생태계와 에너지 흐름

Ecosystem & Energy Flow

생태계에서 에너지는 태양에서 생산자를 거쳐 소비자로 한 방향으로 흐르고, 각 단계에서 대부분 열로 빠져나가요. 물질은 순환하지만 에너지는 순환하지 않아요. 상위 영양 단계로는 대략 10%만 전달되어 에너지 피라미드의 위가 좁아져요. 슬라이더로 전달 효율을 바꿔 피라미드의 에너지가 어떻게 줄어드는지 확인해 봐요.

에너지는 한 방향으로 흐른다

☀️ 태양 → 생산자 → 소비자 → ...

①태양 에너지 → 생산자(광합성) → 1차 소비자 → 2차 소비자 → ...

②에너지는 각 단계에서 대부분 열로 소실된다

③물질은 순환하지만, 에너지는 순환하지 않는다!

에너지 피라미드

에너지 전달 효율 (%)10%

💡 에너지 효율을 바꿔보세요

①기본값 10%: 이것이 유명한 "10% 법칙"

②효율을 높여도 상위 단계의 에너지는 급격히 줄어든다

③3차 소비자까지 가면 원래 에너지의 0.1%만 남는다!

생태계 구성 요소

생태계 구성

생태계의 구성 요소

생태계 상호작용

개체군 상호작용

Chart종간 상호작용

유형	종 A	종 B	예시
경쟁	손해(-)	손해(-)	같은 먹이 경쟁
포식	이익(+)	손해(-)	사자-영양
기생	이익(+)	손해(-)	기생충-숙주
상리공생	이익(+)	이익(+)	벌-꽃, 흰개미-원생생물
편리공생	이익(+)	무관(0)	상어-빨판상어

예제로 익히기

예제 1

생산자가 가진 에너지가 10000 kcal이고 에너지 전달 효율이 10%일 때, 2차 소비자가 얻는 에너지는?

한 단계 올라갈 때마다 에너지의 10%만 전달된다(10% 법칙).

생산자 10000 → 1차 소비자 1000 → 2차 소비자 100 kcal.

▸ 100 kcal

10% 법칙: 단계마다 ×0.1. 2단계 위는 ×0.01이므로 10000의 1%인 100 kcal.

예제 2

벌이 꽃의 꿀을 얻고 꽃은 꽃가루받이를 하는 관계는 어떤 종간 상호작용이며, 두 종의 이익·손해는?

두 종이 모두 이익(+, +)을 얻으면 상리공생이다.

벌은 먹이(꿀)를, 꽃은 수분(번식)을 얻으므로 둘 다 이익 → 상리공생.

▸ 상리공생 (벌 +, 꽃 +)

상호작용은 두 종의 이익(+)/손해(-)/무관(0) 조합으로 분류. (+,+)=상리공생, (+,-)=포식·기생, (+,0)=편리공생.

총정리

에너지 흐름의 10% 법칙

상위 영양 단계 에너지 ≈ 하위 단계의 10%

에너지는 각 단계에서 대부분 호흡(열)으로 소실

물질 순환 vs 에너지 흐름

물질: 순환 (생산자↔소비자↔분해자) / 에너지: 일방향 (태양→열)

물질은 재활용되지만 에너지는 재활용되지 않는다

수능 유형 변형

생태계의 에너지 흐름과 물질 순환에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

①에너지는 태양에서 시작하여 한 방향으로 흐른다

②상위 영양 단계로 갈수록 에너지양이 줄어든다

③탄소·질소 같은 물질은 생태계에서 순환한다

④에너지는 물질처럼 생태계 안에서 순환한다

⑤각 단계의 에너지 대부분은 호흡으로 열로 소실된다

▸ ④ 에너지는 물질처럼 생태계 안에서 순환한다

물질(탄소·질소)은 순환하지만, 에너지는 태양 → 열로 일방향 흐름이다.

에너지는 순환하지 않으므로 ④가 옳지 않다.

🎯 시험 포인트

①에너지 흐름: 태양 → 생산자 → 소비자 → 열 (일방향)

②10% 법칙: 상위 단계로 약 10%만 전달, 나머지는 호흡으로 소실

③생태 피라미드: 에너지, 생물량, 개체 수 피라미드

④물질은 순환(탄소, 질소 순환), 에너지는 순환하지 않음

⑤생태계 평형: 먹이 그물이 복잡할수록 안정적