36강. 생태학(ecology)
추천글 : 【생물학】 생물학 목차
a. 환경 미생물학
1. 개체 → 개체군(population) → 군집 → 생태계 [목차]
⑴ 개체군 : 일정한 지역에 사는 한 종의 모든 개체
⑵ 개체군의 밀도 변화
① 증가요인 : 높은 출생률, 이입
② 감소요인 : 높은 사망률, 이주
⑶ 개체군의 생존
① 사람형 (Ⅰ형 ) : 노년기 사망률이 높음
② 히드라형 ( Ⅱ형 )
③ 굴형 ( Ⅲ형 ) : 유년기 사망률이 높음
⑷ 개체군 구조
① 개체군 구조 : 밀도(수도)와 공간적 분포(분산)의 특성
② 개체군 크기 측정 : 전수조사(census), 표지-재포획법, 방형구법, 선상법, 대상법 등
○ 방형구법 : 조사 지역에 방형구틀을 놓고 개체수를 조사하는 방법
○ 밀도 = 개체 수 ÷ 전체 면적 : A는 10/25, B는 4/25, C는 6/25
○ 상대 밀도 = 개체 수 ÷ 전체 개체 수 : A는 10/20, B는 4/20, C는 6/20
○ 빈도 = 해당 종이 나타난 방향구 수 ÷ 전체 방향구 수 : A는 6/25, B는 4/25, C는 6/25
○ 피도 = 한 종이 차지하는 면적 ÷ 전체 면적
○ 중요도 : 상대밀도, 상대빈도, 상대피도의 합
○ 종 풍부도(species richness)
○ 종 다양도(species diversity)
○ 우점종(dominant species) : 중요도가 가장 큰 종을 지칭. 즉, 생체총량이 높거나 개체수가 많아 군집의 주요 효과를 갖는 종
○ 핵심종(중심종, keystone species) : 멸종 시 생태계에 가장 큰 영향을 미치는 종. 즉, 비교적 적은 개체수가 존재하면서도 생태계에 큰 영향을 미치는 종
○ 지표종(indicator species) : 특정 군집에서만 볼 수 있는 종
○ 희소종 : 군지 내 개체수가 적은 종
○ 근원종 : 포식자가 제거되었을 때 다른 종의 소멸을 일으킬 수 있는 종
○ 창시종 : 새로운 서식지의 환경을 만드는 종 (예 : 비버)
③ 개체군의 공간적 분포
○ 집중분포 : 자원이 풍부한 곳에 높은 밀도
○ 균등분포 : 세력권을 가지는 습성이 있음
○ 무작위분포 : 광범위한 환경 내성을 가진 비사회적인 종들, 분포의 요인 없음
④ 알리 효과(Allee effect) : 개체군에는 최적의 밀도가 존재한다는 법칙
○ 이와 관련하여, 개체군의 크기는 서식지 면적에 비례
⑸ 지수 성장모델(exponential growth model)
① 성장률(r) : 한 개체군(인구)의 크기가 한 해 동안 변한 비율(%)
○ r = 출생률 - 사망률
○ 출생률, 사망률은 상수 : 인구의 수에 비례하여 출생, 사망의 수가 증가한다고 가정
② 개체군의 크기(S) = S0(1 + r)n
○ S0 : 초기 개체군 크기
○ n : 기준 연도로부터 몇 년이 흘렀는지
③ 한계 1. 지나친 개체군 성장은 높은 사망률을 초래 : 절멸 가능성이 큼
○ 밀도 의존성 요인 : 자원 부족, 질병 증가, 오염물질 증가
○ 밀도 비의존성 요인 : 가뭄, 극한 온도, 자연재해 등의 events
④ 한계 2. 개체의 출생과 생식 사이의 시간차 존재 → 환경의 영향이 즉각 나타나지 않음
○ 인구 통계적 타성 : 출생률 감소 시기와 개체군 성장 감소 시점 사이의 시간 차
⑹ 로지스트 개체군 성장모델(logistic growth model) : 한계 1.의 보완
① 단위 시간당 개체군 성장률은 개체군의 크기와 환경저항에 영향을 받는다고 가정
○ 환경수용능(K) : 환경이 부양할 수 있는 최대 개체군
○ 환경저항 : 개체군의 크기 N에 대해 1-K/N에 해당
○ ∴ dN/dt = rN(1-N/K)
② r-선택 : 높은 개체군 성장률, 몸이 작고 많은 수의 자손, 세대 짧음
○ 환경저항이 거의 0에 가까워 어느 정도 J자형의 지수 성장모델을 따름 : 밀도비의존적 성장
○ J 형의 특징. 생식 위주. 수명이 짧고 몸집이 작음
③ K-선택 : 낮은 개체군 성장률, 몸이 크고 적은 수의 양질의 자손
○ 개체군이 환경수용능 근처에 도달해 성장률이 0에 근접
○ 수명이 길고 몸집이 큼. 다회성 생식. 발달 시간이 긺. 개체 사이의 경쟁이 치열함
○ K-선택을 하는 생물은 주로 늦은 나이에 생식을 함. 자손 수가 적고 개체군이 작음
(가)는 지수 성장모델, (나)는 로지스트 개체군 성장모델임
⑺ 인구 통계적 전이 : 출생률은 변화가 없는 데 사망률이 감소하여 성장률이 증가
① 산업혁명 이전 : 대부분 국가에서 출생률과 사망률은 모두 높음
② 산업혁명 이후 : 위생시설 개선과 의술 발달로 사망률 감소
③ 사망률과 출생률 사이의 시간 지연이 개체군 크기에 중요한 영향을 미침
④ 많은 개발도상국은 인구 통계적 전이 단계에 있음 → 산아제한 정책 추진
⑤ 선진국들은 전이기를 통과하여 인구 증가율이 낮음 → 육아 교육복지/이민정책
2. 개체 → 개체군 → 군집(community) → 생태계 [목차]
⑴ 군집 : 일정한 지역에 사는 모든 생물군의 집단
⑵ 먹이그물 : 먹고 먹히는 관계
① 생태적 지위(niche) : 생태계에서 차지하고 있는 지위로 이용하는 생물학적, 무생물학적 자원의 총합
○ 서식자와 먹이 형태에 영향을 받음
○ 기본 생태적 지위와 실제 생태적 지위가 환경에 따라 다를 수 있음
② 군집 내 종들은 고유한 생태적 지위를 차지하며 상호작용
○ 생태형 : 동일한 종이 각기 다른 환경에 적응한 결과 서로 구분된 것
③ 군집의 상호작용
○ 작용 1. 상리공생(+/+) : 상호작용에 관여하는 두 종 모두 이익을 얻는 관계
○ 예 : 벌과 화분식물, 큰 물고기와 청소고기, 개미와 아카시아나무
○ 예 : 콩과 식물의 뿌리혹박테리아
○ 예 : 균근에서 곰팡이와 식물 뿌리의 영양분 교환
○ 작용 2. 편리공생(+/0) : 한 종에게만 이익이 되는 관계
○ 작용 3. 포식·피식(+/-) : 포식자가 피식자를 잡아먹는 과정
○ 예 : 식물 → 곤충 → 새
○ 로트카-볼테라 모델(Lotka-Volterra model) : 포식자와 피식자 관계가 단순할 때 개체 수 변화는 파동을 그림
○ 수식화 : i 번째 개체의 개체수 ni, 가중치 ri, j 번째 개체가 i 번째 개체에 영향을 주는 상호작용 계수 Ai←j에 대해,
○ 작용 4. 기생(+/-) : 기생생물이 숙주로부터 영양을 공급받는 간계
○ 내부 기생생물 : 촌충, 말라리아 등
○ 외부 기생생물 : 진드기 등
○ 작용 5. 편해공생(0/-) : 한 종에게만 피해가 되는 관계
○ 작용 6. 경쟁(-/-) : 같은 자원을 두고 경쟁하는 것
○ 예 : 모기, 달팽이, 올챙이는 연못의 자원을 두고 경쟁
○ 보충 1. 경쟁배타 원리
○ 두 군집이 제한된 자원을 놓고 경쟁하는 것, 심해지면 경쟁배제가 일어날 수 있음
○ 경쟁배제 : 한 종이 다른 종이 정착하지 못하도록 먹이와 공간자원을 점령하는 것
○ 예 : 병아리의 장에 S. enteritidis가 정착하지 못하게 하는 전략
○ 병아리는 부화할 때 내장에 박테리아가 없음
○ 처리 안 할 시 : 내장에 박테리아가 거의 존재하지 않음 → S. enteritidis의 감염이 활발히 일어남
○ 유용 박테리아 섭취 : 내장 내부 표면에 이로운 박테리아의 군집 多
○ Salmonella enteritidis에 노출시킴
○ 처리 안 할 시 : S. enteritidis의 감염이 활발히 일어남
○ 유용 박테리아 섭취 : S. enteritidis 박테리아가 콜로니를 형성할 공간을 찾지 못한 채 배출됨
○ 보충 2. 의태
○ 베이츠의태 : 맛 좋고 해가 없는 종이 맛 없고 해로운 모델을 흉내내는 것
○ 뮐러의태 : 둘 이상의 맛 없는 종들이 서로를 닮아 포식자가 두 종 모두를 피하도록 유도
○ 보충 3. 해밀턴 법칙(Hamilton's rule)
○ B : 수혜자가 얻는 이득. 즉, 생존할 때 예상되는 자손 수
○ C : 이타행위를 함으로써 개체가 치르는 비용. 즉, 죽음으로 인해 감소하는 자손 수
○ r : 관련된 개체들 간의 혈연계수. 즉, 특정 대립유전자를 공유할 확률
○ B × r > C일 때 이타행동이 선택됨
○ 보충 4. 가장자리 효과(edge effect)
○ 사용 가능한 경계 면적의 가장자리는 내부 면적과 상이한 서식지 특성을 보임
○ 특성 1. 가장자리에서는 다른 서식지와의 경쟁 빈도가 더 높아짐
○ 특성 2. 서식지가 숲이었다면 바람의 영향 증가, 온도 증가, 습기 감소, 광도 증가
○ 이로 인해 내부종이 아닌 가장자리종, 인접지에서 유래한 종이 가장자리에 서식하기에 유리
○ 보충 5. 서식지 단편화(fragmentation)
○ 정의 : 인간 활동 등으로 서식지가 점차 파괴되고 남겨진 서식지가 점점 작아지고 고립되는 것
○ 결과 1. 작은 서식지에서만 살 수 있는 개체군만이 생존 유지 가능
○ 결과 2. 가장자리 효과 증가
④ 군집 내 역할 : 생산자, 소비자(포식자), 분해자
○ 생산자 : 군집 내 에너지 수준을 높임, 무기물로 유기물을 합성하여 살아가는 녹색 식물
○ 소비자 : 군집 내 에너지 수준을 낮춤, 유기물을 섭취하여 살아가는 동물
○ 분해자 : 군집 내 에너지 수준을 낮춤, 동식물 사체나 배설물을 분해하여 살아가는 생물, 주로 미생물
⑤ 핵심종(keystone species) : 먹이그물 결정에 핵심 역할을 하는 종
○ 예 : 불가사리는 홍합을 먹고 사는데, 핵심종인 불가사리가 없다면 홍합 개체수가 폭발적으로 늘어 생태계 파괴
⑥ 생태계 에너지 흐름 : 영양 단계에서 일부(~ 10%)만이 다음 단계의 생체량으로 전환
○ 태양에너지 양과 물의 이용 가능성은 에너지 흐름의 중요 인자
○ 다양성 또한 에너지 흐름에 영향을 줌
○ 예 : 초원은 많은 생체량 생성
⑶ 영양소 순환 : 먹이그물을 통한 무기영양소의 순환
① 영양효율 : 한 영양단계에서 다음 단계로 전달되는 에너지의 비율. 일반적으로 10% 정도
② 질소 순환
○ 질소고정 등 : 대기 중 질소(N2) → 암모니아(NH3) → 암모늄(NH4+)
○ 경우 1. 고에너지 고정(번개, 운석)
○ 경우 2. 질소 고정(혐기 조건) : 토양세균, 뿌리혹박테리아, 아조토박터(azotobacter), 남세균
○ 경우 3. 사체나 배설물로부터 유래한 질소
○ 질산화과정 : 암모늄(NH4+) → 아질산(NO2-) → 질산(NO3-)
○ 아질산균(nitrosomonas) : 암모늄(NH4+) → 아질산(NO2-)
○ 질산균(nitrobacter) : 아질산(NO2-) → 질산(NO3-)
○ 화학합성 : 아질산균과 질산균은 기질이 산화할 때 방출하는 에너지로 당을 합성
○ 탈질화과정 : 질산(NO3-) → 질소(N2)
○ 탈질화세균 : 질산(NO3-) → 질소(N2). 혐기성 종속영양생물. 호흡 전자전달계에서 최종 전자수용체로 산소 대신 아질산과 질산을 사용
○ 식물은 암모늄(NH4+) 또는 질산(NO3-)만 이용할 수 있음
③ (참고) 식물성 플랑크톤가 많아지면 그 사체를 분해하기 위한 분해자의 산소 소비가 증가하므로 수질 악화
⑷ 절멸
① 절멸 : 한 종이 완전히 사라지는 것
② 절멸률의 측정
○ 절멸률 : 1년에 전체 종 중 몇 %가 절멸하는 지를 나타낸 것
○ 배경 절멸률 : 정상적인 진화 과정을 통해 종들이 사라지는 비율, 0.0001%/년
○ 현재 절멸률 : 0.0037%/년, 명백히 인간 활동이 관여하고 있음을 암시
③ 원인 1. 서식지 파괴
○ 인구 증가로 자연 지역에 대한 압력 증가
○ 종 면적 곡선 : 자연 지역이 부양할 수 있는 종의 수
④ 원인 2. 서식지 단편화
○ 1st. 먹이사슬에서 생산자의 영역을 줄임
○ 2nd. 상위 소비자는 많은 칼로리와 큰 행동권이 필요하기 때문에 환경 압력 증가
○ 3rd. 상위 소비자의 개체 수 감소
○ 4th. 상위 소비자의 근친교배로 멸종 촉진
⑤ 원인 3. 외래종
○ 외래종 : 인간의 활동으로 새로이 도입된 생물 종
○ 지역의 종들과 함께 진화하지 않아 천적이 없기 때문에 파괴적
○ 예. 블루글(파랑볼우럭), 황소개구리, 붉은귀거북(청거북) 등
⑥ 원인 4. 남획 : 자연자원을 번식률 이상으로 사용할 때
⑦ 원인 5. 오염
○ 제초제 : 개구리와 도롱뇽 위협
○ 농경 비료의 사용 → 수로 부영양화로 조류의 과잉성장 → 산소고갈로 어류의 대량 폐사
○ 이산화탄소 : 기후변화와 관련된 대기오염원
⑧ 원인 6. 근친교배 : 1847 ~ 1852년 아일랜드 감자 대기근이 대표적인 예시
○ 당시 남미 수입종인 럼퍼 변종의 감자를 재배
○ 절멸 메커니즘 : 양성 피드백
○ 1st. 작은 개체군 → 근친교배, 유전적 부동
○ 2nd. 근친교배, 유전적 부동 → 유전적 변이의 소실
○ 3rd. 유전적 변이의 소실 → 적응도와 개체군 적응성의 감소
○ 4th. 적응도와 개체군 적응성의 감소 → 높은 사망률, 낮은 번식률
○ 5th. 높은 사망률, 낮은 번식률 → 더 작은 개체군
○ 감자 기근 메커니즘
○ 1st. 감자 재배는 무성생식법을 사용 → 유전적 다양성 = 0
○ 2nd. 감자 흰마름병 곰팡이가 들어와 감자는 밭에서 썩게 됨
○ 3rd. 감자의 절멸
○ 4th. 감자 기근으로 900만 명 중 150만 명 사망, 100만 명이 북미로 이주
3. 개체 → 개체군 → 군집 → 생태계(ecosystem) (about 생물군계) [목차]
⑴ 생태계와 생물군계
① 생태계 : 비생물적인 환경 요소(빛, 온도, 물, 공기, 토양) + 생물적인 환경 요소
② 생물 군계(biome) : 광범위한 지역에 퍼져 있는 전형적인 생태계
○ 군계 : 초목의 지배적인 형태를 특징으로 하는 넓은 지리적 지역
③ 생태계의 에너지
○ 총생산량 : 생산자가 광합성을 통해 생산한 유기물의 총량. 즉, 호흡량 + 순생산량
○ 순생산량 : 총생산량에서 광합성 생물에 의한 호흡량을 뺀 값
○ 피식량, 고사량, 낙엽량, 생장량으로 세분화됨
○ 1차 소비자의 섭식량 : 생산자의 피식량
○ 1차 소비자의 호흡량, 배설량, 사체량, 생장량 등으로 세분화됨
○ 순군집 생산량 : 순생산량에서 종속영양생물의 호흡량을 뺀 값
○ 생산효율(production efficiency) = 생장량 ÷ 섭식량
○ 항온동물은 온도를 유지하는 데 에너지를 많이 사용하므로 낮은 생산효율을 가짐
④ 피라미드형 영양단계
○ 개체수 피라미드 : 각 영양단계의 개체수를 도식화
○ 생물량 피라미드 : 생물량(건조량)을 도표화. 먹이 연쇄가 잘 나타남
○ 에너지 피라미드 : 에너지 흐름을 나타냄. 에너지 손실을 보여줌
④ 생태계의 발달 (plant succession)
○ 단계 1. 천이 : 같은 장소에서 시간의 흐름에 따라 진행되는 식물군집의 변화
○ 단계 1-1. 1차 천이 : 식물군집이 전혀 없는 상태에서 시작되는 천이
○ 지의류가 우점종이 됨
○ 단계 1-2. 2차 천이 : 산불 등으로 기존 생태계 파괴 후 토양의 영양염, 일부 식물군집이 있는 상태에서 시작되는 천이
○ 초본이 우점종이 됨
○ 단계 2. 초본 → 관목 → 교목
○ 단계 3. 양수림 : 비내음성종(shade-intolerant species)이 등장함
○ 정의 : 강한 빛에 적응한 식물
○ 특징 : 광보상점과 광포화점이 높음
○ 예 : 소나무 등
○ 단계 4. 음수림 : 내음성종(shade-adapted species)이 등장함
○ 정의 : 약한 빛에 적응한 식물
○ 특징 : 광보상점과 광포화점이 낮음
○ 예 : 참나무 등
○ 단계 5. 극상 : 생태계의 최종 단계
○ 비내음성종이 먼저 출현하고 그 뒤 내음성종이 출현
○ 초기 단계에서 종다양성이 증가하지만 이후 다시 감소함
⑵ 육상 생물군계 : 식생 유형에 의해 산림, 초원, 사막, 툰드라로 결정
① 식생(vegetation) : 지표를 덮고 있는 식물 피복, 「기후 → 식생」 (∴ 고도, 위도 의존)
② 산림 : 목본 식물 우점 식생 군집, 육지 표면의 ~ 1/3, 지구 생체량의 ~ 70%
②―① 열대림(산림) : 강한 태양광, 연중 25-29 ℃, 많은 강수량(2500 + α mm), 적도대 또는 아적도대
○ 생물 다양성이 높아 1헥타르에 750종 목본 → 다양한 생물들의 서식지가 됨
○ 생물 사체 분해 속도가 빠르며, 식물이 분해 물질을 빠르게 재흡수 → 토양에 저장된 유기물↓
○ 무기영양소는 대부분 식생에 고정, 다량의 비료를 사용하지 않으면 농업에 비적합
○ 열대림 화전 경작의 수명은 4 ~ 5년에 불과, 회복은 수십 년
○ 열대군집은 다른 생물군집보다 더 오래됨 → 종 분화기간이 훨씬 길었음 → 종다양성↑
○ 일반적으로 증발산량(evaporation)이 클수록 종다양성이 큼
②―② 온대림(산림) : 성장 계절 동안 충분한 물(750 ~ 2500 mm)과 빛이 있으나 겨울에는 ×, 남북 23° ~ 50°
○ 우점종 : 활엽수
○ 일반적인 천이 : 잡초 → 관목 → 활엽수 → 활엽수 + 음지 식물
○ 지역 : 북반구 중위도, 오스트레일리아
○ 낙엽 : 활엽수의 수분보존을 위해 낙엽 습성 진화, 엽록소가 분해되면서 당분과 엽록소에 가려져 있던 부수 색소
(탄닌, 안토시아닌, 카로티노이드 등)가 단풍 생성
○ 음지의 식물은 빛이 내려오는 동안 빠르게 성장하고 꽃을 피움
②―③ 침엽수림 혹은 한대림(산림) : 겨울 -50 ℃, 여름 20 ℃, 300-700 mm, 극 근처(북미, 아시아, 북유럽)에 존재
○ 우점종 : 송백류 (예. 소나무, 잣나무)
○ 지구상에서 가장 큰 생물군계
○ 길고 추운 겨울과 습한 여름에 적응
○ 상록 습성 진화 : 겨울에는 얼어서 광합성 × → 얼음이 녹으면 엽록소가 드러나 바로 광함성 시작
②―④ 지중해성 관목지대(산림) : 봄 10-12 ℃, 여름 30 ℃, 연 300-500 mm(여름은 건조), 지중해, 남부 캘리포니아, 남서부 호주
○ 우점종 : 상록 관목 (예. 올리브, 무화과)
○ 길고 건조한 여름과 빈번한 화재 → 화재 적응 (예. 종자는 높은 열에 노출된 후에 발아)
○ 예 : 지중해는 여름에 고온건조, 겨울에 저온습윤
③ 초원 : 강수량 250 ~ 500 mm, 건기 8 ~ 9개월, 초본 우점
○ 예 1. 사바나(savanna) : 적도대, 아적도대, 열대 초원
○ 1년 내내 따뜻함
○ 예 2. 대초원(prairie) : 온대 초원(예 : 남아프리카 초원, 헝가리 푸챠, 팜파스 초원, 북미 중앙 대초원)
○ 겨울 평균 -10 ℃ 이하, 여름 평균 30 ℃
○ 우점종 : 초식동물이 식물의 끝을 잘라 먹을 때 기저부에서 자라는 초본
○ 건기 동안 주기적인 불, 우기 동안 초원의 식생이 복원
④ 사막 : 평균 24 ~ 29 ℃, 강수량 250 mm 미만, 남·북위도 30° 부근
○ 일교차가 심함 : -30 ~ 50 ℃
○ 1년생 초본 서식처 : 우기 2 ~ 3주 만에 완전한 생활사
○ 식물 적응 : 왁스 코팅, 가시, 원기둥 줄기에 물 저장, 잦은 불에도 적응
○ 사막동물의 적응 : 캥거루쥐, 야행성, 수분 손실 방지
○ 예 : 캥거루쥐는 밤에만 생활, 씨앗 내 물과 씨앗의 지방을 분해할 때 생기는 대사수로 살아감
⑤ 툰드라 : 겨울 -30 ℃ 이하, 여름은 짧고 10 ℃ 이하
○ 예 : 노르웨이 북부 지역, 캐나다 북부 지역
○ 식물 생육기간 : 약 2달 정도(50 ~ 60일)의 여름
○ 영구동토층 : 얼음 진흙, 배수를 막아 식물이 잘 자라지 못함
○ 강한 바람과 낮은 기온으로 식물은 땅을 기는 형태로 자람
○ 지구온난화의 영향 : 일부 툰드라 지역은 침엽수림으로 바뀜
○ 툰드라동물 적응 : 지방저장, 털가죽, 깃털발달, 겨울잠, 철새
⑶ 수 생물군계(aquatic system)
① 담수 : 염분 농도 0.1 % 이하
①―① 호수와 못(담수) : 육지에 의해 둘러싸인 수체
○ 계절에 따라 마르기도 하며 개구리나 도롱뇽의 중요한 서식지
○ 바람과 기온의 계절적 변화는 호수와 못의 양분 순환을 일으킴
○ 주변의 농토와 잔디밭에 뿌린 비료로 인한 부영양화로 녹조현상이 나타남
①―② 강과 하천(담수) : 한 방향으로 흐르는 수채
○ 상류 : 차고 깨끗하며 빠르게 흐름
○ 중류 : 따뜻하여 더 다양한 동물에게 먹이가 되는 조류의 성장이 일어남
○ 하류 : 바다로 느리게 흘러가며 많은 퇴적물, 빛이 적게 투과, 광합성 감소, 분해자 증가, 용존 산소 부족, 저서 섭식동물 증가
①―③ 습지(담수) : 수생식물이 성장하는 정수 지역
○ 호수와 못과의 차이 : 습지를 둘러싼 토양도 물의 함유량이 많음
○ 열대우림처럼 많은 종
○ 기능 : 물의 속도를 줄여 범람을 조절, 물에 있는 독성물질과 퇴적토를 거름
○ 미국에서 습지의 50% 이상이 사라졌거나 파괴
② 해수 : 지구 표면의 약 75%
②―① 대양(해수) : 지구 표면의 약 2/3, 염분 : 3.4 ~ 3.5 %
○ 예. 조간대 : 조석 현상으로 인해 물이 빠졌다 들어왔다 하는 지역, 양분이 풍부
○ 예. 심해평원 : 낮은 수온, 높은 수압, 화산분출구 특이 생물
○ 가장 잘 알려지지 않은 생물군계
○ 대기 중 산소의 50%가 대양에 서식하는 광합성 조류에 의해 생성
○ 증발을 통해 대부분의 담수 생산
○ 종 다양성은 남획으로 인해 지난 50년 동안 50% 감소
②―② 산호초(해수) : 서식지는 산호의 외골격으로 구성
○ 따뜻하고 투명한 물이 있는, 열대 지역의 대륙붕(수심 200 m 미만)에 나타남
○ 가장 다양한 수생 서식지로 면적당 종 수가 열대림만큼 많음
○ 산호는 유기물을 걸러먹으며 조류와 공생하여 환경 변화에 민감
②―③ 하구(해수) : 강의 담수가 바다로 들어가는 지역
○ 염분 농도 변화가 굉장히 큼 : 비가 오지 않으면 거의 해수, 비가 오면 거의 담수
○ 거래되는 물고기 개체군의 75%와 풍부한 조개류의 서식처
○ 염습지 식생 : 침식을 막는 완충지 역할을 하며 해변을 안정화
○ 인간의 활동에 의해 서식지 손실과 부영양화 위험에 직면
⑷ 환경 미생물학
⑸ 인간 서식지 : 인간은 지구 표면의 50%를 바꾸어 놓음
① 에너지와 자연 자원
○ 에너지 사용 (예 : 화석연료) : 에너지 자원을 수입하므로 환경 파괴 불감증
○ 자연 자원 : 식량, 집, 물 등 생명을 유지하기 위해 자연 물질을 많이 필요
○ 생태발자국 : 인간 활동을 부양하기 위해 필요한 토지 면적으로 실제 면적보다 훨씬 큼
② 쓰레기 생산
○ 하수오염 : 공장은 반고체 쓰레기를 슬러지로, 화학약품을 산업폐수로 방출 → 선진국일수록 하수처리시설 발달
○ 쓰레기 : 대부분의 고체 쓰레기는 매립장(in 선진국), 공터(in 개발도상국)에 저장
③ 대기오염
○ 1차 오염 : 석탄, 석유 등 화석연료의 연소에 의해 발생
○ CO2, CH4 : 적외선을 흡수하여 온실효과를 유발
○ SO2, SO3 : 물에 녹아 아황산 형태로 산성비가 됨. 산성비의 지표종은 지의류임
○ N2O, NO, NO2 : 산성비나 2차 오염
○ 탄화수소 : 2차 오염물. 눈과 기관지에 피해
○ CFC : 오존층 파괴
○ 미세먼지
○ 2차 오염 : 1차 오염물이 자외선을 받아 형성됨
○ 오존, 포름알데히드, PAN : 폐질환 야기
○ 스모그 현상 : 포름알데히드, PAN, SO2
④ 수질오염
○ 용존산소량(DO)
○ 생물학적 산소요구량(BOD)
○ 화학적 산소요구량(COD)
⑤ 토질오염, 생물농축
○ 화학비료, 농약 등으로 토질이 산성화
○ 수은(미나마타병), 카드뮴(이타이이타이병)
입력: 2020.10.25 19:34
'▶ 자연과학 > ▷ 일반생물학' 카테고리의 다른 글
| 【생물학】 11강. 생물정보학 (2) | 2021.06.12 |
|---|---|
| 【생물학】 37강. 생물학 실험 (0) | 2020.10.25 |
| 【생물학】 시토크롬 P450 (0) | 2020.08.12 |
| 【생물학】 7-1강. 초파리와 유전학 (1) | 2020.06.28 |
| 【생물학】 동물실험 4강. 위해성 테스트 (0) | 2020.06.19 |
최근댓글