개념 한 쪽
육수생태계는 물의 흐름과 영양염류 농도에 따라 생물군집과 자정능력이 달라진다. 호수의 영양상태, 부영양화 원인, 수층의 수역 구분 등 기본 개념을 정확히 이해해야 현상 판단 문제가 해결된다.
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출제기준 단원 「육수 보호생물」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 내부파 영향 판정 | 1 | 내부파가 수층 혼합과 영양염 공급에 미치는 효과를 고르기 |
| 수역 구분 이해 | 1 | 연안대·준조광대·심연대의 광합성·호흡 특성을 설명하는 보기 식별하기 |
| 하천 복원 및 공법 구별 | 1 | 직강화 등 공법이 하천 복원에 미치는 영향의 옳지 않은 설명 찾기 |
호수와 저수지의 영양상태는 영양염류의 풍부함에 따라 빈영양, 중영양, 부영양의 세 단계로 구분된다. 빈영양은 영양염류가 적어 물이 맑고 생산력이 낮으며 수심이 깊은 경향이 있고, 부영양은 영양염류가 풍부해 조류가 많이 번식하고 물이 탁하며 수심이 얕은 경향이 있다. 이 세 단계는 환경과학에서 호수의 노화 과정 설명을 위한 표준 분류이다.
부영양화는 식물플랑크톤의 과도한 증식을 유발하는 현상으로, 주된 원인은 질소와 인의 과잉 유입이다. 생활하수나 농업 배출수 등에 포함된 질소와 인이 수계로 유입되면 식물플랑크톤의 먹이가 되어 녹조 현상이나 용존산소 고갈을 초래할 수 있다. 이로 인해 다른 수생생물에 피해가 발생할 수 있음을 기억한다.
칼슨의 영양상태지표(TSI)는 호수의 부영양화 정도를 평가하기 위해 클로로필-a, 투명도, 총인 세 가지 변수를 사용하여 0~100 범위로 나타낸다. 이 지표는 인과 조류 및 투명도의 관계를 중심으로 개발되었으므로 질소는 칼슨 TSI의 구성 변수에 포함되지 않는다. TSI의 세 변수는 부영양화 평가 시 핵심적으로 연계하여 기억해야 한다.
수층의 수직적 구분은 빛의 투과와 생물 분포에 따라 연안대, 준조광대, 심연대로 나뉜다. 연안대는 바닥까지 빛이 닿아 수생식물이 자라는 구역이고, 준조광대는 표층 수역으로 광합성이 활발한 영역이며, 심연대는 빛이 거의 닿지 않아 광합성이 일어나지 않는 깊은 수역이다. 심연대에서는 광합성보다 호흡이 우세한 환경이므로 광합성 관련 설명이 심연대에 적용되면 주의해야 한다.
내부파는 밀도가 다른 수층 경계에서 발생하는 파동으로 수직 혼합을 촉진하고 저층의 영양염을 표층으로 공급하여 식물플랑크톤 생산을 높일 수 있다. 그러나 내부파와는 별개로 바람이나 해류, 지형에 의해 발생하는 용승류는 대규모 상승 현상으로 내부파의 직접적인 영향으로 보기 어렵다.
하천 및 하구 생태계 특성에서는 여울과 소와 같은 자연적 지형 요소가 다양한 서식처를 제공하여 생물다양성을 높인다는 점을 기억한다. 하천 복원은 자연적인 곡선과 여울·소를 회복하는 방향이어야 하며, 하천을 직선화하는 직강화는 오히려 생태계 단절을 초래하는 파괴적 공법이다.
문제 유형: 칼슨 TSI의 구성 요소를 묻는 문항이 출제된다면 총인, 클로로필-a, 투명도의 세 가지를 떠올려야 한다. 질소가 포함되지 않는다는 점이 핵심이므로 질소 관련 선택지는 오답으로 처리한다.
문제 유형: 부영양화 원인을 묻는 문항에서는 질소와 인의 과잉 유입을 정답으로 연결한다. 이산화탄소나 단백질과 같은 항목은 부영양화의 주요 제한 영양소로 보기 어렵다.
문제 유형: 수역 구분 관련 문항에서는 심연대가 빛이 거의 닿지 않아 광합성이 일어나지 않는다는 설명을 근거로 삼아 광합성이 우세하다는 설명을 심연대에 적용하면 오답으로 판단한다.
밀도가 다른 두 수층의 경계면에 생기는 내부파(internal wave)의 영향이 아닌 것은?
정답 ① · 수층 간 밀도 차이로 발생하는 내부파(internal wave)는 두 수층 간의 수직 혼합을 촉진하고 저층의 영양염을 상층으로 공급하며, 결과적으로 표층의 식물플랑크톤 생산을 증가시키는 등 수생 생태계의 물질 순환에 영향을 미칩니다. 하지만 용승류는 주로 바람이나 지형 변화에 의해 표층수가 밀려나고 저층수가 표면으로 올라오는 현상으로, 내부파의 직접적인 영향으로 보기 어렵습니다.
내부파는 수층 혼합과 영양염 공급을 통해 식물 플랑크톤 생산을 증가시키지만, 용승류는 별개의 현상이다.
호수의 물리적 특징과 생물의 분포에 따른 수역과의 설명이 부적합한 것은?
정답 ③ · 문항은 호수의 수직적 수역 구분과 각 구역의 광 및 생산성 특성을 바르게 연결하는지를 묻고 있다. 심연대(profundal zone)는 빛이 효과적으로 투과하지 못하는 깊은 수역으로 광합성이 일어나지 않으며 호흡이 광합성을 초과하는 영역이므로 빛이 투과하여 광합성이 우세하다는 설명은 부적합하다.
심연대는 빛이 투과되지 않는 수역으로, 광합성이 일어나지 않아 호흡이 광합성을 초과하는 영역이다.
하천생태계의 특징에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
정답 ④ · 하천생태계의 특징에 대한 설명 중 옳지 않은 것을 고르는 문제이다. 여울은 유속이 빠르고 수심이 얕아 용존산소량이 많으며, 소는 유속이 느리고 수환이 깊어 퇴적이 일어나는 공간으로, 둘 다 하천생물의 중요한 서식처이다.
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