자연자원의 이해 노트

Chapter 01 지구계: 시스템으로서 지구 (1강)

Ⅰ 착상: 외계인의 지구 방문

“외계인 여러분! 알기 쉽게 지구를 100명밖에 살지 않는 마을로 축소해서 설명해 볼게요.

52명은 남자이고 48명은 여자예요.

6명이 전 세계 부의 59%를 차지하고 있고, 그중 6명은 모두 미국인이며,

80명은 적정 수준 이하의 주거 환경에 살고 있고,

70명은 문맹이랍니다.

50명은 영양부족 상태에 있고,

상수도와 하수도가 없는 집에서 살고 있는 사람이 40명이며,

32명은 공해로 더러워진 공기를 마셔야 합니다.

60명의 사람은 항상 굶주려 있으며, 이 가운데 26명은 빈사 상태입니다.

학교에 다니고 있는 사람은 31명, 17명은 전혀 글을 읽거나 쓰지 못하고, 단 1명이 대학    교 교육을 받고 있습니다.”

Ⅱ 지구에 대한 두 가지 탐구: 관광과 과학

• 자연과 문화는 모두 관광의 대상이며, 관광은 지구에 대한 즐거운 탐구라고 할 수 있다.

• 1961년 최초 유인 우주선 유리 가가린: “지구는 푸른색이다.” 검은 우주의 바다 위에 떠 있는       깨지기 쉬운, 작고 파란 구슬 모양으로 지구를 인식 시작.

• 과학: ‘지구에 대한 탐구’

Ⅲ 지구 시스템에 대한 이해

시스템으로서의 지구

(1) 시스템이란 무엇인가

► 시스템: 어떤 특정한 기능을 수행하고 무언가를 달성할 수 있도록 내적으로 조직되고 상호           연결된 요소들의 집합.

► 시스템을 이해하는데 가장 중요한 용어: 기능, 목적, 상호연결, 요소

(2) 요소: 요소들 사이에 상호작용, 상호연결이 있고 이를 통해 특정한 목적을 달성하거나 기능을         수행할 수 있어야 한다. ‘시스템은 부분의 합 이상’

(3) 상호관계

(4) 목적 또는 기능: 시스템 속에서 요소들은 끊임없이 교체된다.

(5) 축적, 흐름, 역동성: 시스템에는 항상 투입이 있고 산출이 있다.

① 축적: 시간의 경과에 따라 투입과 산출의 변화로 인해 시스템 안에 무엇인가 쌓이는 것

② 역동성: 투입과 산출, 축적의 동적인 관계.

• 투입이 산출보다 많으면 시스템 내에 축적된 양이 늘어나고, 그 반대이면 축적된 양이              줄어들며, 둘의 양이 같으면 동적평형 상태를 유지한다. 탄소중립이 바로 이런 의미.

(6) 시스템과 시간: 축적, 흐름, 역동성을 살펴볼 때 가장 유념해야 할 측면은 시간 요소.

(7) 피드백(되먹임)

① 균형 피드백 루프(네거티브 피드백): 시스템의 안정성과 동적 평형을 유지하는 데 매우 중요

• 모든 생명체의 생존에 결정적인 역할.

② 강화 피드백 루프(포지티브 피드백): 시스템을 특정한 방향으로 계속 작동하도록 하여 축           적이 특정한 방향으로만 계속 일어나도록 한다. 무한히 계속되기 어렵다.

2. 지구 시스템의 구성

지구를 하나의 생태권으로 보고, 생물권과 비생물환경으로 나누어 볼 수 있다.

생물권	지구상의 모든 생명체, 모든 생물군집
비생물 환경	대기권, 수권, 암석권으로 구성

□ 수생생태계

담수생태계	∙ 유수생태계, 정수생태계, 담수습지 ① 유수생태계: 강, 여울 ② 정수생태계: 호수, 연못 ③ 담수습지: 늪, 소택지
해양생태계	∙ 조간대, 산호초, 연안구, 원양구
강어귀생태계	∙ 담수와 해수가 만나는 지역. 기수습지, 홍수림

3. 지구계 교육의 7가지 기본틀

이 지구계 교육의 틀(framework)은 1988년 교육자와 과학자들이 참석한 워싱턴 회의에서 개발이 시작되어 1990년 5월에 조직된 PLESE 기획위원회에서 완성하였다. 1990년대 초에 완성된 지구계 교육의 틀의 일부 내용은 과학기술의 발달과 학문의 발전으로 인해 수정되었고, 아래의 번역은 수정된 내용을 포함하고 있다.

① 지구는 드물게 아름답고 대단히 가치 있는, 특별한 행성이다.

② 인간의 활동은 집단적이든 개인적이든 지구계에 심각한 영향을 미친다.

③ 과학적 사고와 기술의 발달은 지구와 우주를 이해하고 이용할 수 있는 능력을 키워 준다.

④ 지구계는 서로 영향을 주고받는 물(수권)⋅암석(암권)⋅얼음(빙권)⋅공기(대기권)⋅생명(생물권)의        하위체계로 구성되어 있다.

⇒ 하위체계들은 자연적인 과정과 순환을 통해 끊임없이 변화

⑤ 지구의 나이는 40억 살 이상이며, 그 하위체계는 끊임없이 진화하고 있다.

⑥ 지구는 광대하고 오래된 우주 내 태양계의 작은 하위체계이다.

⑦ 많은 사람이 지구의 기원, 변화과정, 진화를 탐구하는 직업에 종사하고 있다.

4. 지구 시스템과 기후변화

• 지속불가능한 세계를 지속가능하도록 근본적으로 바꾸기 위한 변혁적인 또는 전환적인 실천과       참여이다.

• 기후변화가 빈부격차를 이전보다 25%가량 더 벌어지게 만들었다.

5. 생태계와 사회체계의 통합

(1) 사회생태체계: 인간이 자연 속에 위치해 있음을 강조.

(2) 생물문화다양성: 경관이라는 공간을 통하여 형성, 발전, 변화.

• 생명다양성 및 그것과 관련하여 생물적⋅문화적⋅언어적으로 발현되는 모든 것을 포괄.

(3) 생태계서비스: 생태학과 경제학의 통합을 위한 실천적 방법론.

(4) 전통생태지식

(5) 회복탄력성: ‘변화에 대응할 수 있는 시스템의 능력’.

① 1단계

② 2단계: 문턱, 적응주기.

Ⅳ 마무리

Chapter 02 숲생태계의 이해 Ⅰ (2강)

Ⅰ 숲의 의미

• 우리나라는 전체 면적의 약 63%가 숲으로 구성된 토지 특성을 가진 국가.

순림과 혼효림: 숲을 구성하는 나무의 종수에 따라 구분, 장단점이 상호 대립적.

① 순림: 종이 한 가지인 숲.

② 혼효림: 몇 가지 수종이 섞여서 이루어진 숲.

- 우리나라는 과거에는 목재를 생산하기 위해 순림 위주의 정책을 추진해 왔으나, 최근에는 환경       보전에 대한 필요성으로 인해 혼효림의 중요성이 증가.

□ 순림이 가진 문제점

① 천근성 수목의 경우 깊은 토양 속에 있는 양분의 이용이 어렵다.

② 요구하는 양분이 일방적이므로 효율적인 양분 이용이 어렵다.

③ 숲의 구성이 단조로워 생태적으로 허약하다.

④ 환경오염, 재해, 병충해, 기상해 등에 대한 저항력이 부족하다.

⑤ 침엽수 순림은 낙엽의 부식이 원활하지 않아 땅의 생산력이 저하된다.

⑥ 생물다양성이 낮아 건강한 숲으로 유지되기 어렵다.

2. 동령림과 이령림: 나무의 나이에 따라 구분.

동령림	나무의 나이가 같거나 비슷한 숲.
이령림	나무의 나이가 서로 다른 숲.

3. 침엽수림과 활엽수림

침엽수림	침엽수로 이루어진 숲. 줄기가 곧고 재질이 좋아 주로 조림수로 이용.
활엽수림	활엽수로 이루어진 숲. 줄기가 잘 굽고 큰 곁가지를 발달시키는 특성.

4. 인공림과 천연림

인공림	사람이 인위적으로 조성한 숲.
천연림	자연의 힘으로 이루어진 숲.

5. 경제림과 보안림

경제림	숲의 직접 효용을 위해 관리되는 숲. 목재, 나무껍질, 열매, 수지 등
보안림	숲의 존재 효용을 얻기 위해 관리되는 숲, 경관림, 방풍림, 소음방지림, 방조림

교림	종자가 발아하여 만들어진 숲, 나무를 높게 키워 목재를 생산할 목적으로 관리되는 숲
왜림	참나무 등의 나무에서 줄기를 벌채하여 이용한 뒤 그루터기에서 다시 싹이 자라 숲을 이룰 때, 나무의 키가 정상적으로 크지 못한다. 땔감이나 숯을 목적으로 관리.

6. 교림과 왜림

7. 국유림과 사유림: 소유에 따라 구분. 사유림 > 국유림 > 공유림

국유림	국가 소유의 숲, 2016년 기준 약 25%.
사유림	개인⋅사찰⋅학교⋅종중⋅회사 등이 소유한 숲. 약 67%.
공유림	시⋅도 등 지방자치단체에서 소유, 약 7%.

Ⅱ 숲 환경

- 산림식생을 생장⋅발달시키고, 적응분포를 결정짓는 외부 조건을 통틀어서 일컫는 용어.

대기환경: 태양광선, 온도, 수분

(1) 태양광선: 광질, 광도, 광주기(일장)로 구분.

• 숲 생태계를 존속시키는 에너지의 근원.

• 식물의 엽록체는 400㎚ 부근 파란색 광선과 740㎚ 부근의 빨간색 광선을 가장 많이 흡수.

(2) 온도: 고산지대의 수목한계선을 결정짓는 중요한 요인

• 어떤 물체가 열에너지를 방출하는 정도를 나타내는 지표로서 산림식생의 생장과 분포에 지          대한 영향을 미친다.

• 상록활엽수림이나 온대낙엽수림의 북방한계선과 해발고의 증가에 따른 식물의 분포한계는           겨울철의 최저온도에 따라 결정.

(3) 수분: 원형질의 1차 구성요소.

- 대기 중의 수분과 토양수분, 빗물로부터 시작되는 물순환 현상에 기초

- 산림식생의 생육⋅발달⋅적응 및 분포를 결정하는 중요한 환경요인

① 광합성 등의 생물학적 반응에 이용

② 영양분의 용매 역할

③ 팽압의 유지 수단

2. 토양과 지형

(1) 토양층위: O층(L층, F층, H층), A층, B층, C층(모재층), R층(모암층)

□ O층: 유기물층

① L층: 토양층위의 가장 윗부분으로 분해되지 않는 낙엽층. litter.

② F층: 부분적으로 분해되었으나 근원을 식별할 수 있는 층. fermentation

③ H층: 유기물이 완전히 분해된 부식층. humus.

(2) 토양의 물리적 성질: 토양의 입자는 지름의 크기에 따라 모래, 미사, 점토로 구분.

(3) 토양의 화학적 성질

• 토양산도는 pH로 표시. 토양 중 수소이온 농도와 관계있음.

⇒ 수소이온이 많아지면 pH는 낮아진다

• 숲 토양은 낙엽층이 분해되면서 유기산을 분비하기 때문에 초원 토양이나 농경지 토양보다          pH가 낮은 경향이 있다.

(4) 토양생물: 세균, 균류, 방사상균, 조류 등

• 토양생물 생육에 영향을 주는 영향 요소: 토양 내 산소, 수분, 토양온도, 무기양분, 유기물

• 균근: 수목의 가는 뿌리와 공생하여 질소고정작용을 하므로 척박한 토양에서도 식물이 잘           자랄 수 있도록 도움을 준다.

(5) 지형: 해발고, 굴곡 정도, 사면 방향, 경사 위치, 경사도 등

• 해발고가 높을수록 강수량은 증가하지만, 토양이 침식되어 암반의 노출 정도가 심해지고 토          양은 척박해지는 경향이 있다.

3. 생물과 환경조건

• 숲 생태계에서의 생물적 환경조건은 다른 생물체와의 상호 보완관계, 복잡한 연관성과 관련이       있는 조건이다. 이런 특성을 생물의 상호작용이라고 한다.

• 숲에 사는 생물 간의 상호작용을 살펴보면 다른 개체를 물리치기 위한 타감작용을 비롯하여        기생, 공생 등의 작용이 있다. 이 생물들은 각각 생산자, 소비자, 분해자 등의 역할을 담당하여       숲의 물질이 지속적으로 순환할 수 있도록 하는 역할을 담당하고 있다.

Ⅲ 숲 생태계의 특성

숲 생태계의 개념과 속성

• 숲 생태계의 여섯 가지 요소: 무기물질, 기후요소, 유기화합물, 생산자, 소비자, 분해자.

2. 숲의 구조

(1) 식물의 생육형: 목본성과 초본성, 잎의 상록성과 낙엽성, 줄기의 모양과 높이, 잎의 모양

• 숲속의 식물종이 고유의 유전적 구성을 바탕으로 생육환경에 적응하고 발달하여 생겨난 특          징적인 모습

(2) 숲의 수직적 구조: 지표면에서 최상층부까지 여러 식물이 1개 이상의 층을 이룸

• 숲을 구성하는 식물들의 생육형이 다양하여 종에 따라서 최대로 자랄 수 있는 식물의 높이          가 다르기 때문이다.

(3) 숲의 수평적 구조: 수종의 구성과 분포 변화로 군집 형성.

(4) 종 구성: 숲을 분석하는 데 중요한 역할. 우점종, 식생 상관

(5) 종간 상호작용

• 특정한 생물종 사이에 독특한 형태의 생물학적인 관계. 중립⋅경쟁⋅기생

• 숲에서 발생할 수 있는 주요 종간 상호작용은 중립⋅경쟁⋅기생⋅공생⋅원시협동⋅포식 등

(6) 종다양성: 군집의 안정성과 성숙도의 척도.

• 숲의 구조적인 속성 중 하나로 구성 종의 풍부도와 균재도의 두 가지 요인으로 결정

3. 생물다양성과 생태계서비스

• 1988년 미국의 생태학자 윌슨이 『생명의 다양성』이라는 책을 발간하면서 정립된 개념

• 생물다양성: 생물체의 유전자 다양성, 생물종의 다양성, 서식처의 다양성, 경관의 다양성

• 생태계서비스: 공급서비스, 조절서비스, 문화서비스와 이를 지원하는 지원서비스로 구성.

4. 숲 생태계의 분류

(1) 산림식생의 분류: 산림 우점형 분류, 산림 피복형 분류, 산림 서식지형 분류

(2) 기후적 분류: 식생의 형성과 분포를 결정하는 요인.

(3) 지형적 분류: 토양과 지형은 산림입지의 중요한 요소.

(4) 생태계 분류: 명확하게 정의된 기후, 토양, 지형, 그리고 식생의 조건을 망라하여 숲 생태계         를 종합적으로 분류하는 방법

5. 산림천이와 숲 생태계의 발달

(1) 천이의 개념과 유형

① 생태천이: 한 시점에서 생물상이 시간이 지남에 따라 점차 다른 생물상으로 변화하여 궁극           적으로 주위 환경과 조화를 이루어 생물상의 변화가 거의 없어지는 안정 상태가 되는 진           행과정.

② 1차 천이: 암석지⋅빙하토⋅사구⋅호수⋅화산의 폭발로 인해 새로 생긴 섬 등 고등 생물이           존재하지 않던 지역에 하등식물이 이주하여 정착하면서 시작되는 천이.

③ 2차 천이: 인위적이거나 자연적인 교란으로 인해 훼손된 식생이 원래 상태의 식생으로 복           귀하고자 하는 천이. 산불, 산림벌채 후의 방치, 기상재해 등.

(2) 천이의 진행단계와 극상림

① 극상군집: 마지막 단계 또는 거의 변화없이 상당히 오랫동안 지속되는 군집

② 극상림: 식생형이 산림일 경우

③ 선구수종: 초기에 척박한 토양에 들어와 생명을 영위하는 식물

(3) 생태계 속성의 변화

Chapter 03 숲생태계의 이해 Ⅱ (3강)

Ⅰ 숲과 환경오염 저감

환경오염

• 환경에 새로운 물질이 들어와서 원래의 상태와 다르게 환경이 바뀌는 것.

• 대기권, 수권, 지권에 중점적으로 나타난다.

2. 숲과 대기오염 저감

(1) 대기오염의 정의

- 인간의 활동으로 유발되지만, 꽃가루, 먼지 및 화산 분출물과 같이 자연적인 상태에 의하여         배출되는 것도 포함.

① 1차 오염물질: 아황산가스, 이산화질소, 불화수소와 같이 특정 오염원으로부터 배출.

② 2차 오염물질: 오존, 제2차 오염물질들이 특정한 환경 내에서 상호 반응함으로 생성.

(2) 대기오염과 산림

- 식물의 대기오염에 대한 반응은 감수성, 저항성(내성), 오염물질의 흡수능력에 따라 다름.

① 후진국형 대기오염물질: 분진(먼지), 황산화물

② 선진국형 대기오염물질: 질소산화물, 일산화탄소, 오존

③ 지표식물: 특정 수준의 복합오염에서 여러 가지 생리적 반응을 특징적으로 나타내므로 오           염에 대한 위험을 조기에 알 수 있어 유용.

④ 지의류: 화석연료를 연소시킬 때 배출되는 오염물질인 아황산가스에 대한 대표적인 지표생물

3. 숲의 쇠퇴현상

► 산림쇠퇴: 원인이 특별히 알려지지 않은 채 숲의 나무들이 상태가 나빠지고 죽어가는 현상

4. 기후변화 현상과 숲의 역할

(1) 기후변화 현상과 온실가스

• 온실효과: 대기 중에 있는 이산화탄소와 수증기는 적외선이 지구 밖으로 방출되는 것을 막          는데, 이로 인해 지표나 대기의 온도가 상승.

(2) 숲의 온실가스 흡수

(3) 기후변화 현상의 방지

► 인류가 지속가능한 사회를 건설하기 위해 해야 할 문제

① 세계 인구의 안정: 가장 중요한 것은 인구 증가 억제

② 농지와 토양의 보호

③ 지구면의 재조림

④ 소비 위주 사회의 지양

⑤ 에너지 절약

⑥ 재생 가능한 에너지의 개발

Ⅱ 우리나라의 숲: 난대림, 온대림, 아한대림

(1) 난대림: 상록활엽수림, 연평균 기온이 14℃ 이상 되는 곳.

(2) 온대림: 온대림 남부림, 온대림 중부림, 온대림 북부림

• 대표적인 수종은 참나무류. 가장 넓은 면적 차지.

• 동위관계: 우리나라의 온대림인 참나무 숲에는 고로쇠나무⋅당단풍나무 등이 주로 분포하           고, 일본의 온대림인 너도밤나무 숲에도 이 수종들이 주로 분포하고 있다. 이와 같이 환경          에 대하여 극히 유사한 조건을 요구하고 생활형이 닮아 있는 가까운 유연관계의 종을 동위          종이라고 한다.

- 동위종: 일본의 너도밤나무 숲과 우리나라의 참나무 숲에 공통으로 분포하는 종

(3) 아한대림: 상록침엽수림

• 평안도와 함경도의 고원지대, 한라산⋅지리산⋅설악산⋅오대산 등의 고산지역에 분포하는 숲

Chapter 04 식물의 이해 (4강)

Ⅰ 식물의 특성

식물의 개념

(1) 생산자로서의 식물체: 자가영양체, 타가영양체.

(2) 식물의 정의

① 광합성을 하는 생산자

② 육상생활을 하는 다세포 진핵생물

③ 2배체 세대와 정자와 난자가 형성되는 반수체 세대가 있어 세대교번을 한다.

④ 원칙적으로 이동성이 없다.

2. 식물의 종류

관다발(물관과 체관)의 존재 여부: 무관속 식물, 관속식물

번식 방법: 포자식물, 종자식물(전체의 90%)

배주의 노출여부: 나자식물, 피자식물

발아할 때 자엽(떡잎)의 개수: 쌍자엽식물, 단자엽식물

(1) 나자식물: 은행나무, 소나무, 주목, 향나무, 측백나무, 소철 등

(2) 피자식물: 옥수수(단자엽), 백합, 콩, 감자, 사과나무, 해바라기(쌍자엽)

① 단자엽식물: 하나의 자엽, 줄기에 유관속 산재, 엽맥은 평행맥, 뿌리는 섬유근계(수근계).

② 쌍자엽식물: 2개의 자엽, 환상의 유관속 배열, 엽맥은 망상맥, 뿌리는 주근계(직근계).

Ⅱ 식물의 구조

식물체의 구성체계: 식물은 기본적으로 탄소를 포함한 고분자물질로 이루어져 있다.

2. 기관과 조직

1) 조직: 유사한 세포들이 모여서 일정한 모양을 만들고 통일된 기능을 가지는 세포의 집단.

2) 기관: 여러 개의 조직이 모여서 만들어짐. 잎, 줄기, 뿌리, 꽃, 열매, 종자.

- 영양기관(생장기관): 살아가는 데 필요한 기관. 잎, 줄기, 뿌리

- 생식기관(번식기관): 후손을 남기는 데 필요한 기관. 꽃, 열매, 종자

(1) 잎 기능

① 광합성을 하는 중요한 기관.

② 산소와 이산화탄소가 흡수 또는 배출

③ 증산작용

④ 잎의 표면에는 2개의 공변세포에 의해 만들어진 구멍인 기공이 존재.

(2) 줄기 기능: 잎과 가지로 이루어진 수관 지탱.

⬩ 뿌리에서 흡수한 수분과 무기양분이 위쪽으로 이동하는 통로

⬩ 잎에서 만들어진 탄수화물을 아래 방향으로 분반하거나 저장.

⬩ 생장점: 가지, 줄기 및 뿌리 끝에 위치하며 주로 식물의 길이 방향의 생장 관여

⬩ 형성층: 줄기의 가로 방향으로 물관과 체관 사이에 위치하며 줄기의 부피생장 관여

⬩ 절간분열조직: 잎이나 가지가 달리는 마디와 마디 사이에 길이생장에 관여.

(3) 뿌리

① 식물을 토양에 고정시키는 역할

② 토양으로부터 수분과 무기양분을 흡수

③ 양분 저장.

• 뿌리를 종단해 보면, 새로운 세포가 만들어지는 정단분열조직, 즉 생장점이 근관(뿌                리골무)에 의해 보호를 받는 구조로 되어 있다. 그 생장점 뒤의 일정 구간이 새로 만                들어진 세포가 커지는 세포신장구역(신장대).

Ⅲ 식물의 생장과 발달

식물 종자의 발아와 휴면

(1) 종자의 발아

① 발아의 과정: 수분의 흡수, 저장양분의 소화, 양분의 이동, 동화, 호흡, 생장 등

• 수분의 흡수 →저장양분의 소화 →양분의 이동 →호흡작용 →유식물의 생장과 발육

② 발아에 필요한 외적 조건: 수분, 온도, 산소, 광

(2) 종자의 휴면

① 종자의 휴면 유형: 불투수성 종피, 종피의 기계적 저항, 산소를 통과시키지 않는 종피, 배           의 미성숙

② 휴면타파: 인위적으로 여러 가지 물리⋅화학적 방법 이용.

• 층적법, 습윤저온처리, 노천매장

2. 식물의 생장

1) 생장의 단계

(1) 세포분열

① 정단분열조직: 길이생장 유도. 제1차 생장.

② 측면분열조직(형성층): 주로 줄기의 두께와 크기의 증가에 관여. 제2차 생장.

③ 절간분열조직: 마디와 마디 사이의 길이생장 관여. 대나무와 같은 벼과식물. 제2차 생장

(2) 세포의 확대생장

• 세포분열에 의해 새로 생긴 세포의 크기가 증대되는 과정으로 분열조직에 접한 신장대             에서 일어난다.

(3) 분화: 새로 생긴 세포 또는 세포집단이 기능 및 구조적인 차이를 나타내어 기관, 조직 등           을 형성하게 되는데 이때 관련된 모든 과정

2) 유한생장과 무한생장

① 유한생장: 잎, 과실, 종자 등

② 무한생장: 줄기, 뿌리의 분열조직, 형성층.

3) 생장과 환경조건: 광, 온도, 수분, 산소, 이산화탄소, 토양 내 무기양분 등

• 광합성에 가장 유효한 파장은 적색과 청색이며, 녹색은 광합성에 거의 이용되지 않음.

• 생장 최적온도: 25~35℃

3. 식물의 개화와 열매 맺기

1) 식물의 유년성과 상변화

• 생리적 상변화

- 유년성 기간에서 화성이 유도되면서 생식생장을 할 수 있는 성년기로 넘어가는 것

2) 광주기성: 식물이 일장에 대하여 반응하는 것. 피토크롬이라는 광수용 색소단백질이 관여.

① 장일식물: 한계일장보다 일장이 긴 장일조건에서 개화가 촉진되는 식물. 시금치, 카네이션

② 단일식물: 한계일장보다 일장이 짧은 단일조건에서 개화가 촉진되는 식물. 국화, 담배, 포           인세티아, 딸기 등

4. 식물의 노화와 탈락

1) 기관의 노화: 생식생장으로 전환되면서 급진적으로 빨라지는데, 생식기관의 발달에 양분이 집        중적으로 소모되기 때문이다.

2) 기관의 탈락: 최초 인자는 식물호르몬 중의 하나인 에틸렌이다.

Chapter 05 식물의 식별 (5강)

Ⅰ 식물 식별을 위한 기초 개념

식물의 여러 가지 분류방법

① 물관과 체관의 존재 여부: 무관속식물, 관속식물

② 번식방법: 포자식물, 종자식물

③ 배주의 노출 여부: 나자식물, 피자식물

④ 발아할 때 자엽의 개수: 쌍자엽식물, 단자엽식물

- 나무(목본식물): 목질부가 있어 단단하고 부피생장을 하기 때문에 몸체가 크며 주로 영양생장.

- 풀(초본식물): 목질부가 없어 단단하지 않고 부피생장을 하지 않아 굵지 않으며 주로 생식생장.

2. 식물 식별의 기본(작은 단위부터 큰 단위): 종, 속, 과, 목, 강, 문 계

3. 식물 식별을 위한 외부형태 기재 용어

(1) 줄기: 경침⋅엽침⋅피침, 괴경, 구경, 단지, 덩굴손, 만경, 순, 엽상경, 인경, 지하경, 포복경

(2) 잎의 종류: 우상복엽, 장상복엽, 이출엽, 삼출엽

(3) 꽃차례(화서): 두상화서, 산방화서, 산형화서, 소수화서, 수상화서, 원추화서, 유이화서, 육수화서, 은         두화서, 총상화서, 취산화서

(4) 꽃잎(화관): 방사상칭형, 순형, 거상, 종형, 십자화형, 깔대기형, 설상, 나비형, 관상, 호형

(5) 수술: 2강웅예, 4강웅예, 양체웅예, 단체융예, 화판상생웅예, 외향약, 내향약

(6) 열매: 감과, 견과, 골돌과, 구과, 박과, 삭과, 수과, 시과, 이과, 장과, 핵과, 협과, 취과

4. 관속식물 분류의 개요

• 관속식물: 물관, 체관 등의 통도조직이 있는 식물

• 6개 문: 송엽란식물문, 석송식물문, 속새식물문, 양치식물문, 나자식물문, 피자식물문.

5. 주요 상위 분류군의 특징

① 나자식물문: 배주가 노출되어 있으며, 수정 후 씨앗으로 발달하면 씨앗도 겉으로 드러나는 식물군

② 피자식물문: 배주가 자방으로 싸여 있으며, 수정 후 씨앗으로 발달하면 씨앗이 과육에 싸여

있는 식물군.

Ⅱ 주요 식물과의 특징

포자식물

- ①송엽란식물문, ②석송식물문, ③속새식물문, ④양치식물문

• 속새식물문: 쇠뜨기

• 양치식물문: 비늘고사리

2. 나자식물문: 소철과, 은행나무과, 주목과, 소나무과, 낙우송과, 측백나무과

① 소철과: 소철

② 은행나무과: 낙엽교목, 은행나무 1종.

③ 주목과: 상록관목 또는 관목, 주목

④ 소나무과: 상록 또는 낙엽성, 소나무, 일본잎갈나무, 개잎갈나무, 구상나무, 가문비나무

⑤ 낙우송과: 교목 또는 관목, 메타세쿼이아

⑥ 측백나무과: 상록성 관목 또는 교목. 편백나무, 향나무, 측백나무

3. 피자식물문-쌍자엽식물강

① 목련과: 함박꽃

② 녹나무과: 생강나무

③ 수련과: 수련, 호수나 연못에 사는 다년생 초본식물로 큰 순형엽이 수면에 붙어 자란다.

④ 연꽃과: 연꽃, 커다란 수생초본으로 순형엽(방패잎)이 수면에서 약간 떠 있다.

- 수련과와 비슷하지만, 화탁이 두드러지게 발달하는 점과 잎이 수면에서 떨어져 자라는 점이          다르다.

⑤ 미나리아재비과: 할미꽃

⑥ 매자나무과: 매자나무

⑦ 양귀비과: 애기똥풀. 식물체를 자르면 유액 또는 즙액이 나온다.

• 꽃잎이 주름진 모양이며 꽃받침이 일찍 떨어지고 수술이 많다.

⑧ 현호색과: 금낭화, 산괴불주머니

⑨ 버즘나무과: 양버즘나무, 껍질이 계속 벗겨지는 교목.

⑩ 느릅나무과: 느티나무

⑪ 삼과: 환삼덩굴, 호프

• 식물체가 독특한 향기를 내며 섬유질이 발달하는 초본식물. 잎은 손바닥 모양.

⑫ 가래나무과: 가래나무

⑬ 참나무과(너도밤나무과): 밤나무, 상수리나무, 굴참나무, 신갈나무, 떡갈나무, 갈참나무, 졸참나무

• 유이화서가 달린 교목 또는 관목으로, 잎맥은 우상맥이며 정아가 소지 끝에 무리지어 달림.

⑭ 자작나무과: 개암나무

⑮ 선인장과: 선인장, 다육질 줄기에 가시가 돋은 초본.

⑯ 석죽과: 술패랭이

⑰ 모란과: 모란

⑱ 차나무과: 동백나무

⑲ 물레나무과: 물레나물

⑳ 아욱과: 무궁화

㉑ 제비꽃과: 남산제비꽃

㉒ 박과: 호박, 참외, 오이.

㉓ 버드나무과: 수양버들

㉔ 십자화과(배추과): 유채

㉕ 진달래과(철쭉과): 진달래

㉖ 감나무과: 감나무

㉗ 때죽나무과: 때죽나무

㉘ 앵초과: 앵초

㉙ 돌나물과: 기린초

㉚ 범의귀과: 돌단풍(초본식물)

㉛ 장미과: 해당화, 양지꽃

• 탁엽이 있는 초본, 관목 또는 교목으로 수술을 제외한 꽃의 나머지 부분이 5수성이다.

㉜ 자귀나무과: 자귀나무

㉝ 콩과: 아까시나무. 3출엽 또는 우상복엽이 어긋나게(호생) 달린다.

㉞ 대극과: 포인세티아

㉟ 포도과: 왕머루

㊱ 단풍나무과: 손바닥 모양으로 갈라지는 잎이 마주나며, 날개가 달린 열매가 쌍으로 달림

㊲ 봉선화과: 물봉선

㊳ 산형과(미나리과): 기름나물, 식물체에서 향기가 나는 방향성 초본.

㊴ 용담과: 구슬붕이, 탁엽이 없는 잎이 마주나는 초본이다.

㊵ 메꽃과: 메꽃, 덩굴성이며 유액이 나오고, 5수성인 꽃은 깔때기 모양의 통꽃.

㊶ 꿀풀과: 송장풀, 줄기가 네모지고 잎이 난다.

㊷ 현삼과: 나도송이풀

㊸ 물푸레나무과: 개나리

㊹ 초롱꽃과: 초롱꽃

㊺ 인동과: 인동, 탁엽이 없는 잎이 마주 나는 목본식물이다.

㊻ 국화과: 산국, 민들레

• 평평한 원형의 판 위에 작은 꽃이 많이 붙어 있는 모양의 꽃차례(두상화서)가 달린다.

4. 피자식물문-단자엽식물강

① 백합과: 참나리, 다년생 초본

② 난초과: 해오라기난초, 감자난초, 다년생 초본. 단자엽식물이면서 꽃이 좌우대칭으로 핀다.

Chapter 06 야생동물 (6강, 7강)

Ⅰ 인간과 야생동물

야생동물의 정의

• ‘자연환경에서 자유로이 이동가능하며 길들여지지 않는 척추동물’로서 포유류⋅조류⋅파충류⋅       양서류⋅어류 등을 포함. 우리나라에서는 대개 야생조수라고 하여 조류와 포유류만을 지칭.

2. 야생동물 현황

(1) 포유류

- 멸종위기 야생동물Ⅰ급: 현재 멸종위기에 처한 종

- 멸종위기 야생동물Ⅱ급: 현재의 위협요인이 제거되지 않는 경우 가까운 미래에 멸종할 수도         있는 종

□ 포유류가 다른 동물 분류군에 속한 동물과 다른 특징.

① 항온동물

② 몸은 대부분 털로 덮여 있다.

③ 새끼는 어미의 젖을 먹고 자란다.

④ 뇌가 잘 발달되어 있다.

⑤ 두개골에 아래턱과 관절이 있고 이빨도 있으므로 먹이를 씹을 수 있다.

⑥ 심장은 2심방 2심실의 4개의 방으로 나뉘어 있다.

⑦ 대부분 포유류는 걷거나 뛰기에 알맞게 적응된 4개의 다리가 있다.

• 법적보호종: 멸종위기종 Ⅰ급⋅Ⅱ급, 천연기념물, 국가적색목록 등

(2) 조류

• 아시아의 물새 이동경로: 우리나라는 동아시아-오스트레일리아 경로에 속한다.

- 물새의 번식지, 중간 기착지, 월동지로 이용.

Ⅱ 야생동물의 중요성

야생동물의 가치

(1) 긍정적 가치: 심미적 가치, 휴양적 가치, 생태적 가치, 교육 및 과학적 가치, 상업적 가치

• 심미적 가치: 은혜 갚은 까치의 보은 이야기, 흥부와 제비 이야기, 천성산의 도롱뇽 살리기

• 이용적 가치: 야생동물의 가금화를 통하여 가축으로 이용. 의약품 개발

(2) 부정적 가치: 사고, 피해, 질병 등 최근 부정적 가치의 위해성이 높아지고 있다.

2. 숲의 조성에 이바지하는 야생조류

• 종자 전파, 해충 포식의 효과.

Ⅲ 야생동물 개체군 관리와 서식지 관리

개체군의 특성과 관리

(1) 개체군의 특성

(2) 개체군의 관리: CITES협약, 람사르협약(습지보호), 생물다양성협약 등

• 야생동물 자원을 이용 관리 → 야생동물 보호 → 야생동물 보전.

2. 서식지 구성요소와 관리

□ 야생동물 서식지의 기본적인 4대 구성요소: 먹이(food), 커버(cover), 물(water), 공간(space)

① 먹이: 모든 동물에게 필수적인 서식지 구성요소.

② 커버: 피난처, 둥지, 잠자리, 놀기 커버.

③ 물: 모든 동물의 대사활동에 필수적인 요소. 지표수, 이슬, 과육식물 내에 분포.

④ 공간: 배우자를 만나고 새끼를 기르기 위해 어느 정도의 공간 필요.

Ⅳ 야생동물 관찰과 해설

기본적 자세

① 옷차림: 야생동물 관찰 시 밝은 옷은 입지 않는 것이 좋다. 녹색이나 갈색 계통의 옷, 가벼운        등산화, 소매가 긴 옷, 바지는 두꺼운 모직 재질.

② 장비: 쌍안경(7~8배 이율 적당), 수첩과 연필

2. 포유류 관찰

(1) 발자국과 배설물로 관찰: 중⋅대형 포유류

(2) 주요 포유류의 관찰

① 몸집이 작은 포유류: 들쥐류, 두더지, 박쥐류

□ 노루: 몸길이는 95~150㎝, 꼬리 길이는 20~40㎝이며, 몸무게는 15~50㎏이다. 수컷은 짧고 가는 뿔이 있으며, 여름털은 황갈적색이고 겨울털은 연한 점토색을 띤다. 엉덩이에 큰 백색 반점이 있다.

② 중⋅대형 포유류: 멧돼지, 노루, 고라니, 오소리, 족제비, 너구리, 멧토끼, 청설모, 다람쥐

□ 고라니: 노루와 비슷하게 생겼지만, 몸길이는 약 90㎝, 몸무게는 약 9~15㎏으로 노루보다 작다. 고라니는 암수 모두 뿔이 없으며, 견치가 예리한 칼 모양으로 길게 자라서 끝이 구부러져 입 밖으로 나와 있다. 수컷은 위턱에서 입 밖으로 길게 노출되어 있으나 암컷은 견치가 작아 밖으로 드러나지는 않는다. 털은 거칠고 굵으며, 목과 허리의 털은 길고 등의 색은 담갈적색이다.

3. 조류 관찰

(1) 쌍안경의 사용과 기록

① 쌍안경 사용

② 기록: 연필을 이용하여 아주 상세히 기록.

(2) 조류를 발견하는 방법

① 눈과 귀의 활용

② 새들이 즐겨 찾는 장소의 이용

□ 먹이를 찾는 장소: 빠른 시간에 소화해야 하기 때문에 먹이를 자주 먹는다.

□ 물을 먹는 장소와 목욕하는 장소: 물가에 자주 모인다.

□ 쉬는 장소와 조망하는 곳: 전선이나 전신주. 나무 그루터기 위, 철탑, 지붕.

□ 하늘: 맹금류는 먹이를 사냥하기 위해 공중을 날 수 있으므로 주의해서 살펴본다.

(3) 조류의 관찰 포인트

① 크기와 형태

□ 몸의 생김새: 필드 마크→조류의 외견상 특징 중에서도 특히 눈에 띄는 특징.

• 조류를 구분하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 여러 조류의 몸의 형태와 상대적 크                 기 등을 통해서 조류를 구분할 수 있는데 이것 역시 필드 마크로 이용할 수 있는                  특징 중 하나이다.

□ 부리의 크기와 생김새

□ 꼬리의 길이와 생김새

□ 날개의 형태

□ 몸의 아랫면

➏ 몸과 날개의 윗면

② 동작: □ 앉아 있을 때의 자세, □ 앉아 있을 때 꼬리의 움직임, □ 나무줄기에 붙는 방법,           □ 날아가는 방법(파상형, 범상, 정지비행), □ 걸어갈 때의 자세

③ 색채와 패턴

(4) 주요 조류의 관찰: 박새, 직박구리, 참새, 쇠딱따구리, 붉은머리오목눈이, 멧비둘기

Chapter 07 곤충 (8강, 9강)

Ⅰ 곤충이란 무엇인가: 절지동물문

► 절지동물 특징

① 몸 안에 뼈가 없는 무척추동물

② 몸은 좌우대칭으로 마디가 있는 체절구조

③ 다리에 마디가 있다.

④ 외골격을 가지고 있기 때문에 탈피해야 한다.

⑤ 알을 낳는 난생이며, 외부 온도가 변함에 따라 체온이 변화하는 변온동물

► 거미류, 갑각류: 머리가슴(두흉부)과 배 두 부분으로 구분

① 거미류: 날개와 더듬이가 없다. 네 쌍의 다리(8개). 진드기, 응애

② 갑각류: 몸은 여러 개의 체절로 구성, 다리가 10개. 게, 가재

► 다지류: 머리와 몸통 두 부분으로 구분. 많은 다리, 한 쌍의 더듬이, 노래기, 지네, 그리마.

► 곤충류: 머리, 가슴, 배의 세 부분으로 구분, 다리의 수가 세 쌍(6개)

- 메뚜기, 나비, 파리, 잠자리, 매미, 벌 등.

Ⅱ 곤충이 지구에서 번성한 이유

① 몸이 작기 때문에 살아가는데 유리.

② 날개가 있어서 어디든 날아서 갈 수 있다. → 교미, 생식능력, 먹이를 얻는 범위도 높아짐.

③ 몸이 외골격으로 덮여 있다. → 수분 과다 증발을 막고, 몸 내부의 중요기관 잘 보호.

④ 환경과 먹이에 대한 몸 구조의 적응성이 뛰어나다.

⑤ 생식력이 월등하고 세대(한살이) 기간이 짧아 빠른 시간에 수를 늘릴 수 있다.

⑥ 변태 → 물리적 환경변화 극복 유리, 애벌레와 어른벌레 간의 먹이경쟁을 피할 수 있다.

Ⅲ 곤충의 형태와 기능: 머리, 가슴, 배 세 부분으로 나누어진다.

외골격: 곤충의 바깥쪽을 둘러싸고 있는 껍질

① 뼈가 밖에 있고 뼈 안에 근육이 위치.

② 외표피층과 원표피층으로 구별되는 단단한 껍질로 구성.

③ 외표피층이 가장 바깥쪽이고 밑에 원표피층이 있으며, 아래는 표피세포와 기저막으로 구성.

④ 곤충의 표피층은 단단해지면 자기 몸을 보호할 수 있지만, 더 이상 성장하지 않기 때문에 곤        충은 몸이 자라기 위해 허물벗기(탈피)를 하면서 더 큰 새로운 표피층으로 외골격 대체.

2. 머리: 더듬이, 겹눈, 입과 같은 감각기관, 감각 중추.

① 입: 큰 턱, 작은 턱, 윗입술, 아랫입술로 구성/ 씹어먹는 입, 빨아먹는 입

② 눈: 대개 한 쌍의 겹눈과 1~3개의 홑눈이 있지만, 종류에 따라 홑눈이 없는 것도 있다.

③ 촉각(더듬이): 사람의 코의 기능.

3. 가슴: 곤충의 가슴에는 날개, 다리와 같은 운동기관. 운동의 중추.

- 앞가슴, 가운데가슴, 뒷가슴의 세 부분으로 되어 있다.

(1) 날개

- 앞날개는 가운데가슴에, 뒷날개는 뒷가슴에 붙어 있다.

① 파리목(파리, 꽃등에): 2장. 파리, 꽃등에.

② 잠자리, 벌: 4장.

③ 딱정벌레목: 앞날개가 변한 단단한 덮개.

(2) 다리: 몸에서부터 밑다리, 도래마디, 넓적다리마디, 종아리다리, 발목마디로 구성.

4. 배: 뒷다리 이후에 있는 복부마디. 특별한 부속지 없이 들려 있는 형상. 생식기관, 산란관

Ⅳ 생태계에서 곤충의 위치

- 생태계의 생물적 요소들은 태양에너지를 받아 광합성을 하여 에너지를 축적하는 생산자인 식물     들과 식물을 먹이로 하는 초식동물인 1차 소비자, 초식동물을 먹는 2차 소비자, 그리고 3차 소비     자라는 영양단계로 구성되어 있다.

① 주로 식물을 먹는 1차 소비자의 위치에 있다.

② 전체 생태계를 유지시키는 데 중요한 연결고리가 되어 준다.

③ 식물의 꽃가루 매개.

④ 곤충 같은 1차 소비자가 많아야 피라미드 구조가 되어 생태계 안정 유지.

Ⅴ 곤충의 분류

1. 곤충 분류의 개요

• 생물군을 분류하는 체계는 계, 문, 강, 목, 과, 속, 종의 단계

• 곤충의 일반적인 대분류

- 곤충강: 무시아강과 유시아강(고시류와 신시류(불완전변태류와 완전변태류)

2. 주요 곤충의 목

(1) 고시류(날개를 접을 수 없는 곤충류): 하루살이목, 잠자리목

(2) 신시류(날개를 접을 수 있는 곤충류)

① 불완전변태: 메뚜기목, 바퀴벌레목, 사마귀목, 흰개미목, 노린재목, 매미목

② 완전변태: 딱정벌레목, 나비목, 파리목, 벌목, 풀잠자리목, 뱀잠자리목

Ⅵ 곤충의 변태

1. 변태의 의의

- 곤충은 일반적으로 성장과정에서 허물벗기와 변태를 한다.

- 애벌레는 허물을 벗는데, 이는 애벌레가 성장함에 따라 딱딱한 외골격을 좀 더 큰 것으로 바꾸      어야 하기 때문이다.

① 완전변태: 알→ 애벌레→ 번데기→ 성충, 전체 곤충의 80% 이상.

• 애벌레와 어른벌레의 모양과 기능이 크게 차이 나는 곤충

② 불완전변태: 번데기 과정을 거치지 않음.

• 몸의 모양은 크게 변하지 않지만, 날개가 점진적으로 커진다.

③ 무변태: 알에서 부화된 후 유충의 형태 그대로 성충이 되는 것, 무시아강 곤충.

Ⅶ 문화자원으로서 곤충의 이용

1. 곤충의 이용 분야

① 농업곤충: 화분매개, 유용물질 생산

② 산업곤충: 생물먹이곤충, 축산배출물 처리

③ 식용곤충: 식품으로 이용

④ 약용곤충: 한방 약재, 신약 개발 소재

⑤ 정서곤충: 애완, 이벤트, 지역축제 등 관광, 자연학습

⑥ 환경지표곤충: 수질 및 산림 오염 정도 측정

2. 문화관광자원으로서 곤충의 이용

① 나비정원 등을 통한 생태관광

② 곤충을 주제로 한 지역축제

③ 행사용(이벤트용) 곤충

④ 애완용 곤충사육

Chapter 08 산림토양 (10강)

Ⅰ 토양과 역사

(1) 문명발달의 토대

• 유목, 화전: 연작장해.

• 강 하류의 삼각주: 홍수로 인한 객토 효과

(2) 과거를 반영한 현재

• 토양의 형성 요인: 기후적 요인, 생물학적 요인, 지형적 요인.

Ⅱ 겉모습을 통한 토양 이해: 토색, 토심

(1) 토양단면: 지표면과 수직으로 땅을 파서 토양의 변화를 확인할 수 있도록 잘라놓은 모습

(2) 토양단면조사: 유기물층, 표토, 심토

□ 유기물층 구분

① L층: 낙엽이 거의 분해되지 않아 어떤 수종의 잎인지 알 수 있는 낙엽층

② F층: 낙엽이 일부 분해되었지만, 완전히 썩지는 않은 발효층

③ H층: 낙엽 분해가 심하게 진전되어 흙처럼 가늘게 된 부식층

Ⅲ 숨겨진 토양 특성 파악

1) 토양분석: 시간이나 경제적인 문제를 고려하여 유기물 함량, pH, 질소, 인산, 칼리 등 주요 성        분에 대한 분석을 하게 된다.

2) 토양유기물: 양분이 얼마나 들어 있는가를 나타내는 지표.

3) 토양산도(pH): 수소이온이 많아지면 pH는 낮아진다.

① 중성인 pH 7: 가장 바람직한 것으로 평가

② pH 5.6~6.5: 우리나라에서 자라는 나무들이 잘 자란다. 약산성.

③ pH 4.0~4.7인 토양: 진달래, 노간주나무, 소나무, 낙엽송 등 산성을 좋아하는 침엽수.

④ pH 7.4 이상 토양: 침엽수류는 자라기 어려움. 개오동나무, 물푸레나무, 오리나무, 포플러류

4) 토양의 생물⋅생화학적 특성

(1) 식물 뿌리, 근권

① 식물 뿌리: 토양생태계와 지상생태계의 연결통로. 뿌리 주변은 토양생태계 변화 핵심요소.

② 근권: 뿌리에 의하여 영향을 받는 뿌리 주변 지역, 토양효소가 많다. 식물에 유익.

(2) 토양동물: 임상 유기물의 분해에 매우 중요한 영향 미침.

(3) 토양미생물: 세균, 균류, 방선균, 조류 등

① 방선균: ‘흙의 냄새’를 퍼뜨리는 생물로 형태는 균류와 비슷하지만 크기는 세균과 비슷.

Ⅳ 미생물자원의 보고, 산림토양

(1) 식물생장의 동반자 ⇒ 균근

• 식물 뿌리 속에 균(균류)이 들어가 있지만 피해를 끼치는 것이 아니라 상부상조하는 공생관          계를 맺고 있는 것.

• 지구상에 존재하는 식물의 95% 이상이 균근을 형성하고 있다.

• 균근 관계에서 균은 식물 뿌리가 갈 수 없는 곳까지 뻗어 식물이 흡수할 수 없었던 양분이          나 물을 가져다 식물에 공급하며, 식물은 광합성 산물을 균에게 나누어 준다.

(2) 순환의 동력 ⇒ 분해자: 세균이 많다.

(3) 다양한 물질 생산자

Ⅴ 미지의 보물 탐구

Chapter 09 버섯 (11강)

Ⅰ 버섯의 이해

버섯이란 무엇인가

• 식물이나 동물이 아닌 미생물의 일종으로 학문적으로 균류에 속한다.

• 버섯은 균류가 자손을 번식하기 위하여 만드는 자실체로서 나무의 과일 같은 존재.

• 버섯의 갓 속에 들어 있는 포자가 종자 역할

2. 버섯의 생활

∙ 버섯을 포함한 균류는 포자에서 시작하여 몸을 만들어 나가며 증식.

∙ 표고버섯 재배를 하면서 버섯나무를 쓰러뜨리거나 때려서 스트레스를 주고 물을 흠뻑 먹이면        버섯이 많이 발생

⇒ 표고 균이 변화된 여건에서 다음 세대를 위하여 종자를 만들도록 유도하는 작업

3. 버섯의 생활방식

① 공장 역할(유기물을 만듦), 분해자 역할(청소부 역할).

② 균근성 버섯: 송이⋅능이⋅싸리⋅달걀버섯

③ 식물이나 동물속에 들어가서 그 생물의 영양분을 빼앗아 먹으며 자란다. 동충하초, 차가버섯

⇒ 질병 치료제, 건강보조식품으로 사용.

Ⅱ 버섯의 분류

학문적인 분류방식

• 원핵생물(세균 등), 원생생물, 식물, 동물, 균류(변형균, 접합균, 자낭균, 담자균)

2. 버섯의 생활방식에 따른 분류

(1) 죽은 생물을 썩히며 버섯을 만드는 종류(부후균)

- 표고, 노루궁뎅이버섯, 복령, 붉은덕다리, 잣버섯. 활엽수를 분해.

① 백색부후균: 표고, 노루궁뎅이버섯,

∙ 약 85%, 썩은 부분이 흰색으로 변하는 경우.

∙ 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 모두 분해시킨 것.

② 갈색부후균: 복령, 붉은덕다리, 잣버섯,

∙ 침엽수의 분해에 많이 관여.

∙ 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스은 분해, 리그닌은 분해시키지 못하여 남아 있는 경우

(2) 살아 있는 생물과 관련을 맺고 버섯을 만드는 종류(수목병원균, 균근성 버섯)

- 송이, 능이, 동충하초, 뽕나무버섯

① 수목병원균: 나무에 피해를 주면서 양분을 얻는 버섯. 차가버섯

② 균근성 버섯: 송이, 능이. 나무와 공생하면서 양분을 얻은 버섯.

③ 곤충의 몸이나, 식물의 열매나 버섯 위에서 버섯이 발생하는 경우: 동충하초

④ 뽕나무버섯: 나무를 썩혀서 얻은 양분을 천마에 제공하며 살아가는 버섯.

3. 사람의 이용방식에 따른 분류

• 식용, 약용, 식⋅약용 불명, 독버섯으로 구분.

Ⅲ 야생버섯의 종류

(1) 식⋅약용버섯

• 살아 있는 생물과 관련을 맺고 발생하는 버섯

- 능이, 목이 기와버섯, 까치버섯, 팽나무버섯, 싸리버섯

• 우리나라 숲에서 얻을 수 있는 대표적인 약용버섯 → 면역세포의 활성 증가.

- 영지(불로초), 운지(구름버섯), 재배되는 상황버섯, 동충하초

(2) 독버섯의 구분: 광대버섯속에 가장 많다.

• 알광대버섯 ⇒ 야생버섯 1개만 먹어도 죽음

• 붉은싸리버섯, 화경버섯, 노랑싸리버섯, 두엄먹물버섯

※ 독버섯에 대한 잘못된 상식

• 독버섯은 화려하다. ⇒ 화려하지 않은 독버섯도 있다.

• 곤충이나 민달팽이 피해가 없다. ⇒ 벌레 먹은 독버섯도 많이 있다.

• 은수저를 검게 변화시킨다. ⇒ 독소 물질과 달라 은수저를 검게 변화시키지 않는다.

• 대(자루)가 세로로 찢어진다.

• 소금물에 절이면 독이 없어진다. ⇒ 맹독성 버섯은 독소가 없어지는 것은 아니다.

Ⅳ 특이한 버섯

(1) 차가버섯: 수목병원균, 백색부후균.

(2) 석이: 지의류의 일종. 조류와 균류가 함께 사는 공생체.

Ⅴ 버섯 자원의 활용

• 생육기간이 짧아서 환금성이 높은 고부가가치 품목이며, 아직 미지의 영역이 많다는 장점이 있       으므로 경제적으로도 투자해 볼만한 가치가 있는 품목.

• 미래의 식⋅의학 소재로 개발될 수 있는 여지가 많다.

Chapter 10 산림치유 (12강)

Ⅰ 산림환경과 인간의 관계

산림환경과 인간

• 산림환경과 인간의 관계: 존경과 숭배 대상 → 관리 단계 → 이용의 대상 → 공생

2. 자연과학 탄생 이전의 산림환경과 인간의 관계

(1) 인류의 탄생과 숲

(2) 문명의 탄생과 숲

(3) 문화의 탄생과 숲

3. 자연과학 탄생 이후의 산림환경과 인간의 관계

(1) 자연과학의 발생과 자연에 대한 의식 변화

• 자연과학의 발생은 우리 인류에게 많은 긍정적인 영향을 주었지만 이와 동시에 인류의 탄          생시점부터 인류가 가지고 있던 자연에 대한 인식을 존중에서 관리의 대상으로 변화시키는          계기가 되기도 하였다.

(2) 도시화의 영향

• 영국의 동물학자이자 런던 동물원의 동물원장을 역임했던 데이먼드 모리스는 그의 책 『인          간동물원』에서 현재 인류가 사는 도시를 ‘인간동물원’이라고 정의.

(3) 산업화의 영향

Ⅱ 산림치유의 정의

산림치유의 배경

• 산림환경을 활용하여 심신의 건강을 증진시키는 산림치유에 관한 관심이 높아지고 있다.

2. 산림치유의 정의

• 산림치유: 향기, 경관 등 산림의 다양한 요소를 활용하여 인체의 면역력을 높이고 건강을 증        진시키기 위한 행위 또는 프로그램으로, 경험이 아닌 과학적 실험을 통하여 근거를 가지고 효       과를 밝힌 행위 또는 프로그램.

• 산림치유를 일반적으로 널리 알려진 ‘산림휴양’ 중에서 심신의 건강증진을 목적으로 하는 휴양       활동으로 정의

• 넓은 의미에서 숲에서의 휴식을 통해서 심신의 피로를 회복시키는 활동이 산림휴양이라면 산림       치유는 이 중에서 건강증진이라는 목표를 달성하기 위하여 특화된 행위.

3. 생애주기별 산림복지와 산림치유

• 생애주기별 산림복지: 인간의 삶을 요람에서 무덤까지의 일곱 주기(출생기, 유아기, 청소년기, 청        년기, 중⋅장년기, 노년기, 회년기)로 나누고, 각각의 생애주기별로 필요한 산림복지 서비스를 명       시.

출생기	숲 태교 프로그램
유아기	유아 숲 체험원 조성
청소년기	산림교육센터 조성
청년기	숲길 조성⋅정비
중⋅장년기	자연휴양림
노년기	치유의 숲 조성
회년기	국⋅공립 수목장림 조성

<그림10-1> 생애주기별 산림복지 스펙트럼

4. 산림치유의 대상

(1) 반건강인: 산림치유가 가장 필요한 대상

• 아직 환자는 아니지만 스스로 건강하지 않다고 판단하는 미병(未病) 상태의 사람.

• 인구 비율은 70%에 달하는 것으로 보고됨.

(2) 건강인: 자신의 건강을 유지하기 위하여 산림환경을 활용하는 경우.

(3) 환자: 질환의 개선 목적.

(4) 자발적 참여 질환자

⦁ 의료인의 처방 없이 환자가 자발적으로 자신의 삶의 질 향상 또는 건강 증진을 위한 목적           으로 산림치유 프로그램에 참여한 사람.

Ⅲ 산림치유의 활용

중장년을 위한 산림치유

(1) 일상생활 속에서의 산림치유의 활용

• 숲속에서 15분 정도의 활동을 통해 우리의 몸속에 코티솔(스트레스 호르몬)의 농도를 낮추어          주고 혈압과 맥박수를 낮추어 주는 등 우리의 몸을 릴랙스 상태로 만들어 준다.

(2) 실제의 산림환경에서의 산림치유의 활용

• 숲 체험은 우리 몸의 면역기능을 향상시키고, 그 효과는 한 달간 유지된다.

⇒ 숲 활동 후에 우리 몸의 면역기능의 지표인 자연살해세포 활성이 유의하게 증가.

2. 청소년들을 위한 산림치유

• 긴장-불안, 우울, 분노, 혼란과 같은 부정적인 감정이 줄어든다.

• 숲 체험활동은 청소년의 자아존중감을 높여준다.

Chapter 11 갯벌 생물의 이해 (13강, 14강)

Ⅰ 연안습지(갯벌)란

• 「습지보전법」에 의하면 담수, 기수 또는 염수가 영구적 또는 일시적으로 그 표면을 덮고 있는        지역을 습지하고 하며, 여기에는 내륙습지와 연안습지가 있다.

• 갯벌: ‘고조(만조) 시에는 바닷물에 잠기고 저조(간조) 시에는 드러나는 연안의 평탄한 지역’

• 조간대: 만조와 간조 사이에 노출되는 장소. 해양학적 용어.

• 펄갯벌: 펄 함량 70~80%

• 모래갯벌: 모래 함량 70% 이상

• 혼합(혼성)갯벌: 모래 함량 30~70%, 펄과 모래가 섞임.

Ⅱ 우리나라 갯벌 현황

(1) 갯벌 면적 및 분포: 우리나라 갯벌 총면적의 84%에 해당하는 면적이 서해에 분포.

• 전라남도 43% > 인천 29% > 충남 14%

• 우리나라 제1호 갯벌습지보호구역: 무안갯벌습지보호지역 → 전남.

• 신안갯벌: 면적이 가장 넓다.

- 유네스코 생물권보전지역으로 지정, UNESCO 세계자연유산 등재

(2) 갯벌의 가치: 보존가치(32%) > 수산물 생산기능(28%)

∙ 갯벌의 단위 면적당 생태적 가치는 농경지의 100배, 숲의 10배

(3) 우리나라 갯벌 연구: 「국가해양생태계종합조사」로 통합.

• 람사르 등록: 무안갯벌, 순천만갯벌, 부안줄포만갯벌, 서천갯벌, 고창갯벌, 보성벌교갯벌

Ⅲ 갯벌의 환경 특성

- 갯벌: 하루에 두 번씩 바닷물에 침수되고 공기 중에 노출된다. 바다 환경.

- 갯벌에서 관찰할 수 있는 생물은 노출과 침수가 반복되는 가혹한 환경변화에 적응하여 살아남아     번성한 종들이다.

(1) 갯벌에서의 건조

① 펄에 굴을 파고 숨거나 패각을 닫아 몸의 수분 손실을 최소화해야 한다.

② 축축한 곳으로 적극적으로 도피해야 한다.

③ 먹이를 먹지 않고 호흡도 거의 하지 않는다.

(2) 갯벌에서의 온도변화

• 바닷물은 비열이 크기 때문에 바다의 수온변화는 육상의 기온변화에 비해 크지 않다.

- 바다는 육상에 비해 상대적으로 안정된 환경.

• 갯벌은 바닷물에 잠겨 있을 때보다 공기 중에 노출되었을 때 더 큰 온도변화.

• 갯벌 생물들은 바닷물에 항상 잠겨 있는 장소인 조하대에서 서식하는 생물들에 비해 온도          변화에 견디는 힘이 강하고, 생육적온 범위도 넓은 광온성 생물.

(3) 갯벌에서의 염분 변화

• 갯벌 생물은 광염성 생물이며, 체액의 염분 함량을 스스로 조절하지 못하고 주변 해수의 염          분 변화에 따라 체내의 염분 농도가 변하는 변삼투압 생물.

(4) 퇴적물 내에서의 용존산소 변화

• 용존산소가 풍부한 공극수가 공급되지 않는다면 갯벌 퇴적층의 산소는 고갈되고 혐기성 박          테리아가 활동하기 시작하면서 유기물이 환원되어 갯벌 속은 검은색을 띠게 된다.

• 갯벌 표면은 갈색을 띠고 있는 반면(호기성), 갯벌 속은 검은색을 띠고 있는 경우가 많은데,          이것은 공극수 내에 산소가 없는 무산소 상태를 나타낸다.

Ⅳ 갯벌 생물의 환경 적응

• 갯벌에서 나타나는 가장 큰 환경 변화: 노출에 의한 건조, 온도, 염분 변화.

• 극단적인 건조와 온도 및 염분 변화를 견디기 위해서

① 굴을 파고 그 속으로 들어간다. 갯벌의 표면 온도보다 낮고 축축하여 몸이 마르지 않는다.

② 굴을 팔 능력이 없는 생물들은 그냥 펄 속에 묻혀서 살아간다.

► 갑각류 쏙

- 갯벌에서 가장 깊은 굴을 파는 갑각류.

- 입구가 2개인 Y자형으로 90㎝ 이상.

- 무안갯벌에서 173㎝ 깊이 쏙 굴이 발견.

Ⅴ 갯벌 생물의 종류

• 갯벌 생물은 갯벌에서의 환경적응능력이 종류에 따라 차이가 있어 갯벌 상부, 중부 및 하부에       서식하는 생물이 서로 다르다.

• 바다 쪽(갯벌 하부)은 바닷물이 늦게 빠지고 일찍 들어오기 때문에 하루 중 공기 중으로 노출        되는 시간이 육지에 인접한 갯벌 상부에 비해 훨씬 짧다.

• 조위에 따른 노출시간의 차이가 갯벌에 서식하는 생물 종류의 차이를 만든다.

- 갯벌 상부: 물리적 환경 변화의 스트레스가 심하여 생물종 수와 개체수가 적고 생물종 간          의 경쟁이 적다.

- 갯벌 하부: 물리적 스트레스가 적어 출현 종수는 많지만, 생물종 간에 서로 경쟁하는 생태          계 형성

크기에 따른 구분

- 저서동물: 갯벌에 서식하는 생물은 갯벌이라는 기질과 연관성을 가지고 살아가기 때문

(1) 대형저서동물: 육안 관찰. 1㎜ 이상. 갯벌 생물(갯벌에 서식하는 생물).

① 갯지렁이류

② 조개류: 동죽, 바지락, 맛조개, 꼬막

③ 갑각류: 칠게, 농게, 콩게

④ 고둥류

(2) 중형저서동물: 입체현미경 이용 관찰, 0.1㎜~1㎜.

• 모래갯벌(성체가 되어도 1㎜ 크기를 넘지 않는 저서성 요각류), 펄갯벌(선충류)

(3) 소형저서동물: 박테리아, 원생동물.

(4) 초대형저서동물: 저서어류, 꽃게류, 대형 패류, 고둥류

2. 기능에 따른 구분

- 갯벌의 기초생산자, 갯벌의 소비자(퇴적물식자, 현탁물식자, 육식자, 부식자)

1) 갯벌의 기초생산자: 저서 규조류, 갈대, 칠면초, 염생식물

① 갯벌을 포함한 연안습지로 공급되는 유기물은 갯벌 표면에 서식하는 저서 규조류에 의한           기초생산이 주된 유기물 공급원이다.

② 갯벌 상부에서 서식하는 염생식물로부터 유래된 입자성 유기물(유기쇄설물)

③ 바닷물 속의 식물플랑크톤이 죽어서 펄 표면으로 가라앉은 것.

④ 육상에서 흘러 들어온 입자성 유기물

- 갯벌을 포함한 연안습지는 해양생태계의 출발점.

- 갈대: 광합성을 통해 유기물을 고정하며, 죽은 다음 갯벌 생물들에게 유기쇄설물을 공급함.

- 칠면초: 갯벌 생물들의 먹이가 되는 유기쇄설물을 공급함.

2) 갯벌의 소비자: 퇴적물식자, 현탁물식자, 육식자, 부식자

(1) 퇴적물식자: 갯지렁이류, 민칭이, 칠게, 농게, 달랑게, 콩게, 가시닻해삼

• 갯벌 생물 중에 갯벌의 퇴직물을 집어삼켜 그 속에 들어 있는 유기물을 소화한 다음 배             설하는 생물

• 섭식활동을 통해 갯벌을 지속적으로 파헤친다. 갯벌 생물이 펄을 파헤치는 것을 생물교             란이라고 하며, 갯벌 생태계에서의 물질순환과정에서 매우 중요한 역할.

• 갯벌을 수직으로 파 보면 표면은 갈색을 띠지만(산화층) 조금 깊은 곳은 검은색을 띠는              경우가 많은데, 이곳은 공극수 속에 용존산소가 부족한 환원층. 갯벌 생물이 서식할 수             있는 깊이는 산화층에 한정.

- 갯벌을 정화하고 에너지 순환을 돕는 중요한 기능을 하고 있으며, 육상 토양의 지렁이와             같은 기능을 한다.

① 표층퇴적물식자: 표면의 펄을 직접 집어먹음. 칠게, 농게, 달랑게, 콩게류, 민칭이

• 칠게: 숟가락같이 생긴 집게발을 이용하여 갯벌 표면의 유기물을 펄과 함께 먹음.

② 표층하퇴적물식자: 갯지렁이류.

• 펄 속에 굴을 파거나 머리를 거꾸로 하여 갯벌 속의 펄을 집어삼킴

• 갯벌 내부의 펄을 갯벌 표면으로 끊임없이 끌어올리는 역할.

③ 비선택적 퇴적물식자

• 펄을 그대로 삼킨 다음 그 속의 유기물을 모두 소화 흡수하고 펄을 배설.

④ 선택적 퇴적물식자

• 퇴적물 속의 유기물만을 촉수 표면의 점액 성분과 섬모를 이용하여 골라 먹음.

(2) 현탁물식자: 바지락, 동죽, 따개비류, 꽃갯지렁이류, 굴

• 갯벌에 서식하는 생물 가운데 물속에 있는 식물플랑크톤이나 입자성 유기물을 걸러 먹             는 종류

• 바지락과 동죽 같은 패류는 펄 속에 서식하면서 입수관을 이용하여 바닷물을 빨아들이             는데, 바닷물이 아가미를 거쳐 가는 동안 호흡도 하면서 먹이를 걸러 먹은 다음 출수관             을 통해 밖으로 배출한다.

• 생물원퇴적물 형성.

• 이매패류: 자연정수기 역할

(3) 육식자: 말미잘, 갯가재, 피뿔고둥, 큰구슬우렁이, 물새류

• 말미잘: 촉수를 길게 늘어뜨리고 있다가 동물이 지나가면 촉수에 있는 자세포로 마비시             킨 후 그대로 삼켜 소화하고 나머지는 몸 밖으로 버린다.

• 우리나라의 갯벌은 동아시아-대양주 철새 이동경로에서 중간기착지로서 매우 중요한 역             할을 하는 장소이다.

• 갯벌을 이용하는 물새류에는 북쪽의 번식지와 남쪽의 월동지(동남아시아 및 오스트레일             리아) 사이를 이동하는 도중 우리나라에 봄과 가을 두 차례에 걸쳐 잠깐씩 들렀다 가는             나그네새인 도요새류와 물떼새류가 있다.

(4) 부식자: 왕좁쌀무늬고둥이, 밤게

• 죽은 생물을 주로 먹고 사는 종류. 갯벌의 청소부.

Ⅵ 갯벌 생물의 분포 특성

갯벌 생물의 수평 분포

• 갯벌 상부에서 하부에 걸쳐 공기 중에 노출되는 시간이 비슷한 장소, 즉, 동일 조위에서는 동       일한 생물이 서식하는 경우가 많다. 이러한 생물의 분포는 해안선과 평행하게 띠 모양으로 나       타나며, 이것을 대상분포라고 한다. 모든 갯벌에서 나타나는 현상.

- 대상분포 현상이 가장 뚜렷하게 보이는 장소가 암반 조간대.

2. 갯벌 생물의 수직 분포

• 갯벌생태계에서는 먹이경쟁보다는 공간 경쟁이 더 심하게 일어난다.

• 갯벌 생물은 공간 경쟁을 피하기 위해 갯벌에서 수평적으로만 서식하는 것이 아니라 수직으로       굴을 파고, 서로 서식 깊이를 달리하면서 갯벌을 입체적으로 이용하게 된다.

• 동일 종이라도 연령과 크기에 따라 서식 깊이를 달리함으로써 공간을 입체적으로 활용.

3. 갯벌(연안습지)의 대표적 생물: 칠게, 농게, 흰발농게, 밤게, 바지락

(1) 칠게: 가장 흔한 종, 갯벌 상부, 집게발 이용 갯벌 표면 유기물 섭취.

(2) 농게와 흰발농게

① 농게

• 갯벌 상부에 굴을 파고 서식하며 물이 빠졌을 때 밖으로 나와 갯벌 표면의 유기물을 펄             과 함께 섭식한다.

• 수컷의 왼쪽 집게발(개체에 따라 오른쪽 집게발)은 크기가 매우 크며, 암컷에게 구애 경쟁             을 할 때나 수컷끼리 영역 다툼을 할 때 사용

• 수컷의 다른 쪽 집게발은 상대적으로 매우 작고 먹이를 먹는 기능 주로 담당.

• 암컷은 집게발 2개가 모두 작고 먹이를 먹을 때에는 집게발 2개를 모두 사용하기 때문             에 수컷에 비해 먹이를 훨씬 빨리 먹을 수 있다.

• 밀물 때가 되면 구멍 속으로 도피하여 숨어 있다가 물이 빠지면 다시 나와 먹이를 먹는             활동을 개시한다.

② 흰발농게: 해양 보호종 지정. 농게보다 작고 집게발이 흰 종류

• 서식지 보호를 통한 보호가 필요한 종

(3) 밤게: 갯벌에 사는 게 가운데 유일하게 앞으로 기어갈 수 있는 종.

• 부식자(청소부 역할). 갯벌에서의 에너지 순환에 기여.

(4) 바지락

① 조가비가 2개인 이매패류에 속하는 연체동물

② 펄 속에 묻혀서 입수관과 출수관을 펄 밖으로 내고 밀물이 되었을 때 입수관으로 물을 흡           수하여 그 속에 들어 있는 식물플랑크톤을 걸러 먹고 호흡을 한 다음, 출수관으로 물을 배           출한다.

③ 입수관과 출수관은 서로 합해져 있고 입수관 입구 가장자리는 외부에서 이물질이 들어 오           지 못하도록 촉수가 발달해 있다.

④ 봄철에 산란하는데, 산란기 때의 극심한 체력소모로 인해 패각이 성장하지 않아 나무의 나           이테와 같은 연륜이 생긴다.

⑤ 바지락을 까서 내부를 살펴보면 속살이게라고 하는 조그만 게가 공생하는 경우도 있다.

(5) 가시닻해삼: 갯벌 하부의 펄 속에서 주로 서식하는 극피동물.

(8) 개맛: 물속의 식물프랑크톤을 걸러 먹는 여과섭식자

Ⅶ 갯벌의 다양한 기능: 생물과 연관되어 있다.

① 종다양성 보고.

② 육지에서 유입되는 영양염류가 풍부하고 먹이와 은신처가 많아 산란지나 어린 생물의 서식지        로 적합.

③ 자연정화조 기능 ⇒ 염습지 식생, 갯벌, 호기성 박테리아.

④ 서식하는 조개류도 여과식자로서 부유물질의 여과섭식을 통해 수중에 떠다니는 유기물 제거

⑤ 생산성이 높다. ⇒ 소득 증대 기여.

⑥ 연안 어민의 생활 터전으로서 중요

⑦ 연안에 서식하고 있는 각종 수산생물의 산란장 및 서식지로 이용

⑧ 물새의 서식처

⑨ 자연탐구를 위한 교육 장소, 문화적 기능이 크다.

⑩ 기후변화의 원인이 되는 이산화탄소 제거 능력 탁월

⑪ 주변 해양 및 육지 생태계 등과 연결되어 있는 생태적인 고리.

Ⅷ 갯벌 보호를 위한 노력

⬩ 1999년 「연안관리법」, 「습지보전법」 제정⋅공포.