3.3 생장기와 휴면기의 호흡

3.3 생장기와 휴면기의 호흡 변화

– 계절이 바뀌면 나무의 호흡도 달라진다

수목의 생리는 계절의 흐름에 따라 뚜렷하게 변합니다.
특히 호흡량(respiration rate)은 생장기와 휴면기에 따라 크게 달라지며,
이는 수목의 에너지 소비 전략, 생장 속도, 생존률 등에 영향을 미칩니다.

호흡은 에너지를 쓰는 과정인 만큼, 수목은 그 시기와 목적에 따라 호흡 속도를 정교하게 조절하며
광합성으로 생산한 에너지를 효율적으로 활용하거나 보존합니다.

 1. 생장기의 호흡: 에너지 소비가 최고조

생장기는 수목이 새로운 조직을 만들고 몸집을 키우는 시기입니다.
이 시기에는 에너지 수요가 급증하기 때문에, 광합성으로 만든 당류를 호흡 작용을 통해 ATP로 전환하는 속도도 함께 높아집니다.

생장기는 일반적으로 봄~초여름, 혹은 수종에 따라 1~2회 생장 파동기에 해당하며,
이 시기에는 수목의 잎, 가지, 뿌리, 줄기 등 모든 조직이 활발하게 성장합니다.

생장기에 호흡량이 증가하는 이유

원인	설명
세포 분열 및 신장	줄기, 잎, 뿌리 등의 조직이 빠르게 성장하기 위해 세포 분열이 활발해지며, 이 과정에는 많은 ATP가 필요함
물질 합성 증가	세포벽, 단백질, 효소, 색소, 수분 조절 물질 등 생장에 필요한 구성물질을 만들기 위한 에너지 소비 증가
체관·물관 활성화	물관과 체관을 통한 수분 및 당류의 이동, 삼투압 조절, 물질 재배치 등에 대사 에너지가 필요
환경 대응 및 방어 기능	해충, 병원균 등 생장기 스트레스에 대응하기 위한 방어 물질 생성에도 에너지가 요구됨
호흡 효소 활성 증가	온 상승과 조직 내 효소 활성화가 호흡 반응 자체를 촉진함 (적온 20~30℃ 구간)

 

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2. 휴면기의 호흡: 유지 중심의 최소 활동

휴면기(일반적으로 가을 이후 ~ 겨울)는 저온·일조시간 단축 등의 환경 신호에 따라
수목이 생장을 중단하고 생리 활동을 최소화하는 시기입니다.

휴면기의 호흡 특성

구분	변화 양상
광합성	광합성 – 중단됨 (잎이 떨어지며 빛 에너지 흡수 불가능)
호흡	최소 수준 유지 (기초 대사만 유지)
에너지 소비	저장 전분·당류 분해 → 유지용 ATP 생산
조직 활동	세포 분열 없음, 단백질·지질 합성 미미

 

 기능:

• 수세 유지
• 추위·건조 스트레스 대응
• 최소한의 에너지로 생존 모드 유지

저장된 에너지를 유지하는 호흡만 남기 때문에,
야간 저온일수록 호흡량도 크게 줄어듭니다.

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3. 계절별 호흡 변화 요약

시기광합성호흡량에너지 소비 목적

생장기	활발	매우 높음	생장, 분열, 합성, 수송
여름 후반	감소	중간	저장 전환, 생장 마무리
휴면기	없음	낮음	기초 생명 유지
발아 직전	증가	점진적 증가	조직 복구, 잎/새싹 전개 준비

 

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4. 수목의 전략적 호흡 조절

수목은 계절 변화에 따라 다음과 같은 호흡 조절 전략을 사용합니다:

생장기 전략

• 광합성 활성 시기와 호흡량 피크를 일치시켜
  → 자원 낭비 최소화
• 잎이 무성한 시점에 조직 성장 최대화
  → 줄기 직경, 뿌리 밀도 증가

휴면기 전략

• 광합성이 불가능한 겨울에는 에너지 절약 모드 전환
  → 생장 중단, 기공 폐쇄, 엽낙
• 전분 저장량과 뿌리 호흡 지속성으로 겨울철 생존 유지
  → 이때 저장 에너지가 부족하면 이듬해 발아력 저하

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수목의 호흡은 계절에 따라 극적으로 달라집니다.

• 생장기에는 에너지를 빠르게 써서 키우고,
• 휴면기에는 최소한의 에너지로 자신을 유지합니다.

이러한 리듬은 수목의 생존 전략이며,광합성과 호흡 간의 균형을 바탕으로 에너지 수지(Energy Balance)를 유지합니다.