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소개글

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목차

Ⅰ. 개요

Ⅱ. 에너지흐름과 생명체
1. 생명체는 조직화된 체제를 이루고 있다
2. 생명체는 대사활동을 한다
3. 생명체는 항상성을 유지하는 능력이 있다
4. 생명체는 재생산된다
5. 생명체는 생장한다
6. 생명체는 반응한다
7. 생명체는 환경에 적응한다

Ⅲ. 에너지흐름과 생물권

Ⅳ. 에너지흐름과 생태계
1. 생태계의 구성
2. 생태계의 에너지 흐름
3. 생태계의 물질순환
1) 화학물질은 유기물과 무생물 사이에서 재순환한다
2) 물은 생물권을 순환한다
3) 탄소순환은 광합성작용과 호흡작용에 의한다
4) 질소 순화는 박테리아가 주된 역할을 한다
5) 인 순환은 암석의 풍화작용에 의해 일어난다

Ⅴ. 에너지흐름과 먹이그물(먹이사슬)

참고문헌

본문내용

른 동물들을 유혹하기 위해서 꿀을 생산한다. 꿀을 기반으로 하는 먹이경로는 대부분의 식물종들이 바람에 의해서 수정되는 온대림과 대조적으로 동물에 의해서 수정이 되는 열대삼림에서 특히 현저한다. 열매는 씨앗의 분산을 돕는 동물들을 매혹한다. 꿀과 열매는 모두 에너지 경비가 아주 높은 생산품이다. 그러나 식물이 산포되어야 한다면 필요한 것들이다. 즉 다음 세대의 생존을 위해서 식물이 지불해야 할 임금이다. 이 임금은 먹이그물의 중요한 부분인 활동적인 동물산업(animal industry)을 부양한다. 사람들은 꿀벌을 침으로써 이 에너지 흐름의 작은 부분으로 배관하여 꿀을 얻는 셈이다. 개체군과 군집 수준에서 먹이사슬 과정을 고려할 때, 먹고 먹히는 것은 단지 먹는 자만이 이익을 얻는 일방적인 과정이 아니다. 물론 사자에 의해서 먹힌 한 마리의 사슴은 그 포식 행위로부터 어떤 이익도 얻지 못한다. 그러나 포식자가 구성원들 일부만 잡아먹는다면 사슴 개체군은 보다 나은 어떤 혜택을 받을 수 있을지 모른다. 이를테면 살아 남은 사슴은 더 많은 공간과 음식물을 확보할 수 있다. 그리하여 사슴 떼가 서식지가 포함하고 있는 양 이상으로 자원을 남용할 가능성이 줄어든다. 초식동물이 식물을 적당한 수준으로 먹는 것도 전체적으로는 종종 식물군집에게 유리하다. 이를테면 초식에 의해 우점종들의 수가 감소할 때 다양성은 증가하는 경향이 있다. 또한 초식은 식물의 새로운 성장을 촉진하는 것으로 여겨진다. 한 연구에서는 성장촉진 물질이 메뚜기의 침에서 발견되었으며, 풀이 메뚜기에게 씹히는 동안 그 성장촉진 물질이 풀에 의해서 흡수될 때 메뚜기는 더 많은 풀잎을 생산하도록 뿌리를 자극한다. 동아프리카 평원에 살고 있는 거대한 영양 떼들은 잔디의 생산을 촉진하는 것으로 보인다. 초식동물이 없을 때보다 있을 때 순일차생산성이 더 높다. 동물떼가 과도한 초식을 피하여 넓은 지역으로 돌아다니는 것은 그들의 책략이다. 동물들을 울타리 안에 가두는 것은 이러한 적응을 배제한다. 에너지 흐름에서 뒤에 위치하는 유기체들은 앞에 위치하는 먹이공급자들에게 어떤 긍정적인 영향을 준다. 이런 경우에는 되먹임이라는게 발생한다. 촉진적 되먹임 또는 보상 되먹임이라고도 부른다. 만약 소비자가 먹이공급을 활용할 뿐만 아니라 먹히는 생물을 고무한다면 장기적인 기간에 걸쳐 생존은 더욱 향상된다. 먹이그물에 대한 연구가 진행되면 될수록 생산자와 소비자 사이에서 그리고 수준이 다른 소비자들 사이에서 더 많은 짝궁 관계와 서로 이익을 주는 관계들이 발견된다. 많은 사람들이 생각하고 있는 것과는 반대로 자연은 모두 먹느냐 먹히느냐 하는 이기심의 관계로 이루어진 것이 아니다. 경쟁과 포식은 자신의 위치를 가지지만 생존은 협동 관계에 달려 있다.
잔해먹이연쇄의 예는 W. E. Odum과 Heald가 조사한 망그로브(mangrove)잎을 중심으로 한 잔해먹이연쇄를 들 수 있다. 남부 플로리다에서 붉은 망그로브의 잎은 연간 9t/yr 의 비율로 염수에 떨어진다. 단지 잎의 5% 만이 곤충에 먹히므로 연간 순생산량의 대부분은 조수와 계절적 current에 의해 만과 estuary 몇 제곱 마일 이상으로 널리 분산된다. 때때로 meiofauna라 불리는 작은 동물군은 소수의 종이긴 하나 많은 개체들을 포함하는데, 관련 미생물과 함께 유관속 식물을 많이 흡수한다. estuary의 meiofauna는 일반적으로 작은 게, 새우, nematodes polychaete worms, bivalves와 달팽이 및 곤충의 유충들이다. 이러한 조류 잔해 소비자에 의해 섭취되는 입자들의 크기는 잎 조각으로부터 작은 진흙 입자에 이르기까지 다양하다. 이러한 입자는 많은 동물의 장을 연속적으로 거쳐서 기질이 없어질 때까지 반복하여 미생물 군집에 의해 제거되고 재성장 물질로 이용된다. 먹이연쇄는 독립된 것이 아니라 서로 연결되어 있는데 이것을 먹이망(food webs)이라 한다. 복잡한 자연 군집에서 태양으로부터 같은 수의 단계를 거쳐 양분을 공급받는 생물들은 같은 영양단계(trophic level)에 있다고 한다. 즉 생산자인 녹색식물은 제 1영양단계, 제 2육식동물은 제 4영양단계가 된다. 2차 생산력은 1차 생산력에 달려 있으므로 두 변수가 서로 양성적 관계에 있는데 육상생태계와 수중생태계에서 이러한 관계를 보여주고 있다. 위의 두 예에서 초식동물에 의한 2차 생산력은 대략 1차 생산력의 1/10 이다. 이것은 모든 포식계에서 나타나는데, 그 결과 피라미드를 형성한다. 영양단계도 역시 밀도나 생체량으로 표시하면 피라미드 구조를 나타낸다. 그러나 예외가 많다. 삼림생태계에서 수목으로부터 시작하는 먹이연쇄의 예를 들면 단위 면적당 초식동물의 수가 수목의 밀도보다 더 많을 수 있다. 또 식물성 플랑크톤의 생산에 의존하는 먹이연쇄는 거꾸로 된 생체량 피라미드를 형성하는데, 생산적이면서도 오해 사는 동물성 플랑크톤을 유지하는데 단명한 조류세포의 생체량이 적다. 초식동물의 생산력은 그들이 먹는 식물의 생산력보다 적은데, 감소된 에너지는 어디로 소실된 것일까? 첫째로 현존하는 식물량의 모든 부분이 초식동물에 전부 먹히는 것은 아니다. 포식자에게 포식되지 않고 죽어 분해자에게 먹히는 부분도 많다. 둘째로, 초식동물에게 먹힌 식물의 모든 부분이 동화되어 소비자의 생물량이 되는 것은 아니다. 일부는 배설로 분산되어 분해자에게 돌아간다. 셋째로, 동화된 모든 에너지가 실제로 생물량이 되는 것은 아니다. 일부의 동화 에너지는 호흡열로 손실된다. 이것은 동물은 일을 해야 살고 일을 하기 위해서는 에너지가 필요하기 때문이다. 이러한 경로는 모든 영양단계에서 일어나는데 먹이연쇄의 원리와 두 가지 열역학 법칙이 분명해진다.
참고문헌
이필렬(1999) / 에너지 대안을 찾아서, 창작과비평사
에너지경제연구원(2000) / 에너지 통계월보
존 니콜슨 저, 정상률 옮김(2004) / 에너지 이야기, 창조문화
최기련·박원훈(2002) / 지속가능한 미래를 여는 에너지와 환경, 김영사
최기련· 박원훈(2003) / 에너지와 환경, 김영사
헌병구(1995) / 에너지와 그 자원, 서울대학교 출판부

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