생태계 안에서 개체군들은 어떻게 움직이고 있나요?

우리가 살아가는 생태계는 다양한 요소들이 존재한다. 그러한 요소들은 서로에게 영향을 주고받으며 발전하고 성장한다. 자연생태계서 살아가고 있는 다양한 생물 역시 마찬가지다. 이러한 생물다양성은 높으면 높을수록 안정적인 생태계라고 말할 수 있다.

 

1. 생물다양성

(1) 정의

•  생물다양성협약 제2조에 따르면 생물다양성(biological diversity ; biodiversity)이란 "육상·해상 및 그 밖의 수중생태계와 이들 생태계가 부분을 이루는 복합생태계 등 모든 분야의 생물체 간의 변이성을 말하며, 이는 종내의 다양성, 종간의 다양성 및 생태계의 다양성을 포함"한다고 정의한다.
•  다시 말하면 생물다양성이란 지구상의 생물종(Species)의 다양성, 생물이 서식하는 생태계(Ecosystem)의 다양성, 생물이 지닌 유전자(Gene)의 다양성을 총체적으로 지칭하는 말입니다.

종다양성 : 종종 식물, 동물 및 미생물의 다양한 생물종으로 이해되고, 일반적으로 한 지역 내 종의 다양성 정도, 분류학적 다양성을 지칭

생태계다양성 : 사막, 삼림지, 습지대, 산, 호수, 강 및 농경지 등의 생태계의 다양성을 의미하고 한 생태계에 속하는 모든 생물과 무생물의 상호작용에 관한 다양성을 의미

유전자다양성 : 종 내의 유전자 변이를 말하는 것으로 같은 종 내의 여러 집단을 의미하거나 한 집단 내 개체들 사이의 유전적 변이를 의미

 

(2) 가치 및 확보의 필요성

• 국제자연보존연맹(IUCN)에 의하면 지구상 생물종의 분포는 한대 1~2%, 온대 13~24%, 열대 74~84%로 추정되며, 열대지역 중에서도 열대우림은 지구 표면적의 7% 정도인데 비하여 지구 생물종의 약 반수가 서식한다.
• 개발도상국에 주로 속해 있는 열대우림은 최근 해마다 각국의 경제개발에 의하여 그 파괴의 속도가 급증하여 1985년까지 매년 약 0.6%(약 1,120만ha)가 감소하고 있는데 특히 1990년에는 1981년에 비하여 1.5~2배로 급격히 감소하고 있다고 경고된 바 있다.
• 생물다양성이 높을수록 인간은 생존, 경제활동 등을 보다 원활하게 누릴 수 있다.
• 특히 농업분야에서 오래전부터 생산력을 늘리기 위해 유전적으로 뚜렷한 몇몇 품종들을 교배하여 유전적 다양성을 늘리고, 변화하는 환경조건에 적절히 반응하기 위해 유전적 다양성을 이용하여 왔다.
• 농업뿐만 아니라 상당한 음식물과 의약품 및 미래 핵심 산업의 원천이 될 수 있는 산업용 산물들을 얻어왔다.
• 또한 환경오염물질을 흡수하거나 분해하여 대기와 물을 정화시키고, 토양의 비옥도와 적절한 기후조건을 유지하는데 결정적인 역할을 한다.
• 그러므로 지금과 같은 파괴가 지속적으로 이루어진다면 인류의 생존에 큰 위협이 될 수 있다.
• 그리하여 세계는 생물다양성협약을 실천하고 있으며 자연생태계의 항상성 유지를 위하여 노력하고 있다.

 

(3) 유형 및 특성

• 생물체다양성에는 유전자 다양성, 종 다양성, 환경 다양성으로 구분되고 생태계 다양성에는 서식처 다양성, 경관 다양성, 지역의 종 다양성으로 나뉜다.
• 생물다양성은 생물이 이용할 수 있는 자원의 범위가 넓을수록 높다.
• 생태적 지위의 폭이 좁을수록 높으며 생태적 지위가 중복될수록 종이 다양하다.
• 생태적 다양성의 효용(생태계 서비스)은 크게 문화적, 자원 형성, 자원공급, 조절 효용으로 나눌 수 있다.
• 생태계 다양성은 종의 다양도, 풍부도, 균등도, 우점도에 의하여 측정된다.

 

2. 개체군 상호작용

자연생태계는 생물과 환경의 상호작용으로 이루어진다. 하나의 생물군집이나 개체는 환경 내에서 다른 생물군집이나 개체와 영향을 주고받게 되는데 이것을 생물 사이의 상호작용이라고 한다.

 

(1) 종류

• 중립 : 서로 영향을 주지 않음
• 기생 : 기주와 기생자의 관계
• 포식 : 포식자와 피식자의 관계
• 간접경쟁 : 동일 자원을 획득하기 위한 저해관계
• 직접경쟁 : 탐색 행동을 서로 방해
• 상리공생 : 필수적으로 협조하는 관계 예) 벌과 꽃
• 원시공생 : 기회에 따라 협조하는 관계 예) 집게와 말미잘
• 편리공생 : 한 개체군은 유익하고 다른 쪽에는 영향이 없음
• 편해공생 : 한 개체군은 방해받고 다른 쪽에는 영향이 없음

 

(2) 생태적 지위

• 생태계 내에서의 생물체의 사회적 위치를 말한다.
• 생물의 에너지 사용 및 물질순환량 차이 및 이용 자원의 한정으로 인하여 발생한다.
• 공간적 지위 : 서식치를 차지하는 능력이 좋은 지위
• 영양 지위 : 먹이 획득능력에 따라 결정되는 지위
• 다차원 지위(초용지위) : 생장과 번식이 빠른 종이 높은 지위를 차지함 

 

(3) 메타개체군

• 여러 지역에 나뉘어 분포하는 개체군으로 일정 장소에 소규모의 여러 개체군이 모여 생성과 소멸을 반복하면서 남아있는 개체군을 말한다.
• 개체군 중에서 최상위를 점유하고 있다.
• 개체군이 빈번한 이동을 통해 상호작용을 하면서 개체군을 유지한다.

 

3. 생태피라미드

(1) 정의

• 생태계 내에서 생물 간 먹고 먹히는 먹이사슬에 의해 만들어지는 모형을 의미한다.
• 먹이사슬의 영양단계에 따른 생물 개체의 수, 생물량, 에너지의 양을 피라미드 구조로 표현한 것이다.
• 생산자, 소비자, 분해자로 구분한다.

 

(2) 피라미드의 유형 및 특성

  가. 유형

• 개체수 피라미드 : 생물 개체의 수를 세어 단계를 구분. 상위에서 하위로 내려올수록 수는 많아지고 크기는 작아진다.
• 생체량 피라미드 : 생물의 무게를 측정해 영양단계를 구분. 개체수 피라미드의 단점을 보완하였다.
• 에너지 피라미드 : 에너지 생산량과 유동량을 측정해 단계를 구분하였다.

 

  나. 특성

• 피식자는 포식자보다 수가 많다.
• 피라미드 상위단계에 분포하는 생물은 크기가 크고 육식성인 종이 많다.
• 먹이사슬과 먹이그물을 기반으로 형성된다.
• 물질순환과 에너지의 보존 및 이동이 일어난다.