환경구배

Environmental gradient

환경적 경사도 또는 기후 경사도란 공간(또는 시간)을 통한 생물학적(비생존적) 요인의 변화다. 환경 구배는 고도, 깊이, 온도, 토양 습도 및 강수량과 같은 요인과 관련될 수 있다. 종종, 다수의 생물학적(생존적) 요인들이 이러한 구배와 밀접하게 관련되어 있다; 환경적 변화로 인해, 종족 풍부함, 인구 밀도, 형태학, 일차 생산성, 포식, 국소 적응과 같은 요인들이 영향을 받을 수 있다.[1]

정의된 범위(여기, 아프리카)에 걸친 연평균 강수량의 변화는 환경적 경사로를 구성할 수 있다.

아바이오틱스 인플루언스

종 존재 데이터의 큰 데이터베이스(예: GBIF) 때문에 환경 구배를 따른 종 분포가 집중적으로 연구되었다. 환경적 구배가 구성하는 생물학적 요인은 유기체 생존에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 일반적으로 유기체 분포는 그러한 생물학적 요인과 연결되어 있지만, 심지어 하나의 생물학적 요인의 환경적 변화도 종의 분포가 어떻게 보일 수 있는지를 통찰하게 한다. 예를 들어, 토양 조성, 온도 및 강수량과 같은 경관의 측면은 식물 종들이 차지할 수 있는 거주 가능한 영토에 대한 정확한 아이디어에 모두 영향을 미친다; 그러한 요소들 중 하나에 대한 정보는 근접한 종 분포가 생성될 수 있는 환경적 경사를 형성하는 데 도움이 될 수 있다.[2] 이와 유사하게, 강의 상류 하류 경사를 따라 어류 조립체(집단화)는 종과 특성 다양성에 따라 다를 수 있다; 높은 고도에 있는 경향이 있는 상류 서식지는 더 큰 종과 특성 다양성을 개발하는 것이 관찰되었다. 높은 지역이 기후변화의 영향을 가장 강하게 느끼고 있고 이러한 영향들이 영향을 받는 지역의 종 다양성 증가와 연관되어 있는 가운데, 이것은 보존 노력을 위한 서식지 우선 순위를 정하는 데 있어 중요한 고려사항이다.[3] 에코톤에서는, 종의 서식지가 환경적 경사에 비해 상대적으로 빠르게 변화한다.

생체 상호작용

환경적 구배는 점차 변화하고 예측 가능한 생물학적 인자의 패턴으로 구성되지만, 생물학적-생물학적 인자는 물론 생물학적-생물학적 인자의 상호작용이 강하다. 예를 들어, 종족 부족은 대개 다소 예측적인 방법으로 환경 구배를 따라 변화한다. 그러나 환경 경사를 따라 풍부한 종은 경사와 관련된 생물학적 요인뿐만 아니라 환경 경사를 따라 경쟁과 포식 같은 생물학적 상호작용의 변화에 의해서도 결정된다.[4][5]

환경 그라데이션에 따른 국부적응

경관의 크기와 인구 사이의 유전자 흐름에 따라, 경관의 두 극단에 사는 인구 사이에 국부적 적응이 발생할 수 있다. 모집단과 균질화 유전자의 흐름의 결여 사이에 직면하는 생물의 조건에서의 대립적인 양극단은 두 모집단이 분화할 수 있는 조건을 나타낼 수 있다.[6] 종종 환경 구배 전체에 걸쳐 적합성 또는 표현형 값을 비교할 때 데이터는 반응 규범 틀에 고정된다. 이러한 방식으로 개인은 특정 종의 표현형태를 가로지르는 풍경에 따른 변화를 직접 평가하거나 환경 구배(특히 상호이식 연구를 수행할 때)에 걸쳐 한 종 내 모집단의 적합성과 표현형을 비교할 수 있다.

기후변화의 영향

현재 모델은 기후변화가 심화됨에 따라, 특정 환경적 그라데이션이 자연 프로세스의 변화율이나 그 안에 있는 종의 분포와 특성에 미치는 영향을 경험할 수 있다고 예측한다.[7][8][9] 절생물학적 요인의 상호연결성을 고려할 때, 한 구배의 장기 교란은 다른 구배에도 영향을 미칠 가능성이 있다.

토양 특성

토양이 자연적으로 이산화탄소를 대기 중으로 방출하는 과정인 토양호흡이 그 예로서 작용한다. 토양 수분이 제한되지 않는 지역(수분이 호흡과정의 핵심이 되는 지역)에서는 온도 상승에 따라 토양 호흡이 증가하므로 호흡 패턴이 구배를 형성하고 보다 따뜻한 생태계에서 높은 배출이 관찰된다. 마찬가지로 강수량은 호흡과 긍정적인 상관관계가 있다(수분이 더 이상 제한 요인이 되지 않기 때문이다). 따라서 자체 구배(범위에 걸친 평균 강수량)일 뿐만 아니라 호흡 구배와 연결되어 영향을 미친다.[10]

고도

고도 구배는 지구 온난화의 영향으로 인한 이주 패턴을 이해하는 데 있어 중요한 고려사항이다. 기온이 올라가면 따뜻한 기후에 적응한 나무들이 햇빛에 접근하기 위해 오르막으로 이동하게 되고, 따라서 온대나무나 냉대나무의 개체수와 그에 적합한 서식지가 줄어들게 된다.[11]

사회의 환경적 구배

후쿠시마 제 1 원자력 재해지에서 바깥쪽으로 이동하는 방사선의 분포는 일본 혼슈 섬에 인공적인 환경 경사를 형성했다.

환경 구배는 한 범위에 걸쳐 자연적으로 발생하는 환경적 요인의 변화에 한정되지 않는다; 그것들은 또한 인간의 활동과 산업화에 의해 만들어진다. 대기오염은 중금속, 방사선, 살충제와 같은 환경독소와 마찬가지로 발전소, 공장, 기타 오염물질 배출시설을 포함하는 지역의 환경경사로 존재한다. 일반적으로는 원산지로부터의 거리가 늘어날수록 농도가 감소한다.[12][13][14] 원산지와 인접하여 인구 전체에 걸쳐 이러한 요소에 대한 노출의 차이는 환경 및 공중 보건 활동가들의 주요 관심사가 되었으며, 이들은 이러한 구배와 관련된 건강 불균형을 환경 정의 우려사항으로 언급하고 있다.[15][16]

참고 항목

참조

  1. ^ Floret, C.; Galan, M. J.; LeFloc'h, E.; Orshan, G.; Romane, F. (1990). "Growth forms and phenomorphology traits along an environmental gradient: tools for studying vegetation?". Journal of Vegetation Science. 1 (1): 71–80. doi:10.2307/3236055. ISSN 1654-1103. JSTOR 3236055.
  2. ^ Kirkman, L. K.; Mitchell, R. J.; Helton, R. C.; Drew, M. B. (November 2001). "Productivity and species richness across an environmental gradient in a fire-dependent ecosystem". American Journal of Botany. 88 (11): 2119–2128. doi:10.2307/3558437. ISSN 0002-9122. JSTOR 3558437. PMID 21669643.
  3. ^ Buisson, Laëtitia; Grenouillet, Gaël (2009). "Contrasted impacts of climate change on stream fish assemblages along an environmental gradient". Diversity and Distributions. 15 (4): 613–626. doi:10.1111/j.1472-4642.2009.00565.x.
  4. ^ Rydgren, Knut; Økland, Rune Halvorsen; Økland, Tonje (2003). "Species response curves along environmental gradients. A case study from SE Norwegian swamp forests". Journal of Vegetation Science. 14 (6): 869–880. doi:10.1111/j.1654-1103.2003.tb02220.x. ISSN 1654-1103.
  5. ^ Werner, Earl E.; McPeek, Mark A. (1994). "Direct and Indirect Effects of Predators on Two Anuran Species along an Environmental Gradient". Ecology. 75 (5): 1368–1382. doi:10.2307/1937461. ISSN 0012-9658. JSTOR 1937461.
  6. ^ Hereford, Joe; Winn, Alice A. (2008). "Limits to local adaptation in six populations of the annual plant Diodia teres". The New Phytologist. 178 (4): 888–896. doi:10.1111/j.1469-8137.2008.02405.x. ISSN 1469-8137. PMID 18384510.
  7. ^ Pardi, Melissa I.; Graham, Russell W. (2019). "Changes in small mammal communities throughout the late Quaternary across eastern environmental gradients of the United States". Quaternary International. 530–531: 80–87. doi:10.1016/j.quaint.2018.05.041.
  8. ^ Wehn, Sølvi; Lundemo, Sverre; Holten, Jarle I. (2014). "Alpine vegetation along multiple environmental gradients and possible consequences of climate change". Alpine Botany. 124 (2): 155–164. doi:10.1007/s00035-014-0136-9. ISSN 1664-2201.
  9. ^ Henry, P.; Russello, M. A. (2013). "Adaptive divergence along environmental gradients in a climate‐change‐sensitive mammal". Ecology and Evolution. 3 (11): 3906–3917. doi:10.1002/ece3.776. ISSN 2045-7758. PMC 3810883. PMID 24198948.
  10. ^ Reynolds, Lorien L.; Johnson, Bart R.; Pfeifer‐Meister, Laurel; Bridgham, Scott D. (2015). "Soil respiration response to climate change in Pacific Northwest prairies is mediated by a regional Mediterranean climate gradient". Global Change Biology. 21 (1): 487–500. doi:10.1111/gcb.12732. ISSN 1354-1013.
  11. ^ Ruiz-Labourdette, Diego; Nogués-Bravo, David; Ollero, Helios Sáinz; Schmitz, María F.; Pineda, Francisco D. (2012). "Forest composition in Mediterranean mountains is projected to shift along the entire elevational gradient under climate change: Forest dynamics under climate change". Journal of Biogeography. 39 (1): 162–176. doi:10.1111/j.1365-2699.2011.02592.x.
  12. ^ Semenova, Yuliya; Pivina, Lyudmila; Zhunussov, Yersin; Zhanaspayev, Marat; Chirumbolo, Salvatore; Muzdubayeva, Zhanna; Bjørklund, Geir (2020). "Radiation-related health hazards to uranium miners". Environmental Science and Pollution Research. 27 (28): 34808–34822. doi:10.1007/s11356-020-09590-7. ISSN 0944-1344.
  13. ^ Tsai, Wen-Tien (2005). "An overview of environmental hazards and exposure risk of hydrofluorocarbons (HFCs)". Chemosphere. 61 (11): 1539–1547. doi:10.1016/j.chemosphere.2005.03.084.
  14. ^ Ameh, Thelma; Sayes, Christie M. (2019). "The potential exposure and hazards of copper nanoparticles: A review". Environmental Toxicology and Pharmacology. 71: 103220. doi:10.1016/j.etap.2019.103220.
  15. ^ Evans, Gary W.; Kantrowitz, Elyse (2002). "Socioeconomic Status and Health: The Potential Role of Environmental Risk Exposure". Annual Review of Public Health. 23 (1): 303–331. doi:10.1146/annurev.publhealth.23.112001.112349. ISSN 0163-7525.
  16. ^ Lauriola, Paolo; Crabbe, Helen; Behbod, Behrooz; Yip, Fuyuen; Medina, Sylvia; Semenza, Jan C.; Vardoulakis, Sotiris; Kass, Dan; Zeka, Ariana; Khonelidze, Irma; Ashworth, Matthew (2020-03-17). "Advancing Global Health through Environmental and Public Health Tracking". International Journal of Environmental Research and Public Health. 17 (6): 1976. doi:10.3390/ijerph17061976. ISSN 1660-4601. PMC 7142667. PMID 32192215.