¶ 지식 정보

¶ 생태계에서 에너지의 흐름

생태계에서 에너지는 순환하지 않고, 한 방향으로만 흐른다.

$1.1.$ 태양의 빛에너지는 생산자의 광합성을 통해 유기물의 화학 에너지로 바뀐다.
$2.2.$ 유기물의 화학 에너지 중 일부는 세포 호흡에 사용되고, 열에너지로 전환되어 생태계 밖으로 방출된다.
$3.3.$ 남은 화학 에너지는 먹이 사슬을 따라 상위 영양 단계로 이동하며, 상위 영양 단계로 갈수록 에너지양이 감소한다.

¶ 생태계에서 에너지 효율

생태계의 한 영양 단계에서 다음 영양 단계로 이동하는 에너지의 비율로,
$\text{에너지 효율}={\displaystyle \frac{\text{현 영양 단계가 보유한 에너지양}}{\text{전 영양 단계가 보유한 에너지양}}}\times 100\mathrm{\%}\backslash text\{에너지\; 효율\}\; =\; \backslash dfrac\{\backslash text\{현\; 영양\; 단계가\; 보유한\; 에너지양\}\}\{\backslash text\{전\; 영양\; 단계가\; 보유한\; 에너지양\}\}\; \backslash times\; 100\backslash ,\backslash \%$이다.

¶ 생태계에서 물질의 생산과 소비

생태계에서 물질은 생산과 소비를 통해 순환하며,
생산자가 생성한 유기물의 양은 [총생산량, 호흡량, 순생산량]으로,
소비자가 얻은 유기물의 양은 [섭식량, 동화량, 배출량]으로 구분한다.
총생산량, 호흡량, 순생산량의 단위는 주로 $\mathrm{k}\mathrm{g}\mathrm{/}({\mathrm{m}}^2\cdot \text{년})\backslash mathrm\{kg\}/(\backslash mathrm\{m^\{2\}\}·\backslash text\{년\})$을 사용한다.

¶ 총생산량

생산자가 광합성을 통해 생성한 유기물의 총량으로, 호흡량과 순생산량으로 이루어진다.

이를 수식으로 나타내면 [총생산량 $==$ 호흡량 $++$ 순생산량]이다.

¶ 호흡량

생물이 호흡에 소비한 유기물의 양이다.

¶ 순생산량

총생산량에서 호흡량을 제외한 유기물의 양으로, 피식량, 생장량, 고사·낙엽량(고사량과 낙엽량)으로 이루어진다.

¶ 피식량, 생장량, 고사량, 낙엽량

피식량은 동물에게 먹힌 유기물의 양,
생장량은 생장에 사용된 유기물의 양,
고사량은 스스로 시들어 죽은 유기물의 양,
낙엽량은 식물 아래 쌓인 나뭇잎이나 가지와 같이 식물에서 떨어진 유기물의 양이다.

¶ 섭식량

소비자가 다른 생물을 먹어 얻은 유기물의 양으로, 동화량과 배출량으로 이루어진다.

이를 수식으로 나타내면 [섭식량 $==$ 동화량 $++$ 배출량]이다.

¶ 배출량

섭식량 중 흡수되지 않고 배출된 유기물의 양이다.

¶ 동화량

섭식량에서 배출량을 제외한 유기물의 양으로, 호흡량, 피식·자연사량(피식량과 자연사량), 생장량으로 이루어진다.

¶ 자연사량

노화나 굶주림 등으로 스스로 죽은 유기물의 양이다.

¶ 생태계에서 물질의 생산과 소비 예시

생산자와 $11$차 소비자에서 물질의 생산과 소비를 나타내보자.

생산자의 [총생산량 $==$ 호흡량 $++$ 순생산량(피식량 $++$ 생장량 $++$ 고사·낙엽량)]이고,
$11$차 소비자의 섭식량은 생산자의 피식량과 같고, 고사·낙엽량은 없으므로 [섭식량 $==$ 동화량(호흡량 $++$ 피식·자연사량 $++$ 생장량) $++$ 배출량]이다.

따라서 생산자와 $11$차 소비자에서 물질의 생산과 소비는 아래 그림과 같다.

¶ 적용 문항

¶ 1번 문항

¶ 2번 문항