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생태학 - 개념과 적용 8판

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저자명 김재근 외
출판사 (주)라이프사이언스
출판년도 2020.09.01
페이지 616
ISBN 9788961543200
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생태학의 전 분야를 총망라한 생태학 필독서~!
이 책에서는 자연사, 환경에 대한 생물의 적응, 개체군, 종간 상호작용, 군집과 생태계, 대규모 생태학까지 생태학에 관한 모든 분야가 총망라되어 있다. 이 책의 가장 큰 특징은 최근의 교육학적인 경향을 반영하여 개념 중심으로 내용이 전재된다는 것이며, 각 단원별로 적용분야가 제시된다는 것이다. 그러므로 생물학, 산림과학, 환경학, 조경학, 원예학 등과 관련된 학과의 학부생들에게 생태학의 이해를 위한 필독서이며, 생태학 관련 전공을 하는 대학원생들에게는 연구의 기반을 위한 참고서로 활용될 것이다.


Chapter 1 생태학 서문:

역사적인 토대와 최첨단 연구의 발전 1

1.1 생태학의 개관 2

개념 1.1 복습 3

1.2 생태 연구의 예 3

산새의 생태학: 오래된 수단과 새로움 4

숲의 임관 연구: 물리적이고 과학적인 첨단 영역 6

기후와 생태 변화: 과거와 미래 7

개념 1.2 복습 8

적용 생태학은 환경법과 환경정책을 위한 정보를 제공할 수 있다 9




I부| 자연사와 진화

Chapter 2 육상의 생명 11

육상 생물군계와 식물의 중요성 12


2.1 대규모로 본 기후변이의 유형 14

기온, 대기 순환, 그리고 강수 14

기후도 16

개념 2.1 복습 17

2.2 육상 생물군계를 형성하는 다른 요소 17

개념 2.2 복습 19

2.3 생물군계의 자연사와 지리적 분포 20

열대우림 20

열대건조림 22

열대사바나 24

사막 26

지중해성 목본림과 관목림 28

온대초원 30

온대림 32

북방림 34


툰드라 36

산: 다양한 생물군계 39

개념 2.3 복습 42

적용 시간과 공간에 따른 보다 작은 규모의 기후변화 42



Chapter 3 물속의 생명 47

수생 생물군계와 그들의 차이 48

3.1 물 순환 50

물 순환 50

바람과 온도의 영향 51

개념 3.1 복습 52

3.2 수중 환경의 자연사 52

대양 53

천해의 생물: 켈프숲과 산호정원 57

해안: 만조와 간조 사이의 생물 60

전이 환경: 하구, 염습지, 맹그로브숲 및 담수습지 63

강과 하천: 육지의 생명을 유지하는 피와 맥박 68

호수: 작은 바다 74

개념 3.2 복습 78

적용 생물학적 온전성 ‐ 수생태계의 건강성 평가 78

종 수와 종 구성 79

영양 단계의 구성 79

어류의 풍부도와 상태 79

확인 79



Chapter 4 개체군 유전학과 자연선택 83

4.1 개체군 내에서의 변이 86

널리 분포한 식물에서의 변이 87

고산지대 물고기 개체군에서의 변이 88

개념 4.1 복습 89

4.2 하디-바인베르크 법칙 90

유전자 빈도 계산 90

개념 4.2 복습 93

4.3 자연선택의 과정 93

안정화선택 93

방향성선택 93

분단성선택 94

개념 4.3 복습 95

4.4 자연선택에 의한 진화 95

유전력: 진화를 위한 필수조건 95

방향성선택: ‌새로운 숙주식물로의 무환자나무 벌레의 빠른 적응 96

개념 4.4 복습 99

4.5 우연에 의한 변화 99

섬 귀뚜라미에서 나타난 유전자 부동의 증거 99

유전자 다양성과 나비의 절멸 102

개념 4.5 복습 103

적용 진화와 농업 103

제초제에 저항성을 가지는 잡초의 진화 104




II부| 환경에 대한 적응

Chapter 5 온도 관계 109

5.1 미기후 110

고도 111

사면 111

식생 112

바닥의 색깔 112

돌과 구멍의 존재 112

수중 온도 112

개념 5.1 복습 113

5.2 진화적인 교환 114

할당의 원리 114

개념 5.2 복습 114

5.3 온도와 생물의 활동 115

극한 온도와 광합성 116

온도와 미생물의 활동 118

개념 5.3 복습 119

5.4 체온 조절 119

열을 잃은 만큼 열을 얻기 119

식물의 온도 조절 120


외온동물의 온도 조절 122

내온동물의 체온 조절 124

열을 발생시키는 식물의 온도 조절 128

개념 5.4 복습 129

5.5 극한 온도에서의 생존 129

비활동성 130

대사율 줄이기 130

열대종의 동면 131

개념 5.5 복습 132

적용 도시 열섬에서 달팽이의 지역적인 절멸 132



Chapter 6 물 관계 137

6.1 물 가용성 139

공기 중 물의 양 139

수중 환경에서 물의 이동 141

토양과 식물 사이에서 물의 이동 141

개념 6.1 복습 143

6.2 육상에서의 물 조절 143

동물의 물 획득 144

식물의 물 획득 145

식물과 동물의 물 보존 147

유사한 방법으로 사막 생활에 적응한 다른 생물들 150

사막 생활에 반대로 적응한 두 종류의 절지동물 151

개념 6.2 복습 154

6.3 수중 환경에서 물과 염의 균형 154

해양 어류와 해양 무척추동물 154

담수어와 담수 무척추동물 155

개념 6.3 복습 156

적용 식물의 물 흡수를 연구하기 위한 안정동위원소의 사용 156

안정동위원소 분석 156

식물의 수원을 판별하기 위한 안정동위원소의 사용 157



Chapter 7 에너지와 영양 관계 161

7.1 광합성 독립영양생물 163

빛을 동력원으로 하는 생물권 163

개념 7.1 복습 167

7.2 화학합성 독립영양생물 167

개념 7.2 복습 168


7.3 종속영양생물 169

화학적 구성과 양분 요구 169

개념 7.3 복습 175

7.4 에너지 제한 175

광량자속과 광합성 반응곡선 175

먹이 밀도와 동물의 기능적 반응 176

개념 7.4 복습 177

7.5 최적섭식이론 178

최적섭식이론의 검증 178

파랑볼우럭의 포식 179

식물의 최적섭식 180

개념 7.5 복습 181

적용 ‌생물 정화 - 환경문제를 해결하기 위한 세균의 영양 다양성 이용 181

지하 저장탱크의 누출 181

광산 폐기물 속의 시아나이드와 질산 182



Chapter 8 사회적 관계 185

8.1 짝 고르기 대 포식 187

구피의 짝 고르기와 성선택 188

개념 8.1 복습 191

8.2 짝 고르기와 자원 제공 191

개념 8.2 복습 194

8.3 식물 개체군에서의 작위적인 교배 195

개념 8.3 복습 197

8.4 사회성 197

협력적 번식동물 197

개념 8.4 복습 202

8.5 진정사회성 202

진정사회성종 203

진정사회성의 진화 205

개념 8.5 복습 207

적용 행동생태학과 보존 207

틴버겐의 체계 207

환경 강화와 행동 발달 207





III부| 개체군생태학

Chapter 9 개체군의 분포와 풍부도 211

9.1 분포의 제한 213

캥거루 분포와 기후 213

추운 기후의 길앞잡이 214

습도-온도 구배에 따른 식물의 분포 215

조간대 노출 구배에 따른 따개비의 분포 216

개념 9.1 복습 218

9.2 소규모에서의 분포 유형 218

규모, 분포, 그리고 기작 218

열대 야생벌 군체의 분포 218

사막 관목의 분포 220

개념 9.2 복습 222

9.3 대규모에서의 분포 유형 222

북아메리카에서의 새 개체군 222

수분 구배에 따른 식물 분포 224

개념 9.3 복습 225

9.4 생물의 크기와 개체군 밀도 225

동물의 크기와 개체군 밀도 225

식물의 크기와 개체군 밀도 226

개념 9.4 복습 227

적용 희귀성과 절멸에 대한 민감성 227

희귀성의 일곱 가지 형태와 풍부도 227



Chapter 10 개체군 동태 233

10.1 분산 235

확장하는 개체군의 분산 235

기후변화에 따른 분포 범위의 변화 236

먹이 공급의 변화에 따른 분산 237

강과 하천에서의 분산 238

개념 10.1 복습 239

10.2 메타개체군 240

고산지대 나비 메타개체군 240

작은황조롱이 메타개체군 내의 분산 241

개념 10.2 복습 242


10.3 생존 유형 242

생존 유형 추정하기 242

유년기의 높은 생존율 243

일정한 생존율 244

유년기의 높은 사망률 245

생존곡선의 세 가지 유형 246

개념 10.3 복습 246

10.4 연령분포 246

대비되는 나무 개체군 246

변화가 심한 기후에서의 개체군 동태 247

개념 10.4 복습 248

10.5 개체군 변화율 248

한해살이 식물의 비율 추정하기 249

세대가 겹칠 때의 비율 추정하기 250

개념 10.5 복습 252

적용 기후 온난화에 대한 반응으로서 종 분포의 변화 252



Chapter 11 개체군 성장 257

11.1 기하적 개체군 성장과 지수적 개체군 성장 258

기하적 성장 258

지수적 성장 259

자연에서의 지수적 성장 260

개념 11.1 복습 261

11.2 로지스트형 개체군 성장 262

개념 11.2 복습 264

11.3 개체군 성장에 대한 제한 264

환경과 갈라파고스핀치의 탄생과 죽음 265

개념 11.3 복습 268

적용 인간 개체군 268

분포와 풍부도 268

인구 동태 269

개체군 성장 269



Chapter 12 생활사 275

12.1 자손 수 대비 자손 크기 277

어류의 알 크기와 수 277

식물에서의 종자 크기와 수 279

종자 크기와 유묘의 활력 281

개념 12.1 복습 283

12.2 성체의 생존과 생식 할당 283

종간 생활사의 변이 283

종내에서의 생활사 변이 285

개념 12.2 복습 287

12.3 생활사의 분류 287

r선택과 K선택 288

식물의 생활사 288

기회주의적 생활사, 평형 상태의 생활사, 그리고 주기적 생활사 290

평생 번식 노력과 상대적인 자손의 크기: 두 중심 변수? 291

개념 12.3 복습 293

적용 기후변화와 번식과 이동의 시기 293

변경된 식물의 생물계절학 293

동물 생물계절학 294





IV부| 상호작용

Chapter 13 종간 상호작용과 경쟁 299

경쟁적 상호작용은 다양하다 301

13.1 종내경쟁 302

식물에서의 종내경쟁 302

멸구의 종내경쟁 304

육상 등각류 사이의 간섭경쟁 304

개념 13.1 복습 305

13.2 경쟁배타와 생태적 지위 305

다윈 핀치의 섭식 생태적 지위 305

나방 애벌레에 대한 경쟁 307

개념 13.2 복습 308

13.3 수리 모델과 실험 모델 308

종간경쟁의 모델링 308

경쟁의 실험 모델 310

개념 13.3 복습 311

13.4 경쟁과 생태적 지위 312

식물 사이의 생태적 지위와 경쟁 312

따개비 사이에서 생태적 지위의 중복과 경쟁 313

경쟁과 염습지 초본의 서식지 314

경쟁과 작은 설치류의 생태적 지위 314

형질치환 316


자연에서의 경쟁에 관한 증거 318

개념 13.4 복습 319

적용 자생종과 외래종 간의 경쟁 319



Chapter 14 ‌이용 상호작용: 포식, 초식, 기생

그리고 질병 323

14.1 이용과 풍부도 324

초식성 수서곤충과 먹이인 조류 324

열대숲의 박쥐, 새 그리고 초식자 325

병원성 기생충, 포식자와 그들의 피식자 327

개념 14.1 복습 328

14.2 동태 328

눈신토끼와 포식자의 풍부도 순환 328

먹이와 포식의 영향에 대한 실험적 검증 330

개체군 순환에 대한 수리 모델과 실험실 모델 331

개념 14.2 복습 334

14.3 은신처 334

수리 모델과 실험실 모델에서의 은신처와 숙주의 지속성 334

이용되는 생물과 그들의 여러 가지 ‘은신처’ 336

개념 14.3 복습 338

14.4 기능적 반응의 비율-의존적 모델 338

영양생태학에 대한 대안 모델 338

비율-의존적 포식의 증거 339

개념 14.4 복습 340

14.5 복잡한 상호작용들 341

숙주의 행동을 조절하는 기생충과 병원체 341

경쟁과 이용의 복잡한 얽힘 343

개념 14.5 복습 344

적용 박쥐를 이용한 해충 조절의 가치: 사례 연구 345



Chapter 15 공생 349

15.1 식물의 공생 351

식물의 행동과 균근 351

개미와 쇠뿔아카시아 355

온대식물의 보호 공생 358

개념 15.1 복습 360


15.2 산호의 공생들 361

황록공생조류와 산호 361

산호의 보호 공생 362

개념 15.2 복습 363

15.3 공생의 진화 363

선택적인 개미-식물 보호 공생 365

개념 15.3 복습 366

적용 공생과 인간 366

안내 행동 367




V부| 군집과 생태계

Chapter 16 종 풍부도와 다양성 371

16.1 종 풍부도 373

대수정규분포 373

개념 16.1 복습 374

16.2 종 다양성 374

종 다양성의 정량화 지수 374

순위풍부도 곡선 376

개념 16.2 복습 376

16.3 환경 복잡도 377

숲의 복잡도와 새의 종 다양성 377

생태적 지위, 이질성, 조류와 식물의 다양성 378

조류와 육상식물의 생태적 지위 378

식물서식 환경의 복잡도 379

토양과 지형의 이질성과 열대림 수목의 다양성 380

조류 및 식물의 종 다양성과 영양소 가용성의 증가 381

질소 축적과 외생균근균의 다양성 381

개념 16.3 복습 382

16.4 교란과 다양성 382

교란의 특성과 원인 382

중간교란가설 383

교란과 조간대의 다양성 383

온대초원의 교란과 다양성 384

개념 16.4 복습 385

적용 인간에 의한 교란 386

도시의 다양성 387



Chapter 17 종간 상호작용과 군집구조 391

17.1 군집의 먹이그물 393

자세한 먹이그물은 고도의 복잡성을 보인다 393

강한 상호작용과 먹이그물 구조 393

개념 17.1 복습 395

17.2 간접 상호작용 395

간접 편리공생 395

외견상 경쟁 396

개념 17.2 복습 397

17.3 핵심종 398

먹이그물 구조와 종 다양성 398

불가사리 제거 실험 398

조류 다양성에 대한 복족류의 영향 400

강의 먹이그물에서 핵심종인 어류 402

개념 17.3 복습 405

17.4 공생하는 핵심종 405

핵심종으로서의 청소물고기 405

핵심종으로서의 종자 분산 공생체 406

개념 17.4 복습 406

적용 인간에 의한 먹이그물의 변형 406

텅 빈 숲: 사냥꾼과 열대우림의 동물군집 407

개미와 농업: 해충 방제를 위한 핵심 포식자 408



Chapter 18 1차생산량과 2차생산량 411

18.1 육지의 1차생산량 패턴 413

실증발산량과 육지의 1차생산량 413

토양의 비옥도과 육지의 1차생산량 414

개념 18.1 복습 415

18.2 수생 1차생산량의 패턴 415

패턴과 모델 416

호수 전체를 대상으로 1차생산량에 대한 실험 416

해양 1차생산량의 지구적 경향 417

개념 18.2 복습 418

18.3 1차생산자 다양성 418

육상식물 다양성과 1차생산량 418

조류 다양성과 수생 1차생산량 419

개념 18.3 복습 420


18.4 소비자의 영향 420

육식성 어류, 플랑크톤포식어와 호수의 1차생산량 420

세렝게티에서 대형 포유류의 초식 행동과 1차생산량 422

개념 18.4 복습 424

18.5 2차생산량 424

생태계에 대한 영양동태적 시각 424

1차생산량과 2차생산량의 연결 426

개념 18.5 복습 428

적용 섭식 특성을 연구하기 위한 안정동위원소 분석의 이용 428

안정동위원소를 이용하여 염습지의 에너지원을 확인하기 428



Chapter 19 영양소의 순환과 보유 433

19.1 영양소 순환 434

인 순환 435

질소 순환 436

탄소 순환 437

개념 19.1 복습 438

19.2 분해 속도 438

두 곳의 지중해성 삼림생태계에서의 분해 438

두 곳의 온대림생태계에서의 분해 439

수생태계에서의 분해 441

개념 19.2 복습 442

19.3 생물과 영양소 442

하천에서의 영양소 순환 443

육상생태계의 동물과 영양소 순환 445

식물과 생태계의 영양소 동태 446

개념 19.3 복습 447

19.4 교란과 영양소 447

숲에서의 교란과 영양소 손실 447

범람과 하천에 의한 영양소 유출 449

개념 19.4 복습 450

적용 수생태계와 육상생태계를 바꾸기 450




Chapter 20 천이와 안정성 455

20.1 천이 중에 일어나는 군집의 변화 457

글레이셔만에서의 1차천이 457

온대림에서의 2차천이 458

조간대 바위에 서식하는 군집의 천이 459

하천에 서식하는 군집의 천이 460

개념 20.1 복습 461

20.2 천이 중에 일어나는 생태계의 변화 461

글레이셔만에서의 생태계 변화 461

400만 년에 걸쳐 일어난 생태계 변화 462

천이와 하천생태계의 특성 463

개념 20.2 복습 465

20.3 천이의 기작 465

촉진 465

내성 466

억제 466

조간대 바위지역에서의 천이 기작 466

숲에서 일어나는 천이의 기작 468

개념 20.3 복습 469

20.4 군집과 생태계의 안정성 469

파크 그래스 실험의 교훈 470

반복되는 교란과 사막 하천의 안정성 472

개념 20.4 복습 473

적용 생태 복원에 대한 정보를 제공하는 생태 천이 473

천이 개념을 복원에 적용하기 473




VI부| 대규모 생태학

Chapter 21 경관생태학 479

21.1 경관구조 481

오하이오에 위치한 여섯 가지 경관의 구조 481

경관에 대한 프랙탈기하학 483

개념 21.1 복습 484

21.2 경관 과정 484

경관구조와 포유류의 분산 485

서식지 조각 크기 및 고립과 나비 개체군의 밀도 486

서식지 이동통로와 생물의 이동 487

경관 위치와 호수의 화학적 특성 488

개념 21.2 복습 490

21.3 경관구조의 기원과 변화 490

지질학적 과정, 기후, 그리고 경관구조 490

기후와 경관구조 492

생물과 경관구조 492

화재와 지중해 경관의 구조 496

개념 21.3 복습 497

적용 도시 열섬을 완화하기 위한 경관 접근법 497


Chapter 22 지리생태학 503

22.1 면적, 고립, 그리고 종 풍부도 505

섬의 면적과 종 풍부도 505

섬의 고립과 종 풍부도 507

개념 22.1 복습 508

22.2 섬생물지리학의 평형 모델 509

섬에서의 종 재편성 510

섬생물지리학에 대한 실험 511

새로 생긴 섬에서의 식물 정착 512

섬의 크기 조절하기 513

섬생물지리학의 최신 정보 513

개념 22.2 복습 513

22.3 종 풍부도의 위도 구배 514

위도 구배 가설들 514

크기와 위도에 따른 종 풍부도 구배 515

대륙의 크기와 종 풍부도 516

개념 22.3 복습 517

22.4 역사적 영향과 지역적 영향 517

다양성의 예외적인 경향 518

역사적 설명과 지역적 설명 518

개념 22.4 복습 520

적용 전 지구 위치 확인 시스템, 원격 탐사, 그리고 지리정보시스템 520

전 지구 위치 확인 시스템 520

원격 탐사 521

지리정보시스템 522




Chapter 23 지구생태학 525

대기권과 온실 지구 526

23.1 지구계 528

역사적 맥락 528

엘니뇨와 라니냐 529

엘니뇨와 해양 개체군 530

엘니뇨와 그레이트솔트호 532

엘니뇨와 호주에서의 육상군집 533

개념 23.1 복습 534

23.2 인간 활동과 전 지구적인 질소 순환 534

개념 23.2 복습 535

23.3 토지 피복의 변화 535

열대림의 개간 535

개념 23.3 복습 539

23.4 대기 성분에 대한 인간의 영향 539

오존층의 감소와 회복 542

개념 23.4 복습 543

적용 전 지구적 기후변화의 영향 543

생물다양성의 변동과 광범위한 멸종 544

인간에 대한 기후변화의 영향 545




부록 A

  1. 과학적 방법 - 의문과 가설 548
  2. 표본 평균의 결정 549
  3. 표본의 중앙값 결정 550
  4. 자료에서의 변이 551
  5. 실험실에서의 실험 552
  6. 표본 크기 553
  7. 산포도와 변인 사이의 관계 554
  8. 회귀분석을 이용한 유전력의 추정 555
  9. 집중분포, 임의분포, 규칙분포 556
  10. 가설과 통계적 유의성 557
  11. 개체군에서 대립 표현형의 빈도 558
  12. 분포 유형에 대한 통계적 검증 560
  13. 야외 실험 561
  14. 평균의 표준 오차 562
  15. 신뢰구간 564
  16. 군집 내 종의 수 추정 565
  17. 개체군 비교를 위해 신뢰구간 이용하기 566
  18. t -테스트로 두 개체군 비교하기 567
  19. 통계 검정을 위한 가정 569
  20. 중앙값의 변이 570
  21. 순위합검정을 이용한 두 표본의 비교 571
  22. 표본 크기에 대한 재고려 572
  23. 발견된 것의 발견 573

부록 B 575

용어풀이 579

찾아보기 588


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