생명과학 ① 10-2. 생명과학과 인간의 생활, 생태계의 평형
◈ 생태계의 평형
2. 생태계의 평형
① 먹이 연쇄와 먹이 그물
생태계의 여러 생물들은 먹고 먹히는 관계로 서로 연결되어 있는데 이를 먹이 연쇄라고 하며, 다양한 생물들 사이에 먹이 연쇄가 복잡하게 얽혀 있는 것을 먹이 그물이라고 한다.
② 생태계의 평형
ⓐ 생태계의 평형
생태계를 구성하는 생물의 종류, 개체수와 물질의 양 등이 일정한 수준을 유지하여 균형을 이루고 있는 상태를 생태계 평형이라고 한다.
ⓑ 생태 피라미드
안정된 생태계에서는 각 영양 단계 생물의 개체수, 생물량, 에너지량을 생산자를 밑변으로 하여 먹이 연쇄에 따라 쌓아 가면 상위 영양 단계로 갈수록 그 양이 적어져 피라미드 형태가 된다. 이것을 생태 피라미드라고 한다.
ⓒ 생태계의 평형 유지 원리
* 먹이 연쇄
생태계의 평형은 먹이 연쇄가 그 기초가 되어 피식과 포식의 관계에 의해 수적인 평형이 이루어진다. 즉, 생태계에서 어떤 요인에 의해 한 영양 단계 생물의 수가 증가하면 그 생물을 먹이로 하는 포식자의 수도 증가하고, 그에 따라 피식자의 수가 감소하게 되어 평형을 회복하게 된다. 또, 생물종이 다양하고 먹이 그물이 복잡할수록 어떤 한 종의 개체 수 변화의 영향을 크게 받지 않으므로 일시적으로 파괴되더라도 다시 생태계 평형을 회복하는 능력이 크다.
* 무기 환경의 영향
생태계의 평형은 먹이 연쇄 외에도 기후, 온도, 물, 공기 등과 같은 무기 환경의 영향도 받는다. 남극의 펭귄은 먹이가 풍부하고 포식자가 거의 없지만 일정 수준 이상으로 증가하지 않는다. 이것은 극심한 추위 때문에 개체수가 급격히 증가하지 못하고 유지되기 때문이다.
^ 눈신토끼와 스라소니의 개체수 유지
그래프는 캐나다의 어떤 산림에서 눈신토끼와 천적인 스라소니의 개체수 변동을 조사한 자료이다.
㉠ 생산자의 수가 증가하여 눈신토끼의 개체수가 증가하면서 포식자인 스라소니의
개체수도 증가한다.
㉡ 스라소니의 개체수가 증가함에 따라 잡아먹히는 눈신토끼가 많아져 개체수가
감소하고, 그에 따라 먹이가 부족하게 된 스라소니의 개체수도 감소한다.
㉢ 이와 같은 과정에 의해 약 10년을 주기로 개체수가 변동하게 되면서 균형 상태를
회복하게 된다. 이처럼 개체수의 변동은 눈신토끼의 먹이가 되는 생산자의 양,
눈신토끼와 스라소니의 피식과 포식의 영향을 받는다.
[결론]
생태계에서 한 영양 단계의 생물의 수가 일시적으로 늘어나거나 줄어들어도 먹이 연쇄에 의해 다시 개체수가 평형 상태로 회복된다.
ⓓ 생태계에서의 물질 평형
안정된 생태계는 생물 군집의 종류와 개체수뿐 아니라 생물의 생존에 필요한 탄소, 질소, 인과 같은 물질들이 생물 군집과 무기 환경 사이를 순환하면서 양적인 평형을 이룬다. 생물 군집 내에서 물질은 먹이 연쇄를 통해 이동한다.
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