토지 및 수자원 이용

지속적 이해 (EIN-2): 인간이 자연자원을 이용할 때 자연 시스템을 변화시킨다.

학습 목표 EIN-2.A: 공동재원의 비극 개념을 설명하라.

• EIN-2.A.1 공동재원의 비극은 개인들이 공익을 유지하기보다 자신의 이득을 위해 공유 자원을 사용하므로 자원이 고갈된다는 이론이다.

지속적 이해 (EIN-2): 인간이 자연자원을 이용할 때 자연 시스템을 변화시킨다.

학습 목표 EIN-2.B: 일괄채취가 산림에 미치는 영향을 설명하시오.

• EIN-2.B.1 일괄채취는 경제적인 이득이 있을 수 있지만 토양 침식, 토양 및 하천 수온 상승, 홍수 등을 유발합니다.
• EIN-2.B.2 산림은 대기 중 오염 물질을 흡수하고 이산화탄소를 저장하는 나무를 포함합니다. 나무를 베거나 태우는 것은 이산화탄소를 방출하여 기후 변화에 기여합니다.

지속적 이해 (EIN-2): 인간이 자연자원을 이용할 때 자연 시스템을 변화시킨다.

학습 목표 EIN-2.C: 농업 관행의 변화를 설명하시오.

• EIN-2.C.1 녹색 혁명은 식품 생산량을 늘리기 위해 새로운 농업 전략과 관행으로의 전환을 시작했으며, 긍정적이고 부정적인 결과를 모두 낳았습니다. 이러한 전략 및 방법에는 기계화, 유전자 변형 생물(GMO), 비료 시용, 관개, 농약 사용 등이 포함됩니다.
• EIN-2.C.2 농업의 기계화는 농장의 수익성과 효율성을 높일 수 있습니다. 하지만 화석연료 의존도를 높일 수도 있습니다.

지속적 이해 (EIN-2): 인간이 자연자원을 이용할 때 자연 시스템을 변화시킨다.

학습 목표 EIN-2.D: 환경 피해를 유발하는 농업 관행을 설명하시오.

• EIN-2.D.1 환경 피해를 유발할 수 있는 농업 관행에는 경작, 화전농법, 비료 사용 등이 포함됩니다.

지속적 이해 (EIN-2): 인간이 자연자원을 이용할 때 자연 시스템을 변화시킨다.

학습 목표 EIN-2.E: 다양한 관개 방법을 설명하시오.

• EIN-2.E.1 민물 사용의 가장 큰 인위적 용도는 관개이며, 이는 전체의 70%를 차지합니다.
• EIN-2.E.2 관개 유형으로는 적관개, 침수관개, 고랑관개, 적관개, 분무 관개가 있습니다.

학습 목표 EIN-2.F: 다양한 관개 방법의 장단점을 설명하시오.

• EIN-2.F.1 과습(물고임)은 토양에 너무 많은 물이 오래 머물러 지하수 수위를 높이고 식물이 뿌리를 통해 산소를 흡수하는 것을 방해할 때 발생합니다.
• EIN-2.F.2 고랑관개는 작물 줄 사이에 고랑을 파고 물을 채우는 방식입니다. 이 시스템은 저렴하지만 약 1/3의 물이 증발 및 유출로 손실됩니다.
• EIN-2.F.3 침수관개는 농업 부지에 물을 채워 잠그는 방식입니다. 이 시스템은 약 20%의 물이 증발 및 유출로 손실되며, 토양의 과습을 유발할 수도 있습니다.
• EIN-2.F.4 분무 관개는 지하수를農業 부지 전반에 분무 노즐로 펌핑하는 방식입니다. 이 시스템은 침수관개 및 고랑관개보다 효율적이며 증발이나 유출로 인한 물 손실이 1/4 이하에 그칩니다. 그러나 분무 시스템은 침수관개 및 고랑관개보다 비용이 많이 들며 구동을 위한 에너지가 필요합니다.
• EIN-2.F.5 적관개는 다공성 호스를 사용하여 식물 뿌리에 소량의 물을 공급합니다. 이 시스템은 가장 효율적이며 물 손실이 증발 및 유출로 약 5%에 불과합니다. 그러나 이 시스템은 비용이 높아 자주 사용되지 않습니다.
• EIN-2.F.6 염분화(salinization)는 지하수의 염분이 물이 증발한 후 토양에 남게 되어 발생합니다. 시간이 지남에 따라 염분화는 토양을 식물에게 독성으로 만들 수 있습니다.
• EIN-2.F.7 과도한 농업 관개로 인해 지하수층(aquifer)이 심각하게 고갈될 수 있는데, 이는 미국 중앙부의 오가랄라 지하수층에서 발생한 사례입니다.

지속적 이해 (EIN-2): 인간이 자연자원을 이용할 때 자연 시스템을 변화시킨다.

학습 목표 EIN-2.G: 다양한 해충 관리 방법의 장단점을 설명하시오.

• EIN-2.G.1農약, 제초제, 살균제, rodenticide, 살충제와 같은 일반적인 해충 관리 방법 사용의 한 가지 결과로는 인공선택을 통해 생물체가对这些物质产生耐药性。害虫管理通过减少害虫对作物的损害并提高作物产量来发挥作用。
• EIN-2.G.2 작물을 유전적으로 수정하여 해충 및 병해에 대한 내성을 높일 수 있습니다. 그러나 재배 시或其他用途中 genetically engineered crops의 사용은 해당 작물의 유전적 다양성 상실을 초래할 수 있습니다.

지속적 이해 (EIN-2): 인간이 자연자원을 이용할 때 자연 시스템을 변화시킨다.

학습 목표 EIN-2.H: 다양한 육류 생산 방법을 식별하시오.

• EIN-2.H.1 육류 생산 방법에는 사료사(CAFOs, also called feedlots)와 자유 방목(free-range grazing)이 포함됩니다.

학습 목표 EIN-2.I: 다양한 육류 생산 방법의 장단점을 설명하시오.

• EIN-2.I.1 육류 생산은 농업보다 비효율적입니다. 같은 양의 칼로리를 얻기 위해 식물성 식품에 비해 약 20배 더 많은 토지가 필요합니다.
• EIN-2.I.2 집약축사(CAFOs)는 가축을 단기간 내 도계할 수 있도록 하기 위해 사용됩니다. 이들은 밀집되어 있으며, 동물들은 풀보다 적합하지 않은 곡물이나 사료를 먹입니다. 또한, 집약축사는 막대한 양의 유기 폐기물을 발생시켜 지하수 및 지표수를 오염시킬 수 있습니다. 다른 방법보다 비용이 저렴하여 소비자의 물가 상승을 억제하는 데 기여합니다.
• EIN-2.I.3 방목(자유방목)은 동물이 일생 동안 풀을 뜯게 하는 방식입니다. 방목으로 생산된 고기는 집약축사에서 사용되는 항생제 및 화학 물질이 거의 포함되지 않습니다. 이러한 동물들의 유기 폐기물은 비료 역할을 합니다. 방목에는 넓은 면적의 토지가 필요하며, 이로 인해 소비자에게 제공되는 고기의 가격이 높습니다.
• EIN-2.I.4 과방목은 한 지역의 토지에 너무 많은 동물이 서식하여 풀을 뜯는 현상을 말합니다. 과방목은 식생의 손실을 초래하고, 이는 토양 침식을 유발합니다.
• EIN-2.I.5 과방목은 황무지화(desertification)를 유발할 수 있습니다. 황무지화는 강수량이 적은 지역이 점점 더 건조해져 결국 사막으로 변하는 퇴화 과정입니다.
• EIN-2.I.6 육류 소비 감소는 $\text{CO}_2$, 메탄(methane), 그리고 $\text{N}_2\text{O}$ 배출량 감축,水资源 보전, 항생제 및 성장 호르몬 사용 감소, 그리고 표토 개선에 기여할 수 있습니다.

지속적 이해 (EIN-2): 인간이 자연자원을 이용할 때 자연 시스템을 변화시킨다.

학습 목표 EIN-2.J: 과잉 어획의 원인과 관련된 문제점을 설명하시오.

• EIN-2.J.1 과잉 어획은 일부 어종의 극심한 희귀화를 초래하여 수생 생태계의 생물 다양성을 감소시키고, 식량 및 상업 목적으로 어업에 의존하는 사람들에게 해를 끼칠 수 있습니다.

지속적 이해 (EIN-2): 인간이 자연자원을 이용할 때 자연 시스템을 변화시킨다.

학습 목표 EIN-2.K: 채굴을 통한 천연자원 추출을 설명하시오.

• EIN-2.K.1 접근 가능한 광맥이 고갈됨에 따라 채굴 작업은 저급 광맥에 접근해야 합니다. 이러한 광맥에 접근하기 위해서는 자원의 사용량이 증가하게 되며, 이는 폐기물과 오염의 증가를 초래할 수 있습니다.
• EIN-2.K.2 지상 채굴(표면 채굴)은 아래에 있는 광맥에 접근하기 위해 오버번(overburden)이라 불리는 토양과 암석의 대부분을 제거하는 것입니다. 스트립 채굴(strip mining)이 그 예로, 이 방법은 지역의 식생을 제거하여该地区의 침식에 더 취약하게 만듭니다.

학습 목표 EIN-2.L: 채굴을 통한 천연자원 추출의 생태학적 및 경제적 영향을 설명하시오.

• EIN-2.L.1 채굴 폐기물에는 광맥에 접근하기 위해 이동된 토양과 암석, 그리고 광물 extraction 후 남는 슬래그(slag)와 테일링(tailings)이라는 폐기물이 포함됩니다. 채굴은 제품을 제조하는 데 필요한 저렴한 에너지와 재료를 제공하는 데 기여합니다. 석탄 채굴은 서식지를 파괴하고, 지하수를 오염시키며, 먼지 입자와 메탄을 방출할 수 있습니다.
• EIN-2.L.2 쉽게 접근할 수 있는 석탄 매장이 줄어드는 반면, 석탄 매장 자체는 줄어들고 있어deep underground 채굴(subsurface mining)을 통해 석탄에 접근하는 것이 필수적이게 되었습니다. 이는 매우 비싼 방식입니다.

지속적 이해 (EIN-2): 인간이 자연자원을 이용할 때 자연 시스템을 변화시킨다.

학습 목표 EIN-2.M: 도시화가 환경에 미치는 영향을 설명하라.

• EIN-2.M.1 도시화는 자원 고갈과 수문 순환 내 염수 유입을 초래할 수 있다.
• EIN-2.M.2 도시화는 화석 연료 연소와 매립지를 통해 대기 중 이산화탄소 양을 증가시켜 탄소 순환에 영향을 미친다.
• EIN-2.M.3 불투수층(Impermeable surfaces)은 도로, 건물, 보행로, 주차장 등 물이 토양에 침투하지 못하게 하는 인공 구조물로, 홍수를 유발한다.
• EIN-2.M.4 도시 확장(Urban sprawl)은 고밀도 인구 지역에서 저밀도 교외 지역으로 인구가 분산되어 농촌 지역으로 확산되는 현상으로, 잠재적인 환경 문제를 야기한다.

지속적 이해 (EIN-2): 인간이 자연자원을 이용할 때 자연 시스템을 변화시킨다.

학습 목표 EIN-2.N: 생태 발자국에서 측정되는 변수를 설명하라.

• EIN-2.N.1 생태 발자국은 개인 또는 사회가 요구하는 자원 수요와 배출 폐기량을 비교한다.

지속적 이해 (STB-1): 인간은 지속 가능한 사용을 통해 토지 및 수자원对自己的影响을 완화할 수 있다.

학습 목표 STB-1.A: 지속 가능성 개념을 설명하라.

• STB-1.A.1 지속 가능성은 미래 세대를 위한 자원 고갈 없이 인간이 지구 위에서 생활하고 자원을 사용하는 것을 의미한다. 인간에게 지속 가능성을 안내할 수 있는 환경 지표로는 생물 다양성, 식품 생산량, 평균 지표면 온도 및 $\text{CO}_2$ 농도, 인구 수, 자원 고갈 등이 포함된다.
• STB-1.A.2 지속 가능한 수확(Sustainable yield)은 사용해도 이용 가능한 공급량을 줄이지 않는 재생 가능 자원의 양이다.

지속적 이해 (STB-1): 인간은 지속 가능한 사용을 통해 토지 및 수자원对自己的影响을 완화할 수 있다.

학습 목표 STB-1.B: 도시 유출수와 관련된 문제 완화를 위한 방법을 설명하라.

• STB-1.B.1 침투율 증가를 위한 방법으로는 전통적인 포장재를 투수성 포장재로 교체하고, 나무를 심고, 대중교통 이용을 늘리며, 외확보다는 고층화(Vertical growth)를 추진하는 것이 포함된다.

지속적 이해 (STB-1): 인간은 지속 가능한 사용을 통해 토지 및 수자원对自己的影响을 완화할 수 있다.

학습 목표 STB-1.C: 통합 해충 관리를 설명하라.

• STB-1.C.1 통합 해충 관리(IPM)는 환경 교란을 최소화하면서 해충 종을 효과적으로 통제하기 위해 사용되는 방법들의 조합이다. 여기에는 생물 제어, 간작물 재배, 작물 순환, 해충의 천적 등 생물학적, 물리적, 제한된 화학적 방법이 포함된다.

학습 목표 STB-1.D: 통합 해충 관리(IPM)의 장점과 단점을 설명하라.

• STB-1.D.1 통합 해충 관리(IPM)를 사용하면 야생 동물, 수자원 및 인간 건강에 대한 살충제의 위험을 줄일 수 있다.
• STB-1.D.2 통합 해충 관리(IPM)는 환경 교란과 인간 건강 위협을 최소화하지만 복잡하고 비용이 많이 들 수 있다.

지속적 이해 (STB-1): 인간은 지속 가능한 사용을 통해 토지 및 수자원对自己的影响을 완화할 수 있다.

학습 목표 STB-1.E: 지속 가능한 농업 및 식품 생산 방식을 설명하라.

• STB-1.E.1 토양 보존의 목표는 토양 침식을 방지하는 것이다. 토양 보존의 다양한 방법으로는 등고선 경작, 방풍림, 다년생 작물, 계단식 경작, 무경작 농업, 줄 경작 등이 포함된다.
• STB-1.E.2 토양 비옥도를 개선하기 위한 전략으로는 작물 순환과 녹비 및 석회석 추가가 포함된다.
• STB-1.E.3 회전 목축은 특정 지역의 과방식을 방지하기 위해 가축을 서로 다른 초목 사이에서 정기적으로 이동시키는 방식입니다.

지속적 이해 (STB-1): 인간은 지속 가능한 사용을 통해 토지 및 수자원对自己的影响을 완화할 수 있다.

학습 목표 STB-1.F: 수산 양식의 장단점을 설명하시오.

• STB-1.F.1 수산 양식은 효율성이 높고 소량의 수역만 필요하며 연료 사용량이 적어 확대되었습니다.
• STB-1.F.2 수산 양식은 하수를 오염시킬 수 있으며, 도망친 어류가 야생 어류와 경쟁하거나 교배할 수 있습니다. 수산 양식장의 높은 어류 밀도는 질병 발생률을 증가시켜 야생 어류로 전파될 수 있습니다.

지속적 이해 (STB-1): 인간은 지속 가능한 사용을 통해 토지 및 수자원对自己的影响을 완화할 수 있다.

학습 목표 STB-1.G: 산림에 미치는 인간의 영향을 완화하는 방법을 설명하시오.

• STB-1.G.1 삼림 감소 완화 방법으로는 재조림, 생태학적으로 지속 가능한 임업 기법으로 채종된 원목을 사용 및 구매, 그리고 원목 재사용이 포함됩니다.
• STB-1.G.2 병원체 및 해충으로부터 산림을 보호하기 위한 방법으로는 통합해충관리(IPM)와 피해 나무 제거가 있습니다.
• STB-1.G.3 의도적 태우기(prescribed burn)는 자연 화재 발생을 줄이기 위해 통제된 조건 하에 산림에 불을 지르는 방법입니다.