생태계(Ecosystem)
생물적 요소 (생물군집)
1) 생산자 : 녹색식물, 식물성 플랑크톤. 화학합성 세균
2) 소비자
1차 소비자 : 초식동물, 동물성 플랑크톤
2차 소비자 : 소형 육식동물
3차 소비자 : 대형 육식동물
3) 분해자 : 세균류, 균류
무생물적 요소 : (햇)빛, 공기, 물, 토양, 온도, 및 강수량
(무기 환경) 빛의 세기 - 파장에 따라 물속 조류의 분포가 달라짐
반작용
생물적 요소 → 무생물적 요소
←
작용
◎ 생태계의 기능
⑴ 물질의 순환
⑵ 에너지의 흐름 ⇒ 평형 : 생태계가 안정
평형이 깨지거나 다양성이 낮아지면 생태계 파괴 → 주된 요인 : 인간(의 산업활동)
⑴ 개체군의 생장
: 생물이 출생을 하여 자손을 낳아 증식하여 개체군의 밀도가 높아지는 것.
▶ 생장곡선 : S자 곡선.
① 이론상의 J자 곡선이 되지 않는 이유 - 환경저항
② 환경저항 : ㉠ 생활공간의 협소 ㉡ 먹이의 부족 ㉢ 노폐물의 축적 ㉣ 환경 오염
⑵ 생존곡선
① 출생한 개체군에서 개체수가 감소하는 것을 시간의 경과에 따라 그래프로 나타낸 곡선
② 개체군에 따라 형태가 다르다.
㉠ I 형 : 어릴 때 사망률이 높은 생물 (예, 어류)
㉡ II 형 : 연령별 사망률이 일정한 생물 (예, 개구리)
㉢ III 형 : 대체로 수명을 다하는 생물 (예, 사람 및 대형 포유류)
(3) 개체군의 주기적 변동
온대 지방의 호수에 사는 녹조류나 바다에 사는 규조류는 영양 염류와 계절적 요인에 의해 개체군이 주기적인 변동을 보인다.
* 적조현상
적조 현상은 식물성 플랑크톤이 갑자기 폭발적으로 증가하여, 그 결과로 물 속의 산소가 고갈되고 독성 물질을 분비하여 수중 생물의 삶에 심각한 해를 주는 현상으로 특히 양식업을 망쳐 놓는 일이 많다.
적조 현상은 질소나 인을 함유한 영양 염류를 많이 함유한 생활 하수가 유입되어 생긴다. 특히 우리 나라의 남해안은 수심이 얕은 바닥에 오염 물질이 쌓이기 때문에 적조 현상이 매년 증가하고 있다. 우선적으로 생활하수를 정화하여 이들 영양 물질이 유입되지 않도록 하고, 수초와 바닥에 쌓인 오염 물질을 제거하여야 한다.
눈신토끼와 스라소니의 주기적(10년주기)인 변화
: 주로 개체균의 밀도와 관계가 있어서 피식자가 증가하면 포식자도 증가하고 피식자가 감소하면 포식자도 감소하기 때문이다.
----> 이러한 개체군은 일반적인 현상이 아니라 "툰드라 지역"과 같이 비교적 먹이사슬이 단순한 지역에서 발생하는 것이다.
② 개체군 내의 상호 관계
㈎ 세력권(텃세) : 동물이 일정한 공간을 점유하고 다른 개체의 침입을 막는 것
㈏ 순위제 : 개체군 내에서 힘의 강약에 따라 순위가 형성되는 것 (예, 닭의 쪼는 순서 ; 어류, 조류, 포유류)
㈐ 리더제 : 집단 생활을 하는 개체군에서 전체를 통솔하는 우두머리가 있는 것 (예, 초원의 영양 ; 들쥐, 사슴, 원숭이)
㈑ 사회생활(분업제) : 집단 생활을 하는 개체군에서 일을 분담하여 생활을 하는 것 (예, 개미, 벌)
군집의 구조
㉠ 군락 ... 식물 군집을 말하며, 개체수가 많은 소수의 종과 개체수가 많은 다수의 종으로 구성된다.
㉡ 우점종 ... 개체수가 많고 지표면을 넓게 덮는 1~2 종의 개체군으로 밀도, 빈도, 피도가 높은 종
① 군집의 측정
㉠ 방형구법 : 조사지역에 방형구틀을 놓고 개체수를 측정 (초원군집 조사)
㉡ 대상법 : 조사지역을 일정한 띠로 구분해서 조사 (삼림의 군집 조사)
㉢ 표지법 : 개체를 잡아 표지 후 놓아준 후 일정 수의 개체를 잡아 표지된 개체수와 그렇지 않은 것의 비로 전체의 개체수를 측정(동물 군집 조사)
- 상대밀도(%) = 특정한 종의 개체수 ÷ 조사한 모든 종의 개체수 × 100
- 상대피도(%) = 특정한 종의 피도 ÷ 조사한 모든 종의 피도 × 100
- 빈 도 (%) = 어떤 종의 출현 방형구의 수 ÷ 조사한 방형구의 총수 × 100
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위 그림의 군집에서 (1) 빈도가 큰 순서대로 나열하라. ====>[ 질경이(8)=민들레(8)>토기풀(2) ] 질경이의 상대밀도는 얼마인가? ===> 12/22 x 100 = 54.5% |
---> 빈도조사 : 한 방형구 내에 2개 이상의 개체가 나타나도 1개로 계산한다
② 군집의 종류
㈎ 육상 군집
삼림 ... 온도가 높고 강수량이 많은 지역에 형성되는 목본식물의 군락
교목층→아교목층→관목층→초본층→선태층→지중층의 층상구조로 현존량이 많다.
초원 ... 강수량이 적고 건조한 대륙 내부에 잘 발달되며 열대 사바나, 온대의 스텝
주로 초본층→선태층→지중층으로 되어있으며 생산량이 많으나 현존량은 적다.
황원 ... 강수량이 적은 열대나 온대에는 사막이 발달하고 온도가 낮은 극지방에는 툰드라가 발달
㈏ 수생 군집
육수 군집 ... 하천이나 호소에 형성된 군집
해양 군집 ... 바다에 사는 생물군집
③ 생태 분포
... 지역의 환경조건(기온, 강수량)에 적응하여 이루어진 군집의 분포
수평분포 ... p.339 그림 14, 육상식물의 수평분포
수직분포 ... p.339 그림 15, 한라산 식물의 수직분포
④ 군집의 천이
천 이(Succession) ... 시간에 따라 군집의 구성 종이 변화되어 가는 과정
㈎ 건성 천이 ... 나지 → 지의류, 선태류 → 초원 → 관목 → 양수림 → 음수림
㈏ 습성 천이 ... 빈영양호→ 부영양호 → 습원 → 초원 → 관목 → 양수림 → 음수림
㈐ 2차 천이 ... 삼림에 산사태나 산불이 난 후 이 곳에서 다시 안정된 군집이 될 때 까지의 천이 과정.
토양에 수분과 유기물이 많기 때문에 지의류나 선태류의 과정을 거치지 않는다.
㈑ 천이와 극상 ... 음수림의 어린 나무가 강한 빛에 노출되면 성장하지 못하기 때문에 숲 안에 그늘이 생성된 후에야 음수림이 자라게 된다.
㈒ 극 상 (Climax)... 천이 과정에서 최후로 나타나는 가장 안정된 군집으로 온대 지방에서의 극상은 대체로 음수림이다.
⑤ 군집 내의 상호 작용
㈎ 개체군 사이의 경쟁과 분서
경쟁 ... 생태적 지위가 같은 생물 사이에 먹이, 공간을 놓고 다투는 것
* 생태적 지위 ... 한 생물이 생태계 내에서 차지하는 공간적, 기능적 지위
* 경쟁 배타의 원리 ... 생태적 지위가 같은 두 종의 생물 중 환경에 보다 불리한 종은 살아가지 못하는 것
(예, 짚신벌레의 혼합배양)
분서 ... 경쟁을 피하기 위해 서식지, 영양 조건, 활동 시기를 달리하여 살아가는 것
(예, 피라미,갈겨니와 은어의 먹이분리)
㈏ 공생과 기생
공생 ... 두 종류의 생물이 서로 이익을 주며 살아가는 것
* 편리 공생 ... 한 종은 이익을 얻지만 다른 종은 이익도 해도 없는 경우
* 상리 공생 ... 두 종 모두 이익을 얻으며 살아가는 경우이다.
기생 ... 한 생물은 이익을 얻지만 다른 생물은 해를 입는 것
㈐ 포식자과 피식자
: 생태계 내에서 서로 먹고 먹히는 관계로, 피식자가 증가하면 포식자도 증가하고, 피식자가 감소하면 포식자도 감소하는 관계가 있어 두 개체군 사이의 개체수는 일정한 주기를 보인다.
