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46.1: 생태계의 생태학 - 생물학

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46.1: 생태계의 생태계

생태 교란

저희 편집자는 귀하가 제출한 내용을 검토하고 기사 수정 여부를 결정할 것입니다.

생태 교란, 비생물학적 또는 생물학적 기원의 사건이나 힘으로 유기체에 사망을 초래하고 그들이 거주하는 생태계에서 공간적 패턴의 변화를 초래합니다. 교란은 개별 인구의 구조와 전체 생태계의 특성을 형성하는 데 중요한 역할을 합니다.

경미한 교란에는 국지적인 바람 현상, 가뭄, 홍수, 소규모 황무지 화재, 동식물 개체군의 질병 발생이 포함됩니다. 대조적으로, 주요 교란에는 대규모 바람 사건(예: 열대성 저기압), 화산 폭발, 쓰나미, 강렬한 산불, 전염병, 엘니뇨 현상 또는 기타 기후 현상으로 인한 해수 온도 변화, 오염 및 토지 이용 전환이 포함됩니다. 인간에 의해. 생태학적 교란의 개념은 생태학적 사고에 역사적 뿌리가 깊습니다. 현대 생태학에서 교란과 관련된 최초의 개념적 모델은 교란에 따른 생태계 구조의 점진적인 변화를 강조하는 생태천이 개념이었습니다.


메모: 생태학

질문: 주어진 장소에 얼마나 많은 종이 사는지를 결정하는 것은 무엇입니까?

각 인구가 얼마나 커질 수 있는지 결정하는 것은 무엇입니까?

해달, 성게, 다시마 숲의 관계는?

생태 - 유기체 간의 상호 작용 및 환경과의 상호 작용 연구

BIOSPHERE - 생명체가 존재하는 행성의 일부

조직 수준

종 - 서로 교배할 수 있는 개체

개체군 - 한 지역에서 같은 종의 모든 개체(오리)

커뮤니티 - 한 지역의 모든 다른 종(오리 + 단풍나무 + 잠자리)

생태계 - 커뮤니티와 지역의 물리적 요인(오리 + 단풍나무 + 잠자리 + 온도 + 토양 + 강우량)

생물군계 - 특정 기후와 그곳에 사는 특정 종의 동식물(툰드라)이 있는 넓은 지역

생물권 - 생명을 지탱하는 지구의 일부

생태학적 방법 - 어떻게 연구합니까?

3-2 에너지 흐름

Autotrophs(생산자) - 환경에서 에너지를 포착하여 "음식"으로 변환

Heterotrophs(소비자) - 반드시 먹어야 하는 것

초식 동물
육식 동물
잡식성
Detritivores / 분해자

*SUNLIGHT는 주요 에너지원입니다*

광합성 - "음식"을 만들기 위해 빛 에너지를 사용합니다.

화학 합성 - 화학 물질로 음식을 만듭니다(일부 박테리아는 이러한 방식으로 음식을 합성합니다).

먹이 사슬과 먹이 그물 - 생태계의 에너지 흐름 설명

*화살표의 방향에 유의하십시오. 한 유기체가 다른 유기체를 소비할 때 에너지가 어디로 가는지를 나타냅니다.
*체인 또는 웹의 각 단계를 트로피컬 레벨이라고 합니다.

먹이 그물에서 1차, 2차, 3차 소비자를 식별합니다.

생태 피라미드

숫자의 피라미드 그리고 바이오매스 피라미드

이러한 질문에 답하기 위해 다시마 숲 생태계를 고려하십시오.

주어진 장소에 얼마나 많은 종이 사는지를 결정하는 것은 무엇입니까?

그리고 각 인구가 얼마나 커질 수 있는지 결정하는 것은 무엇입니까?

3.3 생지화학적 순환

(생물학 + 지질학 + 화학)

물질은 소모되지 않고 변형되며 동일한 분자가 전달됩니다(책의 이미지 참조)

지하수
증산(식물에서)
증발(수역에서)
강수 (구름에서)

영양소 = 생명 유지에 필요한 모든 화학 물질
신체의 화학 빌딩 블록
탄소, 질소 인

호흡(동물의 호흡)
연소(불타는)
광합성(CO2를 사용하여 산소로 전환)

질소는 식물의 비료입니다.
공기의 78%는 질소로 이루어져 있다

질소 고정 - 박테리아는 공기에서 질소를 취하여 식물이 사용하는 형태로 전환합니다.

DNA의 일부
대부분 육지와 암석에 머뭅니다(대기가 아님).

1차 생산성 - 생산자가 생성하는 물질의 비율

많은 식물 = 높은 생산성

제한 영양소 - 생산성(물, 빛, 질소)의 양을 제한하는 것

비료는 성장을 증가시키기 위해 질소를 추가합니다.
질소가 수계로 유입 --> 조류 번성 유발

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생물학 전공 요건(최소 10과목)

다음 과정은 B.S.를 모두 추구하는 학생들에게 필요합니다. 그리고 학사 생물학 자격증.

게이트웨이 과정(2개 또는 1개 과정)

게이트웨이는 순서가 지정되지 않으며 어느 순서로든 사용할 수 있습니다.

  • BIOLOGY 201L Molecular Biology(선수과목: Chem 101D 또는 이에 상응하는 과목)
  • 생물학 202L 유전학 및 진화
  • BIOLOGY 203L 분자 생물학, 유전학 및 진화(선수과목: Biology AP 5 및 Chem 101D 또는 이에 상응하는 과목)

생물학 영역 요구 사항 (3 과정)

다음 3개 영역 중 각 1개 코스를 선택합니다. 둘 이상의 영역에 나열된 과정은 하나의 영역 요구 사항을 충족하는 데만 사용할 수 있습니다.

선택과목(5개 또는 6개 과정)

최소 3개의 선택 과목은 200레벨 이상에서 생물학에 나열되거나 교차 목록에 있는 과정이어야 합니다. 생물학에서 승인된 최대 2개 또는 3개의 대체 선택 과목이 전공에 반영될 수 있습니다(게이트웨이 순서에 따라 다름). 최대 2개의 독립적인 연구 또는 자습서가 전공에 포함될 수 있습니다.

  • 생태학 코스 목록에서 선택한 2개의 코스. 위의 생물학 영역 요구 사항을 충족하기 위해 이수한 과정을 두 배로 계산할 수 없습니다. 지역 교수진이나 집중 지역 고문의 승인을 받아 독립적인 연구를 수행한 것으로 간주할 수 있습니다.
  • 선택한 생물학 선택 과목 1개
  • 2개의 생물학 선택 또는 승인된 대체 선택 과정(Bio 201L 및 202L을 사용하는 경우) 또는 3개의 생물학 선택 또는 승인된 대체 선택 과정(Bio 203L을 사용하는 경우)

실습 경험 요구 사항

해당 지역 및 선택 과정을 통해 게이트웨이 과정과 함께 최소 2개의 전체 랩 과정을 이수해야 합니다. 코스는 200레벨 이상이어야 합니다. 최대 1개의 독립적인 연구가 랩 코스로 간주될 수 있습니다.

캡스톤 과정 요구 사항

400레벨 이상의 생물학 '캡스톤' 코스 또는 기타 승인된 캡스톤 코스를 최소 1개 이상 이수해야 합니다. 독립 학습은 두 번째 학기 연속인 경우 이 요구 사항에 포함될 수 있습니다.


생태계 생태 및 생지화학

생태학자인 Jake Allgeier의 목표는 생태 이론을 적용하여 실제 환경 보호 문제를 해결하는 것입니다. 특히 그는 생태학적 결과를 예측하는 능력과 생태계 서비스(예: 어업)의 지속 가능성과 같은 보전 효능을 향상시키는 것을 목표로 행동, 인구 및 지역 사회 역학이 영양소 및 에너지 경로를 매개하는 메커니즘을 확인하려고 합니다. . 이 연구의 대부분은 열대 해안 생태계(맹그로브, 해초층, 산호초)에서 이루어지며, 환경 변화와 생물 다양성 손실의 맥락에서 이론을 직접 테스트하기 위해 인위적 영향에 의해 생성된 기울기를 연구합니다.

조엘 D. 블룸 (대학원 공동 의장으로만 봉사할 수 있음)

Joel Blum의 연구 관심 분야는 생태계에 대한 지구화학적 제어, 미량 원소 및 동위원소 지구화학에 있습니다.

에미 클라센

Aimée Classen의 연구실은 글로벌 변화가 지역 및 글로벌 규모의 육상 생태계에 미치는 영향에 초점을 맞춘 다양한 국제 그룹입니다. 최근에 그들은 세 가지 일반적인 영역에 초점을 맞추었습니다. (1) 토양 유기체, 초식 동물, 식물 및 생태계 기능 간의 연결 이해 및 모델링 (2) 지상 및 지하 생물다양성 및 전지구적 변화가 생물의 구성과 기능을 어떻게 변화시키는지 이해 생태계 및 (3) 규모와 위치가 생태계 패턴과 과정에 어떻게 영향을 미치는지 탐색합니다. 그들은 미시적(토양 먹이 그물)에서 거시적(지역 탄소 플럭스)에 이르기까지 다양한 육상 생태계(삼림, 초원, 습지, 열대, 아한대, 온대)에 걸쳐 작동합니다. 우리는 생태학적 질문에 답하기 위해 관찰, 실험 및 모델의 조합을 사용합니다.

빈센트 데네프

Vincent Denef는 메타게노믹 및 메타프로테옴 접근 방식을 사용하여 생태계 맥락 내에서 미생물 개체군 역학 및 커뮤니티 기능에 대한 향상된 이해를 수집합니다. 그는 특히 게놈 변이와 변경된 생태학적 행동 사이의 연관성, 그리고 장단기 환경 변화가 둘 모두를 주도할 수 있는 방법에 관심이 있습니다. 그는 폐광에서 인간의 위장관에 이르기까지 다양한 시스템에서 이러한 개념을 연구해 왔지만 현재는 Laurentian Great Lakes와 같은 담수 시스템에 집중하고 있습니다.

멜리사 두하임

Melissa Duhaime은 (i) 해양 플라스틱-미생물 연관성 및 (ii) 해양 바이러스(메타)유전체학이라는 두 가지 주제에 걸쳐 해양 미생물학에 중점을 둡니다. 먼저 그녀는 해양 플라스틱의 운명에서 미생물의 역할과 해양 미생물 군집 구조 및 기능에서 플라스틱의 역할을 자연(N. Pacific Gyre, North Sea) 및 공학적(Biosphere2 Ocean) 시스템에서 조사합니다. 두 번째로, 그녀는 감염 역학 및 바이러스-숙주 진화에 대한 영양 제한의 역할에 특히 관심을 두고 게놈 도구를 사용하여 해양 바이러스(파지)와 그 미생물 숙주의 진화와 생태를 조사합니다.

조지 클링

George Kling의 연구 관심 분야는 생태계 생태학과 수생 생물지구화학입니다.

존 리먼

John Lehman의 연구 관심 분야는 조류학, 수생 과학, 영양 및 영양 역학입니다.

네이트 샌더스

Nate Sanders의 연구는 지역사회 생태학, 생태계 생태학 및 거시생태학의 접점에서 이루어지며, 전지구적 변화 동인과 종간 상호작용이 생물다양성 손실의 원인과 결과에 어떻게 영향을 미치는지에 초점을 맞춥니다. 내 연구 프로그램은 환경 변화가 생물 다양성에 미치는 영향을 예측하기 위해 여러 장소에 배치된 환경 구배 및 실험 조작을 활용합니다. 그들은 개미, 식물-곤충 상호작용, 산지 식물 군집 및 기타 다양한 분류군에 대한 실험을 합니다.

톰 슈미트

Thomas Schmidt의 연구실은 미생물의 생리학과 생태학에 중점을 두고 있습니다. 우리는 일상적으로 핵산 기반 방법을 개발 및 적용하여 미생물 군집의 다양성 및 기능 패턴을 탐색 및 이해하고 배양 노력을 안내합니다. 우리의 연구는 현재 두 가지 미생물 군집에 초점을 맞추고 있습니다. 육상 환경에서 발견되고 온실 가스의 흐름에 관여하는 군집과 포유류 미생물군집을 구성하는 미생물입니다. 이러한 미생물 군집의 구조와 기능 사이의 관계에 대해 더 잘 이해함에 따라 미생물 군집의 분포 패턴을 설명하는 기본 원리를 밝히기 위한 연구를 수행하고 있습니다.

도널드 잭 (대학원 공동 의장으로만 봉사할 수 있음)

Donald Zak의 연구는 생태학, 미생물학 및 생화학을 기반으로 하며 분자에서 생태계 규모에 이르는 여러 이해 규모에 초점을 맞추고 있습니다. 현재 연구는 육상 생태계 내에서 식물과 미생물 활동 사이의 연관성과 기후 변화가 이러한 역학에 미칠 수 있는 영향을 이해하는 데 중점을 두고 있습니다. 교육에는 토양 생태학 및 생태계 생태학 과정이 포함됩니다.


이끼

지의류는 다양한 색상과 질감을 보이며([링크]) 가장 독특하고 적대적인 서식지에서 생존할 수 있습니다. 그들은 식물 뿌리가 침투할 수 없는 툰드라의 암석, 묘비, 나무 껍질 및 땅을 덮습니다. 지의류는 장기간의 가뭄에서 살아남을 수 있으며 완전히 건조되어 물이 다시 공급되면 빠르게 활성화됩니다.


Oregon State University의 이 사이트를 사용하여 이끼류의 세계를 탐험해 보십시오.


지의류는 단일 유기체가 아니라 오히려 곰팡이(일반적으로 자낭균류 또는 담자균문의 구성원)가 광합성 유기체(진핵 조류 또는 원핵 시아노박테리움)와 밀접하게 접촉하여 사는 상생의 한 예입니다. ]). 일반적으로 곰팡이나 광합성 유기체는 공생 관계를 벗어나서 단독으로 생존할 수 없습니다. 엽체라고 하는 이끼의 몸체는 광합성 파트너를 감싸는 균사로 형성됩니다. 광합성 유기체는 탄수화물 형태로 탄소와 에너지를 제공합니다. 일부 시아노박테리아는 대기에서 질소를 고정하여 질소 화합물을 협회에 기여합니다. 그 대가로 이 곰팡이는 균사체에 조류를 가두어 건조함과 과도한 빛으로부터 보호하고 미네랄을 공급합니다. 곰팡이는 또한 공생 유기체를 기질에 부착합니다.


이끼류의 엽체는 매우 천천히 자라며 매년 직경이 몇 밀리미터씩 확장됩니다. 곰팡이와 조류 모두 번식을 위한 분산 단위의 형성에 참여합니다. 지의류는 균사체로 둘러싸인 조류 세포 클러스터인 소르디아(soredia)를 생성합니다. Soredia는 바람과 물에 의해 분산되어 새로운 지의류를 형성합니다.

지의류는 대기 오염, 특히 비정상적인 수준의 질소와 황에 매우 민감합니다. 미국 산림청과 국립공원관리청은 해당 지역의 이끼 개체군의 상대적 풍부도와 건강을 측정하여 대기 질을 모니터링할 수 있습니다. 이끼류는 많은 생태학적 역할을 수행합니다. 순록과 순록은 지의류를 먹고 균사체에 숨어있는 작은 무척추 동물을 보호합니다. 직물 생산에서 직조공은 합성 염료가 출현할 때까지 수세기 동안 이끼를 사용하여 양모를 염색했습니다.


이끼는 공기의 질을 모니터링하는 데 사용됩니다. 이 사이트에 대한 자세한 내용은 미국 산림청에서 제공합니다.


교수진, 교직원 및 대학원생은 세인트 조지(토론토 시내), 미시소거, 스카보로 및 로열 온타리오 박물관의 세 캠퍼스 모두에 있습니다.

머레이 연구소

인구, 커뮤니티 및 생태계의 생태학 통합 생물학

머레이, 로잘린드

딜런 랩

인구, 커뮤니티 및 생태계의 생태학 유전학, 유전체학 및 분자 진화 이론 및 컴퓨터 생물학

딜런, 마커스

웰치 연구소

인구, 커뮤니티 및 생태계 통합 생물학의 생태

바그너 연구소

인구, 커뮤니티 및 생태계의 생태학

소콜로프스키 연구소

인구, 지역사회 및 생태계의 생태 유전학, 유전체학 및 분자 진화 통합 생물학

쇼트 랩

인구, 지역사회 및 생태계의 생태학

래트클리프 연구소

인구, 커뮤니티 및 생태계 통합 생물학의 생태

민스 연구소

인구, 커뮤니티 및 생태계의 생태학


NC 생태계의 인간 변화

  • NC의 정주 생태계
  • 1700년대 생태계와 생물다양성
  • 존 로슨의 "캐롤라이나로의 새로운 항해"(1709)
  • 1700년 이후의 변경
  • 오늘날의 생태계와 생물다양성
    • 주에서 위협, 멸종 위기에 처한 종
    • 야생동물 자원의 변화
    • 수산자원의 변화
    • 임업 자원의 변화
    • 1998년 NC의 인간 생태

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    Van Doren, M. (ed.). 1928년. 윌리엄 바트람의 여행. 도버 출판, 뉴욕. 414쪽


    동굴 생태계

    지하 습지는 동굴과 대수층을 포함하여 물을 포함하는 모든 지하 지역을 포함합니다. 지하 동굴 시스템은 지하수에 의존하는 생태계입니다. 보이드 크기가 큰 지하 동굴 시스템은 종종 싱크홀과 스프링이 특징인 &lsquokarst 풍경&rsquo의 일부입니다. 카르스트 지형은 일반적으로 탄산염 암석이 풍부한 지역에서 발견됩니다. 탄산염 암석은 기계적 풍화 및 물과의 계약으로 인한 화학적 풍화에 의해 부서지거나 용해될 수 있습니다(예: 자연적으로 약산성을 포함하는 비 및 토양수). 지하 동굴 생태계는 4개의 영역으로 나눌 수 있습니다(개념 모델에서 초점으로 표시됨).

    • 입구 영역 – 이것은 표면과 지하 환경이 연결되는 곳입니다.
    • 황혼 영역 - 이 영역에서 표면의 빛이 점진적으로 감소합니다. 식물(예: 양치류, 이끼 및 조류)은 표면의 빛이 투과할 수 있는 이 영역에서 자랄 수 있습니다.
    • 전환 영역 - 이 영역에서 빛은 표면에서 투과할 수 없습니다. 그러나 온도 변동 및 수분 함량을 포함한 다른 표면 환경 조건은 전이 영역의 조건에 영향을 미칩니다.
    • 깊은 영역 - 이 영역에서 빛은 표면에서 투과할 수 없습니다. 상대습도가 높고 증발량이 적습니다. 온도는 일년 내내 비교적 일정합니다. 깊은 지역에서 발견되는 동물군(예: stygofauna 및 troglofauna)은 지하 환경에 적응합니다.

    지하 동굴 시스템은 시간이 지남에 따라 탄산염 암석과 물의 상호 작용을 통해 생성된 빈 공간을 통해 지하수를 저장하고 전달할 수 있습니다. 이러한 지하 동굴 시스템의 지하수는 식물 및/또는 동물 군집, 생태학적 과정 및 생태계 서비스 제공을 지원할 수 있습니다. 지하 동굴 시스템은 stygofauna(일생 동안 지하수에 의존하는 수생 동물군)와 troglofauna(지하수가 습한 환경을 제공하고 지표 환경에서 영양분을 전달하는 육상, 공기 호흡 동물군)를 지원할 수 있습니다.
    동굴 시스템의 지하수 배출은 다음을 지원할 수도 있습니다.


    토양 생태학의 기초

    이 완전히 수정되고 확장된 토양 생태학 기초는 토양 생물학 및 생태계 기능에 대한 전체론적 접근 방식을 계속합니다. 학생과 생태계 연구자는 생태계 개발 및 기능에서 토양이 수행하는 중심 역할에 대해 더 잘 이해하게 될 것입니다. 저자는 모든 육상 생태계의 조직화 센터로서 토양의 중요성이 증가하고 있음을 강조하고 생태계 및 진화 생물학 관점에서 토양 생태학의 이론과 실천에 대한 개요를 제공합니다. 이 책에는 모든 지하 생물군(뿌리, 미생물 및 동물군)에 대한 업데이트되고 크게 확장된 범위와 분포 및 풍부함을 식별하고 결정하는 방법이 포함되어 있습니다. 토양 생물다양성 및 생태계 과정과의 관계, 생태계에서 생물군 및 생물군 활동을 측정하기 위한 제안된 실험실 및 현장 방법에 대한 새로운 장이 제공됩니다..

    이 완전히 수정되고 확장된 토양 생태학 기초는 토양 생물학 및 생태계 기능에 대한 전체론적 접근 방식을 계속합니다. 학생과 생태계 연구자는 생태계 개발 및 기능에서 토양이 수행하는 중심 역할에 대해 더 잘 이해하게 될 것입니다. 저자는 모든 육상 생태계의 조직화 센터로서 토양의 중요성이 증가하고 있음을 강조하고 생태계 및 진화 생물학 관점에서 토양 생태학의 이론과 실천에 대한 개요를 제공합니다. 이 책에는 모든 지하 생물상(뿌리, 미생물 및 동물군)에 대한 업데이트되고 크게 확장된 범위와 분포 및 풍부함을 식별하고 결정하는 방법이 포함되어 있습니다. 토양 생물다양성 및 생태계 과정과의 관계, 생태계에서 생물군 및 생물군 활동을 측정하기 위한 제안된 실험실 및 현장 방법에 대한 새로운 장이 제공됩니다..