ㅇ 에너지 흐름
1. 생태계 내 에너지 흐름
1) 태양애너지 : 생태계에 공급되는 에너지의 근원
2) 태양의 빛에너지는 생산자의 광합성을 통해 유기물 속에 화학 에너지 형태로 저장됨
3) 유기물에 저장된 에너지는 생산자, 소비자, 분해자가 생명활동에 필요한 에너지로 사용함
Tip. 남은 에너지는 열에너지의 형태로 방출되어 생태계 밖으로 빠져나감
3) 생태계에서 에너지는 한 방향으로 흐름
3) 생태계가 유지되기 위해서는 태양에너지가 지속적으로 공급되어야 함
2. 물질 생산
1) 총생산량 : 생산자가 태양 에너지를 이용하여 일정 기간 동안 광합성을 통해 생산한 유기물의 총량
2) 순생산량 : 총생산량 중 생산자의 호흡에 사용된 양(호흡량)을 제외한 유기물의 양
3. 물질 소비
1) 호흡량
: 생물이 생활에 필요한 에너지를 얻기 위해 호흡에 소비한 에너지양
2) 생장량
: 순생산량 중 일부는 동물에게 먹히거나 분해자에게 전달되고 나머지는 식물의 생장에 이용됨
3) 피식량
: 상위 영양 단걔의 생물에게 먹히는 양
4) 고사량
: 생산자가 말라죽거나 낙엽으로 소실되는 양
5) 생체량(생물량)
: 생장의 결과 한 군집이 가지고 있는 유기물의 총량
Tip. 한 지역에 존재 하는 개체군이나 군집의 양을 무게 또는 에너지양으로 나타낸 것
4. 에너지 효율
1) 먹이 사슬을 따랄 한 영양 단계에서 다음 영양 단계로 이동하는 에너지의 비율
2) 각 영양 단계의 생물이 사용 할 수 있는 에너지양은 감소
Tip. 영양 단계를 통해 에너지가 이동하면서 생명 활동에 필요한 에너지로 사용되거나 열에너지로 방출
5. 생태 피라미드
: 한 생태계에서 영양 단계에 따라 에너지의 이동을 분석하는 대표적인 방법
1) 개체 수 피라미드 : 각 영양 단계의 개체 수를 순서대로 쌓은 것
2) 생체량 피라미드 : 각 영양 단계별 생물체의 무게를 순서대로 쌓은 것
3) 에너지 피라미드 : 각 영양 단계별 에너지 함량을 나타낸 것
6. 생태계 평형
: 생태계를 구성하는 생물 군집의 종류와 크기, 개체 수, 에너지 흐름 등이 안정된 상태를 유지하는 것
1) 유지 조건
- 환경의 급격한 변화가 없어야 함
- 생물종 수가 많고, 먹이 그물이 복잡해야 함
- 물잘 순환이 안정적이고, 에너지 흐름이 원활해야 함
2) 유지 원리
그림 출처 : 금성출판사
Tip. 평형 유지 능력을 넘어서는 요인이 작용하면 생태계가 파괴됨
ㅇ 물질순환
1. 탄소 순환
1) 대기 중의 CO2는 생산자의 광합성에 이용되어 식물체의 구성 성분이 됨
2) 유기물에 포함된 탄소는 먹이 사슬을 따라 상위 영양 단계의 소비자에게 이동함
3) 각 영양 단계에서 유기물은 생물체의 호흡을 통해 CO2 형태로 대기로 이동함
4) 생물의 사체나 배설물 속의 유기물은 분해자에 의해 분해되며 CO2 형태로 대기 중으로 이동
5) 분해되지 않은 유기물은 오랜기간이 지난 후 석탄이나 석유와 같은 화석 연료가 됨
6) 인간의 활동으로 화석 연료가 연소되는 과정에서 CO2가 방출되어 대기 중으로 이동함
2. 질소 순환
1) 질소 고정
: 생물이 직접 이용할 수 없는 대기 중의 질소 기체는 질소 고정 세균에 의해 암모늄 이온(NH4+)이 됨
: 번개 등의 공중 방전에 의해 질산 이온(NO3-)이 됨
2) 질산화 작용 : 암모늄 이온은 질산화 세균에 의해 질산 이온으로 전환됨
3) 질소 동화 작용
: 식물이 뿌리를 통해 암모늄 이온이나 질산 이온을 흡수하여 단백질이나 핵산 등의 질소 화합물로 합성됨
4) 동물은 유기물 형태의 질소만 사용할 수 있어 식물이나 다른 동물을 섭취하여 질소 화합물을 얻음
5) 동물의 배설물이나 생물의 사체에 포함된 질소 화합물은 분해자에 의해 암모늄 이온으로 분해됨
6) 탈질산화 작용 : 토양 속 질산 이온은 탈질산화 세균에 의해 질소 기체가 되어 대기 중 으로 방출
: 생태계에서 생물은 무기환경과 끊임없이 물질을 주고벋기 때문에 물질이 순환함
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