환경과학(청주대학교 중간고사 족보)

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본문내용

가 촉매로 되어 포도당과 같은 에너지 물질을 만드는 반응을 말하며, 지구상 모든 생물은 이 광합성에 의해 식량을 얻는다고 볼 수있음.
6CO2 + 6H2O + 688Kcal -> C6H1206 + 6O2
이산화탄소+물+빛에너지 ->포도당+산소
*대형소비자,또는 포식생물(phagotrophs): 다른 생물이나 입자상 유기물질을 먹으며, 1차,2차,3차 소비자로 분류됨.
*소비형태에 따라 식물만 먹이로 하는 초식동물(herbivores),초식동물이나 기타 동물을 먹이로 하는 육식동물(carnivores),식물과 동물을 모두 먹이로 하는 소비자를 잡식동물(omnivores)로 분류되며 자연 환경생태계에서 먹고 먹히는 관계가 성립되는데 이때 먹는 동물을 포식자, 먹히는 동물을 피식자라고함.
*소형소비자,부생영양자,분해자 또는 흡수영양자: 주로 세균과 곰팡이로 죽은 조직들을 분해하여, 또는 배출된 용해성 유기물질을 흡수하거나 식물또는 타생물로부터 \'에너지\'를 추출하여 얻음
*부생영양자들은 분해활동을 통해 생산자들이 이용할수있는 무기영양분을 방출하는데 죽은 동,식물을 분해하여 에너지를 얻는 한편 원형질속의 여러가지 물질을 환경으로 되돌려보내 생산자인 녹색식물이 다시 이용할 수있게함.
*대형소비자에게 먹이를 제공하며, 생태계의 타생물적 조성인자들을 억제하거나 촉진시키고, 인간을 포함한 동물들이 만들어낸 각종 폐기물을 분해처리하기 때문에 마치 도시의 환경미화원과 같은 역할을 담당함
3)생태계의 기능적 구성요소
-에너지회로
*초식회로와 유기물회로가있음
*초식회로:살아있는 식물 전체, 또는 식물의 부분을 직접 소비
*유기물잔재회로:죽어있는 동식물을 분해하는 회로
-먹이연쇄(food chain)
*먹이연쇄는 먹고먹히는 관계 즉, 식물은 초식동물에게 초식동물은 육식동물에게 먹히는 관계를 말하며 잡식성때문에 복잡한 망상을 이루게됨->이를 먹이망(food web)이라고함
-시간,공간적 다양성 패턴
*생태계는 시간적 및 공간적으로 다양한 구성을 나타냄
*지역적 특성과 계절의 변화에 따라 생태계의 구성과 변화가 매우 다양하게 나타남
-영양염의 순환
*생태계의 영양염이 끊임없이 순환됨
*생물의 필수원소(C,H,O,N,P)나 유기화합물(탄수화물,단백질,지방)은 생체의 내부와 외부에서 다 같이 나타나고 생물과 사물 간에서 끊임없이 이동함
-발달과 진화
*생태계는 보다 안정되고 균형잡힌 상태로 변화함, 천이(succession)는 시간에 따른 생태계의 정향적인 변화를 말함
-제어(Control,cybernetics)
*보상작용,재생능력,복원능력으로, 생태계 내부에서 끊임없이 동식물이 죽고 잡아 먹히고 변화가 일어나지만 전체적으로 보면 대단히 안정이 된 특징을 가지고있음
3.생태계의 특질
1)에너지의 흐름과 물질의 순환
-생태계의 구조와 기능은 체내에서의 \'에너지\'의 흐름과 체계의 구성요소간의 유기영양분의 순환에 의해 좌우됨
-\'에너지\'의 흐름은 일방적인 것이며 생태계의 생물상을 거치게 되나, 일단 여기를 거쳐 나온 에너지\'는 되돌아오지 않음
-생산자인 녹색식물이 태양에너지에 의해 광합성작용을 하여 영양물질을 생산하며, 이 영양물질을 생산하고 이 영양물질에 저장된 에너지는 먹이사슬을 따라 이동하면서 영양관계를 거칠때 마다 계속해서 열로 손실됨.
-생체 내에서 손실되는 에너지는 계속적인 태양에너지 공급으로 보완되며, 태양에너지로부터 계속 공급을 받아야 하기 때문에 에너지의 흐름은 일방 통행이라고 할수있음.
-\'에너지는 생물상(biological pool)이 그 기능을 유지할 수있도록 함
-생활에 필요한 원소나 염류인 영양소는 상호교류가 있고, 무기환경과 생물상 사이를 순환하게 됨
-생물상에서는 먹이 연쇄를 통해서 이동하면서 여러가지 순환과정을 거치게 됨.
100cal의 에너지->생산자집단(녹색식물)->1차소비자집단(초식동물)->2차 소비자집단(육식동물)
1000cal의 에너지->900cal는 환경으로 손실,100cal는 저장->90cal는 손실,10cal만 유용하게 이용-> 9cal는 손실 1cal만 유용하게 이용
2)먹이연쇄(Food Chain) 1
-먹이연쇄란?: 식량에너지가 자양성 생물로부터 동물에게 차례로 먹히거나 분해되어 가는 현상이 생물권에서는 끊임없이 일어나는데 이러한 단계적 식량에너지의 이동현상을 먹이연쇄라고함.
-먹이연쇄는 여러겹으로 복잡하게 얽혀져 있어 체계의 어느 한 종이 파괴되면 전 생태계의 불균형이 초래되고 생태계의 안정성 파괴로 이어지게됨
-체계의 어느한 종의파괴->전 생태계의 불균형-> 생태계의 안정성 파괴
-생물질량이란? 일정한 지역내의 특정한 생물 종들의 총량임
- 지구의 총 생물질량 연구 결과 88%가 생산자이며 분해자를 포함한 소비자는 12%임
-영양단계(trophic level):1단계는 녹색식물 즉, 생산자이고, 제2단계는 식물을 소비하는 자, 초식동물이며 제 3단계는 육식동물로 제5단계까지 계속될 때도 있음
-영양단계를 올라갈수록 에너지는 약 80~90%가 감소하고 생물질량(생체량,biomass)도 줄어들어 밑에서부터 위로 쌓아 올린 피라미드 모양이되는데 이를 Elton의 생태피라밋이라고함.
-동화작용이란?:생물이 광합성작용에 의해 영양물질을 생 합성하는 화학변화
-호흡이란?:산소를 받아들여 영양물질을 분해시켜 에너지를 발생시키는 반응을 말함
이를 식으로 나타니면
C6H12O6 +6(큰숫자)O2 ->38(큰숫자)ATP + 6(큰숫자)CO2 + 6(큰숫자)H20 +열에너지(cal)
즉, 포도당+산소-> 화학에너지+이산화탄소+물+열에너지
여기서 화학에너지 ATP(adenosine tri-phosphate)는 불안정한 고 에너지 물질로 저장될 수 없고 생명체가 살아가는데 필요한 화학에너지를 공급하는 역할을 함
-1차 생산량은 식물이 생산하는 광합성의 총량으로 광합성 생산 총량은 호흡반응량 더하기 잔여량으로 계산됨.
-광합성 생산 총량(생산자가 생산하는 총량)= 호흡반응량(생명현상 유지에 필요한 에너지를 발생시키기 위하여 분해되는 양)+잔여량(생명체내에 축적된 양으로 일부는 먹이사슬에서 소화되고 일부는 생명체에 저장됨)
-이때, 순 1차 생산량은 총 1차 생산량에서 호흡량을

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