01 다음은 에너지 흐름의 과정을 나타낸 것이다. ㉠~㉢에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오.

Ⅳ. 자연 속의 인간 / 1. 생태계의 구성과 기능

28. 에너지 흐름과 생태계의 평형

소단원 문제

(가) 생태계에 공급되는 에너지의 근원은 태양의 ㉠

(      )(이)다.

(나) ㉠(      )은/는 생산자의 광합성에 의해 ㉡

(      )(으)로 전환되어 유기물에 저장된다.

(다) 유기물에 저장된 ㉡(      )의 일부는 생산자의

호흡에 의해 생명 활동에 사용되거나 ㉢(      )

(으)로 전환되어 환경으로 방출된다.

02 그림은 어떤 생태계에서 영양 단계에 따른 에너지양 피라미드를 나타낸 것이다.

(1) 영양 단계 A~C의 명칭을 각각 쓰시오.

(2) B와 C의 에너지 효율(%)을 각각 쓰시오.

03 그림은 생태계가 일시적으로 파괴되었을 때, 평형이 회복되는 과정을 순서 없이 나타낸 것이다. (가)~(다)를 일어나는 순서대로 나열하시오.

(가)          (나)         (다)

04 그림은 어떤 안정된 생태계의 에너지 흐름을 나타낸 것이다. A~D는 생물 요소이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 각 영양 단계의 에너지양은 A>B>C이다. ㄴ. 2차 소비자의 에너지 효율은 10 %이다. ㄷ. D는 분해자이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

05 그림 (가)와 (나)는 서로 다른 생태계에서 영양 단계에 따른 에너지양(상댓값)을 나타낸 것이다.

(가)                   (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. A와 B는 모두 생산자이다. ㄴ. (가)와 (나)는 모두 에너지양 피라미드이다. ㄷ. (나)의 생태계로 도달하는 빛에너지의 양(상댓값)은 1000이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

06 그림은 평형을 이룬 어떤 생태계에서의 에너지 흐름을 나타낸 것이다. 이 생태계의 생산자는 에너지양(상댓값)이 24이고, 숫자와 ㉠, ㉡은 모두 에너지양이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. ㉠은 2, ㉡은 6이다. ㄴ. 에너지 효율은 2차 소비자가 1차 소비자의 2배이다. ㄷ. 이러한 에너지 흐름이 지속되면 사체와 배설물의 에 너지양이 증가한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

07 그림은 어떤 생태계에서 교란이 일어났을 때, 시간에 따른 생물 A와 B의 개체수를 나타낸 것이다. A와 B는 각각 1차 소비자와 2차 소비자 중 하나이며, 교란은 X 시점에서 생산량과 B의 개체수 중 하나가 감소한 것이다.

이 생태계에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 생산자와 A, B만 고려한다.)

	<보 기>
ㄱ. 교란은 X 시점에서 생산량이 감소한 것이다. ㄴ. 에너지의 흐름은 생산자 → B → A 방향으로 일어난 다. ㄷ. [eqn: rmt_1]~[eqn: rmt_2] 동안 A 개체수가 감소한 것은 먹이 부족과 관련이 있다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄱ, ㄷ    ⑤ ㄴ, ㄷ

서술형 문제

08 그림은 어떤 안정된 생태계에서 일어나는 물질과 에너지의 이동 경로를 나타낸 것이다.

A와 B 중 에너지의 이동 경로를 쓰고, 그 판단 근거를 서술하시오.

09 그림은 어떤 생태계의 일부 생물 사이에서 일어나는 에너지의 이동 경로를 나타낸 것이다.

A와 B 방향으로 각각 에너지가 이동하는 형태를 비교하여 서술하시오.

15 그림은 어떤 생태계의 평형 회복 과정을 나타낸 것이다.

(가), (나) 단계에서 일어나는 현상을 각각 서술하시오.

정답과 해설

01 ㉠ 빛에너지 ㉡ 화학 에너지 ㉢ 열에너지   02 ⑴ A: 생산자, B: 1차 소비자, C: 2차 소비자 ⑵ B: 10 %, C: 20 %   03 (나) → (가) → (다)   04 ⑤   05 ③   06 ③   07 ②   08~10 해설 참조

01

생태계에 공급되는 에너지의 근원은 태양의 빛에너지이며, 빛에너지는 광합성에 의해 생물이 이용할 수 있는 화학 에너지로 전환된다. 화학 에너지는 최종적으로 생물의 호흡에 의해 열에너지로 전환되어 방출된다.

02

A는 가장 하위 영양 단계에 있는 생산자, B는 생산자를 먹는 1차 소비자, C는 1차 소비자를 먹는 2차 소비자이다. 에너지 효율(%)은 [eqn: {현`영양`단계의`에너지양} over {전`영양`단계의`에너지양} TIMES 100]이므로 B는 [eqn: {100} over {1000} TIMES100]=10 %, C는 [eqn: {20} over {100} TIMES100]=20 %이다.

03

1차 소비자의 수가 일시적으로 증가하면 생산자의 수는 일시적으로 감소하고, 2차 소비자의 수는 일시적으로 증가한다. 이후 생산자의 수가 감소하므로 1차 소비자와 2차 소비자의 수가 모두 감소하며, 1차 소비자의 수가 원래 수준으로 감소해 생산자의 수가 원래 수준으로 증가한다.

04

ㄱ. C의 에너지양이 0.3+0.1=0.4이므로 B의 에너지양은 1.6

+2+0.4=4, A의 에너지양은 28+20+4=52이다.

ㄴ. 2차 소비자는 C이며, C의 에너지 효율은 [eqn: {0.4} over {4} TIMES 100]=10 %이다.

ㄷ. D는 사체, 배설물에 포함된 유기물을 분해하므로 분해자이다.

05

ㄱ. A와 B는 모두 가장 하위 영양 단계에 있으므로 생산자이다.

ㄴ. (가)와 (나)는 모두 영양 단계에 따른 에너지양을 나타낸 것이며, 피라미드 형태이므로 에너지양 피라미드이다.

ㄷ. 생산자는 생태계에 도달하는 빛에너지의 일부만을 광합성에 이용한다. 따라서 (나)의 생태계로 도달하는 빛에너지의양(상댓값)은 생산자(B)의 에너지양인 1000보다 많다.

오답 체크

06

ㄱ. 생산자의 에너지양이 24이므로 1차 소비자의 에너지양은 24-14-4=6, 2차 소비자의 에너지양은 6-2-1=3이다. 따

라서 ㉠+1=3이므로 ㉠은 2이며, ㉡은 7-1=6이다.

ㄴ. 에너지양이 생산자가 24, 1차 소비자가 6, 2차 소비자가 3이므로 에너지 효율은 1차 소비자가 25 %, 2차 소비자가 50 %이다.

ㄷ. 이 생태계는 에너지 평형을 이루고 있으므로 이러한 에너지 흐름이 지속되더라도 사체와 배설물의 에너지양은 일정하게 유지된다.

오답 체크

07

생산량이 감소하면 1차 소비자의 수가 감소하므로 2차 소비자의 수도 감소한다. 그런데 이 경우 A의 개체수는 증가하므로 교란은 X 시점에서 B의 개체수가 감소한 것이며, B는 2차 소비자, A는 1차 소비자이다. 따라서 에너지의 흐름은 생산자 → A → B 방향으로 일어나며, t1~t2 동안 2차 소비자(B)의 개체수가 적은데도 1차 소비자(A)의 개체수가 감소한 것은 급격히 증가한 1차 소비자에 의해 먹이가 부족해진 것과 관련이 있다.

08

모범답안_ A, 생태계 내에서 순환하지 않고 한 방향으로 흐르다가 환경으로 방출되기 때문이다.

해설_생태계에서 물질은 순환하는 반면, 에너지는 순환하지 않고 한 방향으로 흐르다가 환경으로 방출되므로 에너지의 흐름을 나타낸 것은 A이다.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	A를 쓰고, 한 방향으로의 흐름을 이유로 옳게 서술한 경우	100
B	A만 쓴 경우	50

09

모범답안_ A 방향으로는 열의 형태로 에너지가 이동하는 반면, B 방향으로는 유기물의 형태로 에너지가 이동한다.

해설_ A는 에너지가 환경으로 방출되는 과정이므로 호흡에 의해 방출되는 열의 형태로 에너지가 이동하는 반면, B는 사체, 배설물이 형성되는 과정이므로 유기물의 형태로 에너지가 이동한다.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	A에서 열의 형태와 B에서 유기물의 형태를 모두 옳게 서술한 경우	100
B	A에서 열의 형태와 B에서 유기물의 형태 중 하나만 옳게 서술한 경우	50

10

모범답안_ (가)에서는 2차 소비자가 증가하고, 생산자가 감소하며, (나)에서는 2차 소비자가 감소하고, 생산자가 증가한다.

해설_ (가)에서는 1차 소비자의 증가로 인해 2차 소비자가 증가하고, 생산자가 감소하며, (나)에서는 1차 소비자의 감소로 인해 2차 소비자가 감소하고, 생산자가 증가한다.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	(가)와 (나)에서 2차 소비자와 생산자의 수 변화를 모두 옳게 서술한 경우	100
B	가)와 (나) 중 하나에서만 2차 소비자와 생산자의 수 변화를 옳게 서술한 경우	50