을 갱신한다

낙엽으로 잎을 갱신한다

 

※요약 : 수목의 진단과 조치, Hori Taisai & Iwatani Minae저 (서영대,김재온 번역), 2008, 두양사

Part 2. 수목이 생육하는 메카니즘

 

4) 낙엽으로 잎을 갱신한다.

1. 가을에 잎을 떨어뜨리고 완전휴면하는 낙엽활엽수

● 잎을 떨어뜨리고 추위에 견디는 낙엽수

● 떡갈나무와 상수리나무는 (겨울동안) 마른 가지를 왜 계속 달고 있는 것일까?

● 조명 근처에 있는 가로수는 왜 겨울에도 잎을 달고 있을까?

 

2. 상록활엽수의 낙엽시기는 수종에 따라서 다르다.

● 상록수는 언제 낙엽하는가

● 추운 지방에서는 낙엽수로 변하는 금목서

 

3. 추위에 강한 침엽수

● 세포액의 농도를 높여서 동결방지

● 침엽수의 낙엽은

 

4. 수목의 겨울준비

● 마른 것 같은 잎이 암적갈색으로 변화하는 이유는?

● 단풍이 물드는 구조

● 해마다 단풍의 정도가 다른 이유는?

● 동일한 수목이라도 붉은색, 황색, 갈색의 잎이 되는 이유는 무엇일까?

● 동아의 방어기능

● 겨울이 따뜻하다면 벚꽃의 개화는 빨라지는가?

● 봄철 싹나옴과 토양의 습기상태

 

 

 

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● 잎을 떨어드리고 추위에 견디는 낙엽수

낙엽수가 가을에 잎을 떨어뜨리는 이유는_ 잎을 단 채로 겨울의 추위를 견딜 수 없기 때문.

낙엽수는 상록활엽수보다 추운지방에 적응된 형태이다.

겨울에 잎을 달고 있으면 잎이 얼어 고사할 위험이 있으므로, 완전하게 휴면하는 방법을 선택한 것이다.

 

 

 

● 떡갈나무나 상수리나무는 (겨울동안) 마른 가지를 왜 계속 달고 있는 것일까?

잎을 떨어뜨리기 위한 '이층'이 잘 발달하지 않았기 때문이다.

※ 이층_ 낙엽전에 엽병과 가지의 경계사이에 생기는 특수한 조직. 이층의 세포는 다른 부위에 비하여 세포가 작고 세포벽이 얇다. 가을이 되면 분리층이 떨어져 나가고, 보호층을 형성하는 탈리현상을 나타낸다.

낙엽은 가수분해효소가 작용하여 이층세포벽 또는 세포벽 중층이 분해되는 것에 의해서 일어난다.

잎이 낙엽하는 흔적인 이층에는 보호층을 형성되어 병원균의 침입을 방지한다.

 

상수리나무나, 떡갈나무에서는 이층이 좀처럼 형성되지 않고 마른 잎이 겨울동안에도 붙어있어, 봄에 싹이 부풀리기 직전에 층리가 완성되어 낙엽한다.

떡갈나무나 상수리나무는 상록수인 가수나무에 가까운 종류로 상록수의 특성이 아직 남아있어서 잎을 떨어뜨리기가 약간 서툰게 아닌가?

잎을 떨어드리지 않고 마른잎을 바람방패로 하여 가지속의 작은 동아를 추위에서 보호하는 기능도 있다.

 

느티나무, 조롱나무, 졸참나무에서도 때때로 마른 잎을 그대로 단채 월동한다.?

종려나무는 잎이 마르더라도 이층이 형성되지 않아, 마른가지를 몇년이나 달고 있다.

 

나무의 조직내 질소함량은 가을과 겨울에 가장 높고, 저장된 질소를 이용하여 봄철에 줄기생장이 개시되면 감소하기 시작하다가 생장이 정지되면 다시 증가한다.

봄 일찍 새로운 줄기가 올라올 때는 주로 겨울철 목부와 사부(수피)에 저장되어 있던 질소가 이동하여 새로운 잎과 가지를 형성하게 되며, 봄철에 토양에서 흡수하는 질소의 양은 상대적으로 적다

가을이 되면 잎에 있는 질소가 가지로 이동하면서 목부와 수피의 질소함량은 점차 증가하게 된다.

목본식물은 낙엽전에 상당한 양의 무기영양소를 가지로 회수하는 기작을 가지고 있다. (낙엽 직전에 잎에는 N,P,K같은 화합물은 줄어들고, 대신 Ca, Mg과 같은 화합물은 증가한다.)

 

 

● 조명 근처에 있는 가로수는 겨울에도 왜 잎을 달고 있는가?

잎의 생성과 성장의 온도, 일조시간과 관계가 있다.

밝은 조명등 바로 옆에 있는 수목은, 밤 시간이 항상 짧기 때문에, 낙엽현상이 일어나지 않고 가을이 되더라도 단풍이 들지 않으며, 기온이 -5℃가 되기까지는 푸른잎을 계속 유지한다.

가지는 잎을 부착한 상태로는 겨울의 추위에 견디는 힘이 약하게 된다.

플라터너스, 포플라, 버드나무, 은행나무 등의 가로수에서 흔히 보여진다. 

 

 

 

● 상록수는 언제 낙엽하는가

상록활엽수는 겨울동안 잎을 달고 약간의 광합성을 하지만 거의 휴면상태이다

상록수는 항상 잎을 부착하고 있지만, 매년 낙엽을 한다.

상록활엽수의 낙엽시기는

- 다음해 봄에 새눈이 나온 후, 낡은 잎을 떨어뜨리는 것 (굴거리나무, 녹나무, 줄사철)

- 다음해 가을에 낡은 잎을 낙엽시키는 것 (치자나무 등)

- 3~4년 부착하고 있는 것

- 5~6년 부착하고 있는 것 등이 있다.

 

 

 

● 추운 지방에서 낙엽수로 변하는 금목서

상록수인 금목서는 추운지방에 심겨지면 낙엽수가 되어 버린다.

만병초 등과 같이 고사에 있는 상록활엽수는 겨울동안 눈 속에 묻혀서 월동한다.

 

 

 

● 세포액의 농도를 높여서 동결방지_ 추위에 강한 침엽수

잎이나 가지, 수피의 세포내의 당이나 수지의 농도를 높여 세포를 얼지 않게 한다.

혹심한 추위가 와서 세포외부의 수분이 얼더라도 세포내의 물은 얼지 않는다.

세포외부의 수분이 얼면, 언부분의  수증기압이 낮아지고 얼지않은 세포내의 수증기압이 높기때문에, 세포에서 외부로 물이 빠져 나간다. 그렇게되면 세포액은 점점 농도가 높여져 쉽게 얼지 않게 된다.

가문비 나무 등은 추운지방에서 짧은 여름에 효과적으로 성장하기 때문에, 따뜻해지면 즉시 광합성을 시작할 수 있도록 상록으로 있는 것이다.

 

 

 

 

● 단풍이 물드는 구조

가을이 되면, 잎안의 양분은 대부분 줄기쪽으로 회수되지만,

엽록체 안의 클로로필이나 단백질이 분해될 수 있는 아미노산, 잎에 잔류한 당분은 

엽병의 기부에 이층이 생성되기 시작하면서 이동이 저지되어 잎에 축척된다.

당분에 아미노산이 결합하여, 크리산테민이라는 색소(안토시안의 일종)가 형성되기 때문에 단풍이 드는 것이다. 

- 노란색 단풍_ 원래 잎에 포함된 엽록소의 색에 감추어져 있던 키산토필류(카로티노이드의 일종)의 황색이 분해, 소실로 인해 표면에 표출되기 때문에 생겨난다.

- 붉지도 노랗지도 않은 갈색잎_ 너도밤나무, 졸참나무, 상수리나무, 느티나무 등의 잎에서 생김/ 잎안의 물질이 분해할 때 탄닌류가 산화되어, 프로바펜(페놀의 일종)이라는 적갈색의 물질로 변하기 때문이다.

 

 

 

● 해마다 단풍의 정도가 다른 이유는

붉은 단풍은 여름부터 초가을에 결쳐 좋은 날이 계속되고 가을에 급속히 냉각될 때, 아름답고 붉은 단풍이 든다.

여름이나 초가을에 비가 많으면 잎안의 당 농도가 낮기 때문에 아름다운 단풍을 기대할 수 없다.

또한 여름에 너무 건조하거나 잎에 벌레가 많은 해도 단풍이 별로 아름답지 못하다.

--> 즉, 잎에 당분의 축적이 충분하고, 일교차로 인한 이층발달이 빨라질수록 단풍이 아름답다. 

 

 

 

● 동일한 수목이라도 붉은색, 황색, 갈색의 잎이 되는 이유는

동일한 수목이라도 잎의 위치에 따라, 색의 변화내용 또는 시기가 다르다.

수관 상부에 햇볕이 잘 비치고 기온이나 습도의 변화가 큰 곳에 있는 잎은 빠르게 홍황엽하며 낙엽도 빨라진다.

아래가지나 중간위치의 가지와 같이 그늘이 되어 있는 곳의 잎은 기온이나 습도의 변화가 적기 때문에 홍황엽의 시가가 늦어지며, 선명함도 충분하지 않다.

축적된 당분과 아미노산의 양이 다르다.

상수리나무, 졸참나무에서는 한 그루의 수목 안에서도 홍엽, 황엽, 갈색이 모두 나타나며, 때로는 잎 한장내에서도 3종류의 색이 나타난다.

 

 

 

● 봄철의 싹나옴과 토양의 습기상태

봄에 싹이 나오는 시기, 개화하는 시기는 기온에 따라 변화하지만 토양의 온도(지온)에 의해서도 변한다.

토양이 습진 곳에서는 봄이라 하더라도 지온상승이 늦어지면 싹트는 시기도 건조한 곳보다 늦어진다.

이 현상은 습지대나 연못의 주변에서 관찰할 수 있다.