호수 생태계

Lake ecosystem
호수의 세 가지 주요 구역

호수 생태계 또는 라쿠스트린 생태계는 생물(생물) 식물, 동물 및 미생물과 비생물(생물) 물리적 [1]및 화학적 상호작용을 포함한다.호수 생태계는 연못, 호수, 습지를 포함한 렌즈 생태계의 대표적인 예이다(렌틱은 라틴 렌터쿠스에서 온 정지해 있거나 비교적 고요한 담수를 의미한다). 이 기사의 대부분은 렌즈 생태계에 일반적으로 적용된다.렌틱 생태계는 강이나 하천과 같은 지상의 물이 흐르는 로티 생태계와 비교될 수 있다.이 두 가지 생태계는 모두 담수 생태계의 한 예이다.

렌틱 시스템은 수 인치 깊이의 작은 임시 빗물 웅덩이에서 최대 깊이가 1642 [2]m인 바이칼 호수까지 다양합니다.수영장/ 연못과 호수의 일반적인 구분은 모호하지만, 브라운은[1] 연못과 연못의 바닥 표면 전체가 빛에 노출되어 있는 반면 호수는 그렇지 않다고 말한다.또한, 일부 호수는 계절에 따라 성층화 된다.연못과 수영장은 두 개의 지역이 있습니다: 원양 개방 수역과 바닥과 해안 지역을 구성하는 해저 지대입니다.호수에는 빛에 노출되지 않은 깊은 바닥 지역이 있기 때문에,[3] 이러한 시스템은 심층이라는 추가 구역을 가지고 있다.이 세 지역은 매우 다른 비생물 조건을 가질 수 있고,[1] 따라서 그곳에 살도록 특별히 적응된 숙주 종들이 있다.

호수의 두 가지 중요한 아류로는 연못이 있는데, 연못은 일반적으로 습지와 교차하는 작은 호수이고 저수지는 저수지다.장기간에 걸쳐, 호수나 그 안에 있는 만은 영양분에 의해 점차 풍부해지고, 서서히 유기 퇴적물로 채워질 수 있는데, 이것은 승계라고 불리는 과정이다.인간이 유역을 이용할 때, 호수에 유입되는 침전물의 양이 이 과정을 가속화할 수 있다.호수에 퇴적물과 영양분을 첨가하는 것을 [4]부영양화라고 한다.

구역

레이크 존
연안대
림네틱 존
근원대
해저대
호수의 성층화
에필림니온
메탈림니온
하이폴리미온
파괴
호수 유형
홀로믹틱 호
모노믹틱 호
디믹틱 호
폴리믹트 호수
메로믹틱 호
아미틱 호
「 」를 참조해 주세요.

호수 생태계는 구역으로 나눌 수 있다.하나의 일반적인 시스템은 호수를 세 개의 구역으로 나눈다.첫 번째 연안대는 해안 근처의 얕은 지역입니다.이곳은 뿌리가 있는 습지 식물이 자라는 곳입니다.연안은 개방수역과 심층수역이라는 두 개의 추가 구역으로 나뉜다.탁 트인 수역(또는 광지대)에서 햇빛은 광합성 조류와 그것들을 먹고 사는 종들을 지탱합니다.심층수역에서는 햇빛을 이용할 수 없으며 연안 및 광구역으로부터 유입되는 이물질에 기초하고 있다.일부 시스템에서는 다른 이름을 사용합니다.오프쇼어 지역은 원양 지대, 광대는 제한 지대, 실어대는 심근 지대라고 할 수 있다.연안 지역의 내륙에서는 호수의 존재에 영향을 받는 식물이 있는 강변 지역도 자주 식별할 수 있다. 여기에는 횡재, 봄 홍수 및 겨울 얼음 손상의 영향이 포함될 수 있다.호수 전체의 생산은 연안 지역에서 자라는 식물과 외지에서 자라는 플랑크톤 생산의 결과이다.

습지는 대부분의 호수 해안을 따라 자연적으로 형성되기 때문에 렌티크 시스템의 일부가 될 수 있으며 습지와 연안 지역의 폭은 해안선의 경사면, 그리고 수위의 자연적인 변화량에 따라 수년 내에 결정된다.해안의 횡재나 홍수 동안 현장으로 운반된 통나무로 인해 죽은 나무가 이 구역에 쌓이는 경우가 많다.이 나무 잔해는 해안선을 침식으로부터 보호할 뿐만 아니라 물고기와 둥지 새들에게 중요한 서식지를 제공합니다.

비생물 성분

빛

빛은 렌즈 시스템의 [2]주요 에너지원인 광합성 과정을 추진하는데 필요한 태양 에너지를 제공합니다.수신되는 빛의 양은 여러 요소의 조합에 따라 달라집니다.작은 연못은 주변 나무에 의해 그늘이 지는 반면, 구름 덮개는 크기에 관계없이 모든 시스템의 빛 가용성에 영향을 미칠 수 있다.빛이 물에 닿는 각도가 얕을수록 반사에 의해 빛이 더 많이 손실되기 때문에 계절적 및 주간적 고려사항도 빛 가용성에 영향을 미친다.이것은 맥주의 [5]법칙으로 알려져 있다.빛이 표면을 투과하면 물기둥에 부유된 입자에 의해 산란될 수도 있습니다.이 산란은 깊이가 [3][6]커짐에 따라 빛의 총량을 감소시킵니다.호수는 광합성 영역과 광합성 영역으로 나뉘는데, 그 전에는 햇빛을 받았고, 후자는 빛이 투과하는 깊이 아래에 있어 광합성 [2]능력이 없다.호수 구역과 관련하여, 원양 및 해저 구역은 광학적 구역 내에 있는 것으로 간주되며, 근원 구역은 광학적 구역 내에 [1]있는 것으로 간주됩니다.

온도

렌틱 생태계에서 온도는 중요한 비생물학적 요인이다. 왜냐하면 대부분의 생물들은 내부 체온이 주변 시스템에 의해 정의되는 poikilothermic이기 때문이다.물은 표면에서 방사선을 방출하고 공기와 주변 [5]기판과의 전도를 통해 가열 또는 냉각될 수 있습니다.얕은 연못은 종종 지표면의 따뜻한 물에서 바닥의 차가운 물까지 지속적인 온도 구배를 가진다.또한, 이러한 시스템에서는 온도 변동이 계절과 계절에 [1]따라 크게 달라질 수 있습니다.

큰 호수에서는 온도 체계가 매우 다르다.예를 들어 온대 지역에서는 대기 온도가 상승하면 호수 표면에 형성된 얼음층이 분해되어 물이 약 4°C로 남습니다.이것은 물이 가장 밀도가 높은 온도입니다.계절이 지나면서, 따뜻한 공기 온도는 지표수를 가열하여 밀도가 낮아지게 한다.깊은 물은 빛의 투과가 감소하여 차갑고 밀도가 높은 상태를 유지합니다.여름이 시작되면, 두 개의 뚜렷한 층이 형성되고, 그들 사이의 온도 차이가 너무 커서 층화된 상태로 남아 있습니다.호수의 가장 낮은 지역은 가장 춥고 하이폴림니온이라고 불립니다.상부 난대는 에피림니온이라고 불린다.이 구역들 사이에는 열전선이라 불리는 급격한 온도 변화 대역이 있습니다.추운 가을철에는 표면에서 열이 없어지고 에피니온이 식는다.두 구역의 온도가 충분히 가까울 때, 물은 다시 섞이기 시작하여 균일한 온도를 만들어 내기 시작합니다. 이것은 호수 교체라고 불립니다.겨울에는 지표면 근처의 물이 차가워지는 반면, 따뜻하지만 밀도가 높은 물은 바닥 부근에 남아 있어 역성층화가 일어난다.열전선이 설정되고 사이클이 [1][2]반복됩니다.

온대 호수의 계절적 성층화

바람

Langmuir 회전도, 열린 원=양부력 입자, 닫힌 원=음부력 입자

노출된 시스템에서, 바람은 랭뮤어 순환이라고 불리는 소용돌이 모양의 표면 전류를 만들 수 있습니다.이러한 전류가 어떻게 확립되는지는 아직 잘 알려져 있지 않지만, 수평 표면 전류와 표면 중력파 사이의 상호작용을 수반한다는 것은 명백하다.어느 호수에서나 볼 수 있는 이러한 회전의 가시적인 결과는 풍향과 평행하게 흐르는 표면 폼라인이다.양부력 입자와 작은 유기체는 표면의 폼라인에 농축되어 있고 음부력 물체는 두 회전 사이의 상승류에서 발견된다.중성 부력을 가진 물체는 [2][3]물기둥에 고르게 분포하는 경향이 있다.이 난류는 물기둥의 영양분을 순환시켜 많은 원양 생물에게 매우 중요하지만, 해저 생물과 근원 생물에 대한 영향은 각각 [3]미미한 수준입니다.영양소 순환의 정도는 시스템에 따라 달라지는데, 이는 바람의 세기와 지속 시간, 호수나 풀의 깊이와 생산성에 따라 달라지기 때문이다.

화학

다음 항목도 참조하십시오.수중 호흡

산소는 생물 호흡에 필수적이다.정수에 존재하는 산소의 양은 1) 공기에 노출된 투명한 물의 면적, 2) 시스템 내 물의 순환, 3) 존재하는 [1]유기체가 생성하고 사용하는 산소의 양에 따라 달라집니다.식물이 풍부한 얕은 웅덩이에서는 광합성으로 인해 낮에는 매우 높은 농도가 발생하고 호흡이 일차 생산자의 지배적인 과정인 밤에는 매우 낮은 값이 발생하는 등 산소의 변동이 클 수 있습니다.대형 시스템의 열적 성층화는 다른 영역에 존재하는 산소량에도 영향을 미칠 수 있습니다.에피니온은 공기와의 접촉을 통해 산소를 얻으며 빠르게 순환하기 때문에 산소가 풍부하다.그러나 하이폴리미온은 매우 느리게 순환하며 대기 접촉이 없다.게다가, 하이포리미온에는 더 적은 녹색 식물들이 존재하기 때문에 광합성을 통해 방출되는 산소가 더 적다.에피림니온과 하이포림니온이 혼합되는 봄과 가을에는 산소가 체내에서 보다 균등하게 분포됩니다.낮은 산소 수준은 원양 및 해저 영역에서 "단속"되는 부패하는 식물 및 동물 물질의 축적과 1차 [1]생산자를 지원할 수 없기 때문에 심층 영역의 특징이다.

인은 DNA와 RNA의 구성 요소이고 ATP와 ADP의 구성 요소로서 세포 대사에 관여하기 때문에 모든 유기체에 중요하다.또한, 인은 담수계에서는 다량으로 발견되지 않고, 1차 생산자의 광합성을 제한하여 렌즈계 생산의 주요 결정 요인이 된다.인의 순환은 복잡하지만, 아래에 설명된 모델은 기본적인 경로를 설명합니다.인은 주로 유역의 유출이나 대기 퇴적물을 통해 연못이나 호수로 유입된다.시스템에 들어가면, 반응하는 형태의 인은 보통 조류와 대식물에 의해 흡수되는데, 이들은 광합성의 부산물로 비반응성 인 화합물을 방출한다.이 인은 아래쪽으로 떠내려가 해저나 근내 침전물의 일부가 될 수도 있고, 물기둥에 있는 미생물에 의해 반응적인 형태로 재메랄화 될 수도 있습니다.마찬가지로 침전물 중 비반응성 인은 반응성 [2]형태로 재메랄화할 수 있다.그러나 퇴적물은 일반적으로 호수 물보다 인이 풍부하며, 이는 이 영양소가 재미네랄화되어 시스템에 [3]다시 도입되기 전에 그곳에서 오래 머무를 수 있음을 나타냅니다.

생물 성분

호수 내 세균 군집 공존 네트워크

박테리아

박테리아는 렌즈수역의 모든 지역에 존재한다.자유생물은 유기물 분해, 암석 및 식물 표면의 바이오필름, 물기둥에 부유, 해저 및 근원지대의 퇴적물과 관련이 있다.다른 형태들은 또한 기생충이나 협력 [3]관계에 있는 렌즈 동물들의 내장과 관련이 있다.박테리아는 영양소 [2]재활용을 통해 시스템 대사에 중요한 역할을 합니다. 영양소 재활용은 영양 관계 섹션에서 설명합니다.

주요 생산자

수생식물인 Nelumbo nucifera.

식물성 플랑크톤과 페리피톤을 포함한 해조류는 연못과 호수에서 광합성을 일으키는 주요 물질이다.식물성 플랑크톤은 원양지대의 물기둥에서 표류하는 것을 발견한다.많은 종들은 물보다 더 높은 밀도를 가지고 있는데, 이것은 그들을 부주의로 해저로 가라앉게 할 것이다.이에 맞서기 위해 식물성 플랑크톤은 액포와 가스 소포를 형성하거나 항력을 유도하기 위해 모양을 변화시킴으로써 밀도를 변화시키는 메커니즘을 개발했다.소수의 종에 의해 이용되는 매우 정교한 적응은 꼬리 모양의 편모이며, 수직 위치를 조정할 수 있고,[2] 어떤 방향으로도 움직일 수 있다.식물성 플랑크톤은 또한 랭뮤어 [3]회전으로 순환함으로써 물기둥에서 그들의 존재를 유지할 수 있다.반면 주변 해조는 기질에 부착된다.호수와 연못에서, 그것들은 모든 해저 표면을 덮을 수 있다.두 종류의 플랑크톤은 음식 공급원과 산소 [2]공급원으로서 중요하다.

수생식물은 해저와 원양에 모두 서식하며, 성장방식에 따라 분류할 수 있다. emerg기질에서 뿌리를 내렸으나 잎과 꽃이 공기 중으로 뻗어나가고 -기질에서 뿌리를 내렸으나 떠다니는 잎을 가지고 있다. in침수 = 표면 아래에서 자라고 있다. ⑷자유생식동물 =n기판에 뿌리를 내리고 표면에 [1]떠 있습니다.이러한 다양한 형태의 대식물은 일반적으로 해저 지대의 다른 지역에서 발생하며, 해안선에 가장 가까운 신생 초목과 부유 잎 대식물이 있고, 그 다음에 잠복 초목이 있다.자유롭게 떠다니는 대식세포는 시스템 [2]표면 어디에서나 발생할 수 있습니다.

담수는 공기보다 밀도가 높기 때문에 수생식물은 육생식물보다 부력이 높다.이는 (공중 줄기와 잎을 제외한) 호수나 연못에서 구조적 강성을 중요하지 않게 만든다.따라서, 대부분의 수생 식물의 잎과 줄기는 목질 조직을 만들고 유지하기 위해 에너지를 덜 사용하고,[1] 대신 그 에너지를 빠른 성장에 투자합니다.바람과 파도에 의해 유발되는 응력에 대처하기 위해 식물은 유연하면서도 강인해야 한다.빛, 수심, 기질 유형은 물에 잠긴 [7]수생식물의 분포를 제어하는 가장 중요한 요소이다.대식물은 해저지대에서 식량, 산소, 서식지 구조의 원천이지만, 유포틱지대의 깊이를 통과할 수 없기 때문에 그곳에서 발견되지 않는다.[1][6]

무척추동물

워터스트라이더는 물 위를 걷기 위해 표면 장력에 의존하는 포식성 곤충이다.그들은 연못, 습지, 그리고 다른 조용한 물 표면에서 삽니다.그들은 1.5m/s까지 매우 빠르게 움직일 수 있습니다.

동물성 플랑크톤은 물기둥에 매달려 있는 작은 동물이다.식물성 플랑크톤처럼, 이 종들은 항력을 유발하는 몸의 형태와 부속물의 활발한 [1]플릭을 포함하여 더 깊은 물로 가라앉는 것을 막는 메커니즘을 발전시켰습니다.물기둥에 남아있는 것은 먹이라는 측면에서 장점이 있을 수 있지만, 이 구역의 리퓨지아 부족은 동물성 플랑크톤을 포식하기 쉽게 만듭니다.이에 대응하여, 특히 다프니아 스파이는 낮에는 수동적으로 더 어두운 깊이로 가라앉고 밤에는 활발하게 지표면을 향해 이동함으로써 물기둥에서 매일 수직 이동을 합니다.또한 렌티크 계통의 조건은 계절에 따라 상당히 다양할 수 있기 때문에, 동물성 플랑크톤은 식량이 부족하거나 온도가 2°C 이하로 떨어지거나 포식자의 풍부함이 높을 때 일반 알을 낳는 것에서 휴식 알로 전환할 수 있는 능력을 가지고 있다.이 휴식 중인 알들은 동물성 플랑크톤이 [8]부화했을 때 생존에 더 유리한 조건들을 만나게 해주는 휴면 기간을 가지고 있다.해저지대에 서식하는 무척추동물은 수치적으로 작은 종에 의해 지배되며, 탁 트인 물의 동물성 플랑크톤에 비해 종이 풍부하다.다음과 같은 것이 있습니다.갑각류(예: 게, 가재, 새우), 연체동물(예: 바지락, 달팽이) 및 다양한 종류의 곤충.[2]이 유기체들은 가장 풍부한 자원, 높은 산소가 함유된 물, 그리고 생태계에서 가장 따뜻한 부분이 발견되는 대식세포 성장 지역에서 주로 발견됩니다.구조적으로 다양한 대식세포층은 유기물이 축적되는 중요한 장소이며, 군집화에 이상적인 영역을 제공한다.퇴적물과 식물 또한 포식 [3]어류로부터 많은 보호를 제공한다.

매우 적은 수의 무척추동물만이 춥고, 어둡고, 산소가 부족한 근원지대에 서식할 수 있다.세포로 [1]운반되는 산소의 양을 크게 증가시키는 헤모글로빈의 다량으로 인해 종종 붉은색을 띠게 될 수 있다.이 구역 내의 산소 농도가 낮기 때문에, 대부분의 종들은 숨을 수 있는 터널이나 굴을 만들고, 물을 순환시키는 데 필요한 최소한의 움직임을 이용하여, 너무 많은 [1]에너지를 소비하지 않고 그들에게 산소를 끌어당긴다.

어류 및 기타 척추동물

물고기는 그들이 어떤 종에 속하느냐에 따라 생리적으로 허용 가능한 범위가 있다.그들은 활동 수준과 행동에 따라 다른 치명적인 온도, 용존 산소 요구량, 그리고 산란 욕구를 가지고 있습니다.물고기는 이동성이 높기 때문에 단순히 다른 지역으로 이동함으로써 한 지역에서 부적절한 비생물적 요인을 처리할 수 있다.예를 들어 산소 농도가 너무 낮다는 것을 알게 된 근원지대의 유해 공급기는 근원지대에 더 가까이 공급될 수 있습니다.물고기는 또한 삶의 다른 부분에서 서식지를 바꿀 수 있다: 퇴적물 둥지에서 부화, 그리고 식자원이 있는 보호된 환경에서 발달하기 위해 잡초가 많은 해저 지대로 이동, 그리고 어른이 되었을 때 마침내 원양 지대로 이동한다.

다른 척추동물 분류군 또한 렌즈 체계에 서식합니다.여기에는 양서류(예: 도롱뇽과 개구리), 파충류(예: 뱀, 거북이, 악어) 및 다수의 물새 종이 [6]포함됩니다.대부분의 척추동물은 육지 서식지에서 시간을 보내기 때문에 호수나 연못의 비생물적 요인에 의해 직접적인 영향을 받지 않는다.많은 어종은 위에서 언급된 더 큰 척추동물들에게 소비자와 먹이 종으로서 중요하다.

영양 관계

주요 생산자

렌즈 체계는 대부분의 에너지를 수생 식물과 조류에 의해 수행되는 광합성으로부터 얻습니다.이 자기연화 과정은 탄수화물과 용존산소를 생산하기 위해 이산화탄소, 물, 그리고 태양 에너지의 조합을 포함한다.호수나 연못 내에서는 일반적으로 광합성의 잠재적 속도는 빛의 감쇠로 인해 깊이에 따라 감소한다.그러나 광합성은 자외선에 의한 억제 때문에 종종 표면의 꼭대기 수 밀리미터에서 낮다.이 곡선의 정확한 깊이와 광합성 속도 측정은 시스템에 따라 다르며 1) 광합성 세포의 총 바이오매스, 2) 광감쇠 물질의 양, 3) 광합성 [6]세포 내부의 광흡수 색소(예: 클로로필)의 풍부함과 주파수 범위에 따라 달라진다.이러한 1차 생산자들에 의해 만들어진 에너지는 소비를 통해 더 높은 영양 수준으로 전달되기 때문에 지역사회에 중요하다.

박테리아

호수와 연못에 있는 대부분의 박테리아는 식물과 동물 물질을 분해함으로써 에너지를 얻는다.원양대에서는 죽은 물고기와 간혹 발생하는 알로치성 투입물이 굵은 입자 유기물(CPOM>1mm)의 예다.박테리아는 이를 미세 입자 유기물(FPOM < 1 mm)로 분해한 다음 사용 가능한 영양소로 분해합니다.플랑크톤과 같은 작은 유기체도 FPOM으로 특징지어진다.박테리아가 그들만의 바이오매스를 만들기 위해 영양소를 사용하기 때문에 분해 과정에서 매우 낮은 농도의 영양소가 방출된다.그러나 박테리아는 원생동물에 의해 소비되고, 원생동물은 동물성 플랑크톤에 의해 소비되며, 영양 수준을 더 높인다.원생동물이 박테리아 먹이를 먹고 살 때 탄소 이외의 원소, 특히 인과 질소가 재생되며, 이렇게 하면 물기둥에서 영양분을 다시 사용할 수 있게 된다.이 재생 주기는 미생물[10] 루프로 알려져 있으며 렌즈 [2]먹이사슬의 핵심 구성요소입니다.

원양세균에 의해 완전히 소화되기 전에 물기둥을 통해 떨어지면 유기물질의 분해는 해저 및 심층부에서 계속될 수 있다.박테리아는 이곳 퇴적물에서 가장 많이 발견되는데,[8] 보통 물기둥에서보다 2-1000배 더 널리 퍼져 있습니다.

해저 무척추동물

해저 무척추동물은 높은 수준의 풍부한 종 때문에 많은 먹이 포획 방법을 가지고 있다.필터 공급기는 사이펀이나 섬모를 두드려 물과 그 영양 성분을 자신 쪽으로 끌어당겨 여과합니다.방목업자들은 주변 해조류와 대식동물을 먹기 위해 긁기, 줄타기, 파쇄기 적응을 사용한다.수집가 길드의 구성원들이 퇴적물을 살펴보고, 강간 부속물이 있는 특정 입자를 골라냅니다.퇴적물 먹이 무척추동물은 침전물을 무분별하게 소비하며, 침전물이 함유된 유기물을 소화시킨다.마지막으로, 몇몇 무척추동물들은 포식자 길드에 속해 살아 있는 [2][11]동물들을 잡아먹는다.심층부는 침전물에 만들어진 굴을 통해 전류를 끌어내기 위해 작은 몸의 움직임을 사용하는 독특한 여과기 그룹의 본거지입니다.이러한 먹이 공급 방식은 최소한의 움직임을 필요로 하며,[1] 이러한 종들이 에너지를 보존할 수 있게 해줍니다.소수의 무척추동물 분류군은 근원지대에서 포식자이다.이 종들은 다른 지역에서 온 것으로 보이며 먹이를 얻기 위해 이 깊이까지만 온다.이 지역에 사는 대부분의 무척추동물은 퇴적물 먹이로, 주변의 [11]퇴적물에서 에너지를 얻습니다.

물고기.

물고기의 크기, 이동성, 감각 능력으로 그들은 넓은 먹이 기반을 이용할 수 있고, 여러 구역 지역을 커버합니다.무척추동물처럼 물고기 먹이 습관은 길드로 분류될 수 있다.원양지대에서 초식동물은 주변 식물과 대식물을 뜯어먹거나 물기둥에서 식물성 플랑크톤을 따낸다.육식동물에는 물기둥에서 동물성 플랑크톤을 먹고 사는 물고기, 물 표면, 해저 구조물 또는 침전물 속의 곤충, 그리고 다른 물고기들을 먹고 사는 물고기들이 포함됩니다.유기물을 가공하여 찌꺼기를 소비하고 에너지를 얻는 물고기는 찌꺼기 동물이라고 불린다.잡식동물은 꽃, 동물, 유해 물질을 포함한 다양한 먹이를 섭취한다.마지막으로, 기생 길드의 구성원들은 숙주 종, 보통 다른 물고기나 큰 척추 [2]동물로부터 영양을 얻는다.물고기 분류군은 먹이 역할에서 유연하며, 환경 조건과 먹이 가용성에 따라 그들의 식단을 변화시킨다.많은 종들은 또한 그들이 발달함에 따라 식생활의 변화를 겪는다.따라서,[12] 어떤 물고기라도 일생 동안 여러 먹이 길드를 점유할 가능성이 높다.

렌즈 먹이사슬

이전 절에서 언급했듯이 렌즈 생물군은 영양 관계의 복잡한 거미줄로 연결되어 있습니다.이러한 유기체는 특정 영양 집단(예: 1차 생산자, 초식동물, 1차 육식동물, 2차 육식동물 등)과 느슨하게 연관되어 있다고 볼 수 있다.과학자들은 이러한 집단들 내의 풍부함과 다양성을 조절하는 메커니즘을 이해하기 위해 몇 가지 이론을 개발했다.매우 일반적으로, 하향식 과정은 먹이 분류의 풍부함은 영양 수준이 높은 소비자의 행동에 따라 결정된다는 것을 지시합니다.일반적으로 이러한 프로세스는 2개의 영양 레벨 사이에서만 작동하며 다른 프로세스는 영향을 받지 않습니다.하지만, 어떤 경우에, 수생 시스템은 영양학적 캐스케이드를 경험합니다; 예를 들어, 이러한 초식동물이 육식동물에 의해 억압되기 때문에 초식동물의 방목을 덜 경험한다면, 이것은 발생할 수 있습니다.보텀업 프로세스는 영양 수준이 높은 구성원의 풍부함 또는 다양성이 낮은 수준의 자원의 가용성 또는 품질에 따라 달라질 때 기능합니다.마지막으로, 결합된 규제 이론인 상향식: 하향식은 소비자 및 자원 가용성의 예측된 영향을 결합합니다.가장 낮은 영양 수준에 가까운 영양 수준은 상향식 힘에 의해 가장 큰 영향을 받는 반면 하향식 효과는 최상위 [2]수준에서 가장 강해야 한다고 예측합니다.

커뮤니티 패턴과 다양성

지역종의 풍부함

렌즈 시스템의 생물 다양성은 호수나 연못의 표면적에 따라 증가한다.이것은 부분적으로 육생종이 더 큰 계를 찾을 가능성이 높기 때문이다.또한, 일반적으로 더 큰 시스템은 더 많은 인구를 가지고 있기 때문에, 멸종 가능성은 [13]감소합니다.온도 조건, pH, 영양소 가용성, 서식지의 복잡성, 종분화율, 경쟁률 및 포식성을 포함한 추가 요인은 시스템 [2][7]내에 존재하는 종의 수와 관련이 있다.

플랑크톤 커뮤니티에서의 후계 패턴– PEG 모델

호수 시스템의 식물성 플랑크톤과 동물성 플랑크톤 군집은 영양소 가용성, 포식 및 경쟁과 관련하여 계절적 연속을 겪는다.Sommer [14]등은 이러한 패턴을 플랑크톤 생태 그룹(PEG) 모델의 일부로 설명했으며, 24개의 문장이 수많은 시스템의 분석으로부터 구성되었다.다음은 Brönmark와 Hansson이[2] 설명한 바와 같이 단일 계절 순환을 통한 연속성을 보여줍니다.

겨울
1. 영양소 및 빛 가용성의 증가로 인해 겨울 말엽에 식물성 플랑크톤이 빠르게 성장합니다.지배적인 종, 예를 들어 규조류는 작고 빠른 성장 능력을 가지고 있다.2 .이 플랑크톤은 플랑크톤이 지배적인 분류군이 되는 동물성 플랑크톤에 의해 소비된다.

봄
3. 식물성 플랑크톤 개체수가 증가하고 동물성 플랑크톤 개체수가 감소함에 따라 맑은 물기가 발생한다.

여름
4. 식물성 플랑크톤의 먹이 감소와 어린 물고기의 포식 증가로 인해 동물성 플랑크톤의 풍부성이 감소한다.
5. 영양소 가용성이 증가하고 동물성 플랑크톤으로부터의 포식성이 감소함에 따라 다양한 식물성 플랑크톤 군집이 발달합니다.
6. 여름이 계속됨에 따라 영양소는 예측 가능한 순서로 고갈됩니다: 인, 실리카, 그리고 질소.다양한 식물성 플랑크톤 종의 풍부함은 이러한 영양소에 대한 생물학적 필요성에 따라 달라집니다.
7. 작은 크기의 동물성 플랑크톤은 어류의 포식성에 덜 취약하기 때문에 동물성 플랑크톤이 지배적인 종류가 된다.

떨어지다
8. 온도가 낮아져 물고기의 포식력이 감소하고 모든 크기의 동물성 플랑크톤이 증가한다.

겨울
9. 저온과 광이용성의 감소는 1차 생산량의 감소와 식물성 플랑크톤 개체수의 감소를 초래한다.10낮은 온도와 적은 먹잇감으로 인해 동물성 플랑크톤에서의 번식은 감소한다.

PEG 모델은 이 승계 패턴의 이상적인 버전을 나타내며, 자연 시스템은 [2]그 변화로 알려져 있습니다.

위도 패턴

식물과 동물의 다양성 감소와 위도 증가의 상관관계를 보여주는 잘 문서화된 세계적 패턴이 있습니다. 즉, 극지방으로 이동함에 따라 종이 감소합니다.이 패턴의 원인은 오늘날 생태학자들에게 가장 큰 수수께끼 중 하나입니다.그 설명에 대한 이론에는 에너지 가용성, 기후 변동성, 교란, 경쟁 [2]등이 포함된다.이러한 전지구적 다양성 변화에도 불구하고, 이러한 패턴은 전지구적 해양 [15]및 육상 시스템에 비해 담수 시스템에 약할 수 있다.힐브랜드와 아조프스키가 작은 유기체[16](프로토조아 및 플랑크톤)가 예상 추세를 크게 따르지 않는 반면 큰 생물(버티동물)은 예상 추세를 따르지 않는다는 것을 발견했기 때문에 이는 크기와 관련이 있을 수 있다.그들은 이것이 작은 유기체들에 의한 더 나은 분산 능력으로 인해 [2]전 세계적으로 높은 분포를 보일 수 있기 때문이라고 말했다.

자연 호수의 라이프 사이클

호수 조성

호수는 다양한 방법으로 형성될 수 있지만, 가장 일반적인 것은 아래에서 간략하게 설명된다.가장 오래되고 가장 큰 시스템은 구조 활동의 결과이다.예를 들어 아프리카의 리프트 호수는 두 지각판이 분리된 지점을 따라 지진 활동을 한 결과입니다.얼음으로 만들어진 호수는 빙하가 물러갈 때 만들어지며, 물로 채워지는 지형상의 이상을 남긴다.마지막으로, 소보우 호수는 원래 유량이 많아 굽이치는 강 굽이굽이 주요 [2]수로에서 분리될 때 발생한다.

자연 소멸

모든 호수와 연못은 침전물 투입을 받는다.이러한 시스템은 실제로 확장되고 있지 않기 때문에, 점점 더 깊이가 얕아지고, 결국 습지나 육지 식물이 될 것이라고 가정하는 것은 타당하다.이 프로세스의 길이는 깊이와 침강 속도의 조합에 따라 달라져야 합니다.이끼는[6] 수심이 1500m에 달하고 침강 속도가 0.5mm/yr인 탕가니카 호수를 예로 들 수 있다.침전이 인위적 요인에 의해 영향을 받지 않는다고 가정하면, 이 시스템은 약 3백만 년 후에 멸종될 것이다.얕은 렌즈 시스템은 늪이 가장자리에서 안쪽으로 잠식할 때 채워질 수도 있습니다.이러한 과정은 훨씬 짧은 시간 내에 진행되며, 멸종 [6]과정을 완료하는 데 수백 년에서 수천 년이 걸립니다.

인간의 영향

산성화

아황산가스와 질소산화물은 화산, 토양, 습지, 해양 시스템에서 자연적으로 방출되지만, 이러한 화합물의 대부분은 석탄, 석유, 휘발유의 연소, 그리고 [3]유황을 포함한 광석의 제련에서 나온다.이 물질들은 대기 중 습기에 녹아서 산성비로 [1]렌즈 시스템에 들어갑니다.탄산염이 풍부한 암반을 포함하는 호수나 연못에는 천연 완충재가 있어 pH의 변화가 없다.그러나 이러한 기반이 없는 시스템은 낮은 중화 용량을 가지기 때문에 산 투입에 매우 민감하며,[3] 산 투입량이 적은 경우에도 pH가 감소한다.5~6종의 pH에서 다양성과 바이오매스는 상당히 감소하여 산화된 호수의 특징인 물의 투명성을 증가시킨다.pH가 계속 낮아질수록 모든 동물군의 다양성은 낮아진다.가장 큰 특징은 물고기의 번식에 지장을 주는 것입니다.따라서, 개체수는 결국 물고기 [2][3]없이 죽고 시스템을 떠나는 소수의 늙은 개체들로 구성되어 있다.산성비는 특히 스칸디나비아, 스코틀랜드 서부, 웨일즈 서부 그리고 미국 북동부의 호수에 해롭다.

부영양화

부영양계에는 고농도의 인(~30 µg/L), 질소(~1500 µg/L)[2]가 함유되어 있다.인은 하수 처리 폐수, 생하수 또는 농경지 유출에서 렌티크로 유입됩니다.질소는 대부분 유출 또는 침출과 그에 따른 지하수 흐름으로 인한 농업용 비료에서 나온다.1차 생산자들에게 필요한 영양소의 증가는 "플랭크톤 꽃"이라고 불리는 식물성 플랭크톤 성장을 크게 증가시킨다.이 꽃은 물의 투명도를 떨어뜨려 물에 잠긴 식물을 잃게 한다.이로 인한 서식지 구조의 감소는 산란, 성숙, 그리고 일반적인 생존을 위해 그것을 이용하는 종들에게 부정적인 영향을 끼친다.또한 단수명 식물 플랑크톤이 많으면 대량의 죽은 바이오매스가 [6]침전물로 침전된다.박테리아는 이 물질을 분해하기 위해 많은 양의 산소를 필요로 하기 때문에 물의 산소 농도를 감소시킨다.이것은 특히 성층화된 호수에서 두드러지는데, 열전선이 지표에서 산소가 풍부한 물이 낮은 수위와 섞이는 것을 막을 때 그렇습니다.저산소 상태 또는 무산소 상태는 이러한 [2]상태에 대해 생리적으로 내성이 없는 많은 분류군의 존재를 배제한다.

침습종

침습종은 의도하지 않은 사건(예: 밸러스트 물)뿐만 아니라 목적 있는 사건(예: 저장 게임 및 식품 종)을 통해 렌즈 시스템에 도입되었다.이 유기체들은 먹잇감이나 서식지를 위한 경쟁, 포식, 서식지의 변화, 교배 또는 해로운 질병과 [5]기생충의 유입을 통해 원주민들에게 영향을 미칠 수 있다.토착종과 관련하여, 침략자들은 크기와 나이 구조, 분포, 밀도, 개체수 증가를 야기할 수 있고 심지어 개체수를 [2]멸종으로 몰고 갈 수도 있다.렌틱 시스템의 두드러진 침략자의 예로는 오대호의 얼룩말 홍합과 바다 칠성장어 등이 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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원천

무료 사전인 Wiktionary에서 렌틱을 찾아보세요.