전 지구적으로 온도 증가와 가뭄, 홍수 등 강수의 변화가 예상되고, 이러한 기후변화는 식물의 생장 및 생리생태적 반응, 산림 생태계의 구조 및 기능 등에 중요한 영향을 줄 것으로 예상된다. 특히 기존 연구 결과에 의하면 국내 주요 수종인 소나무는 온난화 및 강수 증가에 따라 그 면적이 점차 감소할 것으로 보고된 바 있다. 본 연구는 온난화와 강수량 변화가 소나무 묘목에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. 2013년 4월에 2년생 소나무 묘목을 식재한 후 적외선등을 이용하여 온난화 처리(+3°C)를 하였고, 투명한 강수 차단 덮개를 이용한 강수 감소 처리(-30%)와 펌프 및 점적 관수를 통한 강수 증가 처리(+30%)를 실행하였다. 인위적 온난화와 강수 조절 처리 후 묘목의 생리적 특성 및 생장을 알아보기 위해서 2014년 1부터 2015년 12월까지 환경인자를 모니터링하고, 식물계절, 순광합성률 및 엽록소 함량, 생장 및 생물량 등을 측정하였다. 온난화 처리에 의해 대기온도는 약 2.7°C, 토양 온도는 약 1.7°C 증가하였다. 토양 수분 함량은 온난화 대조구에 비하여 온난화 처리구에서, 강수 증가구에 비하여 강수 감소구에서 낮은 것으로 나타났다. 온난화 처리에 의해 신초의 생장이 약 9일 빨라졌으며, 신초가 한 번 더 생장하는 이상생장이 관찰되었다. 이상신초의 발생률과 생장 역시 온난화 처리에 따라 증가되었으나 강수 조절에 따른 차이는 나타나지 않았다. 한편 2015년 1월부터 12월까지 떨어진 낙엽의 누적량은 대조구 보다 온난화 처리구에서, 강수 증가구보다 강수 감소구에서 낮았다(p<0.1). 12월까지 누적된 낙엽량은 대조구 대비 온난화 처리구에서 약 25-32%, 강수 증가구 대비 강수 감소구에서 약 12-17% 적게 나타났다. 한편, 묘고와 근원경은 온난화 및 강수 조절 처리에 따른 뚜렷한 경향성을 보이지 않았다. 2014년과 2015년 4월에 측정한 생물량을 분석한 결과 대부분 온난화 처리에 의해 증가하는 경향이 나타났으나 신초를 제외하고는 통계적으로 유의하지 않았고, 강수 조절에 따른 차이는 나타나지 않았다. 연평균 순광합성률은 대조구보다 온난화 처리구에서, 강수 증가구보다 강수 감소구에서 낮게 나타났으며, 2015년에는 처리에 따른 차이가 통계적인 유의성을 보였다(p<0.05). 연평균 총 엽록소 함량은 2014년에는 뚜렷한 경향이 나타나지 않았고, 2015년에는 온난화 처리하에서 강수 감소에 의해 총엽록소 함량이 높은 것으로 나타났다. 한편 2014년과 2015년의 연평균 순광합성률은 모든 처리구에서 2013년에 비하여 감소한 것으로 나타났다. 이는 2014년과 2015년에 발생한 가뭄 때문에 모든 처리구의 묘목이 수분 스트레스를 받은 결과인 것으로 사료된다. 이러한 결과를 정리하면, 온난화 처리에 의해 광합성률은 감소하였지만 생장기간이 증가하고 낙엽량이 감소하여, 전체 탄소 획득의 증가로 생물량이 증가하는 경향을 보인 것으로 판단된다. 또한 강수 증가 대비 감소 처리에 의해 낙엽량과 광합성률이 감소한 반면 엽록소 함량은 증가하는 경향을 보였다. 이는 수분 스트레스로 인하여 잎의 수명이 증가한 결과로 사료된다. 한편 본 연구에서 강수 조절 처리의 효과는 다수의 측정 항목에서 뚜렷하게 나타나지 않았다. 이러한 결과는 내건성이 강한 소나무의 특성에서 기인한 것으로 보이며, 더불어 2014년과 2015년의 적은 강수량으로 인해 강수 조절 처리에 의한 강수 증감 효과가 미미한 것과 관련이 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 실외에서 실제 기후변화 환경 모의를 통해 소나무 묘목의 생리생태적인 변화를 예측함으로써 기후변화에 따른 국내 소나무림의 변화를 예측하는데 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.