조경생태학(5)

에너 흐 과물 순

1. 에너 (Energy)

든생물 과생식 해 정한에너 필 하 ,다 과같∘ 과 원∘조 갱신과∘ 생 탄수 물(식물), (동물)

2. 에너 동

3. 에너 흐

3. 에너 흐

[1] 태 에너•태 주 물 수 (H2)가헬 (He) 전 는과정에 한에너 전 파 태

• 단파 X , γ 에 파 라 파 넓게포 나 99%정 가적 과 (0.2-0.4μ)에존

• 히 50%정 는가시 (0.38-0.77)μ 존

•태 에너 5천만 1정 가 에 착하만 에 달 (맑 날정 에 67%정 )

3. 에너 흐

[2] 태 에너

•제1차생 ( 식물등 합 ) 한에너 공

•1%미만 합 에 해고정 ( 한조건에 는 5% )•(30% : 주 , 20% : 에흡수, 50% : , 물식물에흡수)• 10%, 가시 45%, 적 45% (Reifsnder and Lull, 1965)•가시 과 하여 합 ( 히청 , 적주 흡수 : Gates, 1965)

3. 에너 흐

[2] 태 에너

•제1차생 ( 식물등 합 ) 한에너 공

•1%미만 합 에 해고정 ( 한조건에 는 5% )•(30% : 주 , 20% : 에흡수, 50% : , 물식물에흡수)• 10%, 가시 45%, 적 45% (Reifsnder and Lull, 1965)•가시 과 하여 합 ( 히청 , 적주 흡수 : Gates, 1965)

3. 에너 흐

•녹 적 만흡수

•적 열 , 등에 해 조절(거 흡수 )

•* 녹 과적 에가 빛 식생에 해문에원격탐 에

•* 생 과 경 1% 태 에너 가 하나, 나99%는물과무 염 순 , 생 체 등생태계내에

한 실 함

-태 에너 가 연 라높 단계 전달

-한 단계에 다 단계전달 는에너 는종 종

생태계에 라 5-20%에 과

-생태 : 한 단계에다 단계 전 는쓰 는에너

10% (ten percent rule)

3. 에너 흐

녹 식물에 해생 학에너 가 단계에 라전 (엔 피 적 )해 에 해 해 라짐( 적)

① 합 물에저 에너 는녹 식물생 과 한 흡 열 실

② 식동물 생식과 동 고 만저

③고 한식물체나 식동물 할수 는 물에너 는 해 가

3. 에너 흐

3. 에너 흐

④ 2차 비 는 포 조 생 , 생식등 동 많 에너 비

⑤흩 에너 는낭비과정 니 ,생물 고물 순 하

계에에너 제공

4. 에너

제1에너 보존

에너 태는 하 만, 량 하에너 는결 창조 거나파다 태 전 ( 빛 -> 물 )

제2엔 피

에너 가다 태항 에너 저하가 남

4. 에너

제1에너 보존

에너 태는 하 만, 량 하에너 는결 창조 거나파다 태 전 ( 빛 -> 물 )

4. 에너

제1에너 보존

에너 태는 하 만, 량 하에너 는결 창조 거나파다 태 전 ( 빛 -> 물 )

4. 에너

제1에너 보존

-한계(system) 갖는에너 량 는한 정 하고, 에 는그 만큼가또는감 .

-에너 는 수 만결 스스 생하거나는다는 .

- 들 열에너 또는 라는 에너 수는나 실 는경 는

4. 에너

제1에너 보존

에너 태는 하 만, 량 하에너 는결 창조 거나파다 태 전 ( 빛 -> 물 )

4. 에너

제1에너 보존

에너 가다 태항 에너 저하가 남

4. 에너

제2엔 피

-에너 는무 가 가하는 향, 엔 피가 가하는향 동한다는것.

-엔 피란 물 학 Rudolf Clausis에 해창에너 태가무 한 태. 가능한에너

(unavailable energy) 척 .

-엔 피 가란 가능한에너 (available energy)가가능한에너 태 전 미.

에너 가다 태항 에너 저하가 남

제2엔 피

4. 에너

에너 가다 태항 에너 저하가 남

제2엔 피

4. 에너

에너 가다 태항 에너 저하가 남

제2엔 피

-에너 가높 수 에 낮 수 동함에 라엔피(무 )가 가하고 주는점점 무 .

-또한제2 에너 태전 전하다는것 말해주는 에너 가각전 과정 에열 라 문( 학에너 가 동에너 뀌 에너 가열

라짐)

4. 에너

제2엔 피

에너 가다 태항 에너 저하가 남

4. 에너

제2엔 피

에너 가다 태항 에너 저하가 남

4. 에너

제2엔 피

생태계에 복 한생물량(biomass) 조내에 는무 단히 제하는 집전체 흡에 해 .

라 생태계 생물 내 엔 피 감 시키 해엔 피 가시키 끊 경과에너 물

하는개 비 평적열역학적계(system)

4. 에너

제2엔 피

에너 가다 태항 에너 저하가 남

4. 에너

제2엔 피

에너 가다 태항 에너 저하가 남

4. 에너

제2엔 피

-열역학제2 에 엔 피 가는 가능한에너 . 원 감 뜻함.

- 경(생태계)에 무슨 날 다 간 에너 는가능한에너 끝 남.

- 러한 가능한에너 가 [ 경 염] 뜻한다고할수

5. 물 순

• 생물 생물량 : 1.8 * 1012ton 정 (극히 )• 연계 하는물 여러가 태 전 필 한

동• 에너 흐 한 향 행 나, 물 생물계비생물계 순• 식물 뿌 공 해흡수 물 식물 조동

5. 물 순

• 생물 생물량 : 1.8 * 1012ton 정 (극히 )• 연계 하는물 여러가 태 전 필 한

동• 에너 흐 한 향 행 나, 물 생물계비생물계 순• 식물 뿌 공 해흡수 물 식물 조동

5. 물 순

-생 체A)주 :수 ,탄 ,B)보조 : , , , ,철등

-생물 학순 (Biogeochemical cycle)A)탄 , , 타가스 순 (gaseous cycles)B) 등과같 퇴적물순 (sedimentary cycles)

5. 물 순

-생 체A)주 :수 ,탄 ,B)보조 : , , , ,철등

-생물 학순 (Biogeochemical cycle)A)탄 , , 타가스 순 (gaseous cycles)B) 등과같 퇴적물순 (sedimentary cycles)

5. 물 순

생태계내에 는동식물 에너 , 물, 퇴적물등순

생물 필수원 는생물 내에 경과생물 정한경 거쳐순 (N, P, C, O, S,...)

원 든 본원 포함한 학적원 는생물 내에 경 생물 , 다시 경 한경 거쳐순 하는경향

5. 물 순

생태계내에 는동식물 에너 , 물, 퇴적물등순

생물 필수원 는생물 내에 경과생물 정한경 거쳐순 (N, P, C, O, S,...)

원 든 본원 포함한 학적원 는생물 내에 경 생물 , 다시 경 한경 거쳐순 하는경향

5. 물 순

- 런크고 순 적경 생물 학적순 .

- 들원 생 에필수적 무 합물 동염순 라함.

- 에존 하는원 에 30-40가 원 가생물에필 한것 , 그 , 탄 , 수 , 등 다량필 하 만그 원 들 적 량 함 - 들 본원 는 생물 학적순

5. 물 순

- 런크고 순 적경 생물 학적순 .

- 들원 생 에필수적 무 합물 동염순 라함.

- 에존 하는원 에 30-40가 원 가생물에필 한것 , 그 , 탄 , 수 , 등 다량필 하 만그 원 들 적 량 함 - 들 본원 는 생물 학적순

5. 물 순

염 순 (nutrient cycle) :원 생 에필수적 무 합물 동.

￭크고 각각 순 에 개 또는 pool 정하는것 편

저 (reservoir pool) : 히 동하는비생물적(exchange pool, 순 cycling pool) :규 , 생물과그생물 러싸고 는 경 .

동적.

H 물과 물 원 F 에나

C 물 Cu 패각

N 단 , 핵 Na 균 , 신경전

O 흡, 물과 든 물 원 K 신경흥 생

P 에너 동에필 Cl 합 HCl

S 단 Ca 골격 물 , 근수

생 에필수적 원

5. 물 순

5. 물 순

- 체(가스) gaseous type

물( 다등 수 )에커다란저 가짐

탄 같 당하는 체 원전역 동파

- 적물(퇴적물) sedimentary type

각 과 적 에저가짐

원 합물

나 , 슘과같체 에존 하 는원동파 곤란

5. 물 순

- 체(가스) gaseous type

물( 다등 수 )에커다란저 가짐

탄 같 당하는 체 원전역 동파

5. 물 순

- 적물(퇴적물) sedimentary type

각 과 적 에저가짐

원 합물

나 , 슘과같체 에존 하 는원동파 곤란

- 체(가스) gaseous type

물( 다등 수 )에커다란저 가짐

탄 같 당하는 체 원전역 동파

5. 물 순

퇴적 (sedimentary type) :

철, 등에 계 는순저 고가 각

가조절적 조절 는가 ,

역적 란에 해쉽게 동 는징

체 (gaseous type) :

탄 , , 에 계 는순

저 고가 또는수역신 히 가조절 다는 징

5. 물 순5. 물 순

5. 물 순

순

3가 ( , 수역, 각)에생→ 생물 흡수

→ 무 수 저(exchange pool)

→ 동물 뼈나껍 또는같 생물에 게 는

태 저

5. 물 순

순

3가 ( , 수역, 각)에생→ 생물 흡수

→ 무 수 저(exchange pool)

→ 동물 뼈나껍 또는같 생물에 게 는

태 저

5. 물 순

- 순-생물 학적순탄 , , ,

, 물 순 포함

5. 물 순

- 물 는 경에 생물체 ,그 고 경돌 감.

- 과정에생물 한 물 저 .-물 경에 느 게 동하는 ,생물체에 생물체

에 는빠 게 동

5. 물 순

- 물 는 경에 생물체 ,그 고 경돌 감.

- 과정에생물 한 물 저 .-물 경에 느 게 동하는 ,생물체에 생물체

에 는빠 게 동

5. 물 순

- 물 저 는생태계에매 .

-한 system에 라게, 다 system에 향

미 함

5. 물 순5. 물 순

5. 물 순

- 원 는무 .- 해 식 에 해 무 염저 .- 해 식 는 비 에 나 찌 하여무 염 만들 냄-생물 에 라무 염 저 가고갈 거나채워 수물 흐강 ...

5. 물 순

물순

-물 동과수생태계에결정적 향.

- 물 동에주 매 .

- , 람등경조건 향.

-생물

-생태계내 생물체 포, 조능 결정하는

5. 물 순

물순

-물 동과수생태계에결정적 향.

- 물 동에주 매 .

- , 람등경조건 향.

-생물

5. 물 순

물순

저 : 에 만 동적 고 적 에함.

날 에 향

물 량 전 빠 고체 시간 짧

다에 는강 에 해공 는것보다많에 는

5. 물 순

물순

5. 물 순

물순

5. 물 순

물순

0.25geogram담수 수나하천에

,

0.2geogram 매년므 전 간 1년

*1geogram=1020g

5. 물 순

물순

0.25geogram담수 수나하천에

,

0.2geogram 매년므 전 간 1년

*1geogram=1020g

5. 물 순

물순

-집수역(Watershed):물 역( 능 싸 )

물 고, 적.

• 수 runoff• 수 infiltration• 하수 water table• 수 aquifer

5. 물 순

물순

5. 물 순

물순

5. 물 순

순

5. 물 순

순

5. 물 순

탄 순

-생물계에가 한원-생물체 하는 본물-저 : , 물

탄 저 (1012 ton)2연료 27

생태계 30해수 존 140

25,000탄 염퇴적물 150,000

5. 물 순

탄 순

-생물계에가 한원-생물체 하는 본물-저 : , 물

5. 물 순

탄 순

- 연에 흑연,다 드, 탄 태 존- 또는타원 들과 결합 는 ,여러종 들 주 는근간 룸

탄 순

5. 물 순

탄 순

5. 물 순

탄 순

5. 물 순

- 생물 거쳐 돌 감.-생물 흡, 연료연 폭- 합 생물과껍 는생물 .- 생물 – 합매년수십 탄 물-해 생물다 탄 취하여조개껍 등

- 에매 탄 합물 해연료 .

-탄 합물연 : 과량 탄-> 난 .

탄 순

5. 물 순

탄 순

5. 물 순

합 흡동

연

연료

탄 순

5. 물 순

탄 순

5. 물 순

탄 순

5. 물 순

순

5. 물 순

-단 핵 필수 원 .- 80%. (N2 태) –식물 곤란- 에 가 족- 가 결합단절.뿌 , , 개, 공

고정 제 한 든생물접 할수

식물과거 든생 는 염 (NO3-)태 흡수⇒ 염 (nitrification)과고정(nitrogen fixation)에 해

순

5. 물 순

-단 핵 필수 원 .- 80%. (N2 태) –식물 곤란- 에 가 족- 가 결합단절.뿌 , , 개, 공

고정 제 한 든생물접 할수

식물과거 든생 는 염 (NO3-)태 흡수⇒ 염 (nitrification)과고정(nitrogen fixation)에 해

순

5. 물 순

순

5. 물 순

-단 핵 필수 원 .- 80%. (N2 태) –식물 곤란- 에 가 족- 가 결합단절.뿌 , , 개, 공

고정 제 한 든생물접 할수

식물과거 든생 는 염 (NO3-)태 흡수⇒ 염 (nitrification)과고정(nitrogen fixation)에 해

순

5. 물 순

고정 %

Bacteria and algae 63.3Lightning 4.2Combustion 8.4Industrial ammonia production 24.1

순

5. 물 순

순

5. 물 순

고정 %

Bacteria and algae 63.3Lightning 4.2Combustion 8.4Industrial ammonia production 24.1

순

5. 물 순

고정 nitrogen, nitrification

• 생물에 해 접 수 는 체 태니 , 염, 염

•원시 (시 노 ) 등 고정 균 실

• 는단 태 식물에저 슬 라동물단 ,

순

5. 물 순

순

5. 물 순

고정 nitrogen, nitrification

• 생물에 해 접 수 는 체 태니 , 염, 염

•원시 (시 노 ) 등 고정 균실

• 는단 태 식물에저 슬라동물 단 ,

순

5. 물 순

고정 nitrogen, nitrification

•동물 시체나 물 단 다시 에해 해 늄 (NH4+) 고,

• 늄 해 에 해 염(NO2-) 또는 염(NO3-)

•식물 러한 염 태 흡수.

• 적 는 비료는 늄(NH4+NO3-) 태 염.

순

5. 물 순

순

5. 물 순

고정 nitrogen, nitrification

•동물 시체나 물 단 다시 에해 해 늄 (NH4+) 고,

• 늄 해 에 해 염(NO2-) 또는 염(NO3-)

•식물 러한 염 태 흡수.

• 적 는 비료는 늄(NH4+NO3-) 태 염.

순

5. 물 순

고정생물

• 니 전• 생 하는 : Azotobacter( ), Clostridium( )• 과식물과공생하는뿌 : Rhizobium•남조 : Anabaena, Nostoc• 조 균 : Rhodospirillium• 과 식물 다 과 식물 (공생필 ) : Alnus, Casuarina, Ceonothus, Ginkgo, Elaegnus

순

5. 물 순

고정생물

• 니 전• 생 하는 : Azotobacter( ), Clostridium( )• 과식물과공생하는뿌 : Rhizobium•남조 : Anabaena, Nostoc• 조 균 : Rhodospirillium• 과 식물 다 과 식물 (공생필 ) : Alnus, Casuarina, Ceonothus, Ginkgo, Elaegnus

순

5. 물 순

순

5. 물 순

고정생물

• 니 전• 생 하는 : Azotobacter( ), Clostridium( )• 과식물과공생하는뿌 : Rhizobium•남조 : Anabaena, Nostoc• 조 균 : Rhodospirillium• 과 식물 다 과 식물 (공생필 ) : Alnus, Casuarina, Ceonothus, Ginkgo, Elaegnus

순

5. 물 순

공생적 고정• 과식물뿌 (Rhizobium )과식물 균 많 니 공 단

합 에 하 균 합 물과 식 제공•비 과식물( 나무등)

균에 해뿌Alnus, Casuarina, Cariaria, Ceonothus, Myrica, Araucaria,Ginkgo, Elaegnus 등공생하는 에 해 만

고정는남조 공생 고정가능

•물개 Azolla 과남조 Anabaena

순

5. 물 순

순

5. 물 순

공생적 고정• 과식물뿌 (Rhizobium )과식물 균 많 니 공 단

합 에 하 균 합 물과 식 제공•비 과식물( 나무등)

균에 해뿌Alnus, Casuarina, Cariaria, Ceonothus, Myrica, Araucaria,Ginkgo, Elaegnus 등공생하는 에 해 만

고정는남조 공생 고정가능

•물개 Azolla 과남조 Anabaena

순

5. 물 순

순

5. 물 순

순

5. 물 순

비공생적 고정

◦ 나 물 에 생 하거나나무 다 식물체에착생하는남조 , 균

◦ 는 DNA, 단 , 미노 과같 생 본적단 에필수적 나 라는저 포

해 는많 에너 고정과정과 슬필

순

5. 물 순

비공생적 고정

◦ 조건하에 나수 에 는 균니 염 전 시키고, 균 염염 전 -에너 생 . 학합 생물

◦ 염 수 에 쉽게 탈 나식물신 한흡수 생태계내에 보존

◦식물체내 죽 가는조 에 는 는뿌 , 타 는동

순

5. 물 순

순

5. 물 순

순

5. 물 순

순

5. 물 순

순

5. 물 순

-퇴적 순- 에 다 동하여퇴적 다시 돌 감.

-주저 : 각- 든생물에게필수원 .-원-제한- 생물 흡수하고, 연 에 라동물득.

- 식 식동물 가 물 에 비하 ,식물 다시흡수

순

5. 물 순

-퇴적 순- 에 다 동하여퇴적 다시 돌 감.

-주저 : 각- 든생물에게필수원 .-원-제한- 생물 흡수하고, 연 에 라동물득.

- 식 식동물 가 물 에 비하 ,식물 다시흡수

순

5. 물 순

순

5. 물 순

순

5. 물 순

순

5. 물 순

- 적 에큰저- 에 저- 미노 태 취

체 : SO2, H2S, H2SO4, CS2물 : FeS, PbS, CdS …

해 : SO42-생물학적 : Cystene (-SH)

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