1장 자연환경
1.
지구 환경
(1) 지구의 생성과 구성
Ⅰ) 환경과 자연
① 환경의 개념
-환경의 정의
환경이란 한마디로 우주를 형성하는 모든 것들을 말한다고 할
수 있으며, 학술적으로는 자연의 상태인 자연환경과 사람의 일상생활과 밀접한 관계가
있는 재산의 보호 및 동식물의 생육에 필요한 생활환경 즉, 우리 인간이 호흡하는
공기, 마시는 물, 먹을 것을 얻는 땅과 우리가 생활하고 즐기는 대상인 산·강·바다
호수·나무·꽃·바위 등을 말하며, 그리고 생활하는 공 간, 교통수단 등 실로 다양한
것들이 환경에 포함. 그러나 우리는 생활 속에 있는 것이라
해도 우리와 직접적인 관계가 없으면 환경으로 생각하지 않는 경우가 많습니다. 예를
들면 집 가까이에 강이 있다 해도 그 강이 자 신의 생활에 큰 영향을 주지 않는다면
우리는 그 강을 중요하게 생각하지 않습니다. 스스로 그
강을 알게 모르게 오염시키고 있는데도 말입니다. 결국 환경이란 `지구상의 생물과
직접 또는 간접적으로 관계를 맺고 있는 자연적·인위적인모든것.
-환경요인 분류
환경은 자연환경과 인문적 환경, 물리적 환경과 생물학적 환경
등으로 다양하게 구 분 할 수 있으나, 주로 환경교육 분야에서 구분하는 주요 기준은
'자연 환경'과 '사회 적 환경' 자연적 환경 생물학적 요인
동물, 식물, 미생물 등 물리화학적 요인 우주, 공기, 물,
흙, 빛, 소리 등 사회적 환경인 공 환 경 산업, 의복,
식생활, 주거, 교통 등 사 회 환 경 문화, 경제, 정치,
교육, 종교 등 자연환경은 우주만물의 생태, 즉 대기,
물, 일조, 통풍, 자연경관 등을 요소로 하는 자연 그대로의 생물·무생물의 일체를
말합니다. 바꾸어 말하면 지구상의 생태계를 구 성하고 있는 기본 체계로서 크게
나누어 생물체인 생물학적 요인과 비생물인 물리화 학적 요인으로 구분할 수 있습니다.
생물학적 요인과 비생물적 요인간에는 에너지의 흐름을 통하여 상호작용을 하고 있으며,
이러한 상호작용에 의하여 모든 생물체는 그 들의 생존을 계속할 수 있게 됩니다.
사회적 환경은 자연적 환경에 속하지 않는 모든 인공적인 요소를
말한다. 즉 인간을 둘러싸고 있는 주위의 모든 것을 환경이라 할 때, 사회적 환경은
인간이 살아가고 있는 장소를 말합니다. 인간은 이 두
가지 환경을 떠나서는 살 수 없으며, 다른 생물이 생존할 수 없는 환 경에서는 생명유지는
물론 문화도 발전할 수 없습니다. 이 모든 것 하나하나가 매우 밀접한 관계를 맺고
도움을 주고받으며 살아 나가기 때문임.
2) 지구의 진화
① 지구의 탄생
- 46-46억년전 태양주위의 미행성이
충돌, 합체로 탄생 - 용암으로 생물 미존재 - 냉각
되
지각형성
- 원시대기(수증기,이산화 탄소,
수소, 메탄. 암모니아등)의 대량 비로 바다형성
- 25억-10억년전 작은 대륙의
충돌로 대륙 형성, 지구온도 현재와 비슷- 지구환경안정
② 생물권의 진화
- 35억 년 전 최초의 생명체가 바다에서 탄생
- 태양에너지를 이용하여 간단한 무기물로부터 유기물을
합성하기 시작
(광합성 과정에서 부산물로 산소
방출)
- 산소량이 증가함에 따라 에너지이용 효율이 높아짐(호기성
생물 출현)
- 대기의 산소 증가로 오존 보호막이 형성됨(다세포
생물의 출현)
- 생물의 폭발적인 진화 시작(약 6억 년 전부터-대기의
산소농도 증가)
- 약 6500만 년 전에 공룡이 멸종되면서 포유류시대
도래
- 약 500만 년 전에 인류의 조상인 원인 (猿人)출현
- 우리와 유사한 인류의 출현 약(250만 년 전)
3) 항상성의 유지
① 반응 : 생물이 외부와 내부환경으로부터 오는 여러 가지
화학적 또는 물리적인 자극을
감지하여 대처하는
능력(생물은 반응을 통해 환경의 변화에 대처:굴광성,굴지성)
② 적응 : 환경 조건의 반응에서 일시적인 현상(순응),
영구적일 때(적응)이라 함
③ 진화 : 동일 개체군 내에서 일어나는 형태적, 생리적,
행동적인 변화 과정
④ 가이아 이론 : 지구를 살아있는 유기체로 인식(영국의
제임스 러브록이 제안)
<형성 평가>
문제1) 지구를 살아 있는 유기체로 인식하는 영국의 대기 화학자 제임스 러브록이
제안한
가설을
무엇이라고
하는가?( )이론
문제2) 동일 개체군내에서 일어나는 형태적, 생리적, 행동적인 변화 과정을 무엇인가?
문제3) 다음은 생물권의 진화에 대한 설명이다. 잘못된 것을 고르시오
① 35억 년 전 최초의 생명체가 바다에서 탄생
② 태양에너지를 이용하여 간단한 무기물로부터 유기물을
합성하기 시작
③ 대기의 산소 증가로 오존 보호막이 형성됨
④ 약 3000만 년 전에 공룡이 멸종되면서 포유류시대
도래
⑤ 약 500만 년 전에 인류의 조상인 원인 (猿人)출현
[참고]
가이아(Gaia)
그리스신화에 나오는 '대지의 여신' 이름에서 유래한 것으로, 지구는 그 자체가 하나의
거대한 생명체로서 그 위에 살고 있는 생물들의 생존에 최적조건을 유지해 주기 위하여
자기가 적극적으로 환경을 조정하고 스스로 변화하는 것이라는 제임스 러브록의 학설이다.
엔트로피법칙
물리학에서 말하는 엔트로피(Entropy)법칙이
그것이다. 석유나 석탄 등 지구상에 존재하고 있는 지하자원의 양은 일정하다. 그런데
이들 자원은 한번 사용하면 재생이 불가능한 특성을 지니고 있다. 따라서 현세대
뿐만이 아니라 다음 세대들에게도 한정된 자원을 어떻게 배분할 것인가의 문제는
자원고갈이 점점 심각해지고 있는 오늘날 중대한 관심사가 아닐 수 없다. 자원고갈문제는
엔트로피법칙과 관련이 있다. 물리학에서 말하는 열역학 제1법칙(이는 에너지불변
또는 에너지보존의 법칙이라고도 함)에 의하면, 예컨대 기름을 태워 자동차를 움직일
때 내연기관에서 기화된 기름은 열에너지와 운동에너지로 바뀌고, 다른 일부는
일산화탄소의 형태로 대기 중에 방출된다. 이때 이들 에너지의 양을 모두
합하면 처음 기름으로 있을 때의 에너지 합과 같다. 즉, 우주에 있는 에너지와
물질은 그 형태만이 변화하며 본질은 변하지 않는다는 것이다.
그런데 열역학 제2법칙(이를 엔트로피법칙이라 함)에 의하면 모든 물질과 에너지는
한 방향으로만, 즉 사용할 수 있는 것으로부터 사용할 수 없는 것으로, 혹은 이용할
수 있는 것으로부터 이용할 수 없는 것으로, 또는 질서화된 것으로부터 무질서화된
것으로 변화한다. 요컨대 집중에너지의 상태에서 분산에너지의 상태로 변한다. 따라서
열에너지, 운동에너지, 일산화탄소 등은 다시 기름으로 만들 수 없으며, 설사 만들
수 있다고 해도 그러기 위해서는 더 많은 에너지의 소비를 필요로 한다. 그러므로
자원의 고갈문제는 필연적으로 대두될 수 밖에 없다.
한 마디로 엔트로피법칙은 지구의 물리적 한계, 즉 에너지의 유한성을 극명하게
보여준 것이다. 또 우리 인간은 그 한계를 절대로 넘어설 수 없으며, 이 법칙에 의해
계속 지배를 받는다는 것이다. 이것은 새로운 세계관이자, 21세기 문명의
기초이다.
열역학 법칙
1) 열역학 제0법칙(The Zeroth Law of thermodynamic)
: 만약 A와 B가 열적으로 동등한 상태(열적평형)를 이루고 B와
C가 또한 열적평형을
이루고 있다면 A와 C도 열적 평형을 이룬다.
2) 열역학 제1법칙(The First Law of thermodynamic)
: 에너지 보존 법칙으로 열을 일로 변환 시켰을 때 에너지 총량은
변화없이 일정하다고
보며 한계가 갖는 에너지 총량은 외부와 에너지의 교환이
없는 한 일정, 불변하다.
3) 열역학 제2법칙(The Second Law of thermodynamic)
: 1법칙과는 달리 변환 시켰을 때 손실이 발생한다는 법칙이다.
(2) 지구 환경의 구성
1) 수권
① 지구 표면의 71%는 물로 구성(해수97%, 육수3%)
② 수자원의 47%는 농업용수, 44%는 공업용수, 생활용수로 9%로 이용
③ 소비하는 물의 2/3는 지표수나 지하수로 다시 회수되며, 1/3는 생물체의
머물거나 대기
중으로 증발되어 소실됨
2) 지권
① 암석권 : 두께 30∼35㎞의 지각
② 토양권 : 지표로부터 5m 깊이에 이르는 생물들에게 적합한 생활장소
3) 기권
① 대류(10KM), 성층권(50KM), 중간권(80KM), 열권(80KM이상), 외기권으로
이루어짐
② 자연적인 대기 구성 : 질소 78%, 산소21%, 이산화탄소 0.035% 기타
수증기와 미량의
기체상태의 화학물질
③ 이산화탄소 및 산소와 같은 생물체에 필요한 물질을 공급하며 지권
및 수권으로부터
증발되는 수증기를
함유
4) 생물권
① 동물, 식물, 미생물 등 생물이 서식하는 지구의 표층 부분
② 생물체를 구성하는 원소가 순환하며, 물질대사와 에너지 대사가 끊임없이
이루어짐
③ 지생물권, 수생물권, 인공생물권으로 구분됨
(3) 지구환경의 특성
- 우주의 혹성,행성, 위성중의 하나- 풍부한 생명체가
존재하는 유일한 행성
- 69년 달 탐사, 아폴로 11호-생명체 존재 미확인
- 지구생명체 존재이유
/물이 많아 급격한 온도변화 무
/대기의 상층부에 오존층이 있어
유기물로 구성된 생명체를 파괴할 수 있는 외게 자외선,
유해방사선을
적절히 차단
<형성 평가>
문제1) 기권은 대류권, ( ), 중간권, 열권, 외기권으로
이루어진다.
문제2) 동물, 식물, 미생물 등 생물이 서식하는 지구의 표층부분을 무엇이라고 하는가?
[참고자료]
지구환경과 생태계
지구의 탄생과 생물권의 진화
지구는 지금으로부터 약 45억∼46억년 전 태양 주위의 작은 행서들이 서로 충돌하거나
합체되어서 탄생되었습니다. 탄생 당시의 뜨거운 용암으로 뒤덮여 어떤 생물도 살
수 없는 곳이었으나 수많은 시간동안 냉각되어 지각이 형성되고, 수증기와 이산화
탄소로 이루어진 원시대기에서 만들어진 대량의 비에 의해 바다가 형성되었습니다.
그 후 대륙은 약 25억년∼10억년 전에 이르러 작은 대륙들의 충돌·합체에 의하여
형성되었으며, 그 시기부터 지구 표면의 온도가 현재와 비슷해지면서 지구의 환경도
안정 기에 들어섰습니다. 생물권의 탄생은 약 35억년 전
바다에서 시작되었으며, 태양에너지를 이용하여 간단 한 무기물에서 유기물을 합성하기
시작하였습니다. 이런 과정에서 산소가 발생하였으며, 산소가 증가함에 따라 여러
생명체가 탄생하였습니다. 이에 약 6억년 전부터는 여러
생물들의 폭발적인 진화가 진행되었고, 약 6,500만년 전에 공룡이 멸종하면서 포유류
시대가 시작되어, 약 250만년 전에야 비로소 우리와 유사한 인류가 출현하게 되었습니다.
지구 환경의 구성
지구는 크게 지구 표면의 약 71%를 차지하고 있는 물로 이루어진 '수권 (Hydrosphere)'과
생물체가 살고 있는 땅의 생물권인 '지권(Lithosphere)', 과 지구를 둘러싸고 대기순환을
통해 탄소와 산소 등을 공급하고 있는 '기권(Atmosphere)', 동물 및 식물, 미생물
등 생물들이 살고 있는 지구의 표층부분인 '생물권(Biosphere)'으로 나눌 수 있습니다.
이렇게 나뉘어 지는 지구에는 다양한 생물들이 '생물권'을 중심으로
한 좁고, 제한적 인 지역에 살고 있습니다. 생물이 살기 위해서는 하늘 위는 너무
춥고 공기층이 엷으 며, 지표면 아래 수km 속은 커다란 바위도 녹일 만큼 뜨겁습니다.
육지의 최대 높이는 약 9km이고 바다의 최대 깊이는 약 10km로서, 생물이 살 수 있는
범위는 자동차로 약 20분 정도 걸리는 거리로 제한되어 있는 것입니다. 또한 식물과 동물은 '생물군계(Biome)'라는 공동체를 이루며 살고 있습니다.
나 무와 다람쥐는 '산림군계'에 속하며 상어와 해조류는 '해양군계'에 속합니다.
다람쥐 는 나무와 집을 짓고 그 열매를 먹으며 삽니다. 해조류는 작은 물고기의 먹이가
됩니 다. 즉, 그들은 나름대로의 질서를 갖춘 시스템 안에 함께 속해 있으며 지구와
함께 살아가고 있습니다.
태양의 역할
태양이 내뿜는 에너지는 생물권에서는 없어서는 안 될 매우 중요한 요소입니다. 이
에너지는 우리에게 빛과 따뜻함, 식량, 물 등을 제공합니다. 매일 같이 태양은 바다,
호수, 강, 식물의 잎, 토양에 있는 물을 수증기로 만들어 하늘로 올려 보냅니다.
그 수증 기는 하늘 높이 올라가 차가워져서 구름이 됩니다. 그리고 구름은 비나 눈으로
내려 땅 위의 생물들이 살 수 있도록 해주는 것입니다.
녹색식물은 태양빛을 식량으로 바꾸는 놀라운 능력이 있습니다.
`엽록소`라는 색소 가 태양에너지를 받아 식물의 잎을 녹색으로 만들고 녹색 잎은
물과 공기에서 탄산가스를 받아 `글루코스(Glucose)`라는 영양분을 만듭니다. 이것은
식물을 자라게 하는데 주요한 에너지원이 되는 것입니다. 따라서 식물을 먹는 메뚜기,
젖소, 얼룩말 등은 물 론이고 메뚜기를 먹는 새, 얼룩말을 먹는 사자, 젖소의 우유를
마시는 사람은 모두 태 양에너지의 도움을 받는 것이라고 할 수 있습니다.
물의 흐름
생물이 살아가는데 없어서는 안돼는 물은 여러 형태로 존재해 있으며 여러 움직임을
통해 변화합니다. 지구상의 물의 주요한 움직임을 보면 첫째는 바다·하천·토지를
비롯한 모든 생물에 있던 수분이 날라가는 `증발`입니다. 둘째는 공기 중의 수증기가
비·눈·우박으로 변해 내리는 `강수`입니다. 셋째는 일단 지구표면에 내린 `강수`가
높은 곳에서 낮은 곳을 따라 흘러서 바다로 들어가는 `유수`입니다. 넷째는 식물이
자 기 몸 속에 있는 수분을 밖으로 내보내 공기 속의 수증기를 증가시키는 '증산작용`입
니다. 이러한 물의 원활한 움직임은 인간이 살 수 있는 좋은 환경을 만드는데 필수적
이라고 할 수 있습니다. 바다에서도 물의 흐름이 있습니다.
싱크대 개수구나 목욕탕에서 물이 빠지는 모습을 보면 똑바로 흘러 들어가지 않고
소용돌이치는 것을 알 수 있습니다. 즉 지구의 축을 따라 회전하는 자전작용 때문에
생기는 '코리올리 힘(Coriolis Force)'이라는 것이 물을 소용돌이치게 만드는 것입니다.
바다 속에서는 난류와 한류가 이 힘에 의해 일정한 형 태로 움직이는데 북반구에서는
시계방향으로 남반구에서는 시계 반대방향으로 흐릅니 다. 이러한 난류와 한류의
흐름 속에는 각기 다른 종류의 생물들이 살고 있는데 페루 해안처럼 난류와 한류가
함께 만나는 지역에는 많은 종의 생물체가 살고 있으며 세계 어획량의 7분의 1 가량이
이 조그만 해역에서 이루어진다고 합니다.
공기의 흐름
지구를 감싸고 있는 것이 공기입니다. 이 공기는 지구표면에서부터 높이에 따라 여
러 층으로 나누어집니다. 그 가운데서 생물과 인간에게 영향을 미치는 층은 땅에서부
터 약 11km까지의 높이인데 이곳을 `대류권`이라고 합니다. 대류권에서는
기온과 강우량의 변화가 생기고 바람이 일어남으로써 지구의 생물과 인간의 생존에
많은 영향을 미치고 있습니다. 또한 대류권은 높이 올라갈수록 기온이 낮아지며 여객기가
올라갈 수 있는 최대 높이라고 할 수 있습니다. 오존층을 포함한 성층권은 공기가
희박한 곳인데 태양에서 오는 자외선 중 유해한 일부 자외선을 차단 시켜 인간을
비롯한 지구의 생물을 보호해주며 음속으로 제트기가 날 수 있는 공간이기도 합니다.
중간권은 높이 올라갈수록 기온이 다시 낮아지며 열권으로 들어가면 다 시 기온이
높아져 600km높이까지 올라가면 1200℃이상이 된다고 합니다. 공기의
움직임은 크게 둘로 나눌 수 있는데 상하로 움직이는 것을 `기류`라 하고 수 평으로
움직이는 것은 `바람`이라고 합니다. 그리고 공기가 매일 변하는 것을 `날씨`라 하며
수년 동안 날씨의 변화를 분석하여 바람의 방향·기온·강우량 등의 일정한 형 식을
파악한 것을 `기후`라고 합니다. 대개 뜨거운 공기는 위로 올라가고 차가운 공기
는 밑으로 가라앉는 것이 일반적입니다. 더운 지역인 적도지방의 뜨거운 공기는 하늘로
올라갑니다. 하늘로 올라간 뜨거운 공기는 차가워져서 지구의 추운 지역인 남극,
북극지방까지 수평으로 흘러가 다시 가라앉아 버립니다. 가라앉은 차가운 공기는
다시 지구표면을 따라 적도 지방쪽으로 흘러가서 뜨거운 공기가 되어 하늘로 올라갑니다.
한편 뜨거운 공기가 하늘로 올라가 차가워지면 그 안에 포함되어
있던 수증기가 비 나 눈으로 변해 지구표면에 내립니다. 따라서 적도지방이 다른
지역에 비해 강우량도 많고 습한 것입니다. 바람이 부는 방향은 지구의 자전작용에
의해서 난류와 한류의 흐름과 같이 북반구에서는 시계방향으로 남반구에서는 시계반대방향으로
불게 됩니다. 이러한 공기의 흐름은 지구 곳곳의 바람의 방향, 기온, 강우량 등 기후를
특징있게 해주며 생물과 인간의 생존에 커다란 영향을 미치고 있습니다.
지구의 변화
지구는 끊임없이 변화하고 있습니다. 남극대륙은 지구상에서 가장 추운 곳이지만,
이 얼음 대륙에서 화석 형태로 굳어 있는 열대림의 흔적을 발견했으며, 적도지방의
인도나 마다가스카르에서는 고대의 빙하 흔적을 발견하기도 하였습니다.
그리고 흥미있는 현상은 현재 각 대륙에 분포하는 생물들이 각각
특이한 양상을 보인다는 것입니다, 캥거루는 호주에만 살고 있는데 이는 호주대륙이
다른 대륙과 격리되어 있던 기간과 관계됩니다. 인도의 빙하 흔적이나 남극대륙의
열대림 화석, 캥거루 등은 지구의 지각층이 수천 번 변화되었다는 증거의 일부분입니다.
이것을 `판 구조의 운동`이라고 합니다. 지구는 6개의 큰 지각판과
몇 개의 작은 지 각판들로 되어 있습니다. 지각판은 움직이고 있습니다. 지각판은
지하의 약한 바위들 을 지표면으로 떠오르게 하기도 하고 대륙을 갈라놓아 바다를
넓히기도 합니다. 이러 한 움직임이 대륙도 만들고 산도 만들고 바다도 만듭니다.
지구에서 가장 높은 히말라야 산맥은 `인도-오세아니아 지각판`과 `유라시아 지각판`이
서로 충돌해서 솟아올라 생긴 것입니다. 각 지각판들의 충돌이나 움직임의 방향이
서로 상이하여 지진이 일어 나기도 하며 무서운 화산폭발이 생기기도 하는 것입니다.
2. 생태계의 구조와 기능
(1) 생태계의 개념과 특성
①생태계란?
생물이 살고 있는 모든 공간을 `생물권`이라고 말합니다. 현재
이 생물권에는 알려지지 않은 종(種)까지 포함하면 약 300만 종의 생물이 살고 있는
것으로 추정됩니다. 이처럼 많은 종의 생물들이 기후나 토양, 태양에너지 등의 주위
환경과 밀접한 관계를 맺고 끊임없는 상호작용과 역동성을 가지고 진화해 가는 것을
`생태계`라고 합니다. 우리가 흔히 '생태계의 파괴'라고 말하는 것은 외부원인에
의해 기존 생태계를 이루고 있는 구성요소들간에 형성하고 있던 조절기증에 심각한
변화가 일어나는 것
- 생물종으로 기록 종수 : 150 - 170만종
- 분포 : 한대 1-2%, 온대 13-24%, 열대 74-84%
- 열대우림 : 지구표면의 7%, 생물종수 과반수 정도
-생태계의 구성과 기능
생태계는 어느 한 지역(강, 산, 바다 등)의 작은 생태계부터 지구 전체의 생태계까지 다양하게 나눌 수 있습니다. 이 생태계 내에서 생물은 환경의
변화에 따라 생물의 종류가 달라 지기도 하고 또 그 양(量)이 달라지기도 합니다.
또한 생태계는 물·공기·에너지 등이 서로 관련된 물질과 순환하는 것처럼 생물군
내에서도 서로 먹고 먹히는 순환이 일어납니다.
생물 중에서 식물은 동물의 호흡에 필요한 산소를 만들어주고
동물들이 호흡할 때 내뿜는 탄산가스를 흡수합니다. 녹색식물은 태양으로부터 빛에너지를
이용하고, 공기로부터는 탄산가스를 그리고 토양으로부터는 물을 흡수하여 동물들의
호흡에 필요한 산소와 영양물질을 만들어 냅니다.
이 녹색식물을 초식동물들이 먹고 초식동물은 육식동물에게 먹혀
영양물질이 자연스럽게 흘러가게 됩니다. 동물의 배설물이나 사체는 부패균이나 미생물(곰팡이)에
의해 분해되어 흙으로 돌아갑니다. 따라서 물질의 순환이 이루어지는 것입니다.
또한 벼를 해치는 메뚜기는 개구리의 먹이가 되지만 개구리는
다시 뱀에게 잡아 먹힙니다. 그리고 뱀은 다시 독수리나 매에게 먹힙니다. 이렇듯
서로 먹고 먹히는 관계를 `먹이사슬` 이라고 합니다. 이러한 먹이사슬은 녹색식물에서
출발하여 커다란 육식동물에 이르기까지 비교적 구분이 되어 있으며 여러 종류의
생물이 다른 여러 종류의 생물에게 먹히면서 그 양(量)에 있어서는 먹는 쪽이 먹히는
쪽보다 줄어들어 피라미드형 구조로 균형을 이루고 있습니다. 생태계에서 주변환경은
매우 큰 영향을 미칩니다. 열대림은 적도지방의 따뜻하고 습한 기후에서만 잘 자라며
툰드라 지역에서만 볼 수 있는 식물은 극지방의 추운 기후에서만 잘 자랍니다. 선인장도
사막에서 더 잘 자랍니다. 이와 같이 주변환경에 따라 수많은 종의 생물은 특징적으로
분포하며 적정한 수를 유지하고 있습니다. 이런 모든 것을 생태계의 질서, 즉 자연의
질서
[참고자료]
환형동물 (環形動物)
물분류학상 환형동물문에 속하는 무척추동물의 총칭.
지렁이와 갯지렁이를 포함하는 동물군이며, 일반적으로 몸이 가늘고 긴 원통모양이다.
환형동물이라는 이름은 라틴어인 annulus(고리)에서 유래한다. 화석은 고생대 캄브리아기
이래로 알려져 있다.
주로 바다에서 살지만 민물, 육상의 흙 속 등에서도 살며, 헤엄치는 것, 부유하는
것, 석회질관을 만들어 바위 또는 다른 동식물에 고착하는 것, 다른 동물에 외부기생하는것등 다양하다.
간조선 부근에서부터 심해까지 분포한다.
세계적으로 1만 종 정도가 알려져 있으며 한국에서는 다모강(多毛綱)에 131종, 빈모강(貧毛綱)에
57종, 거머리강에 2종 등 모두 190종이 알려져 있다.
관목 식물(유채, 싸리, 메밀, 잡화등)과 목본 식물(아카시아, 밤나무, 피나무
등)
연체동물
동물계에서 절지동물문(節肢動物門) 다음으로 많은 종(種)을 포함하는 동물문이다.
현생종이 약 11만
2000종, 화석종(化石種)이 약 3만 5000종 있다.
연체동물문에 군부·뿔조개·달팽이·민달팽이·군수·조개·굴·오징어·문어·앵무조개등이
포함된다. 이 문에 속하는 동물은 체제와 크기 등이 다양한데, 80% 이상은 크기가
5cm 이내이다.
그러나 아주 큰 종도 있어서 대서양에 사는 대왕오징어(Architeuthis harveyi)는
촉완(觸腕)을 합친 전체 길이가 약 15m에 달한다.
또 조개류 중에도 인도·태평양의 산호초 속에 서식하는 대왕조개(Tridacnagigas)는
패각(貝殼)의 길이 약 1.5m, 무게 약 225 kg이다. 무척추동물 중에서 가장 느린 것과
가장 빠른 동물이 모두 이 문에 속하며, 가장 활동성이 있는 것도 연체동물 중에
있다. 초식성인 것과 육식성인 것, 수중의 찌꺼기를 걸러서
먹는 것 등이 있다
연ː체-동ː물 (軟體動物) (동물학·동물병) 동물계의 한 문(門).
뼈가 없고 부드러우며, 외투막에서 분비한 석회질의 껍질로 덮인 것이 많음. 대개
물 속에서 아가미로 호흡하며 삶. 달팽이·조개·문어 따위가 이에 속함.
원생-동ː물 (原生動物) (동물학·동물병) 동물계의 한 문(門).
몸이 단세포로 되어 있는 미소한 동물. 조직이나 기관이 없고, 편모·섬모·위족·식포·수축포·감각
등의 세포 기관을 갖추고 있음. 아메바·짚신벌레·유글레나·종벌레 따위가 이에
속함. ↔후생동물(後生動物).
종속 영양세균bacterial heterotroph
분해자decomposer : 효소를 분비하여 죽은 생물이나 노폐물 내의 유기물질을 분해,
분해 고정의 결과로 질산, 인산, 황산기와 같은 중요한 이온이 유리되어 다른 생물들이
이를 이용할 수 있음 → 진핵 또는 원핵 광 독릭영양생물의 대사와 생장에 중요
(2)생태계 의 구조
① 생태계 구성
구분 |
구성 요소군 |
자연생태계의 세부구성요소 |
비생물적 구성요소 |
물리.기후조건 |
온도,태양과의 조사,바람,파도,물의흐름,압력,탁도,토양입자 크기 |
무기물질 |
용존산소,수분,지형,지질,대기질,수질, |
|
유기물질 |
단백질, 탄수화물,핵산,지방질,부식질 등 |
|
생물적 구성요소 |
생산자 |
육상 초본류,목분류,수중조류,철세균,유황세균,수초 등 |
소비자 |
육상동물,곤충류,어류,연체동물,원생동물,환영동물,조류 등 |
|
분해자 |
종속 영양세균, 곰팡이 등 |
- 생태계 특성
* 수계 생태계 : 수온 변화 크지 않고 파도. 물 흐름 유
(생산자=수초.조류,소비자=어류.연체동물.원생동물.수서곤충,
분해자=종속
영양세균.곰팡이)
초지 생태계 : 태양 강열, 바람시
산소량 많고 수분 적다
(
생산자=초본류, 소비자=동물. 곤충류.토양 무척추동물, 분해자=곰팡이. 세균)
* 생태계 구성하는 세부 구성요소의 종류. 양. 강도는 시간변화
따라 일정치 않고 동적임
즉 시간 흐름에 따라 구성종. 양적변화는
상이, 생태계 기능 - 다소 변화는 자연적 현상
② 구성요소의 기능
- 비생물적 구성요소
= 생태계 구성하는 물질계 반응. 생체내부의 생화학
반응 속도는 물리적 요소의 영향
→요소의 강도, 대소에 따라 생장.
생존 저해조건도 됨
예] 온도 0。C,
물질계 반응 무,생물성장 정지
= 무기물질 : 지각 구성 암석에서 용출 - 수중. 대기
존재 - 일정량은 영양물질로 생물체
유기물질로
변화 - 유기물질 분해로 무기물질로 환원 - 원소상태 물질로 자연계 순환
= 유기물질 : 생체가 생산, 인간이 합성, 생물의
영양물질.무생물적 구성요소의 조절물질
생물
생장. 생존 저해 독성물질로 작용
예] 연못 부유물질
과다시-태양 조사량 감소로 수중 생산자의 생산 억제요인 작용
- 생물적 구성요소
= 생산자는 무기물질을 영양물질 이용, 태양에너지
조사로 유기물질 생산하여 증식,
산소 발생
= 생산 유기물질- 자신 물질대사 사용, 종속영양
생물체의 영양물질. 에너지원
= 생태계내 생산 속도와 분해 속도 비슷
= 소비자 : 생산자가 생산한 유기물질을 `인간을
포함한 동물은 그 유기물로 생명을
유지함
= 분해자 : 동식물의 사체나 배설물을 분해하는
미생물
-- 유기물질을 무기물질
전환- 생산자 영양물질로 재사용
-- 분해기능 - 자연생태계
물질순환 원동력
③ 생태계의 파괴: 외적 요인에 의한 환경 변화의 결과 기존 생태계의
구성 분자들 상호
형성하고 있던
조절
기능에 심각할 정도의 변화가 일어나 진화해 가는 계의 방향을
바꾸게 된 경우
(3) 구성요소간의 상호작용
① 비 생물적 구성요소간의 상호작용
- 작용의 형태는 다양
예) 태양빛 조사량 증가 - 온도상승-물질의
용출.소모량의 증가로 농도변화-수분증발량
의 증가로
수분함량감소
수중생태계의
탁도 증가- 태양빛 유입량 감소
② 비생물적 구성요소가 생물적 구성요소가 미치는
영향
-생태계에서 생물적 구성요소는 물리,화학적
각 구성요소의 특성에 따라 결정
-물질구성은 영양물질,저해물질로 작용-
물리. 기후조건은 생체 내 화학반응 속도를조절
- 생태계 제한인자: 부족, 과도로 생물체
생장,구성에 영향인자
예) 육상생태계: 동식물 생존에
물 절대 필요
지역에
따라 대개 부족
수계
생태계: 용존 산소의 함량, 빛의 유입량 부족 - 생물종의 생장량, 분포의 특성을
결정
③ 생물적 구성요소가 비생물적 구성요소에 미치는
영향
- 생물의 생장은 반대로 비생물적 구성요소
변화
- 생물 유기물 분해시 열량으로 주위온도
높임
- 바위 식물 뿌리- 바위 균열
- 숲속온도는 잔디 지역 보다 낮다.(유기물
분해시 생성 열량이 주위온도 높임)
④ 생물적 구성요소간의 상호작용
구 분 |
약한 종에 미치는 영향 |
|||
강한 종에 미치는 영 향 |
* * * |
- |
0 |
+ |
- |
경쟁 |
편해공생 |
기생 |
|
0 |
편해공생 |
중립 |
편리공생 |
|
+ |
포식 |
편리공생 |
상리공생, 원시협동 |
|
<두종 개체간의 상호작용을 분류한 행열표>
- 중립 = 각 개체군 사이에 아무 관계 무,[
0,0 ]
- 경쟁 = 서로 해를 입는다[ -.- ]( 상호억제경쟁형-가우스의
원리, 자원이용 경쟁형)
- 편해공생 = 한편은 해, 다른 편은 아무런 이해 무 [-.0
]
- 기생, 포식 = 한편은 이익, 다른 편은 해[ +.- ]
- 편리공생 = 한편은 이익, 다른 편은 해가 없다[ +.0 ]
- 상리공생 = 두 개체군 모두 이익, 서로 상호작용하지 않으면
생존불가 [+.+ ]
- 원시협동 = 상호작용을 안해도 되지만 상호작용을 하면 서로
이익 [+.+]
(4) 생태계의 기능
① 에너지의 흐름
- 생체량(현존량)- 계를 구성하는 생산자,소비자,분해자와
같은 생물체의 물질량
- 총1차
생산량 : 계내 유입된 태양에너지의 상당부분은 물리적 환경요소 형성 소요 - 5%
내외만 생산자의
생체증가분으로 고정
- 순1차생산량 : 총1차생산량 중 식물의 호흡에 이용되고 남는
에너지량
종속영양 생물체가 생존. 생활에 이용할 수 있는 에너지량
- 태양에너지의 전환량
태양이 내뿜는 에너지는 생물권에서는 없어서는 안 될 매우 중요한
요소입니다. 이 에너지는 우리에게 빛과 따뜻함, 식량, 물 등을 제공합니다. 매일
같이 태양은 바다, 호 수, 강, 식물의 잎, 토양에 있는 물을 수증기로 만들어 하늘로
올려 보냅니다. 그 수증기는 하늘 높이 올라가 차가워져서 구름이 됩니다. 그리고
구름은 비나 눈으로 내려 땅 위의 생물 생존가능.
녹색식물은 태양빛을 식량으로 바꾸는 놀라운 능력이 있습니다.
`엽록소`라는 색소 가 태양에너지를 받아 식물의 잎을 녹색으로 만들고 녹색 잎은
물과 공기에서 탄산가스를 받아 `글루코스(Glucose)`라는 영양분 생성. 이것은
식물을 자라게 하는데 주요한 에너지원이 되는 것입니다. 따라서 식물을 먹는 메뚜기,
젖소, 얼룩말 등은 물론이고 메뚜기를 먹는 새, 얼룩말을 먹는 사자, 젖소의 우유를
마시는 사람은 모두 태양에너지의 도움을 받는 것
= 태양에너지 전환량: 생태계 구성에
따라 상이
= 강어귀 산호초 1년 m2당 - 10,000 - 25,000KCAL
= 사막 1년 m2당 - 500KCAL(생산성이
낮고 생산자의 생체량이 적고 영양물질. 수분
부족이
제한요인으로
작용)
- 순군집 생산량 : 계에 생산된 에너지 중 종속 생물군에
의하여 사용되고 남은 량
- 먹이 연쇄망 = 먹이망
*순1차생산(1차영양단계)-2차영양단계(초식동물)-3차영양단계(육식동물)-4차영양단계
(육식동물)
→영양단계를 거치면서 소모 안되고,
호흡활동에 사용하지 않는 부분은
생체량으로 전환
(각 영양단계 거치면서
10%만 생체량으로 잔존, 90% 소모됨)
* 영양단계를 거치면서 생물체 크기 대형화,
생체량은 소량
= 영양단계 하위시 생체량은 많고,
개체의크기는 소형, 상대적 수는 많다.
( 1차 생산물=곡류이용시, 2차영양단계의 생물체
전환 이용보다 10배 인간 식량됨)
* 먹이연쇄 참여하는 영양단계 생물종 - 단순.
선형 구성- 쉽게 단절, 파괴
종이 그물망처럼 복잡형태 - 안정성 확보
에너지 및 물질순환
태양에너지 열 열 열
↓ ↑ ↑ ↑
↓ → 생산자 → 1차소비자 → 2차소비자
(녹색식물) → (초식동물) → (육식동물)
↑ ↘ ↘ (물질순환)↓ ↓ (에너지흐름) ↓↓
↑ ↘↘ ↓ ↓ ↓↓
토양중 ↘ ↘ ↓ ↓ ↓↓
수 중 ↘ ↘ ↓ ↓ ↓↓
← ←
대기중 ← 분해자(균류, 세균) ← ←
↓
열
보기> ↓ : 물질순환 ↓ : 에너지흐름)
[참고자료]
1. 에너지 흐름
① 빛 에너지(태양)→화학에너지(녹색식물의 광합성
작용)→생명체의 운동에너지
② 에너지의 흐름: 태양→식물→동물→미생물
③ 물질 생산
㈀ 순 생산량 = 총 생산량 - 호흡량
㈁ 생장량 = 총 생산량 -(호흡량 + 고사량
+ 피식량)
④ 영양 단계;생태계 내의 생물 군집에서 에너지가
먹이 연쇄를 따라 전달되는 단계
⑤ 생태
피라미드
- 개체수 피라미드, 생물량 피라미드,
에너지 피라미드(생태계 기능 파악)
※개체수 = 생물량(현존량) = 에너지
유동량 = 에너지 이용(보유)량 ⇔ 에너지 효율
- 개체수, 생체량,
에너지구조로 표시 방법, 생태계는 삼각형 구조
⑥ 에너지의 흐름
㈀ 에너지 유동량;영양 단계가 높아질수록
감소함
㈁ 에너지 효율;영양 단계가 높아질수록 증가함.
다음
영양단계의 에너지 량
· ∴( Ef ) = --------------------------×100
전
영양단계의 에너지 량
2. . 먹이 연쇄와 에너지 흐름
생물 군집 내의 개체군은 생활 양식에 따라 생산자, 소비자, 분해자로 구분된다.
생산자는 광합성 능력이 있는 녹색 식물과 기타 독립영양 생물이며, 소비자는 생산자가
합성한 유기물을 이용하는 동물이다. 소비자는 생산자를 직접 먹고 사는 1차 소비자,
1차소비자를 먹고 사는 2차 소비자, 2차 소비자를 먹는 3차 소비자 등이 있다. 분해자는
생산자나 소비자가 죽거나 몸의 일부가 떨어지면이를 간단한 물질로 분해하는 박테리아,
곰팡이 등의 미생물이 있다.
한편, 생물 군집을 구성하는 생물들 사이에는 먹고 먹히는 관계가 사슬처럼 이어지는데
이것을 먹이연쇄라고 하며, 이 때 포식자는 피식자의 천적이 된다. 보통 에너지의
흐름은 이 먹이 연쇄를 따라 이루어지게 된다. 그러나 한 종의 생물이 다른 한 종의
생물만을 먹는 직선적인 먹이 연쇄는 거의 볼 수 없고, 한 종이 여러 종을 먹음으로써
종과 횡으로 얽혀서 마치 그물처럼 연결되어 있는데, 이를 먹이 그물이라고 한다.
생물 군집을 구성하는 개체군에는 먹이 연쇄에 따른 각 단계와 생활공간을 차지하는
위치가 있는데, 이를 개체군의 생태적 지위라고 한다.
2 . 생태계 내에서 에너지 흐름의 방향성
일반적으로 모든 생물이 살아가는 데 필요한 에너지의 근원은 태양에너지이다. 태양에너지는
생산자의 광합성에 의해 화학에너지로 바뀌어 유기물속에 저장되며, 먹이 연쇄를
따라 고차 소비자로 이동하면서 소비자의 생명 활동에 쓰이게 된다. 또, 동물의 시체나
배설물 속에 포함된 화학 에너지는 분해자의 생활에 쓰이고, 나머지는 열로 방출된다.
생태계에서 에너지는 각 영양단계를 옮겨 갈 때마다 그 일부가 소비되고 나머지만
이동하게 된다. 이 때 어떤 영양 단계의 에너지량(E1)과 다음 단계의 영양 단계로
이동한 에너지량(E2)과의 비율을 에너지효율(E)이라고 한다.
E
= (E2/E1)*100 (%)
3 . 생태계의 평형
생태계를 조사하여 보면 일반적으로 그 안에서 생활하고 있는 생물 군집의 구성이나
개체수는 전체로서는 안정된 상태를 유지하는 경우가 많다. 이와 같은 상태는 먹이
그물의 평형이 그 기초를 이루고 있다. 예를 들어, 어떤 지역에 기온이나 강우량의
조건이 좋아져 어떤 식물 군락이 우거지면 그것을 먹는 몇 종류의 초식 동물의 수가
늘어나게 된다. 그러나 초식 동물이 늘어나면 먹이가 되는 식물의 부족으로 결국
초식 동물의 수는 감소된다. 또한, 어떤 개체군이라도 개체수가 증가하면 밀도가
높아져서 그 결과로 생활공간을 확보하기 위한 경쟁이 일어나 결국 개체수는 줄어든다.
이와같이 하나의 생태계 내에서 생물 군집의 종류나 그 개체수는 항상 일정한 수준을
유지하는 것이 보통인데, 이것을 생태계의 평형이라고 한다.
생태계의 평형 유지에는 한계가 있어서 이 한계를 넘는 요인이 작용하면 생태계의
평형이 깨어진다. 홍수, 산사태, 귀화 동물 등에 의해서 생태계의 평형이 깨어지는
경우도 있는데, 이들에 의한 생태계의 붕괴는 일시적인 것으로 대부분 얼마 지난
후에 다시 회복된다.
그러나 인간에 의한 파괴는 생태계를 황폐화시키고 회복 불능의 상태로 만든다. 특히
환경 오염에 의한 파괴는 생태계 평형에 심각한 문제를 일으키고 있으며, 나아가
인간 자신의 삶마저 위협받는 사태에 이르게 된다.
- 생물학적 농축
* 생물 농축 이란?
생물 농축을 한 마디로 말한다면 먹이 연쇄를 통해 상위 소비자로
갈수록 오염물질의 체내농축이 심해지는 현상이다.
모든 오염 물질이 농축되는 것은 아니고 자연상태에서 쉽게 분해되지
않는 중금속, 방사능 물질, 농약류 등이 체내에 농축된다. 이들 오염 물질들은 체내에
들어오면 분해되거나 배출되지 않고 체내에 남아있게 되고 일정 농도 이상이 되면
중독증을 일으키게 된다.
미국 롱아일렌드지방 늪지의 경우 DDT의 생물농축현상 측정 결과
일반 식물성 플랑크톤의 DDT 농도에 비해 최상위 소비자인 새의 경우 1800배 이상으로
농축된 것으로 알려지기도 했다.
- 새 (최상위) 75
ppm (1875배)
- 피라미 1
ppm (25배)
- 식물성 플랑크톤 0.04 ppm
[참고자료]
<인간에 의한 DDT 살포>
살포된 DDT는 강물에 용해되어 각종 호수로 유입되고 강물에서는
식물성 플랑크톤이 오염되고 이것을 먹이로 하는 작은 물고기와 큰 물고기 들이 차례로
농축되는데 결국 최종 소비자인 육식성 조류는 초기 강물에 용해된 농도의 약 50만배
이상으로 농축되는 것으로 밝혀졌습니다. 즉 먹이 연쇄의 단계가 높아 질수록 농축되는
농도가 급격히 높아짐을 알 수 있습니다. 이러한 과정에서 결국은 인간에게까지 그
피해가 올 수 있고 결국은 생태계의 큰 혼란을 일으킬 수도 있다.
초기 강물에 용해된 DDT의 농도에 대한 각 영양 단계별 농도를 그래프로 나타낸 것이다.
그래프에서 각 영양 단계별로 DDt의 농도는 급격히 증가하여 최종적으로는 약 50만배
까지 증가하는 것을 살펴볼 수 있다.
- 초기 강물의 농도 : 1
- 식물성 플랑크톤 : 80배
- 초 식 성 어류 : 4,000 배
- 육 식 성 어류 : 20,000배
- 육 식 성 조류 : 500,000배
생물 농축을 일으키는 물질은 크게 중금속류와 농약 물질이 있는데
이들은 지용성이 강해 우리 몸 속에 잘 녹을 수 있습니다. 각 물질 별로 어떤 피해가
있는지 살펴 보도록 하겠습니다. 중금속은 일반적으로 비중이 4.0 이상인 금속으로,
생물체로 들어가면 각종 생리적 장애를 일으키므로, 인간을 비롯한 모든 생물에게
매우 위험한 물질이다.
농약류는 인위적으로 합성된 유해 물질로 독성이 심해 아주 적은
양으로도 생물에게 치명적인 해를 끼친다. 농약류는 자연 환경에서는 잘 분해되지
않으므로 인간이나 가축에게 피해를 주고 생태계를 파괴한다
② 물질 순환
- 생물지구학적 순환
* 자연생태게 존재 30-40개 원소 - 생물의
생물체 원형질 구성 성분 필요하고 일부분은
생물체로 유입
* 유입물질 분해활동에 의해 다시 비생물적 환경계로 유리되
순환작용
- 기체형 : C(탄소), H(수소), N(질소). O(산소)
등
퇴적형 : P(인), CA(칼슘)
,FE(철), S(황) 등
- 생물체를 구성하는 화학 원소들은 화합물의
형태만 바뀔 뿐 수권, 기권, 생물권을 계속
순환하며 재이용
- 인간활동에 의해 영향을 받으며 균형이 깨뜨려지기 쉬움
- 물질순환
생태계에서 생물들 사이 .생물과 비생물과의 사이에 물질을 무한하게 이용하는 메커니즘을
체계화한 것.
생물에 필요한 모든 물질은 비생물 환경으로부터 생산자로 들어오고, 먹이연쇄를
통하여
소비자로 옮겨가며 마침내 분해자에 의하여 다시 생물 환경으로 되돌아간다.
즉, 생태계에서는 태양에너지를 화학에너지로 전환시켜 유기물이 생산 ·축적되고
이 유기물
은 소비 ·환원되어 지구생물화학적 물질순환이 이루어지는 것이다. 이
순환과정에서 무기물,
즉 탄소 ·질소 ·인 등을 생물계에 받아들여 유기물을 만드는
생산자로서의 식물류는 중요한 위치를 차지하고 있다. 또, 유기물의 소비자인 동물류는
균류의 활동을 돕고 있으며, 균류는 유기물을 무기물로 만들어 무기적 환경으로 되돌리는
환원자로서 중요하다.
생물권을 유지하고 있는 자구 자체에서도 지구화학적 물질순환이 이루어지고 있다.
다시 말하면, 각종 암석과 퇴적물은 생물의 작용으로 토양을 형성하고 다시 토양은
침식,붕괴하여 퇴적물이 되어 지구화학적 물질순환에 더해진다.

- 탄소의 순환 [ 교과서 그림1-1-9 참조]
* 산소원자를 포함하지 않는 탄화수소, 지방산(
C>5), 스테로이드,카로티노이드 등은
혐기성
분해가
어렵다.
- 탄소는 홑원소물질[單體]로서, 또는 탄산염·이산화탄소, 그리고
단백질 ·탄수화물 ·지질 등의 유기물, 그 밖의 여러 화합물로서 지구상에 존재하지만
이러한 탄소화합물은 공업이나 생물의 작용 등으로 그 형태가 변화되어 순환하고
있다. 이것을 탄소순환이라고 한다.
공기 중에는 이산화탄소가 약 0.03%(부피) 포함되어 있는데, 이 값은 증가와 감소가
평형을 이루고 있기 때문에 거의 일정하게 유지되고 있다. 독립영양(獨立營養) 생물인
녹색식물이나 일부세균등은 공기 중의 이산화탄소를 흡수하여 탄소동화작용에 의해서
유기물을 합성한다. 합성된 각종 유기물은 생물체를 구성하는 외에 생물체의 활동에너지원이
되거나, 대사의 중간체가 된다.
종속영양 생물은 공기 중의 이산화탄소를 동화할 수가 없기 때문에 유기물을 독립영양
생물에 의존하고 있다. 이와 같이 합성된 유기물 가운데 에너지원으로 쓰인 것은
생물체 내에서 대사되어 TCA회로를 거쳐 산화된 후 다시 이산화탄소가 되어 몸 밖으로
방출된다. 또 생물체를 구성하는 유기물은 생물이 죽은 후, 세균 등의 양분이 되어
호흡에 의해서 다시 이산화탄소로 방출된다.
생물에 의한 이산화탄소의 동화량과 동식물의 호흡에 의해서 배출되는 이산화탄소와
연료 등의 연소에 의해서 발생 ·방출되는 이산화탄소의 양을 합한 값은 거의
일치한다. 이것을 탄소평형
- 탄산염으로서 수성암 중에, 이산화탄소(탄산가스)로 대기 중
또는 천연수 중에 함유
- 인의 순환 [교과서 그림1--10 참조]
* 육수와 바다는 인 제한 상태 ,-> 조류
대발생
* 인회석 등의 암석, 토양 입자 -> 인산염
<-> 유기인산 화합물(핵산, 인지질)
*Ca3(PO4)2(뼈,인회석)를 용해성인산염으로
전환
:Pseudomonas,Aeromonas,Escherichia,Bacillus, Micrococcus
* 인산염은 호기성 상태에서 금속염(Al+3,
Fe+3, Ca+2)과 결합하여 침전된다.
* 호수등의 정체 수역에서 여름 성층이 나타나면
저질토는 혐기성으로 되며 금속염은
환원되어
용해성이 커지며 인산염이 재용해되어 나온다. 황환원이 활발한 상태에서는
철이온은
황화철로 전환되며 인산염을 용해되어 수층에 확산된다.
* 인부하, 내부 순환(내부 부하) ->
조류량 결정
인산 -> Silicic acid(규소산),
규조류
* 지각이 침식되어 인산염이 물에 녹으면
이것이 식물체에 흡수되며, 먹이 연쇄에 따라
상위
영양
단계로 옮겨지고 이들의 사체가 인산 생성균의 작용을 받으면 다시 인산염
으로 되어
식물체 흡수
* 인의 존재:클라크수(지각 내의
평균 함유량) 0.08로, 제11위의 풍부한 원소이다.
홑원소물질[單體]로는 자연계에서
발견되지 않으나, 화합물로는 널리 분포해있다.
즉, 인산염
광물로서 산출되고, 또 화산암에는 소량이, 바닷물 속에도 미량(微量)이
함유되어
있다. 생물과도 매우 밀접한
관계가 있는데 식물에는 0.2∼0.8% 함유되어
있다. 동물에는 뼈·이[齒]
등의 주요 성분이고, 또 피틴·인지질(燐脂質)·인단백질·
핵산(核酸) 등 각종의
중요한 유기화합물로서
체내에 함유되어 있다. 해조(海鳥)의
똥이 퇴적하여된 구아노에도
다량의
인산칼슘이 함유되어 있고 도깨비불은
인 이 발하는 빛이라고도 한다.
③ 항상성
- 항상성이란 : 생태학적 계가 변화에 저항하여
평형상태를 유지해 나가는 경향
- 구조적으로 파괴된 생태계에서는 불가능,
생물적, 비생물적 구성요소가 풍부, 평형상태에
있는 생태게 가능
예) * 한
종의 생산자 파괴- 광합성량 감소 -다른 생산자-광합성량
보충으로 광합성량
유지
* Fe2+이온량 감소 ← 저장소 용출---기존 순환량 유지
- 항상성의 능력 무한하지 않다는 인식 필요
*소량 유입 물질은 분해되어
제거 가능
*과다 유입 오염물질은
회복불가능 영역으로 이탈
④ 종의 다양성
- 다양성 증가 요인
* 개념:
풍부도= 존재하는 종수에 근거한 종의 밀도
균등도: 우점종의 정도와 종의
상대적 수도
예) 군락1 10개종
10개 출현 총100개
군락2
1개종 91개 출현, 9개종 1개출현
총 100개
군락1)
종의 다양성 높다 군락2 우점도 최대
우점도 최소 균등도
최소
균등도 최대
* 풍부도와 균등도 조화 필요
- 서식지 종의 증가와 생물종 구조 특성 변화
요인
* 생태계 내부적 요인
구성요소간의 상호작용
비생물적, 생물.비생물적, 생물.생물적 상호작용
* 생태계 외부적 요인
물질,에너지 생물종의
유입. 유출
- 생태계 상호작용 결과
* 환경구성요소의 다양, 시간경과에
따른 환경변화 않으면 온화한 조건으로 변화
- 생태게내의 생물종의 분포
* 환경변화에 따라 결정됨- 생물종이
다양, 우점도. 중요도가 감소방향 변화
* 비생물적환경요인이 강하게
작용하는 극지, 염수호, 오염하천- 개체수 많고 종의 수가
적은 생물상
구조
- 종의 다양성의 중요성
* 다양한 생물체 : 음식물, 의약품,산업용품
획득
양생생물-
단백질 공급원, 생물자원- 레크레이션, 관광자원
개도국- 의약품
80% 식물, 동물에서 획득
중국- 전통적
의약품 50여종 생물이 사용
미국- 약 처방
1/4 이상 식물 추출 성분 포함 , 3000여종이상을 미생물에서
획득
* 생물종 소멸과 심각성
지구상 생물종
1/4는 향후 20-30년간 심각한 멸종 위기
1600년이래
척추, 무척추동물,관속 식물 70여종 소멸
2000년말까지
생물종 전체의 1/10 , 2020년까지는 1/3 소멸전망
열대우림지역(지구전체
7%) 파괴로 생물종 5-15% 멸종 가능
1일 40-140여종
생물 멸종
* 생물종 감소 원인
서식지 유실.
변형(서식지 90% 감소면 종 수 50% 감소)
과도한 남획으로
서식지 파괴
농약 과다
사용, 대기오염, 생활하수
외래종 도입으로
서식지 환경 변형- 고유 동식물군 감소
@ 영국
템즈강 물고기 200여종, 한강 30여종
한강오염 주요인 98.4%가 생활하수
- 생태계 천이의 발달
* 천이란(succession)
개체군이 모여
군집-개체군은 여러면에서 상호작용하여 시간경과에 따라 군집으로
발전
군집의 변화는
질서 정연히 일어남
* 천이 단계
어떤 장소에서
이련의 발달 즉 변화과정이 일어나고 있는 군집
최종안정되고
성숙된 군집을 극상
천이단계
- 나지화 : 새표면
노출
-
이주 : 번식체 유입
-
정착 : 씨 발아, 모 자람
-
군체화 (개척종) ; 정착 후 군체화
-
집합 : 자손이 군체화, 새로운 종이 이주되어 개체군 수 증가
* 천이의
종류 및 발달
- 1차 천이
= 생물이 생존한 때가 없고 무기물이 주축이 된 비생물적
환경에서 출발하는 형태
(자가영양체의 천이, 무기환경에서
시작)
= 최근 노출된 암석, 모래사구,초기서식
불가능한 불모지,화산재 등
= 초기조류, 미생물 정착- 초지
- 관목 - 침엽수 - 활엽수 - 각종동물 자라 잡는 형태
(1000년정도
기간소요, 안정된 극상 군락 )
- 2차 천이
= 잘 발달된 군집에서 시작, 영양물질
풍부한 생존 위한 적지에서 출발하는 형태
= 버려진 농경지, 갈아 엎은 초원,
벌목된 심림, 새로 생긴 연못
= 미국 조지아주, 버려진 경작지
초기. 바랭이,
돼지풀(일년생 식물) - 2-3년 경과. 쑥 부랭이,미역취,쇠풀속(다년생
초본류)-관목,
소나무( 개활지 서식, 새.곤충류.작은 동물 소멸)
- 삼림 서식지로하는 동물종으로
변화 - 100년후 참나무, 활엽수 주축이된 극상군락
- 독립영양천이 : 비생물적 환경요소
중 물질적 구성요소가 무기질이 주축이된 상태에서
시작하는
형태
- 종속 영양천이 : 오염된 하천등과
같이 유기물질이 풍부한 생태계에서 출발한 형태
- 천이의 진행과정
* 생태게 내부에서
기인하는 자생적 요인과 외부에서 기인하는 타생적 요인에 의해
변화하는
비생물적,
생물적 구성요소의 계속적 상호작용에 의하여 진형됨
* 진형 방향성은
생태게에 따라 다르지 않고 일정한 질서가 있음
- 단극상설 : 어떤 지역에 하나의
극상군락
- 다극상설 : 여러개의 극상군락
* 진행과정상 특성
- 식물,동물,미생물의 종구성은
계속적으로 변함
- 다양성은 증가 경향
- 생물량 및 유기물의 현존량은
증가
- 순생산량은 감소, 호흡량은
증가
- 생물의 생활양식 , 생활사는
변화
- 물질순환은 페쇄적, 계내 유기물질
생산. 소비동일
[참고자료]
군집의 천이
천이: 시간에 따라 군집이 변하는 현상
극상: 천이의 마지막 단계
1) 천이의 종류
① 1차 천이
: 화산활동에 의해 생긴 용암대지와 같이 식물이 전혀 살지
못하는 곳에 개척자가 들어와
시작.
속도느림
2차 천이: 기존의 식물 군락이 산불 등에 의해
나지가 된 후 다시 시작.
속도 비교적 빠름.
② 수분의 유무에 따라
- 건성 천이: 나지 → 음수림
- 습성 천이: 호소에 퇴적물이 쌓여 육지화가 이뤄지면서
식물의 구성이 변해가는 것
2) 천이의 과정
나지: 개척자 출현-지의류: 유기물을 공급. 풍화작용을
통해 토양층을 형성
→ 선태류,
초본식물
→ 관목
→ 양수림:
소나무
→ 음수림:
극상(천이의 마지막 단계로 안정된 군락)
① 건성천이 과 정:나지→지의류(개척자)→선태류→초원→양수림→혼합림→음수림(극상)
②습성천이과정:빈영양호→식물성클랑크톤→부영양호→수생식물→습생식물→초원→
양수림
→음수림
⑤ 외부교란의 영향
- 자연상태의 발화, 화산, 침식의
형태
- 현 자연상태의 교란 : 주로
인류생활 = 동식물상의 제거, 훼손, 오염물질 유입,
지형의 변화 → 천이과정 앞 단계로
돌림, 1000년전 천이단계, 완전 나지의
1차 천이 형태
⑥ 생물종의 진화
- 종 분화 ; 한 생태계 존재하는
생물종은 비생물적 환경요인의 계속적 영향과 다른 생물
종의
상호작용에 의해 서서히 종의 형태적 기능상 특성변화
유전인자의 변화만이 가능
- 분화의 종류
* 이소적 종분화 : 지리적
격리
- 다윈의 핀치새 보고 : 갈라파고스
군도, 핀치새 - 이산되어 삶으로 격리 - 독특한 생활
환경에 생활
- 부리. 몸집 차이나는 다른종으로 분화
- 생존 위해 개체군 전체의 환경적응
필수- 유전적 변화 - 종국적으로 유전자 흐름단절
-다른종으로
발전
* 동소적 분화
- 한 장소 = 동일 개체군 - 정착,
번식, 수단의 제한된 전파, 무성생식, 포식같은 행 동 및
생식 방법상
차이 인해 유전적으로 격리
- 한 지역에서 상호 교배 방해전도로
충분한 유전자 차이들일 축적
- 인공선택 : 유전공학적 기법
도입 -산란, 생장력, 환경 저항성등 우량종, 변종 획득
유전공학
기법 도입의 유용한 결과 - 미생물에 의한 인슐린 생산
결과
검토 - 해충, 질서 파괴자로 작용 가능성 생각
- 공진화 : 둘. 그 이상의 생명체들이
밀접한 생태적 관계를 가지고 있으나 유전정보교환
없이 서로
주고 받는 자연선택 형태
둘 이상 종이 상호작용하여 일으나는 진화
예) 라벤,
1935년. 호랑나비 애벌레와 식물 관계, 개미와 아카시아
- 집단선택 : 공진화와 비슷하나
상호 의존적 관계로 발전
예)
소나무와 곰팡이
[참고자료]
1. 진화
가. 진화의 증거
1) 진화
① 생물이 오랜 세월에 걸쳐 환경에 적응하면서 몸의 구조나 형태가
조금씩 변해 새로운
종이 형성되는 현상
㉠ 진화 과정 : 간단한 몸의 구조 → 복잡하게, 하등 생물
→ 고등 생물
㉡ 진화의 경향:진화속도는 생물에 따라 다름. 종류가
많아짐. 관련없는것도 비슷하게 됨.
멸종되기도
함.
2) 화석상의 증거
① 화석
㉠ 과거에 살았던 생물의 유해나 흔적이 퇴적암으로 된
지층속에 보존된 것.
② 화석의 종류
㉠ 말의 화석
몸(작다 → 크다), 발가락의 수(4개
→ 1개), 어금니의 주름(적다 → 많다)
㉡ 시조새의 화석
조류의 특징과 파충류의 특징을 지님
조류 특징 : 부리, 깃털, 날개
파충류 특징 : 부리에 이, 긴
꼬리뼈, 날개에 발톱
㉢ 코끼리의 화석
몸이 커졌고, 상아와 코가
길어졌다

3) 발생학상의 증거
① 배의 유사성
㉠ 척추동물은 배발생 초기의 모습이 서로 비슷
아가미 구멍
꼬리
포유류의 배발생 초기 심장 - 1심방1심실
㉡ 의미 : 여러 종류의 척추동물은 공통의 조상으로부터
진화
② 발생 반복설 (헤켈이 주장)
㉠ 생물은 개체 발생 과정에 그 생물이 과거에서 현재까지
진화되어 온 순서를 되풀이

4) 해부학상의 증거
① 상동 기관
㉠ 겉모양과 기능은 다르지만 근본 구조가 같은 기관
㉡ 개구리의 앞다리, 돌고래의 가슴 지느러미, 닭의 날개, 사람의 팔 등
㉢
의미 : 비교한 생물은 공통 조상으로부터 각기 다른 환경에 적응하며 생활하는
과정중
다르게
변함.
② 상사 기관
㉠ 겉모양과 기능은 비슷하지만 발생의 근원이 다른 기관
㉡ 새의 날개(앞다리의 변태)와 곤충의 날개(피부의 변태)
㉢
의미 : 발생근원이 다르더라도 같은 환경에 적응하면 겉모양과 기능이 비슷해짐.


5) 분포상의 증거
① 다른 지역에서는 볼 수 없는 독특한 생물이 특정지역에서만
사는 경우로, 이는 과거에
같은
종이었던 생물이 지리적
격리로 분리되어 각기 다른 방향으로 진화했을 것으로
추정됨.
② 예 : 오스트레일리아의
캥거루, 오리너구리 등
6) 분류상의 증거
① 생물중에는 두 종의 특징을 모두 가진 것이 있는데 이는 한 종에서
다른 종들로 진화중
이거나 두 종류의 생물이
공통의 조상에서 진화했을 것으로 추정됨.
② 오리너구리 - 조류와 포유류의 중간
③ 유글레나 - 식물과 동물의 중간
④ 시조새 - 파충류와 조류의 중간
나. 진화설
1) 용불 용설
① 주장 학자 : 라마르크
② 내용
㉠ 동물의 기관은 사용할수록 발달하고 사용하지
않는 기관은 점점 퇴화되며, 그것도
유전된다.
③ 단점 : 개체 변이는 유전되지 않는다.
2) 자연 선택설
① 주장 학자 : 다윈
② 내용
㉠ 과잉생산 → 변이 → 생존경쟁 → 적자생존 → 자연선택
③ 자연 선택설의 예
: 공업 암화 현상 - 공업지대에서는 흰나방수가 줄고 검은 나방수
가 증가
④ 비판 : 변이의 결과 획득형질이 유전된다고 하였으나 유전되지 않음

3) 돌연 변이설
① 주장 학자 : 드 브리스
② 내용
㉠ 돌연 변이 → 돌연 변이 개체 중에서 적자생존 → 새로운 종
③ 돌연 변이의 예 : 왕달맞이꽃, 초파리 눈색깔, 초파리 날개 모양
④ 비판 : 돌연 변이는
생존에 불리한 방향으로 일어남. 그러나 돌연 변이는 자연계에서
끓임 없이
일어나기 때문에 일부는 인정됨.
4) 격리설
① 주장 : 로마네스, 바그너 등
② 내용
㉠ 지리적 격리 → 변이의 발생 → 상호 생식적으로 불가능함 → 새로운 종
③ 격리설의 예 : 갈라파고스 군도의 멧새. 오스트레일리아의 캥거루, 오리너구리
④ 비판 : 특정지역에서 서식하는 생물만 설명 가능하고 일반적이지 못함
5) 현대의 진화설
① 내용 : 돌연 변이 → 유전자 풀의 변화 → 자연선택 → 격리 → 새로운 종
※ 어느 한 진화설로
모든 진화 설명 불가능, 자연선택, 돌연 변이, 격리 등을 종합하여
설명함.
② 생물의 진화를 한 이론으로 설명하기 어려운 까닭
㉠ 생물의 진화는 행동, 기능, 형태적으로 다양하게 일어남
㉡
생물의 진화는 상당히 오랜 기간동안 서서히 일어나 관찰이 불가능
* 종분화 메카니즘
(1) 이지역성allopatry과 종분화
이지역성 : 지리적으로 다른 지역에 개체군이 분포하는 것
이지역성 종분화allopatric speciation : 한 개체군에 속했던 일부 그룹이 지리적
격리 후에
새로운 종을 형성하게 되는 것
한 종의 개체군이 격리될 수 있는 주요 방법
① 개체들이 살만한 새로운 장소를 찾아 옮겨 가는 것 ex) 갈라파고스 섬의
새
② 느린 지질학적 변화과정을 통해 발생 → 대륙이동continental drift
(2) 근지역성parapatry과 종분화
근지역성 : 개체군이 서로 인접해 있거나 서로 직면해 있는 것
개체군들 사이에 뚜렷한 경계선이 있다는 것을 의미
생물들은 경계선을 존중하지 않기 때문에 자연계에서는 근지역성 개체군이 거의 없고,
근지
역성적 개체군에서는 새로운 종이 형성되는 근지역성 종분화 parapatric speciation가
일어
나기 어렵다.
(3) 동지역성과 종분화
- 동지역성 : 개체군이 같은 지역에 사는 것
- 동지역성 종분화sympatric speciation : 같은 장소에 존재하는 개체군에서의
종분화
ex) 식물
① 식물의 동지역성 종분화 : 잡종 형성과 배수성polyploidy을 통해 주로 일어남
잡종형성 : 동물의 잡종은 대개 노새와 같이 불임성임(이유는 감수분열 전기I에서
말과
당나귀의 염색체가 너무 달라서 접합이 일어나지 않아 세포분열 말기에 염색체가
무작위로
분리되어 비정상적인 배우자가 형성되기 때문임)
잡종식물에는 불임성이 되지 않는 이유 - 외형적으로 매우 다르게 보이더라도 유전적으로는
비슷하여 잡종들도 정상적이거나 정상에 가까운 감수분열 을 할 수 있기 때문
배수성polyploidy : 2n의 염색체가 세포분열 준비기에 두 배로 증가하여 사배체가
되는현상
동질사배체autotetraploid - 정상적 이배체 식물에 사배성이 나타날 때 이 사배체
조직을
일컫는 말. 대체로 불임성
이질사배체allotetraploid - 잡종식물이 자발적으로 사배체화되어 완전한 이배체
염색체
한 벌이 존재할 수 있는 사배체 모든 염색체가 상동 염색체와 짝을 이루어 감수분열이
정상적으로 진행된다
이질사배체 식물은 자신들끼리만 생식할 수 있다(반수체 종과 교배하면 생식력이
없는
삼배체triploid 종자 형성)
② 동물의 동지역성 종분화
식물에서 보다는 훨씬 드물며, 동물에는 배수성이 관여하지 않는다(많은 동물에는
다른
성염색체와 정확하게 짝을 이룰때만 기능하는 성염색체가 있기 때문)
ex) 1. 날지 못하는 메뚜기 - 화이트M. J. D. White
2. 북아메리카 산사나무hawthorn 해충인 파리maggot fly - 파리들이 분화하여 한
종류는
산사나무를 감염시키고 다른 종류는 사과나무를 더 잘 감염시킴
(두 종은 교배할 수 있기 때문에 종분화가 완전하게 일어난 것은 아니지만 여러 면에서
서로 다름)
- 먹이사슬
① 생태계 내에서 먹고 먹히는 관계
② 영양단계가 하부일수록 전체 생물량이 많아지고,
상부로 갈수록 생물량이 감속
③ 먹이그물 : 초식먹이사슬, 용존유기물-미생물
먹이사슬, 배설물 먹이사슬
- 생태적 지위
① 생물이 차지하는 서식 공간 및 먹이 사슬의
위치
② 고정되어 있는 것이 아니라 주변환경에
따라 변함
- 경쟁과 공생
① 경쟁 : 생물종의 생태적 지위가 유사할
경우 나타남
② 공생 : 어느 종에게도 불리한 환경 조건하에서
나타남
③ 생태계의 항상성 : 다양한 상호 관계 속에서
일정한 규모와 수준을 유지하려는 현상
- 천이와 극상
① 천이:물질과 에너지의 출입이 평형을 이루고자하는 방향으로 진행되는 생태학적현상
② 극상 : 천이의 마지막 단계(극상림: 안정된
숲)
<형성 평가>
문제1) 어떤 생태계에서 물질이나 에너지의 유입량이 유출량 보다 많아지면 그 생태계는
( ) 가 진행되고 있다고
한다.
문제2) 생태계의 3대 구성원으로는 생산자, 소비자, 분해자의
상호 유기적인 관계에 의하여
생태계의 ( )이
이루어지고 있다고 한다.
문제3) 먹이그물은 초식 먹이사슬, 용존 유기물-미생물 먹이사슬,
( )먹이사슬로 복잡
하게 얽혀있다.
2장 인간생활과 환경
1. 환경과 인류의 상호작용
(1) 인간 삶과 환경
1) 역사적 고찰
① 수렵사회 - 인류출현부터 지구환경에 큰 영향
- 농경사회 - 생태계 구성이 아니라
영향을 미치는 존재로 변화
- 산업사회로 발달 - 물의 흐름
변경, 공장설립,= 이질적 환경조성
- 인구증가가 치명적인 환경영향
- 인구의 도시 집중 가속화
- 생산성 증대
- 이동수단의 발달로 원자재,
에너지 수요 증대
② 폭발적인 인구 증가와 함께 자연에 대한
심각한 변화 초래
2) 인간과 토지
① 토지는 인간을 포함한 생물체의 생활과 생산의 기반이 되는
서식처
② 인류가 토지를 집약적이고 지속적 과도 이용(도시의
사막화,토지의 생산력저하)
③ 토지는 무한한 자원이 아니라 한정된 공간(미래를 위한 지속
가능한 이용을 추구)
3) 인간과 물
① 한 사람이 하루에 사용하는 물의 양(평균 700L)
② 하루 사용량 중 3/4은 낭비하고 있어 생활 양식의 전환이 필요함
4) 인간과 기후
① 기후는 인간의 생활 양식과 농업 등에 큰 영향을 줌
② 급격한 온도변화는 생태계 교란의 원인이 됨
<형성 평가>
문제1) 사람이 하루에 사용하는 물의 양 중 ( )은 낭비하고 있어 생활 양식의 전환이
요구됨
문제2) 기후 변동이 발생한다면 모든 생활 양식과 농업은 크게 변화하게 되며, 급격한
기후
변화는
생태계 ( )의 원인이 된다.
[참고자료]
인간활동과 환경
우리 인류는 지구상에 출현하는 순간부터 지구환경에
크고 작은 영향을 끼치며 살아왔습니다. 특히 인간이 다른 생태계의 생물들과는 다르게
농경생활을 시작한 이후로는 생태계의 한구성원으로서가 아니라 생태계에 큰 영향을
끼치는 존재로 변했으며, 단순한 농경생활에서 발전하여 물의 흐름을 바꾸고, 길을
깎고, 공장을 세우는 등의 활동으로 다른 생물들에게는 이질적인 생활환경을 만들기도
했습니다. 특히 산업사회의 발달과 폭발적인 인구증가는
보다 폭넓고, 치명적인 환경영향을 야기했는데, 공업의 발달은 인구의 도시집중을
가속화시켰고, 생산성의 증대와 이동수단의 발달은 원자재와 에너지의 수요를 크게
증가시켰습니다.
인간과 토지
토지는 우리 인류를 포함한 모든 생물체의 생활과 생산의 기반이 되는 요소입니다.
인류가 토지를 농경지 개발과 자원채취, 도시건설 등을 위해 집약적이고
지속적으로 이용함으로써 토지의 본래 기능이 매우 쇠퇴되어 가고 있습니다. 그 결과
인구가 밀집되어 있는 도시에서는 녹지의 부족과 콘크리트나 화학물질 재료의 무분별한
사용 등으로 사막화가 초래되고 있으며, 농촌지역에서는 생산성의 증대를 위해 다량의
화학비료와 농약의 남발로 토지의 생산력이 점차 저하되고 있습니다.
이와 같은 토지의 생태적 기능 저하는, 결국 우리 인류의 생존기반을
근본적으로 위협하고 있습니다. 이제 토지는 인간만을 위한 무한한 자원이 아니라
한정된 자원임을 인식하고 토지의 적절한 이용, 즉 미래를 위한 지속 가능한 토지개발
계획을 추구해야 할 것입니다.
인간과 물
인간이 가장 많이 이용하는 자연자원은 물입니다. 산업사회의 발달로 상수도가 도입된
이래 물을 편리하게 이용할 수 있었음과 동시에 1인당 물의 소비량은 늘어만 가고
있으며, 인구가 많은 도시지역에서의 물의 수요량은 늘어만 가고 그만큼 깨끗한 물의
공급은 점점 어렵게 됩니다. 특히 공장, 수력발전, 관개시설,
레져시설 등에서 대량의 물을 필요로 하는 등 우리 인류의 물 사용량은 점점 증가하여
물 자원의 고갈을 예고하고 있습니다. 한정된 물 자원에
대한 현명한 이용을 위해 국민 각자의 환경친화적 생활방식에 주의를 기울여야 되겠습니다.
인간과 기후
인류가 살아가는데 필수 요소인 의식주와 관련된 생활양식이나 농업 등은 기후와
매우 밀접한 관계를 가지고 있습니다. 우리나라의 온돌방과
같은 난방구조나 이모작의 논농사 등은 무더운 여름과 한랭한 겨울의 뚜렷한 사계절이
있는 온대기후에 매우 적합한 것이며, 습기가 매우 많고 연중 무더운 날씨의 열대지방에서는
높은 곳이나 물위에 집을 짓는 것이 그러한 기후적 특성에 맞게 적응·발전해 온
것입니다. 그러므로 갑작스런 기후의 변화가 생긴다면
모든 생활양식과 농업방식 등에 큰 변화가 생길 것입니다. 더욱이 급격한 기후변화는
생태계의 교란이나 우리가 겪었던 기상이변에 따른 자연재해 등이 증가할 것입니다.
인간과 생태계
인류의 모든 활동은 필연적으로 다른 생물군의 변화를 초래하게 됩니다. 이런 영향을
주는 활동은 활동이 직접 일어난 장소뿐만 아니라 상당히 멀리 떨어진 곳의 생태
계에도 영향을 미치기도 합니다. 예를 들어 부주의하게
건설되는 댐이나 공장 등은 그 지역 생태계에 큰 영향을 끼치게 되어 그 지역의 생태계
파괴와 생물 다양성의 변화를 가져오게 됩니다. 이러한
생태계의 파괴와 생물 다양성의 변화는 생물의 과잉 살상과 남용, 오염과 교란, 도입종에
의해서도 일어나지만, 역시 가장 큰 위협은 끊임없이 증가하고 있는 과도한 토지개발과
이용은 인간이 거주하지 않았던 지역에 남아 있는 자연지를 훼손시키고 있다.
자연지의 훼손은 절멸 위기종, 취약종, 희귀종 등이 증가하고
있다. 이와 같은 인간 활동은 생물군 주변의 물리적 환경변화를 초래하고, 그 결과
많은 생물들이 단시간 내에 사멸
(2) 인간에 의한 환경의 변화
1) 수권의 변화
① 도시화에 따른 지하수의 과도한 개발-바닷물의 침투
② 관개사업-토양염화초래
③ 삼림의 훼손-홍수피해, 수자원의 유실
④ 적조현상-바다에 흘러든 각종 중금속과 합성 화학 물질로 과도한
양의 영양물질이
생 겨 적색을
띄는 현상
2) 지권의 변화
① 무차별한 삼림파괴
② 경작지의 부적절한 관리 및 과도한 방목
③ 건조한 지역의 토질 저하는 사막화 초래
(토질 저하의 근본 원인 : 과도한 방목,
삼림황폐 , 경작, 지나친 개발, 산업활동)
3) 기권의 변화
① 산업혁명이후 화석연료의 사용 급증(대기 중 이산화탄소의 양이 급증-
매년 0.5%증가)
② 2075년에 지구의 표면온도 1.5∼4.5℃정도 상승할 것 예측
③ 오존층(태양광선 중 생물에 해로운 자외선의 대부분 흡수)파괴-염화불화탄소
4) 생물권의 변화
① 생물 다양성의 변화 : 삼림파괴로 인한 녹색식물의 감소, 지구 온난화
현상, 생물서식처
훼손
② 생물 다양성 변화 원인- 과도한 토지 개발과 이용,
생물의 과잉 살상과 남용, 오염과
교란,도입종
③ 멸종 위기종, 취약종, 감소 추세종이 증가
5) 자연과 인간의 공생 관계 붕괴
① 사람들 이산화탄소 발생 - 식물과 플랑크톤 광합성 작용에 이용 -
광합성으로 생산된
유기물과 산소는 식량과
사람들의 생활의 기반형성
② 과도한 인구 증가와 도시화, 산업화로 자연과 인간의 공생관계가
붕괴
③ 생태계에 존재하는 생물상과 물질유형의 변형초래
<형성 평가>
문제1) 자연 지역의 훼손에 의해 멸종 위기종, ( ), 감소
추세종이 증가하고 있다.
문제2) 지구의 보호막이며 수호자인 오존층 파괴의 대표적인 물질은?
2.환경관의 변화
1) 환경관 : 환경과 인간과의 관계를 어떻게 볼 것인가 하는 물음에 대한 견해
또는 관점
2) 서양의 환경관
① 고대 그리스의 자연 철학에 그 바탕을 둠
② 자연을 완벽한 조화와 균형을 이루고 있는 합리적인 실체로 인식하고
신과 동일시
③ 과학혁명- 기계론적 환경관 (인간을 위해 자연은 무한히 이용될 수
있는 것)
3) 동양의 환경관
① 전체론적 환경관- 자연과 인간이 서로 유기적으로 관계를 지니고
있다고 봄
② 자연의 이치를 깨닫는 것이 곧 삶의 이치를 깨닫는 것
③ 대부분의 동양지역 - 전통적인 환경관을 무시한 채 과학기술 발전의
가속화로 환경문제
에 직면
4) 다양한 환경관
① 기술지향주의 - 기술로써 환경문제를 해결
② 생태 지향주의 - 새로운 사상과 체제의 필요성 주장
③ 새로운 환경과 대두- 전체론적 동양 사상을 바탕으로 한 환경관
형성 평가>
문제1) 고대 그리스의 자연철학에 바탕을 둔 환경관으로 인간을 위해 자연은 무한히
이용될
수 있다고
보는 과학혁명 이후 기계론적 환경관이라고도 일컫는 환경관은?
문제2) 자연과 인간이 서로 유기적인 관계를 지니고 있다고 보는 자연의 이치를 깨닫는
것이
곧 삶의 이치를
깨닫는 것이라는 환경관은?
[참고 자료 ]
@환경관의 4가지 유형
1. 환경 결정론적 사고 (environmentally deterministic perspective)
1900년대 초기 이후 널리 퍼진 사고로서 인간의 생활 양식이 근본적으로 자연 환경의
지배를받는다는 것이다. 즉 인류 사회의 발전과 진화에 있어서 기후 조건이 양호한
곳에서는 고도의 문화 수준에 도달할 수 있다는 등의 주장으로서, 인간을 비롯한
모든 생물은 환경의 영향을 절대적으로 받는다는 것이다. 이러한 사고는 인간의 기능과
능력에 비해 인간 이외의 생태계의 영향을 강조함
2. 목적론적 사고 (teleological perspective)
인간이 자연의 우위에 있으며 따라서 인간이 자연을 통제할 수 있는 능력을 가지고
있다고 믿는 사고이다. 이 사고는 신의 뜻에 다라 인간
주위의 모든 자연이 인간을 위해 존재한다는 기독교적 사고와 통하는 바가 많다.
이는 자연을 경시하고 환경 문제를 일으킬 가능성이 높은 사고이다.
3. 경제 결정론적 사고 (economic deterministic perspective)
인간과 자연과의 관계는 근본적으로 경제 원칙에 의해서 결정된다는 사고이다. 따라서
경제와 과학이 발전함에 따라 인간이 자연 요소를 효과적으로 통제하기가 쉬워진다고
믿으며, 인간은 계속해서 자연 환경이 여러 가지 요소를 좀더 넓게 통제할 수 있어야
한다는 주장이다. 그러나 인간과 자연과의 관계에서 인간 사회의 전통이나 습관,
인간 대 인간의 관계 등 경제와 관련이 없는 많은 요소들이 크게 작용하고 있는 것을
부정할 수 없으므로 이 이론으로 인간 대 자연의 모든 관계가 설명되기는 어렵다.
경제 결정론적 사고는 인간의 경제 능력을 과신한 나머지 임의나 부주의로 환경 문제를
일으킬 수 있는 가능성이 높고 특히 시장 경제 체제하에서는 이러한 환경 문제의
발생 가능성이 대단히 높아질 것이다.
4. 생태론적 사고 (ecological perspective)
인간이 자연의 한 구성요소이므로 인간과 자연 환경과의 관계는 공생적이어야 하며
착취적이거나 억압적인 것이 아니라는 주장이다. 따라서 인간은
지구를 보호하고 생태적인 원칙에 입각하여 적절한 환경
관리 전략을 세워 나가야 한다는 것이다. 이러한 사고는 환경과 인간의 관계를 대등하게
보는 관점으로서, 1970년대 이후에 많은 지지를 얻고 있다. 이상에서 살펴본 여러
가지 사고는 시기와 장소에 따라 나름대로의 타당성을 갖는다. 그러나 현재는 인간과
자연과의 관계를 공생의 관계로 보는 관점이 환경 문제의 발생을 최대한 억제할 수
있는 가장 건전한 환경관으로 여겨진다.
@ 바람직한 환경관@@
인간과 자연이 서로 공생관계로써, 조화롭게 유지, 발전되도록 노력하는 것이 전체
생태계의 안정성과 모호함과 다양성을 보존하는 길
3. 환경 문제의 발생
(1) 환경 문제의 해석
1) 열역학적 관점
① 물질 및 에너지 보존 법칙-물질과 에너지는 어떠한 경우에도 창조되거나
소멸되지 않음
② 에너지 손실 법칙 - 에너지 전환 과정에서 보다 쓸모 없는 형태의
에너지로 변화함 →
엔트로피 법칙
※ 결국 인류가 환경 문제를 극복하기 위해서는 물질의 재활용과
에너지의 효율적 이용이
반드시 필요
2) 경제적 관점
① 환경은 하나의 재화이지만 개인이 소유할 수 없으며 모든 사람들이
평등하게 이용할 수
있는 공공재.
② 환경 문제 - 환경이라는 공공재가 인간에 의한 직 간접적 영향으로
재화로서 그 기 능을
다 못하는 현상
③ 사회적 비용 - 환경의 기능을 복구하기 위해서 필요한 대가
※ 환경문제는 사회적 비용을 적절한 형태와 방법으로 경제주체에게
부과함으로써 해결
가능하다고
봄
3) 사회학적 관점
① 환경 문제의 원인을 사회 체제에서 찾으며 문제의 해결도 사회 체제의
변화를 통해서
이루려고
함
② 지나치게 낭비하는 생산 체계로 환경 문제 발생 - 소비재보다 생산재를
위한 생산에
많은 자원 소비
※ 소비수준을 점차 검소하게 바꾸는 일이 한정된 지구 자원을
위해 바람직함
4) 윤리적 관점
※ 환경 윤리 - 자연의 모든 것들, 즉 동물, 식물, 미생물도 나름대로
존중되어야 할 생명
윤리가 있음
인정하고
그들과 조화를 이루며 살아가는 방향으로 인류의
발전을 추구해야 함.
<형성 평가>
문제1) 환경문제의 원인을 사회체제에서 찾아 문제의 해결도 사회 체제의 변화를
통해서
이루려고하는
관점은?
문제2) 모든 살아있는 생물은 나름대로 존중되어야 할 생명윤리가 있음을 인정하고
그들과
의 조화를
이루며 살아가야 한다는 관점은?
(2) 인간 활동과 환경 변화
1) 경제 성장과 환경 변화
① 경제 성장과 환경의 질은 동시에 추구될 수 없다.
② 성장의 한계 - 지금과 같은 경제 성장이 계속된다면 100년 이내에
자원 고갈과 환경
오염으로 지구는
성장의
한계에 봉착할 것이며 쾌적한 환경을 위해서는 경제성장의
속 도를 둔화시켜야 한다는
주장
※ 1992년 환경 개발 회의(리우데자네이루)에서 환경적으로 건전하고
지속가능한 개발이
라는개념 정립
2) 인구 증가와 환경 변화
① 1850년의 세계 인구는 10억, 1960년에는 30억, 1987년 50억으로 증가
2050년에는
100억을 초과할 것으로 전망 - 인구 증가에
따라 지구 환경이 악화되고 있음.
② 환경오염은 단순히 인구 크기만이 아닌 1인당 자원 사용량과 자원
사용법에 따른 오염
발생량에
의해 결정
※ 환경 보전을 위해 적절한 인구를 유지하고 자원 사용량을 줄이고
자원 사용에 따른 오염
부하를 줄여야
함
3) 지역 개발과 환경
※ 환경 영향 평가제도 - 지역 개발에 따른 환경 문제의 해결을 위해
장기적인 안목이 필요
하며 지역의 자연 환경과
조화를 이루도록 환경 영향 평가 제도가 효율적성립
환경오염(환경영향) = 인구크기 × 1인당 자원사용량(kg/1명)
× 오염량(오염도/kg)
4) 도시 발달과 환경 변화
① 도시는 인류가 창조한 가장 위대한 작품인 동시에 가장 문제가 많은
장소임
② 도시에서의 대량 생산과 에너지 소비량의 증가로 도시 내 폐기물
오염 등의 환경 오염을
유발하고 있 음 - 녹지는
부족하고 콘크리트와 아스팔트로 덮인 도시의 구조물로
도시 내 기온을
상승시키고 있음(열섬 효과)
③ 종속 영양체인 도시 내 환경 오염의 해결은 정부와 민간 모두가 함께
소비 수준을 조정
하고 환경에 대한 인식을
전환하는 것을 통해 이룰 수 있음(생태 도시의 건설 등)
※ 도시의 환경문제를 해결하기 위해 정부의 노력과 함께
시민들의 소비 수준을 지금까지
의 방향보다는 다른 방향으로 바꾸어야 한다.
5) 과학 기술과 환경 변화 - 과학 기술을 통해 해로운 물질이 개발되지만
과학 기술을 통해
자원이 보존되고 해로운 물질도
정화됨.
※ 과학 기술의 사용으로 일어날 수 있는 환경 영향에
대하여 고려하는 자세가 필요함.
6) 종합적 접근 - 다양한 원인에 의해 발생되는 환경 문제의 해결은
한 가지 기술이나 학문
으로써 해결되지 않고
종합 과학적인 그리고 학제간의 접근을 통해 가능
할 수 있을 것이다.
(3) 지구환경문제
1) 오존층의 파괴 :
- 오존층 1% 감소시 유해광선 유입 2% 증가, 피부암 4 -
6% 증가
- 프레온 가스(냉장고 냉매제. 분무제. 발포제)로 파괴
- 1987년 몬트리올 의정서 채택 - 프레온 생산 점진적 감소
의결
2) 지구 온난화 :
- 지구에너지의 유입, 유출 평행 파괴가 원인 - 지구 표면
온도 상승
- CO2, CH4, CFCs, N2O, O3 등 외계 방사되는 열에너지
흡수
- 지구온도 1.5 - 3.5°C상승시 - 남. 북극 빙하 녹아 해수면
20 - 110Cm 상승
→ 농경지, 도로, 항만, 주택지
침수 예상
- 1989년 대기오염과 기후변동에 대한 환경장관회의 개최
- 석유, 석탄 등 탄소화합물
연소 규제
협의
3) 산성비
- 석유, 석탄 연소시 발생하는 NOx, SOx 등 이 원인물질
- 대기 중 수분과 결합 - H2SO4,
HNO3 등과 같은 산 형성
- 토양황폐로 생태계 파괴, 산림 파괴, 호수 어류
멸종, 대리석 문화유산 변질
4) 열대림 감소
- 중남미. 아프리카, 동남아 지역 - 삼림면적 44%,
식물 현존량 50%, 유전적 가치
생물종 50%이상
지구상 CO2. O3 평행의 70% 이상
기능 → 경제적 이유, 식량생산
증가 위해 삼림 과도 벌채
→ 산소 생산과 이산화탄소
균형 파괴, 생물자원 손실
5) 사막화 현상의 발생
- 택지, 농경지 개발을 위해 지나친 방목. 화목 채취
→ 초지. 관목 제거로 수분
증발량 증가 - 강우시 수분 함유량 감소, 토양 염분도
증가, 영양물질
손실 증가로 식물 생장력 감소 → 기후 완충력 상실로 기온 상승 →
사막지대 변모
6) 해양오염
- 유류 유츌, 난분해성 유기물질, 중금속
등 독성 유기물질 유입
- 72년 런던 폐기물 투기 방지 협약
- 해양 투기 금지
- 78년 마폴 의정서 - 선박 오염 저감
- 82년 국제연합, 해양법 제정 - 종합적
해양오염 대책 시행
7) 국지적 환경오염 증가
<형성 평가>
문제1) 녹지 공원과 같은 열의 완충 지대가 도시 지역에서는 극히 제한되어 있어
여러 가지
형태로 발생되는
열이 고층 건축물 사이에서 방출되지 않기 때문에 생기는 현상을 무
엇이라고 하는가?
문제2) 1992년 브라질의 리우데자네이루에서 UN이 주최한 「환경개발 회의」에서
구체화
되어 환경적으로
건전하고 지속 가능한 개발’이라는 개념을 정립시킨 선언은?
<총괄평가>
1. 다음은 생물권의 진화에 대한 설명이다. 잘못된 것을 고르시오.
① 35억 년 전 최초의 생명체가 바다에서 탄생
② 태양에너지를 이용하여 간단한 무기물로부터 유기물을 합성하기 시작
③ 산소량이 증가함에 따라 에너지이용 효율이 높아짐
④ 대기의 이산화탄소 증가로 오존 보호막이 형성됨
⑤ 약 6억 년 전부터 생물의 폭발적인 진화 시작
2. 지구를 살아 있는 유기체로 인식하는 영국의 대기 화학자 제임스
러브록이 제안한 가설을
무엇이라고 하는가?( )이론
3. 동일 개체군내에서 일어나는 형태적, 생리적, 행동적인 변화 과정을 무엇이라고
하는가
① 반응 ② 항상성 ③ 적응 ④ 순응 ⑤ 진화
4. 다음은 기권에 대한 설명이다. 옳은 것을 고르시오
① 자연적인 대기 구성은 질소가 75%, 산소가 24%, 이산화탄소가 0.56% 기타
수증기와
미량의 기체상태의 화학물질로 이루어져
있다.
② 기권은 대류권, 성층권, 중간권, 열권, 외기권 등으로 이루어져 있다.
③ 기권은 이산화황 같은 생물체에 필요한 물질을 공급한다.
④ 기권은 지권과 수권으로부터 증발된 수증기를 함유하고 있다.
⑤ 동물과 식물 미생물 등이 서식하는 지구의 표층부분을 의미한다.
5. 지구표면의 ( )%는 물로 구성되어 있는데 그중 소비하는
물의 2/3는 지표수나 지하수
로 다시 회수되며, 1/3는 생물체의
몸을 구성하거나 대기 중으로 증발되어 소실된다.
6. 다음은 생태계에 대한 설명이다. 옳지 않은 것을 고르시오.
① 생태계는 생물적 요소와 무생물적 요소로 이루어져 있다.
② 생태계는 끊임없이 변해 가는 역동성을 지닌다.
③ 생태계의 구성분자들 상호간에 형성하고 있던 조절 기능에 심각할 정도의
변화가 초래되
는 경우 생태계는 잘 유지될 수 있다.
④생태계는 생산자, 소비자, 분해자로 구성되어 있다.
⑤ 생태계의 생물적 요소에는 동물과 식물 등이 있다.
7. 어떤 생태계에서 물질이나 에너지의 유입량이 유출량보다 많아지면 그 생태계는
( )가
진행되고 있다고
한다.
8. 생태계 내에서 먹고 먹히는 관계로 하부로 갈 수 전체 생물량이 많아지고, 상부로
갈수록
생물량이 감소하는 것을
무엇이라고 하는가?
① 생태적 지위 ② 먹이사슬 ③ 경쟁 ④ 공생 ⑤ 항상성
9. 다음은 인간 활동과 환경에 대한 설명이다. 옳을 것을 고르시오.
① 인간활동은 농경사회에서 수렵사회와 산업사회로 전환되어 갔다.
② 폭발적인 인구증가는 자연환경의 질을 향상시켰다.
③ 한사람이 하루에 사용하는 물의 양은 평균 400ℓ이다.
④ 토지는 무한한 것이므로 항상 새롭게 태어난다.
⑤ 급격한 온도변화는 생태계의 교란을 초래한다.
10. 지구의 보호막이자 수호자인 오존층 파괴의 대표적인 물질은?
11. 다음은 자연과 인간의 공생 관계에 대한 설명이다. 옳은 것을 고르시오.
① 무수히 많은 사람들이 산소를 발생하면 식물을 그것을 이용하여 광합성
작용을 한다.
② 과도한 인구증가로 자연과 인간의 공생관계가 일정한 농도로 유지되어 가고
있다.
③ 지구는 도시화와 산업화로 발전하고 있다.
④ 생태계에 존재하는 생물상은 항상 변화하지 않는다.
⑤ 광합성으로 생산된 각종 유기물과 산소는 식량과 사람들 생활의 기반을
형성한다.
12. 자연지역의 훼손으로 인하여 ( )위기종, 취약종, 감소추세종이
증가하고 있다.
13. 다음은 동양의 환경관에 대한 설명이다. 옳지 않은 것을 있는 대로 고르시오.
① 자연과 인간이 서로 유기적으로 관계를 지니고 있다고 본다.
② 자연을 완벽한 조화와 균형을 이루고 있는 합리적인 실체로 인식한다.
③ 자연의 이치를 깨닫는 것이 곧 삶의 이치를 깨닫는 것이라고 생각한다.
④ 요즈음 대부분의 동양지역이 전통적인 환경관을 무시하여 환경문제에 직면하고
있다.
⑤ 고대 그리스의 자연철학에 바탕을 두었다.
14. 환경과 인간과의 관계를 어떻게 볼 것인가 하는 물음에 대한 견해 또는 관점을
무엇이 라고 하는가?
15. 미래의 가장 바람직한 환경관이라고 볼 수 있는 것은?
① 인간을 위해서는 자연은 무한히 이용될 수 있어야 한다.
② 인간의 삶보다는 자연의 이치를 우선으로 해야한다.
③ 인간과 자연이 서로 공생관계로 조화롭게 발전되도록 노력하여야 한다.
④ 자연을 완벽한 조화와 균형을 이루고 있는 합리적인 실체로 인식한다.
⑤ 자연을 신과 동일시하며 생활화한다.
16. 에너지의 전환 과정에서 보다 쓸모 없는 형태의 에너지로 변화하는 것을 무엇이라고
하는가?
17. 환경문제를 경제적 관점에서 설명한 것이다. 옳지 않은 것을 고르시오.
① 환경은 하나의 재화이지만 개인이 소유할 수 없다.
② 환경은 모든 사람이 평등하게 이용할 수 있어야 한다.
③ 환경문제라는 것은 환경이라는 공공재가 인간에 의한 재화로서 그 기능을
다하지 못하는
경우를 말한다.
④ 환경기능을 복구하기 위해서 필요한 대가를 경제적 비용이라고 한다.
⑤ 환경문제는 사회적 비용을 적절한 형태와 방법으로 경제주체에게 부과함으로써
해결이 가능하다.
18. 인류가 환경문제를 극복하기 위해서는 물질의 재활용과 ( )의 효율적 이용이
반드시 요구된다.
19. 다음은 도시발달과 환경 변화에 대한 설명이다. 옳지 않은 것을 고르시오.
① 도시는 인류가 창조한 가장 위대한 작품인 동시에 가장 문제가 많은 장소이다.
② 도시에서의 대량 생산과 에너지 소비량의 증가로 도시 내 폐기물 오염 등의
환경 오염을
유발하고 있다.
③ 종속 영양체인 도시 내 환경 오염의 해결은 정부와 민간 모두가 함께 소비
수준을 조정하
고 환경에 대한 인식을 전환하는 것을
통해 이룰 수 있다
④ 도시의 환경문제를 해결하기 위해 정부의 노력과 함께 시민들의 소비 수준을
지금까지의
방향보다는 다른 방향으로 바꾸어야 한다.
⑤ 녹지는 부족하고 콘크리트와 아스팔트로 덮인 도시의 구조물로 도시 내
기온이 하강하고 있다
20. 1992년 브라질의 리우데자네이루에서 UN이 주최한 「환경개발 회의에서 구체화
되어 ‘환경적으로 건전하고 지속
가능한 개발’이라는 개념을 정립시킨 선언을 무엇이라고 하는가
① 의제 21 ② 리우선언 ③ 기후변화협약 ④
바젤협약 ⑤ 몬트리올 의정서