세계 기후변화와 외래 침입 생물은 세계 생물 다양성을 위협하는 중요한 요인이 되고 있다. 따라서 기후변화가 외래 식물 침입에 어떤 영향을 미치는가 하는 것이 현재 생태학 연구에서 하나의 포인트가 되고 있다. 그러나 지금까지는 기후변화가 침입 식물 자체에 미치는 영향 연구에만 그쳤고 기후변화가 천적 곤충 등 멀티영양(Multistage nutrition) 관계에 어떻게 영향을 미치는지 등 간접적인 식물 침입에 대한 연구는 추진되지 않았다.

애기색 비름(Alternanthera)은 중국에서 처음으로 발표한 침입 식물 중 하나에 속한다. 중국은 1986년에 애기색 비름을 제어하기 위해 천적 곤충인 Agasicles hygrophila를 도입했다. 이 곤충은 지금까지 남부 수생 애기색 비름을 성공적으로 제어했지만 육지에서 서식하는 애기색 비름에 대한 제어 효과는 매우 미비했다.

앞선 연구에 따르면, 육지에서 서생하는 애기색 비름에 대한 예방 퇴치가 실패한 주요 요인은 식물의 비교적 높은 내충성과 비교적 낮은 양의 곤충 서식환경과 관련이 있는 것으로 분석되고 있다. 따라서 기후변화가 육지에서 서식하는 애기색 비름과 Agasicles hygrophila에 미치는 영향을 예측하는 것은 향후 외래 침입 식물을 제어하는데 중요한 의미가 있을 것으로 예상된다.

이에 따라 중국 과학원 우한식물원 침입식물학 연구팀은 큰 범위 단계적 위도(21.5°N ~ 36.8°N) 내의 야외 지역에 대한 조사와 2년 동안의 경작지 시뮬레이션 테스트 통해 기후변화와 위도에 의한 애기색 비름과 Agasicles hygrophila의 상호 영향을 연구했다.

연구진의 야외 조사에 따르면, 애기색 비름은 육지 서식 과정에 위도의 증가에 따라 발생량이 많아졌지만 Agasicles hygrophila는 위도 21.5 °N ~ 31.8 °N 지역에서만 서식하는 것으로 나타났다. 이는 양자 간의 공간 분포에서의 차이를 보여줬으며 애기색 비름은 저온에 대한 내수성이 높다는 것을 말해준다.

또한 연구진의 경작지 시뮬레이션 테스트에 따르면, Agasicles hygrophila는 온도가 증가할 경우 중국 우한(곤충의 북쪽 한계선)지역 육지 생태 시스템 중에서 월동하고 종자 군을 구축하는 것으로 나타났으며 애기색 비름의 생장을 현저하게 제어한다는 것이 발견되었다. 이와 함께 질소 침적(nitrogen deposition)은 양자의 상화 관계에 뚜렷한 영향이 없는 것으로 나타났다. 이로부터 온도 상승은 애기색 비름의 천적인 곤층이 분포가 북쪽으로 확산될 수 있어 그 지역의 침입 식물의 생장과 번식을 제어할 수 있다는 것을 알려준다.

뿐만 아니라 기후 온난화는 침입 식물이 더 높은 위도로 확산될 수 있지만 천적 곤충은 저온 내성이 낮아 침입 식물을 제어하는 데는 역부족이어서 침입 식물의 서식지가 확산될 수 있는 것을 알 수 있다.

연구진은 연구를 통해 기후 온난화가 침입 식물에 직접 영향을 미칠 뿐만 아니라 천적 곤충의 서식과 분포에 영향을 미쳐 침입 식물에 대한 상반되는 결과를 초래한다는 결과를 얻었다. 이는 향후 지구 온난화 배경 하에서 외래 침입 식물 및 그 천적 곤충의 서식과 확산 등을 규명함으로써 외래 침입 식물을 컨트롤하는데 중요한 가치를 제공할 것으로 전망된다.

한편, 연구진의 연구 결과는 ‘Climate warming affects biological invasions by shifting interactions of plants and herbivores’ 란 제목으로 ‘Global Change Biology (DOI: 10.1111/gcb.12244 )’ 온라인에 발표되었다. 또한 이 연구 성과는 중국 국가자연과학기금(31100302)과 중국 과학원 지식혁신 프로젝트(KSCX2-YW-Z-1019)의 지원을 받아 수행되었다.

그림: 위도에 따른 애기색 비름(a와 c)과 천적 곤충인 Agasicles hygrophila 분포 특징(b와 d)

키워드 : 침입 식물, 애기색 비름, 지구온난화,

출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑

원문: http://www.cas.cn/ky/kyjz/201305/t20130503_3831609.shtml

제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2014.02.19 17:33

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