조경생태학(3)

생태계 조 능

1. 생태계

Tansley

어느 역에 식하는 든생물과그 역내 비생물적 경 합하여,주 물 순 나에너 흐 에주 하여하나 능계(functional system) 다루는 상

Odum

생물과그무생물적 경과는 할수없게 상 간향생물 과무생물 사 물 순 하안정한계 룸러한생물적 무생물적 포함한 든실체또는연 단

Tansley

어느 역에 식하는 든생물과그 역내 비생물적 경 합하여,주 물 순 나에너 흐 에주 하여하나 능계(functional system) 다루는 상

-생물과그주 경 하나 전체 보았 에 생태계

-생물과 경 에너 흐 과물 순 에 하여 얽힘

-생태계는주 에너 양물 는열 계(open system)

-에너 는순 하 않고한 향 흐

- 양물 주 경에 생물체안 들어 다가, 다시 경원

-생태계 는 에너 원 태양

1. 생태계

1. 생태계

생물 역biogeographical

region생물 계 합

생물biosphere

상 든생태계 합한단

생물biosphere

상 든생태계 합한단

1. 생태계

1. 생태계

생태계Ecosystem 생물 집과비생물 경 상 계

경Landscape

적 조물 나 여러생태계가

생물 집Bio Community

여러종 개체 한 에 여사는생물공동체

생물 집Bio Community

여러종 개체 한 에 여사는생물공동체

개체Population

정한 에 사는같 종 집단

1. 생태계

• 여러개체 들 동 한 식 원 공 할 상 계가생 생물 집( 집)

•생태학적 폭(ecological amplitude) : 어 참아낼수는 경조건

• 다양 , 점 , , 조 같 특

• 생산 , 비 해

• 공간적 한계有, 전 또는접합 사 행 . 행 에는행 집생

2. 생태계 생산량

1차생산 (gross primary productivity ; GP) 1차 생산

▶식물 합 량

▶ 합 , 동 (total assimilation) : 정 간동안 흡사 는 물 포함한 합 량.

※ 흡 살아 는식물 포조 주 동 하나.포안에 어나는한과정 흡 양 과수해해 에너 삼 .흡 주 경에 저 비물과산 해산 탄 하는복 한과정 생 시키는 필수적.

2. 생태계 생산량

순1차생산 (net primary productivity ; NP )1차순생산

- 정 간동안에 흡에 는양 과하여식물조 내에적 는 물 양, 순 합 , 순동 량

-식물 합 에 합 한 물 하여 흡에사하고나 는조 합 나생식에사 .

1차 생산량에 흡에사 고남 양 1차순생산량(Net Primary Production, NPP)

- 정한 적에포함 어 는식물 수 하여무게 정할얻는값 1차순생산량 ( 존량(Standing crop))

- 존량에는 식동물 비한양 포함 어 않 문에실제 는 1차순생산량과는약간차 가 수 .￭생산 에 해 에너 근거 함

￭ 1차생산 에 합 생물에 한 흡 (에너 )뺀값. 에너 저 에 뺀값

￭새 생 , 종 생산, 나탄수 물같 에너 가많합물 단순한저 량

2. 생태계 생산량

2. 생태계 생산량

순 집생산 (net community productivity ; NCP ) 집순생산

￭순 1차생산 에 종 양생물 흡량 뺀값⇒ 물적량

합 량에 흡량 빼고그 고 식동물 비한양제하고남 양( 존량 )

집순생산량( Net Community Production)생태계순생산량(Net Ecosystem Production).

집순생산량 = 1차 생산량 - 흡량 - 식동물 비한양

- 차생산량( 미, )

- 합-> 6CO2 + 12H2 O → C6H12 O6 + 6H2O + 6 O2

- 접 는 합-> 0.20*0.20*0.80=0.032, 3.2%

-그늘 곳 합-> 0.20 * 0.20 * 0.65 =0.026, 2.6%

2. 생태계 생산량

2. 생태계 생산량

1차생산량 정

1) 수 (Harvest method)

▶ 본 락에 흔히사 하는 다.▶식물 상 수 하여건조시킨 량하는

① –단 시간당단 적식물체 채취하여건조시킨무게(g/m2/년) 정하여, 에너 단 전 (Kcal)

②취약점ㄱ. 식동물에게 힌양 정 가ㄴ. 신 물 사에 한나 정

2. 생태계 생산량

1차생산량 정

2) 산 정

▶수 생태계에연 , 수, 해양 정 에 채수(생산 포함하여)125～300ml 에 2개 나누어 1개는빛에노 , 1개는暗期상태暗期+明期＝ 생산량처 採水한 에 정시간달아

학적정 (적정 , 정량 ), 전 O2량 정

2. 생태계 생산량

1차생산량 정

2) 산 정단시간 정 한 정 가조사식물전체 폐종 양생물 종 에 라 흡 비량 다전 감

-수생생태계에 recorder에연결 sensor 담그고, 24시간에걸쳐 2～3시간 간격 수 존산 량 조사하는 .

-주야간暗期・明期역할 신하고생태계전체 가할수는 점.

2. 생태계 생산량

1차생산량 정

3) 산 탄 ( 상생태계에적합)①플라스틱, 등 식물체 전 폐 ( 폐상 적, 피 알아야)적 가스 는 CO2 양과 는 CO2양 정暗期– 흡량 정明期– 합 , 흡暗期+明期＝ 생산량②취약점폐상 내 상승 합 ( 조절 필 )

2. 생태계 생산량

1차생산량 정

4) ph - CO2 해량과 접한 계① 합 : CO2 흡수 - ph감② 흡 : CO2 - ph 가5) 원료 실 – 합 에 는원 비량 정

) , 등6) 사 물① 점상당히정 한값 정 가능생산량보다는순생산량 정에적합탄 -14(14C) 과적

2. 생태계 생산량

1차생산량 정

② 정 에 채수14C 병에첨가(NaH14CO3 )6시간채수한 에매달아사능 정

7) 엽 - 존량계산에 함ㄱ. 엽 량과 합 량사 는 접한 계ㄴ. 엽 -spectrophotometer 엽 농 정-생산량 정

2. 생태계 생산량

1차생산량 정

상생태계 수 생태계에 생산 정

1) 상생태계

ㄱ. 수ㄴ. 산 생산 량ㄷ. 산 탄 량 정ㄹ. 사 동 원ㅁ. 엽

2) 수 생태계

ㄱ. 태양 조절에 한ㄴ. 엽ㄷ. C14 적ㄹ. pH ㅁ. 基質( 포 싸고 는포물 )에 없어 양 정

1차생산량 정

2. 생태계 생산량

§ 상 한생태계에 차생산• 상 수 생태계1.식물체 크 에차-산 생태계(10Kg/m²) ,수 생태계(5~10g/m²)

2.생체량 적 만 상산 에동 량 생산할수 는a) 사 에 차 점b)조 차 점C)전 시간(turn over) 차 점

2. 생태계 생산량

2차생산량 정

-타가 양체에전 어 정 간 체조 생식조 에적 양

식 동 사

차생산량조

생식조

2차생산량 정

2차생산량 정

２차생산 ( 비 단계에 에너 척 )

흡에 약간 실 나 비 는생산하여 학 에 해다 조 꾸는나 않

그러므 2차생산 과순 하 않

2. 생태계 생산량

3. 생태계

양단계생산 (producers, 양생물)비 (consumers, 종 양생물)해 (decomposers)

㉠생산 : 양생물ⓐ 합 생물a. 녹색식물 -엽 함 : 상식물, 수 식물플랑크 등

b. 합 균 - phycobilin 함 균 : 남조ⓑ 학합 생물 - 학합 균

양단계생산 (producers, 양생물)비 (consumers, 종 양생물)해 (decomposers)

3. 생태계

생물 (Biotic) -생 가

양단계생산 (producers, 양생물)비 (consumers, 종 양생물)해 (decomposers)

㉠생산 : 양생물㉡ 비 : 종 양생물ⓐ 식동물 - 차 비ⓑ 식동물 -고차 비㉢ 해 : 종 양생물

bacteria 곰ⓐ생태계내물 순 에필수 가결한존ⓑ또다 미 생산

3. 생태계

생물 (Biotic)

생산Producers

양Autotrophs

-태양에너 접

-주어 경에 얻 합물 필 한양 스스 만들어냄

- 양생물 (식물과 합 생물)

-태양에너 고정 물(포 당) 전

- 합 원 에 라 C3,C4,CAM식물

생산Producers

양Autotrophs

-태양에너 접

-주어 경에 얻 합물 필 한양 스스 만들어냄

- 양생물 (식물과 합 생물)

-태양에너 고정 물(포 당) 전

- 합 원 에 라 C3,C4,CAM식물

3. 생태계

생산Producers

양Autotrophs

C3 식물 : 존 합 원 에 한암- , 사탕무 , - 본, C4 식물 : 흡 거 없 , 암 시 CO2흡과적 물생산

- 수수, 수수, 사탕수수, (열 본)C4식물 점하는생태계가 C3식물 점하는생태계보다생산 높CAM식물 / 다 식물

생물 (Biotic)

생산Producers

양Autotrophs

C3 식물 : 존 합 원 에 한암- , 사탕무 , - 본, C4 식물 : 흡 거 없 , 암 시 CO2흡과적 물생산

- 수수, 수수, 사탕수수, (열 본)C4식물 점하는생태계가 C3식물 점하는생태계보다생산 높CAM식물 / 다 식물

3. 생태계

비Consumers

종 양Heterotrophs

태양에너 간접적양생물에 존양생물에들어 는에너 끌어내어

비 -다 생물 조 식식동물 -식물 식식동물 -동물 식식동물 -식물동물 가 않생생물 -다 생물에 어살 그생물 에너끌어사해 -다 생물 만든물 나사체 해균, 균 (곰 )식생물 - 해 고 는 물 어 식게 (crab), (earthworm)

생물 (Biotic)

생물 (Biotic)

3. 생태계

합Photosynthesis

※ 합 :

태양에너 가특정 들 결합에 해포 당생 에 는과정.

물 CO 2 H2 O ,생 물 포 당(C6 H12 O6, 루코스), H2O, O2 다.

6CO2+12H2 O +태양에너 → C6 H12 O6 + 6O2 + 6H2 O(△G + 686kcal/mole )

생물 (Biotic)

3. 생태계

생물 (Biotic)

3. 생태계

합Photosynthesis

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photosynthesis

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photosynthesis

3. 생태계

생물 (Biotic)

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

Synthesis

암

• 합 빛에너 하는 ( 학 )과 생산물 해 산 탄 원하여탄수 물 합 하는암 (열 학 )단계 루어짐

*블랙만 실험 : 합 빛 에 향 는과 에 향 는암 다는사실

알아냄

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

Synthesis

암

3. 생태계

생물 (Biotic)

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

Synthesis

암

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

Synthesis

암

3. 생태계

생물 (Biotic)

* 슨 실험 : 합 빛에너 에 해 행 는과그 에 어 산 탄 흡수하여하는암 어 힘

• 그라나에 물과빛 해 에너NADPH라는물 만들어내는 그과정에 산 생

•암 에 만들어 에너 NADPH, 그 고 산 탄 해 포 당 만들어내는

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

Synthesis

암

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

SynthesisC3,C4,CAM식물

3. 생태계

생물 (Biotic)

C3 식물

적 식물에 는 3개 탄 가 합물생존 합 원 에 한암

- , 사탕무, , 감 , 채 - 본, 간정 (20내 ) (50%내 )에고계 차생산 차

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

SynthesisC3,C4,CAM식물

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

SynthesisC3,C4,CAM식물

3. 생태계

생물 (Biotic)

C4 식물

어 식물들 4개 탄 아복실산합 시 하여 산 탄 고정흡 거 없 , 과적 물생산

- 수수, 수수, 사탕수수, 뮤다 (열 본)강한빛과높 에적 : 사 , 아열 , 원 집

-> C4식물 점하는생태계가 C3식물 점하는생태계보다생산 높

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

SynthesisC3,C4,CAM식물

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

SynthesisC3,C4,CAM식물

3. 생태계

생물 (Biotic)

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

SynthesisC3, C4,CAM식물

3. 생태계

생물 (Biotic)

CAM crassulacean acid metabolism 식물다 사 식물 : 등에 산 탄 흡수 -> 산 저 -> 낮에고정무 고건조한낮동안 공 닫 물보존

합Photo-

SynthesisC3식물

3. 생태계

생물 (Biotic)

빛 너무강하 않고 난하 , 산 탄 농 가약 200ppm 상 (ppm:parts per million) 고(groundwater)가 한곳에 사는경향C3식물들 고생 에 생 사 에생 에 가 C4식물 . 에상 식물생체량 약 95% 차산 탄 에 13C 동 원 (isotopic signature)해 찰하 포 당 고정하는 C3식물C4식물보다 산 탄 많C3식물 C4식물에비하여 합 에 산 탄

낮

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

SynthesisC3식물

3. 생태계

생물 (Biotic)

합Photo-

SynthesisC4식물

3. 생태계

생물 (Biotic)

4탄당(C4) 합물 여하는 가적 경 (C4 )해 CO2가 족한 경에 합

암 ( 비 존 ) 계 할수 는식물.

열 아열 식물

열 처럼 높고 강 가강한조건에 체내수 하여 공(氣孔) 어느정닫 는상 에 생 하 고 산 탄 고정계

적 시킨식물

합Photo-

SynthesisCAM식물

3. 생태계

생물 (Biotic)

낮시간에 공 닫 수 실여 CO2 농 높여 흡 저해

건조한 에 한생물들 택한 . 피에비해 적 적고낮 산 갖는포 얇 비해특 하게큰액포 가 식물.

사 에 볼수 는 (cactus)나다 식물( 많 식물들), 돌나물과(Crassulaceae) 식물

높 수 에 차가 건조 양갖는 날씨 CAM 생

3. 생태계

생물 (Biotic)

1) 합

ㄱ. 녹색식물 엽 체ㄴ. 햇빛 비 는낮ㄷ. ＣＯ2 흡수,Ｏ2 ㄹ. 무 물⇒ 물ㅁ. 에너 저

2) 흡

ㄱ. 살아 는 포ㄴ. 낮언제나ㄷ. Ｏ2 흡수,ＣＯ2ㄹ. 물⇒무 물ㅁ. 에너

3. 생태계

무생물 (Biotic)-생 체가아닌

물, 공 , 양 , 태양에너 등

㉠매 : 생물 생 경 물

㉡저 : 생물에 한 계적 물체

㉢물 사 료 : 태양에너 , CO2, 물,

양염 , 산 , 물

4. 생태계피라

정개념

생태계 양단계 개체수또는 존량등 ,아래에 아 피라미드식 한것생태적 간 수량적 계

단점

점a) 생물 집 간양적 계 식 가능b) 개략적 식 가능단점a) 그물 어b) 다차원적 어

정개념

생태계 양단계 개체수또는 존량등 ,아래에 아 피라미드식 한것생태적 간 수량적 계

4. 생태계피라

개체수피라미드 : 역 상존존량피라미드 : 개체수피라미드역 상해 보에너 피라미드 : 각 양단계 에너 량 나생산존량 에너 산하여 cal 단

5. 연

§에너 얻 한과정§가 하 는식물§식물 는동물(herbivore)1차 비§동물 는동물(carnivore)2, 3 차§ 식 (omnivore)1,2,3… 비§ 그물 (Food Web).차생산 , 비 해 가포함 사슬

얽 는그물망

5. 연

5. 연

생태계균

§피식 개체수가 가하§포식 개체수가 가하고,§피식 개체수가감 하§포식 개체수 감

5. 연

생태적NICHE

생존과생식과정에 나타나는 든 동 결과(내 , 원 종 , 상 , 물 순 에 )

종 : 한생태적특수종 : 좁 생태적고 종( 착종)/ 래종

종 :생태계가피해 경 조 경보제공

생태적NICHE

생존과생식과정에 나타나는 든 동 결과(내 , 원 종 , 상 , 물 순 에 )

종 : 한생태적특수종 : 좁 생태적고 종( 착종)/ 래종

종 :생태계가피해 경 조 경보제공

생물학적농 상

concentration

생물 어 물 취한 쉽게 해 거나하 않아체내에 래남 , 사슬 양단계에라상 계 생물 동집적 어고농사 물 , , 농약등 : 생물적 폭 (biological

magnification). 연 해집적

생물학적농 상

concentration

생물 어 물 취한 쉽게 해 거나하 않아체내에 래남 , 사슬 양단계에라상 계 생물 동집적 어고농사 물 , , 농약등 : 생물적 폭 (biological

magnification). 연 해집적

5. 연

생물학적농 상

concentration

Add your company slogan