강의자료실 - 자료실 - 언장광장(삼척) - KNU광장 - 강원대학교

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생태계와 환경오염 생태계와 환경오염 생태계와 환경오염

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생태학 생태학 (Ecology)(Ecology) 생태학 생태학 (Ecology)(Ecology)  생명을 가진 하나의 개체 또는 이들의 집합인 개체 군 및 군집이 어떻게 생명을 유지하고 발전 , 진화하 는가를 연구하는 학문  생태계 (Ecosystem) 를 연구하는 학문  1869 년에 Reither 와 Haeckel 에 의해 처음 명명  환경생태학 : 20C 중반이후 환경문제의 심각성이 부각되면서 등장

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 원자 - 분자 - 세포 - 조직 , 기관 - 개체 - 개체군 - 군집 - 생태계  1953 년 영국의 생태학자 A.G.Tansley  군집 ( 群集 ) 이 물리적환경과 상호관계를 가지면서 에너지 흐름 (energy flow) 으로 인해 영양단계 , 생물의 다양성 , 물질의 순환을 만들고 있는 계 ( 系 )  생물적 요소와 무생물적 요소 등 다양한 구성요소는 작용 (ac tion) 과 반작용 (reaction) 과 같은 상호작용 을 통해 하나의 조절계를 형성  지구 위의 생물권 (Biosphere) 모두를 포함 생태계 생태계 (Ecosystem)(Ecosystem) 생태계 생태계 (Ecosystem)(Ecosystem)

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생태계의 구성도 생태계의 구성도 생태계의 구성도

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식물과 햇빛과의 관계 식물과 햇빛과의 관계 식물과 햇빛과의 관계 식물과 햇빛과의 관계 ★ 광합성 : 녹색식물들이 햇빛과 물과 이산화탄소를 이용해 영양분을 만드는 과정 ( 무기물 --> 유기 물 ) ★ 물 : 뿌리로부터 흡수되어 잎까지 전달 , 광합성뿐만 아니라 만들어진 영양분을 전달 . ★ 이산화탄소 : 잎에 난 기공을 통해 흡수해서 사용 . ★ 엽록체 : 광합성작용이 일어나는 곳 ★ 빛 : 식물은 반드시 빛이 있어야 광합성을 통해 양분 ( 녹말 ) 을 만들어 낼 수 있음 .

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생태피라미드와 생태계의 평형 생태피라미드와 생태계의 평형 생태피라미드와 생태계의 평형 생태피라미드와 생태계의 평형 ★ 생태계를 구성하는 모든 생물들이 일정한 수나 양을 유지하는 상태로 질서가 형성되어 평형을 이룸 . ★ 생산자부터 최종소비자까지 영양단계별로 피라미드의 형태를 가짐 . ★ 에너지 생산자인 녹색식물에서 소비자 , 분해자 순으 로 갈수록 에너지가 방출되므로 에너지의 양은 감소 . ★ 에너지의 흐름 또한 피라미드 형태 를 나타냄 .

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 생물적 요소 생물적 요소 (Community) (Community) 생산자 생산자 (Producer) (Producer) 소비자 소비자 (Consumer) (Consumer) 분해자 분해자 (Decomposer)(Decomposer)

 무생물적 요소무생물적 요소 (Abiotic Component)(Abiotic Component)

무기물질 무기물질 (Inorganic Compounds) (Inorganic Compounds) 유기물질

유기물질 (Organic Compounds)(Organic Compounds) 기후 및 물리적 요인 기후 및 물리적 요인 Component Component Component Component

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 먹이연쇄먹이연쇄 (food chain);(food chain);_{에너지 ( 유기물 ) 의 통과로}

서로 연결된 생물군

: 생산자 - 초식자 (1 차소비자 ) -

제 1 차육식자 (2 차소비자 )- 제 2 차육식자 (3 차소비자 )

 먹이망먹이망 (food web);(food web);_{먹이연쇄가 상호 연결된 상태 .}

: 생물의 다양성과 군집의 안정성

 영양단계영양단계 ;;_{먹이연쇄를 이루는 각 단계의 생물군}

ex) 생산자 --- 초식자 --- 제 1 차육식자 (1 차영양단계 ) (2 차영양단계 ) (3 차영양단계 )

Food Chain &

Web

Food Chain &

Web

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Food Chain

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Food Web

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 Energy Flow ( 에너지 흐름 )

 Matter Cycle ( 물질 순환 )

Function of Ecosystem

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 One – way Direction  External Source( 태양 )  Through ecosystem

 먹이연쇄와 먹이망을 통한

에너지 ( 유기물 ) 의 이동

 Exit as Heat Loss

 먹이연쇄가 짧을수록 이용 가능한 에너지가 크다 . Energy Flow Energy Flow Energy Flow Energy Flow

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Function : Energy Flow

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 Carbon Cycle : Carbon Cycle : C C  Nitrogen Cycle : Nitrogen Cycle : NN

 Phosphorus Cycle : Phosphorus Cycle : PP

 Hydrologic Cycle : Hydrologic Cycle : WaterWater

Matter Cycle

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 Essential Component for Organism  CO₂ in Atmosphere

 Carbonate, Bicarbonate in Water

and Rock  Photosynthesis  Cell Respiration  Stored 1) Carbon Cycle 1) Carbon Cycle 1) Carbon Cycle 1) Carbon Cycle

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Function : Carbon Cycle

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 N₂ in Atmosphere

 Biological Nitrogen Fixation( 질소고정 )

 Ammonification( 암모니화 , 유기질소 NH₃)  Nitrification( 질산화 , NH₃ NO₃)  Assimilation( 동화 , NO₃  유기질소 )  Denitrification( 탈질산화 , NO₃ N₂) 2) Nitrogen Cycle 2) Nitrogen Cycle 2) Nitrogen Cycle 2) Nitrogen Cycle

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Function : Nitrogen Cycle

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 As Phosphate  Slow Flow

 No Biologically important  Phosphate Rocks

 Erosion, Dissolving, Decomposition

3) Phosphorus Cycle

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Function : Phosphorus Cycle

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 Run off  Transpiration  Evaporation  Condensation  Precipitation 4) Hydrologic Cycle 4) Hydrologic Cycle 4) Hydrologic Cycle 4) Hydrologic Cycle

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Function : Hydrologic Cycle

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 상호의존성 상호의존성 (Interdependence) (Interdependence) - _{첫번째 법칙} - 모든 것은 다른 모든 것과 관련 - _{생물체의 기능은 다른 생물체의} 기능과 상호 관계 - _{생태계 구성원간의 상호작용} Characteristics of Characteristics of Ecosystem(1) Ecosystem(1) Characteristics of Characteristics of Ecosystem(1) Ecosystem(1)

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 항상성의 유지 항상성의 유지 (Homeostatic)(Homeostatic) - _{자기 조절 능력} - _{정상 상태의 유지 ( 증식 , 생체량 등 )} - _{인구 증가의 억제 ( 기아 , 질병 , 식량난 )} - _{생태계가 성숙할수록 복잡 ,} 복잡할수록 생태계는 안정 - 천적이 없는 경우 , 생태계 균형 파괴 우려 ( 예 , 황소 개구리 ) Characteristics of Characteristics of Ecosystem(2) Ecosystem(2) Characteristics of Characteristics of Ecosystem(2) Ecosystem(2)

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 복잡성 복잡성 (Complexity)(Complexity) - _{구성원들간의 미묘하고 복잡한 상호관계} - _{단일 물질의 흐름도 복잡} - _{인간의 개입은 예기치 못한 변화를 초래} - 생물 농축 등 Characteristics of Characteristics of Ecosystem(3) Ecosystem(3) Characteristics of Characteristics of Ecosystem(3) Ecosystem(3)

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 적응 적응 (Accommodation)(Accommodation) - _{생존에 유리한 방향으로의 체계나 환경 형성} - _{생물의 진화} - _{종마다 독특한 환경 적응} Characteristics of Characteristics of Ecosystem(4) Ecosystem(4) Characteristics of Characteristics of Ecosystem(4) Ecosystem(4)

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 인위적 환경의 영향인위적 환경의 영향  무분별한 개발무분별한 개발  각종 환경오염각종 환경오염  지구 기후 변화지구 기후 변화  생물 농축 현상생물 농축 현상  육상 생태계 및 수계 생태계의 영향 육상 생태계 및 수계 생태계의 영향 Change of Ecosystem Change of Ecosystem Change of Ecosystem Change of Ecosystem

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★ 새로운 생물이 침입 , 자연재해 등으로 생태계의 평형이 깨질 수 있으며 , 특히 최근에는 각종 개발로 인한 환경오염에 의해 균형 상실 . 생태피라미드의 파괴 생태피라미드의 파괴 생태피라미드의 파괴 생태피라미드의 파괴

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Bioaccumulation Bioaccumulation Bioaccumulation Bioaccumulation  _{독성물질이}_{독성물질이}_{먹이연쇄를 따라 점차 농축}_{먹이연쇄를 따라 점차 농축}_{되는 효과}_{되는 효과} _._.  _{주로 지방 속에 축적되며 분해}_{주로 지방 속에 축적되며 분해} _,_, _{배설되지 않고 먹이}_{배설되지 않고 먹이}

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Biological Magnification

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생태적 위기를 극복하기 위한 생태적 위기를 극복하기 위한 실천 방안 실천 방안 생태적 위기를 극복하기 위한 생태적 위기를 극복하기 위한 실천 방안 실천 방안  생태적 지식과 양식을 지님 생태적 지식과 양식을 지님  자연에 대한 인식의 전환 자연에 대한 인식의 전환  인간의 삶의 태도의 변화인간의 삶의 태도의 변화  자연 보호의 적극적인 실천 자연 보호의 적극적인 실천  개인의 인내와 적극적 실천 개인의 인내와 적극적 실천  국가사회의 제도적 지원국가사회의 제도적 지원  국제적 협력국제적 협력