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열대 우림 생태계는 월평균 기온이 를 초과하는 지속적인 고온과 상당한 연간 강수량이 특징이다. 풍부한 강수량은 영양분이 부족하고 침출된 토양을 초래하며, 이는 이러한 조건에 적응한 동식물상에 큰 영향을 미친다. 이 열대 우림은 상당한 생물 다양성으로 유명하다. 이곳은 전 세계 모든 종의 40~75%가 서식하며, 전 세계 동물 및 식물 종의 절반과 모든 꽃 피는 식물 종의 3분의 2가 이곳에 있다. 밀집된 곤충 개체군과 다양한 나무 및 고등 식물은 주목할 만하다. "세계에서 가장 큰 약국"으로 묘사되는 이곳에서 자연 의약품의 4분의 1 이상이 발견되었다. 그러나 열대 우림은 벌채 및 농업 확장과 같은 인간 활동으로 인해 서식지 단편화 및 서식지 파괴로 위협받고 있다.
열대 우림의 구조는 여러 층으로 나뉘며, 각 층은 고유한 생태계를 형성한다. 여기에는 우뚝 솟은 나무들이 있는 돌출층, 밀집된 수관층, 야생 동물이 풍부한 하목층, 그리고 빛 투과율이 낮아 식물이 드문 임상층이 포함된다. 토양은 특징적으로 영양분이 부족하고 산성이다. 열대 우림은 자연 현상과 인간 활동의 영향을 받아 오랜 천이 역사를 가지고 있다. 이들은 탄소격리 및 기후 조절을 포함한 지구 생태 기능에 매우 중요하다. 전 세계의 많은 원주민들은 수천 년 동안 열대 우림에 거주하며 생존과 피난처를 위해 의존해 왔지만, 현대 경제 활동으로 인해 어려움을 겪고 있다.
자연보전 노력은 보존과 지속 가능한 관리에 중점을 둔 다양한 형태를 띤다. REDD 및 REDD+ 프로그램과 같은 국제 정책은 탈산림화 및 산림 황폐화를 억제하는 것을 목표로 한다. 이러한 노력에도 불구하고 열대 우림은 지속적으로 탈산림화 및 기후변화로 인한 상당한 위협에 직면하고 있으며, 이는 보존과 인간 개발 요구의 균형을 맞추는 지속적인 과제를 강조한다.
열대 우림은 덥고 습하다. 연중 모든 달의 월평균 기온은 를 초과한다. 연평균 강수량은 최소 이며, 일반적으로 에서 사이이지만 를 초과할 수도 있다. 이러한 높은 수준의 강수량은 종종 지표면의 용해성 영양분 침출로 인해 흙이 불량해지는 결과를 초래한다.
열대 우림은 높은 수준의 생물 다양성을 나타낸다. 모든 생물 종의 약 40%에서 75%가 열대 우림에 자생한다. 열대 우림은 지구상의 모든 살아있는 동물 및 식물 종의 절반이 서식하는 곳이다. 모든 꽃 피는 식물의 3분의 2가 열대 우림에서 발견된다. 1헥타르의 열대 우림에는 42,000종의 곤충, 313종의 최대 807그루의 나무, 1,500종의 고등 식물이 서식할 수 있다. 열대 우림은 "세계 최대의 약국"이라고 불려왔는데, 이는 천연 의학의 4분의 1 이상이 그 안에서 발견되었기 때문이다. 열대 우림에는 아직 발견되지 않은 수백만 종의 식물, 곤충 및 미생물이 있을 가능성이 높다.
열대 우림은 인간 활동으로 인한 대규모 단편화로 인해 전 세계적으로 가장 위협받는 생태계 중 하나이다. 화산 활동 및 기후변화와 같은 지질학적 과정으로 인한 서식지 단편화는 과거에도 발생했으며, 종 분화의 중요한 원동력으로 확인되었다. 그러나 인간에 의해 빠르게 진행되는 서식지 파괴는 종 멸종의 주요 원인 중 하나로 의심된다. 열대 우림은 20세기 내내 대규모 벌채와 농업용 개간에 시달렸으며, 전 세계 열대 우림 면적은 급격히 줄어들고 있다.
열대 우림은 수억 년 동안 지구상에 존재해 왔다. 오늘날 대부분의 열대 우림은 중생대 초대륙인 곤드와나의 파편 위에 있다. 곤드와나의 분열로 열대 우림은 전 세계 다섯 주요 지역(열대 아메리카, 아프리카, 동남아시아, 마다가스카르, 뉴기니)에 위치하게 되었으며, 호주에도 더 작은 외곽 지역이 존재한다. 그러나 불완전한 화석 기록으로 인해 열대 우림의 기원에 대한 구체적인 내용은 여전히 불확실하다.
다른 유형의 열대림.
여러 생물 군계가 열대 우림과 유사하거나 생태이행대를 통해 병합될 수 있다.
습한 계절성 열대림은 따뜻한 여름 우기와 시원한 겨울 건기가 있는 전반적으로 높은 강수량을 받는다. 이러한 숲은 일반적으로 열대 몬순 기후 또는 사바나 기후에 속한다. 이 숲의 일부 나무는 겨울 건기에 잎을 일부 또는 전부 떨어뜨리므로 때때로 "열대 혼합림"이라고 불리기도 한다. 이들은 남아메리카 일부 지역, 중앙아메리카 및 카리브 제도 주변, 해안 서아프리카, 인도 아대륙 일부, 그리고 인도차이나 대부분 지역에서 발견된다.
이들은 더 서늘한 기후의 산악 지역에서 발견되며, 높은 고도에서는 운무림으로 알려져 있다. 위도에 따라 큰 산의 산지 열대 우림 하한선은 일반적으로 1500~2500m 사이이며, 상한선은 보통 2400~3300m이다.
열대 민물 습지 숲 또는 "침수림"은 아마존 분지 (바르제아) 및 다른 곳에서 발견된다.
숲의 구조.
열대 우림은 토양 상단에서 수관까지 식생이 수직 패턴으로 배열된 다양한 층(strata)으로 나뉜다. 각 층은 해당 층의 삶에 적응한 다른 식물과 동물을 포함하는 독특한 생물 군집이다. 돌출층만이 열대 우림에 고유하며, 다른 층은 온대 우림에서도 발견된다.
임상층.
가장 아래층인 임상층은 햇빛의 2%만을 받는다. 이 지역에서는 저조도에 적응한 식물만이 자랄 수 있다. 강둑, 늪, 개간지에서 멀리 떨어진 곳에서는 빽빽한 하층 식물이 발견되는 반면, 임상층은 햇빛 투과율이 낮아 식생이 비교적 드물다. 이러한 개방적인 특성으로 인해 오카피 (Okapia johnstoni), 맥 (Tapirus sp.), 수마트라코뿔소 (Dicerorhinus sumatrensis)와 같은 유제류, 그리고 서부저지고릴라 (Gorilla gorilla)와 같은 유인원, 그리고 많은 종의 파충류, 양서류 및 곤충과 같은 큰 동물들의 이동이 용이하다. 임상층에는 또한 분해되는 식물 및 동물 물질이 포함되어 있는데, 따뜻하고 습한 조건이 빠른 부패를 촉진하기 때문에 빠르게 사라진다. 이곳에서 자라는 많은 형태의 균류는 동물 및 식물 폐기물의 부패를 돕는다.
하목층.
하목층은 수관과 임상층 사이에 위치한다. 하목층에는 다양한 새, 작은 포유류, 곤충, 파충류 및 포식자들이 서식한다. 예로는 표범 (Panthera pardus), 독화살개구리 (Dendrobates sp.), 남아메리카코아티 (Nasua nasua), 왕뱀 (Boa constrictor), 그리고 많은 딱정벌레 종이 있다. 이 층의 식생은 일반적으로 그늘에 잘 견디는 관목, 초본, 작은 나무, 그리고 햇빛을 받기 위해 나무 위로 기어오르는 큰 목본 덩굴로 구성된다. 수관을 뚫고 하목층에 도달하는 햇빛은 약 5%에 불과하여, 진정한 하목층 식물은 거의 3m(10피트) 이상 자라지 않는다. 이러한 낮은 빛 수준에 대한 적응으로, 하목층 식물은 종종 훨씬 더 큰 잎을 진화시켰다. 수관층으로 자랄 많은 묘목은 하목층에 있다.
수관층.
수관은 숲의 주요 층으로, 나머지 두 층 위에 지붕을 형성한다. 주로 키가 30~45m에 달하는 가장 큰 나무들이 밀집해 있으며, 키가 크고 넓은 잎을 가진 상록수가 지배적인 식물이다. 가장 밀집된 생물 다양성 지역은 숲의 수관층에서 발견되는데, 이곳은 종종 착생식물의 풍부한 식물상을 지탱하며, 여기에는 난초, 브로멜리아드, 이끼, 지의류 등이 포함된다. 이러한 착생 식물은 줄기와 가지에 부착하여 비와 지지 식물에 모이는 잔해로부터 물과 미네랄을 얻는다. 동물상은 돌출층에서 발견되는 것과 유사하지만 더욱 다양하다. 열대 수관층의 총 절지동물 종 풍부도는 2천만 종에 달할 수 있다고 제안된다. 이 층에 서식하는 다른 종으로는 관뿔매 (Stephanoaetus coronatus), 서부콜로부스 (Colobus polykomos), 말레이날여우박쥐 (Pteropus vampyrus)와 같은 많은 조류 종과 무지개왕부리새 (Ramphastos sulfuratus), 스칼렛 마코 앵무새 (Ara macao)와 같은 새들, 그리고 거미원숭이 (Ateles sp.), 아프리카 자이언트 제비꼬리 (Papilio antimachus), 세발가락나무늘매 (Bradypus tridactylus), 킨카주 (Potos flavus), 작은개미핥기 (Tamandua tetradactyla)와 같은 다른 동물들이 있다.
그러나 층화가 항상 명확한 것은 아니다. 열대 우림은 역동적이며 많은 변화가 숲의 구조에 영향을 미친다. 예를 들어, 돌출 나무나 수관 나무가 쓰러지면 틈이 생긴다. 숲 수관의 개방은 열대 우림 나무의 정착과 성장에 중요한 것으로 널리 인식되고 있다. 예를 들어, 코스타리카의 라 셀바 생물학 연구소의 나무 종 중 약 75%가 씨앗 발아 또는 묘목 크기 이상의 성장을 위해 수관 개방에 의존하는 것으로 추정된다.
열대 우림은 적도 근처에 위치하며, 따라서 세 가지 주요 기후 변수인 기온, 강수량, 건기 강도에 의해 특징지어지는 적도 기후를 가진다. 열대 우림에 영향을 미치는 다른 변수는 이산화 탄소 농도, 태양 복사, 질소 가용성이다. 일반적으로 기후 패턴은 따뜻한 기온과 높은 연간 강수량으로 구성된다. 그러나 강수량은 연중 변화하여 뚜렷한 습기와 건기를 만들어낸다. 열대림은 매년 받는 강수량에 따라 분류되며, 이는 생태학자들이 구조적으로 매우 유사해 보이는 이 숲들의 차이를 정의할 수 있게 해주었다. 홀드리지 생활대의 열대 생태계 분류에 따르면, 진정한 열대 우림은 연간 강수량이 2m를 초과하고 연간 기온이 24도 이상이며, 잠재 증발산량 비율(PET) 값이 0.25 미만이다. 그러나 대부분의 저지대 열대림은 열대 습윤 또는 습한 숲으로 분류될 수 있으며, 이는 강수량에 따라 다르다. 열대림 생태학 – 역학, 구성 및 기능 –은 기후 변화, 특히 강수량 변화에 민감하다.
토양 유형.
열대 지역의 토양 유형은 매우 다양하며, 기후, 식생, 지형 위치, 모재 및 토양 연령과 같은 여러 변수의 조합의 결과이다. 대부분의 열대 토양은 상당한 침출과 영양분 부족이 특징이지만, 비옥한 토양을 포함하는 일부 지역도 있다. 열대 우림 전반의 토양은 울티졸과 옥시졸이라는 두 가지 분류로 나뉜다. 울티졸은 잘 풍화된 산성 적색 점토 토양으로, 칼슘 및 칼륨과 같은 주요 영양소가 부족한 것으로 알려져 있다. 마찬가지로 옥시졸은 산성, 오래되고 일반적으로 붉은색이며, 고도로 풍화되고 침출되었지만, 울티졸에 비해 배수가 잘 된다. 울티졸의 점토 함량은 높아 물이 침투하여 흐르기 어렵다. 두 토양의 붉은색은 심한 열과 습기가 철과 알루미늄의 산화물을 형성하여 물에 녹지 않고 식물에 쉽게 흡수되지 않는 결과이다.
토양의 화학적 및 물리적 특성은 지상 생산성 및 숲의 구조와 역학에 강하게 관련된다. 토양의 물리적 특성은 나무 회전율을 제어하는 반면, 이용 가능한 질소 및 인과 같은 화학적 특성은 숲의 성장 속도를 제어한다. 동부 및 중앙 아마존과 동남아시아 열대 우림의 토양은 오래되었고 광물 함량이 적은 반면, 서부 아마존(에콰도르 및 페루) 및 코스타리카의 화산 지역의 토양은 젊고 광물 함량이 풍부하다. 일차 생산성 또는 목재 생산량은 서부 아마존에서 가장 높고, 심하게 풍화된 옥시졸로 분류되는 동부 아마존에서 가장 낮다. 또한, 아마존 토양은 심하게 풍화되어 암석에서 유래하는 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘과 같은 광물이 부족하다. 그러나 모든 열대 우림이 영양분이 부족한 토양에만 있는 것이 아니라, 안데스 산기슭의 영양분이 풍부한 범람원 및 화산 토양, 그리고 동남아시아, 아프리카, 중앙아메리카의 화산 지역에 위치한다.
불모의, 깊이 풍화되고 심하게 침출된 옥시졸은 고대 곤드와나 순상지 위에 형성되었다. 빠른 박테리아 분해는 부식토의 축적을 방지한다. 라테라이트화 과정에 의한 철 및 알루미늄 산화물의 농축은 옥시졸에 밝은 붉은색을 부여하며 때로는 채굴 가능한 광상(예: 보크사이트)을 생성한다. 더 젊은 기질, 특히 화산성 기원의 경우 열대 토양은 상당히 비옥할 수 있다.
영양분 재활용.
이 높은 분해율은 토양 내 인 수치, 강수량, 높은 온도 및 광범위한 미생물 군집의 결과이다. 박테리아 및 기타 미생물 외에도 균류 및 흰개미와 같은 풍부한 다른 분해자들도 이 과정에 도움을 준다. 영양분 재활용은 지하 자원 가용성이 지상 생물량 및 열대 우림의 군집 구조를 제어하기 때문에 중요하다. 이러한 토양은 일반적으로 인이 제한되어 있으며, 이는 순일차생산성 또는 탄소 흡수를 억제한다. 토양에는 박테리아와 같은 미생물 유기체가 포함되어 있으며, 이들은 낙엽 및 기타 유기물을 분해하여 식물이 사용할 수 있는 무기 탄소 형태로 바꾸는 분해 과정을 거친다. 분해 과정 동안 미생물 군집은 호흡하며, 산소를 흡수하고 이산화 탄소를 방출한다. 분해율은 산소 흡수량을 측정하여 평가할 수 있다. 높은 온도와 강수량은 분해율을 증가시켜 열대 지역에서 식물 잔해가 빠르게 부패하게 하며, 표면 또는 지하수를 통해 식물에 즉시 흡수되는 영양분을 방출한다. 호흡의 계절적 패턴은 낙엽의 낙엽량과 강수량에 의해 제어되며, 이는 분해 가능한 탄소를 낙엽에서 토양으로 이동시키는 원동력이다. 최근의 건기로 인해 많은 양의 낙엽이 발생하고 따라서 더 많은 유기물이 토양으로 침출되므로 건기 초에 호흡율이 가장 높다.
버팀 뿌리.
많은 열대 우림의 공통적인 특징은 나무의 독특한 버팀 뿌리이다. 버팀 뿌리는 더 깊은 토양층으로 침투하는 대신, 매우 영양분이 부족하고 경쟁적인 환경에서 영양분을 더 효율적으로 흡수하기 위해 지표면에 넓은 뿌리망을 형성한다. 열대 우림 토양 내 대부분의 영양분은 유기체와 잎의 빠른 회전율과 분해로 인해 지표면 근처에 존재한다. 이 때문에 버팀 뿌리는 지표면에 위치하여 나무가 흡수를 극대화하고 다른 나무의 빠른 흡수와 적극적으로 경쟁할 수 있도록 한다. 이러한 뿌리는 또한 물 흡수 및 저장, 기체 교환을 위한 표면적 증가, 그리고 추가 영양을 위한 낙엽 수집에 도움을 준다. 또한, 이러한 뿌리는 토양 침식을 줄이고, 영양분이 풍부한 물이 줄기를 따라 여러 작은 흐름으로 흘러가게 하면서 동시에 지표 흐름에 대한 장벽 역할을 하여 폭우 시 영양분 획득을 극대화한다. 또한, 이러한 뿌리가 만드는 넓은 표면적은 열대 우림 나무에 지지와 안정성을 제공하며, 이 나무들은 일반적으로 상당한 높이로 자란다. 이러한 추가적인 안정성은 이 나무들이 심한 폭풍의 영향을 견딜 수 있게 하여, 쓰러진 나무의 발생을 줄인다.
숲 천이.
천이는 군집에 대한 초기 교란 후 시간이 지남에 따라 생물 군집 구조를 더욱 안정적이고 다양한 군집 구조로 변화시키는 생태학적 과정이다. 초기 교란은 종종 자연 현상이나 인간에 의한 사건이다. 자연 교란에는 허리케인, 화산 폭발, 강물의 이동 또는 숲에 틈을 만드는 쓰러진 나무와 같은 작은 사건도 포함된다. 열대 우림에서 이러한 동일한 자연 교란은 화석 기록에서 잘 문서화되어 있으며, 종분화와 고유종 형성을 촉진하는 것으로 알려져 있다. 인간의 토지 이용 관행은 대규모 탈산림화로 이어졌다. 코스타리카와 같은 많은 열대 국가에서는 이러한 벌채된 토지가 버려졌고, 숲은 생태학적 천이를 통해 재생될 수 있었다. 이렇게 재생되는 어린 천이 숲을 이차림 또는 2차 성장림이라고 부른다.
생물 다양성 및 종분화.
열대 우림은 식물과 동물 종의 엄청난 다양성을 보여준다. 이러한 놀라운 종분화의 근원은 수년간 과학자와 생태학자들의 의문이었다. 열대 지방이 왜 그렇게 다양할 수 있는지에 대한 여러 이론이 개발되었다.
종간 경쟁.
종간 경쟁은 열대 지방의 유사한 생태적 지위를 가진 종들의 높은 밀도와 제한된 자원 가용성으로 인해 발생한다. 경쟁에서 "패배"하는 종은 멸종되거나 새로운 생태적 지위를 찾아야 할 수 있다. 직접적인 경쟁은 종종 어떤 이점으로 인해 한 종이 다른 종을 지배하게 되어 궁극적으로 멸종으로 이어진다. 틈새 분할은 한 종의 다른 선택지이다. 이것은 다른 서식지, 식량원, 은신처 또는 일반적인 행동 차이를 활용하여 필요한 자원을 분리하고 할당하는 것이다. 유사한 식량 품목을 가지고 있지만 다른 섭식 시간을 가진 종은 틈새 분할의 예이다.
플라이스토세 피난처.
플라이스토세 피난처 이론은 1969년 위르겐 하페르가 "아마존 산림 조류의 종분화"라는 논문으로 개발했다. 하페르는 종분화에 대한 설명이 지난 빙하기 동안 산림이 아닌 식생 지역으로 분리된 열대 우림 조각의 산물이라고 제안했다. 그는 이 열대 우림 조각 지역을 피난처라고 불렀고, 이 조각 내에서 이소종분화가 발생했다. 빙하기가 끝나고 대기 습도가 증가하면서 열대 우림이 확장되고 피난처가 다시 연결되었다. 이 이론은 논쟁의 대상이 되어왔다. 과학자들은 이 이론이 정당한지 여전히 회의적이다. 유전적 증거는 특정 분류군에서 플라이스토세 이전에 100만~200만 년 전에 종분화가 일어났음을 시사한다.
인간적 측면.
열대 우림은 수천 년 동안 인간의 삶을 지탱해 왔으며, 아메리카 원주민에 속하는 남아메리카와 중앙아메리카의 많은 원주민, 중앙아프리카의 콩고 피그미, 그리고 보르네오섬의 다약족과 페난족과 같은 동남아시아의 여러 부족들이 살고 있다. 숲 내의 식량 자원은 높은 생물 다양성 때문에 극도로 분산되어 있으며, 존재하는 식량은 주로 수관층에 한정되어 있어 얻는 데 상당한 에너지가 필요하다. 일부 수렵-채집 집단은 계절별로 열대 우림을 이용했지만, 주로 식량이 훨씬 더 풍부한 인접한 사바나와 개방된 숲 환경에서 살았다. 열대 우림 거주자로 묘사되는 다른 사람들은 숲 밖에서 사는 농업인들과 가죽, 깃털, 꿀과 같은 고가치 임산물을 거래하여 상당 부분 생계를 유지하는 수렵-채집인들이다.
전 세계의 많은 원주민들은 수렵-채집 생활을 하거나 숲 밖에서 사는 농경 민족과 가죽, 깃털, 꿀과 같은 고가치 임산물을 거래하여 생계를 유지하는 반농업 소규모 농부로 열대 우림에 살고 있다. 사람들은 수만 년 동안 열대 우림에 거주해 왔으며, 최근에야 일부 부족들이 발견될 정도로 은밀하게 살아왔다. 이들 원주민들은 이페, 쿠마루, 웬지 같은 오래된 열대 활엽수를 찾는 벌목꾼들과 소(고기)와 유럽 및 중국의 소에게 먹이를 주기 위한 콩 재배를 위해 땅을 확장하려는 농부들로부터 크게 위협받고 있다. 2007년 1월 18일, FUNAI는 브라질에서 67개의 미접촉부족의 존재를 확인했으며, 이는 2005년의 40개에서 증가한 수치라고 보고했다. 이 추가로 브라질은 이제 뉴기니섬을 제치고 가장 많은 미접촉 부족을 가진 국가가 되었다. 뉴기니섬의 이리안자야 또는 서파푸아 주에는 약 44개의 미접촉 부족이 살고 있다.
피그미족은 평균 키가 1.5미터(59인치) 미만인 적도 열대 우림에 사는 수렵채집 집단이다. 이 그룹에는 중앙아프리카의 에페족, 아카족, 트와족, 바카족, 음부티족이 포함된다. 그러나 피그미라는 용어는 경멸적이라고 여겨지므로 많은 부족은 그러한 이름으로 불리기를 원치 않는다.
주목할 만한 아메리카 원주민으로는 아마존 분지의 화오라니족, 야노마미족, 카야포족이 있다. 아마존 부족들이 사용하는 전통적인 농업 시스템은 화전 농업(화전 또는 이동 경작이라고도 함)을 기반으로 하며, 비교적 온화한 교란으로 간주된다. 사실, 개별 화전 농지의 수준에서 볼 때 여러 전통적인 농업 관행은 유익한 것으로 간주된다. 예를 들어, 그늘 나무의 사용과 휴경지는 모두 토양 유기물 보존에 도움이 되는데, 이는 아마존에서 흔히 볼 수 있는 깊이 풍화되고 침출된 토양에서 토양비옥도 유지에 중요한 요소이다.
필리핀의 루마드족과 보르네오의 페난족 및 다약족을 포함하여 아시아에는 다양한 숲 사람들이 살고 있다. 다약족은 전통적인 사냥 문화로 유명하여 특히 흥미로운 집단이다. 신선한 인간의 머리는 이반족의 "켄얄랑"과 케냐족의 "마마트"와 같은 특정 의식을 수행하는 데 필요했다. 동남아시아에 사는 피그미족은 다른 이름으로 "네그리토"라고도 불린다.
재배된 식품 및 향신료.
마, 커피, 초콜릿, 바나나, 망고, 파파야, 마카다미아, 아보카도, 사탕수수는 모두 원래 열대 우림에서 유래했으며, 여전히 주로 과거 원시림이었던 지역의 플랜테이션에서 재배된다. 1980년대 중반부터 1990년대에는 매년 전 세계적으로 4천만 톤의 바나나와 1천3백만 톤의 망고가 소비되었다. 중앙아메리카 커피 수출액은 1970년에 30억 달러에 달했다. 새로운 해충으로 인한 피해를 피하는 데 사용되는 유전적 다양성의 대부분은 여전히 저항성 야생종에서 유래한다. 열대림은 250종의 재배 가능한 과일을 공급했으며, 온대 우림의 경우 단 20종에 불과하다. 뉴기니섬의 숲에는 식용 과일을 가진 251종의 나무가 포함되어 있으며, 이 중 1985년까지 재배 작물로 확립된 것은 43종에 불과했다.
생태계 서비스.
채굴적 인간 이용 외에도 열대 우림은 종종 생태계 서비스로 요약되는 비채굴적 이용도 가지고 있다. 열대 우림은 생물 다양성 유지, 탄소 격리 및 저장, 전 지구적 기후 조절, 질병 통제, 꽃가루받이에 중요한 역할을 한다. 아마존 지역 강수량의 절반은 숲에서 생성된다. 숲에서 나오는 습기는 브라질, 파라과이, 아르헨티나의 강수량에 중요하다. 아마존 우림 지역의 탈산림화는 2014-2015년 브라질의 심각한 가뭄의 주요 원인 중 하나였다. 2020년 네이처지에 발표된 연구에 따르면 지난 30년간 전 세계 온전한 열대림이 흡수하는 탄소량은 감소했다. 2019년에는 높은 기온, 가뭄, 탈산림화로 인해 1990년대보다 탄소 흡수량이 3분의 1 감소했다. 일반적인 열대림은 2060년대까지 탄소원이 될 수 있다.
열대 우림 관광의 부정적인 영향에도 불구하고, 몇 가지 중요한 긍정적인 영향도 있다.
탈산림화.
광업 및 시추.
금, 은, 콜탄과 같은 귀금속 및 기름과 천연가스와 같은 화석 연료 매장량은 전 세계 열대 우림 지하에 존재한다. 이러한 자원은 개발도상국에 중요하며, 경제 성장을 장려하기 위해 이들 자원의 추출이 종종 우선시된다. 광업 및 시추는 대규모 토지 개발을 필요로 할 수 있으며, 이는 직접적으로 탈산림화를 초래한다. 서아프리카 국가인 가나에서는 수십 년간의 광업 활동으로 인한 탈산림화로 인해 원래 열대 우림의 약 12%만이 남아있다.
농경지로의 전환.
농업의 발명과 함께 인간은 농작물을 생산하기 위해 열대 우림의 일부를 개간하여 개방된 농경지로 전환할 수 있었다. 그러나 이러한 사람들은 주로 숲에서 개간한 농경지에서 식량을 얻으며 이를 보충하기 위해 숲 안에서 사냥하고 채집한다. 발생하는 문제는 가족을 부양하는 독립 농부와 전 세계 전체의 필요와 욕구 사이이다. 이 문제는 모든 당사자가 도움을 받을 수 있는 계획이 수립되지 않아 개선이 거의 이루어지지 않았다.
과거 숲이었던 땅에서의 농업은 어려움이 따르지 않는 것이 아니다. 열대 우림 토양은 종종 얇고 많은 미네랄이 침출되어 있으며, 폭우는 경작을 위해 개간된 지역에서 영양분을 빠르게 침출시킬 수 있다. 아마존 우림의 야노마미족과 같은 사람들은 이러한 한계를 극복하고 이전에 열대 우림 환경이었던 곳으로 깊숙이 진출할 수 있도록 화전 농업을 활용한다. 그러나 이들은 열대 우림 거주자가 아니라, 개간된 농경지에 거주하는 사람들로 열대 우림으로 진출하는 사람들이다. 일반적인 야노마미족 식단의 최대 90%는 재배된 식물에서 나온다.
일정 기간 동안 휴경 기간을 두어 이차림이 자라 토양을 비옥하게 하자는 제안도 있었다. 토양 복원 및 보존과 같은 유익한 관행은 소규모 농부에게 도움이 되고 더 작은 토지에서 더 나은 생산을 가능하게 할 수 있다.
열대 지방은 대기 중 이산화 탄소를 줄이는 데 중요한 역할을 한다. 열대 지방(특히 아마존 우림)은 탄소흡수원이라고 불린다. 주요 탄소 저감자이자 탄소 및 토양 메탄 저장소로서, 이들의 파괴는 지구 에너지 포집과 대기 중 가스를 증가시키는 데 기여한다. 기후변화는 열대 우림의 파괴에 의해 크게 기여해 왔다. 아프리카의 모든 열대 우림을 제거하는 시뮬레이션이 수행되었다. 이 시뮬레이션은 대기 온도가 2.5도에서 5도 상승하는 것을 보여주었다.
감소하는 개체군.
일부 동물 종은 열대 우림에서 개체수가 감소하는 경향을 보인다. 예를 들어, 양서류와 파충류를 먹이로 하는 파충류가 그렇다. 이러한 추세는 면밀한 감시가 필요하다. 열대 우림의 계절성은 양서류의 번식 패턴에 영향을 미치고, 이는 다시 이러한 집단을 먹이로 하는 파충류 종에 직접적으로 영향을 미칠 수 있으며, 특히 대체 자원을 사용하기 어려운 특화된 먹이를 가진 종에 더욱 그렇다.
열대 우림 서식지를 보호하고 보존하려는 노력은 다양하고 광범위하다. 열대 우림 보존은 엄격한 서식지 보존에서부터 열대 우림에 거주하는 사람들을 위한 지속 가능한 관리 기술을 찾는 것에 이르기까지 다양하다. 국제 정책은 또한 기업과 정부가 열대 우림 보존에 재정적으로 투자하여 탄소 배출량을 상쇄할 수 있도록 산림 파괴 및 황폐화로 인한 배출량 감축 (REDD)이라는 시장 인센티브 프로그램을 도입했다.
약칭은 KTK, 콜사인은 JOWX-DTV이다.
인쇄기(印刷機)는 판면(版面)에 잉크를 묻히고, 판면의 문자·그림 등을 종이 등에 박아 많은 복제를 만드는 기계 장치이다. 1439년 독일의 구텐베르크가 개발하였으며, 회전 인쇄는 1833년 미국의 리처드 마치 호가 개발하였다.
인쇄 출력량.
철판매엽원압인쇄기.
철판매엽원압인쇄기(凸版枚葉圓壓印刷機)는 압동(壓胴)이 갈고랑이로 종이를 1장씩 물고 회전함으로써 판과의 사이에서 인쇄를 하게 된다. 판은 철제인 4각 테이블(版盤) 위에 고정되고, 앞뒤로 왕복운동을 반복한다.
철판윤전인쇄기.
철판윤전인쇄기(凸版輪轉印刷機)는 지형을 원통형으로 둥글게 하여 환판(丸版)을 주조(鑄造)하고, 이것을 원통형의 판동에 걸어 회전시킴으로써 두루마리 종이에 인쇄한다(.인쇄부는 압동·판동·잉크 장치·잉크 건조 장치로 되어 있다. 급지부로부터는 두루마리 종이를 항상 일정한 속도와 장력(張力)으로 보낼 필요가 있다.
윤전기는 고속으로 윤전되는 것이므로 특히 정밀하고 튼튼하게 만들어야 하며, 각종 전기 장치로 조작(操作)의 안전을 도모하고 있다. 또한 종이가 없어졌을 때 다음의 두루마리 종이에 자동적으로 풀을 칠해서 붙게 하는 자동종이 이음장치 따위를 마련하는 수도 있다. 절지기(折紙機)는 연속하여 나오는 인쇄지를 세로로 분할하되, 삼각판으로 세로로 2절(折)하여 절동(折胴)으로 옆으로 접어 절단하고, 가지런히 쌓아서 4, 8, 16, 32페이지 등으로 접어 보낸다.
신문윤전기.
신문윤전기(新聞輪轉機)는 신문을 고속인쇄하기 위한 극히 대형인 인쇄기로서, 판걸기가 신속하게 진행되며, 각종 자동 장치가 붙어 있다. 우리나라에서 널리 쓰이고 있는 것은 종이폭 1,625mm(신문을 폈을 때의 옆폭의 2배)인 것으로서, 판동(版胴) 1회전으로 1페이지 크기의 신문이 4매(16페이지분) 인쇄되며, 인쇄쇽도는 매분 1,600∼2,400매이다. 앞뒤 단식인 인쇄부(印刷部)가 하나의 유니트로 되어 있고, 이것이 여러 개 연결되어 있다. 인쇄지는 절지기에서 추려져 나오며 많은 페이지의 신문을 만든다.
서적유전기.
서적윤전기(書籍輪轉機)는 잡지 등의 양산(量産) 인쇄에 쓰인다. 앞뒤 단색인 철판(凸版)인쇄를 하며, 절지기로 16페이지, 32페이지 등으로 접어서 배지(排紙)한다.
오프셋매엽인쇄기.
오프셋매엽인쇄기(offset 枚葉印刷機)의 인쇄부에는 0.3∼0.5mm의 얇은 판을 붙인 판동(版胴)·블랭킷동(胴)·압동(壓胴) 등 세개의 실린더가 있다. 롤러로 판을 적시는 물과 잉크를 공급하여 이것을 고무블랭킷에 일단 전사(轉寫)해서 고무블랭킷과 압동과의 사이에서 매엽지(枚葉紙)에 인쇄한다. 자동급지기를 가진 것이 많고, 인쇄속도는 매분 80∼120매 정도이다(〔그림〕－17). 고무에는 탄력이 있으므로 표면이 고르지 못한 종이일 경우에도 깨끗이 인쇄되며, 또 종이가 판면에 직접 닿지 않으므로 지분(紙粉)의 부착에 의한 판의 마멸(磨滅)이 작다.
뤼슈롄(呂秀蓮, 1944년 6월 6일~ )은 타이완 출신 중화민국의 정치가이다. 제10·11대 중화민국의 부총통을 지냈다. 하카계 출신으로 1944년 타이완섬 타오위안 현에서 태어났고, 2005년부터 2006년까지 민주진보당 당주석을 지냈다.
공유결합(共有結合, )은 화학 결합중 원자들이 전자를 공유하였을 때 생성되는 결합을 이르는 말이다. 공유 결합을 형성하는 분자는 원자핵과 전자쌍간의 인력 및 원자간 척력에 의하여 안정화되어 있다. 수학에서의 교집합과 유사하며, 이온 결합이 전기 음성도차이 및 전자에 대한 인력 차이에 의해 분리된 전하를 갖는데 비하여, 공유 결합은 전하가 분리되지 않거나(무극성 공유 결합), 분리되더라도 적은 정도로만 분리되어 있어(극성 공유 결합) 전자의 쏠림 현상이 크지 않다.
물 분자를 예로 들면, 수소 원자와 산소 원자가 각각 전자를 내놓아 전자쌍을 만들고(원자가 전자를 공유하는 결합), 이 전자쌍을 함께 나누어 가짐(공유)으로써 결합되어 있다. 이때 비공유 전자쌍이 공유 전자쌍을 강하게 밀기 때문에 물 분자는 굽은형 구조를 가진다.
양자 역학적으로 규명된 공유 결합은 원자의 혼성 오비탈이 서로 겹침에 의하여 생성되는 결합으로, 오비탈의 상호작용에 따라서 특정한 각도를 유지하려는 특성을 갖고 있다. 하지만 양자 역학에 의한 분자 오비탈에 의하여 공유 결합 및 분자 구조를 설명하는 것은 어렵기 때문에, 보다 일반적인 방법으로 고전적인 결합 이론에 의한 루이스 구조식과 VSEPR이론에 의하여 공유 결합에 참여하는 전자나 원자에 대해서 나타낸다. 공유 결합은 오비탈의 종류에 따라서 파이 결합, 시그마 결합, 배위 결합 등을 포괄한다.
고전적인 공유결합.
루이스(Gilbert Lewis)는 화학 결합이 원자들 사이에 전자를 공유해서 만들어진다고 제안하였고 이를 바탕으로 분자의 화학 결합 형성을 표현했다. 고전적으로 공유 결합에서 공유된 쌍의 각 전자는 두 원자핵의 인력을 받기 때문에 분자의 형태로 나타나는 것으로 본다. 고전적 공유결합에서는 중요한 부분 중 하나는 다전자 원자라고 하더라도 공유 결합에 관여하는 전자는 원자가 전자만을 생각한다. 예를 들어 분자에서 1s 전자는 에너지가 매우 낮고, 주로 원자핵 근처에 존재하기 때문에 결합 형성에 참여하지 않는다고 본다. 하지만 이 논의는 전형 원소(원자가 전자의 수가 족의 수와 같은 원소, 1A~7A)에만 적용이 된다는 점을 유의해야 한다. 그렇지만 분자의 형성에 모든 원자가 전자가 참여하는 것은 아니다. &lt;chem&gt;F2&lt;/chem&gt;분자의 형성에는 두 개의 원자가 전자만이 참여하고 있다는 사실을 알아야 한다. 여기서 결합에 참여하지 않은 원자가 전자쌍을 고립 전자쌍이라고 부른다. 공유결합이 왜 나타나는지는 루이스가 제안한 팔전자 규칙(옥텟 규칙)으로 설명된다. 수소 이외의 다른 원자는 자기 주위에 여덟 개의 원자가 전자가 배열될 때까지 다른 원자와 결합을 하려는 경향이 있다는 것이다. 수소 원자의 경우는 &lt;chem&gt;He&lt;/chem&gt;원자의 전자 배열을 가지려 한다. 하지만 각 원자가 팔전자 규칙(옥텟 규칙)을 만족시키지 못할 경우에도 공유 결합이 형성될 수 있는 경우가 있다.
8개 보다 전자가 적은 경우의 예로는 &lt;chem&gt;BeH2&lt;/chem&gt;가 있다. &lt;chem&gt;Be&lt;/chem&gt;의 경우 원자가 전자가 2개 있으며 수소 원자와 결합을 하면 &lt;chem&gt;Be&lt;/chem&gt;원자는 4개의 전자만이 주위에 있어 팔전자 규칙(옥텟 규칙)을 만족시킬 수 없다. 이에 대한 설명은 발전된 이론에서 오비탈의 개념을 통해 설명할 수 있다.
8개보다 주위에 전자가 많은 경우도 존재하는데 이 경우는 3주기 원소일 경우에 가능한 것으로 3s, 3p 궤도함수 외에 3d 궤도함수가 존재하기 때문에 가능한 것이다. 그에 대한 대표적인 예로 &lt;chem&gt;SF6&lt;/chem&gt;가 있다. 황의 6개의 원자가 전자가 각각 플루오린 원자와 공유 결합을 할 수 있기 때문에 황 원자는 주위에 12개의 전자를 가지게 된다. 이렇게 8개보다 많은 수의 전자가 결합에 이용될 때, 확장된 팔전자라고 부른다.
어떤 분자에서는 주위에 전자가 홀수 개인 경우도 존재한다. 예를 들어 &lt;chem&gt;NO&lt;/chem&gt;의 경우에는 전체 전자의 개수가 홀수이기 때문에 모든 원자가 팔전자 규칙(옥텟 규칙)을 만족할 수 없는 상황이다. 이런 홀수 전자 분자를 라디칼이라고 부른다. 이러한 라디칼은 반응성이 크다.
루이스의 화학 결합 이론은 간단하게 고유 결합의 형태와 전자쌍을 관계를 통해 설명했다는 장점이 있지만 화학 결합을 설명하는 것에 부족한 부분이 있다. 예를 들어 수소 원자 간의 단일 결합과 플루오린 원자 간의 단일 결합을 모두 두 전자가 짝을 이루는 것으로 설명하여 결합 에너지와 결합 길이가 다른 점을 제대로 고려하지 못하고 있다. 루이스의 이론에서 모든 공유 결합을 동일한 방법으로 다루고 있으며, 공유 결합이 서로 다른 이유에 관해 설명을 하지 못한다는 문제점이 있다는 것이다.
분자 구조의 표현.
루이스 구조의 표현.
공유된 전자를 점으로 표현하거나 공유된 전자를 하나의 선으로 표현할 수 있다. 고립 전자쌍들은 각 원자에 짝지은 점들로 나타낸다. 전형 원소에서 공유 결합은 원자가 전자만을 고려하기 때문에 원자가 전자만을 표시한다.
결합의 표시.
공유 결합에는 두 원자가 한 개의 전자쌍으로 결합한 단일 결합도 있지만 두 개 이상의 전자쌍을 공유하여 결합을 형성하는 경우도 있으며 이를 다중 결합으로 연결되어 있다고 한다. 이 때 루이스 구조에서는 결합이 추가된다면 점으로 표시할 때는 공유되는 공간이 있는 곳에 공유되는 전자들을 모두 표시하고 선으로 표시할 경우에는 공유되는 공간에 선을 공유되는 전자쌍의 개수만큼 그린다. 또한 실제로는 다중 결합이 단일 공유 결합보다 길이가 짧지만 루이스 구조에서는 이를 구별하지 않는다.
예를 들어 대표적으로 이중 결합을 가지고 있는 &lt;chem&gt;CO2&lt;/chem&gt;의 경우를 살펴보면 다음과 같이 나타냄을 확인할 수 있다.
삼중 결합을 가지고 있는 질소 분자 &lt;chem&gt;N2&lt;/chem&gt;의 경우는 다음과 같이 나타낸다.
형식 전하는 원자의 원자가 전자 수와 루이스 구조식에서 할당된 전자 수를 뺀 값을 말한다. 루이스 구조식에서 공유된 전자는 절반만 인정하여 계산한다. 이러한 형식 전하는 더 적절한 루이스 구조를 선택하는데 기준이 되기도 한다. 여러 가지 루이스 구조가 가능할 경우에 형식전하가 더 작은 루이스 구조를 선택한다. 만약 형식 전하가 있어야 한다면 전기음성도가 더 큰 원자가 음의 형식 전하를 가지도록 하는 구조가 더 합당한 루이스 구조라고 할 수 있다. 하지만 형식 전하가 전자가 완벽하게 이동된 것이라고 착각을 하면 안 된다.
원자의 껍질에 있는 전자쌍이 서로 반발한다는 가정으로부터 시작된 모형으로 두 개 이상의 결합이 있는 다원자 분자에서 다른 결합 전자쌍에 있는 전자 간 반발력이 최소가 될 수 있게 분자가 취하는 전자쌍들이 가능한 한 서로 멀리 떨어져 있도록 위치시키는 모형이다. 반발력을 최소화하는 방향으로 기하 구조가 나타난다는 것이다. 원자가 껍질 전자쌍 반발 모형에는 2가지 일반적인 규칙이 있다. 첫째로 이중 결합과 삼중 결합은 단일 결합과 같이 취급한다는 것이다. 하지만 실제로는 다중 결합에서의 전자쌍 반발이 크다는 것은 알아야 한다. 둘째로는 분자가 2개 이상의 공명 구조를 갖는다면, 그 중 어느 하나의 원자가 껍질 전자쌍 반발 모형을 적용할 수 있다는 것이다. 그리고 형식 전하는 일반적으로 나타내지 않는다.
중심 원자에 하나 이상의 고립 전자쌍이 있는 경우, 주의해야 한다. 고립 전자쌍과 고립 전자쌍의 반발이 가장 강한 것으로 생각하고 고립 전자쌍과 결합 전자쌍의 반발을 다음 순서로 강하게 생각하며 결합 전자쌍 사이의 반발을 가장 약하게 생각하므로 이를 고려해서 모형에 반영해야 한다. 만약 둘 이상의 중심 원자를 가지는 경우에는 전체 기하학적 구조를 단순하게 정의하기 어렵기 때문에 각 중심 원자 주위의 모형을 바탕으로 묘사한다. 예를 들어 메탄올(&lt;chem&gt; CH3OH&lt;/chem&gt;)의 경우에는 탄소 원자와 산소 원자 각각의 기준으로 모형을 나타내어 이를 기하학적 구조로 표현한다. 이 모형은 쌍극자 모멘트로 극성인지 무극성인지를 판단하는 데 도움을 준다는 점에서 유용하다.
모형에 대한 지침.
중심 원자 주위의 전자쌍만을 고려하여 분자의 루이스 구조를 작성한 후, 중심 원자 주위의 전자쌍의 수를 확인한다. 이 경우 결합 전자쌍과 고립 전자쌍 모두 고려한다. 이중 결합과 삼중 결합은 단일 결합처럼 취급하는 것을 잊지 말아야 한다. 이후 기본이 되는 모형을 바탕으로 구조를 예측한 뒤, 결합의 종류에 따른 반발력의 차이를 고려해 모형을 확정 짓는다.
원자가 결합 이론(VB).
이 이론에서는 분자 안에서 전자는 각 원자의 원자 궤도 함수를 차지하며 개별 원자들의 형태를 유지하도록 도움을 준다고 가정한다. 고전적인 이론과의 차이를 설명하자면 수소 분자의 형성을 고려할 때, 고전적인 이론에서는 결합을 두 개의 전자의 쌍으로 설명하고 있으나 &lt;chem&gt;H&lt;/chem&gt;원자가 결합 이론에서는 결합을 원자의 두 1s 궤도함수의 중첩으로 설명한다. 두 궤도함수가 공간 내의 공통 영역을 공유한다는 의미이다.
또한 팔전자 규칙의 예외에 대해서도 생각해볼 수 있다. 주기율표의 2주기 원소는 원자가 껍질에 2s 궤도함수 하나와 2p 궤도함수 3개로 구성되어 있기 때문에 총 8개의 전자를 수용하기 때문에 팔전자 규칙이 맞았다. 하지만 3주기 원소의 경우 3d 궤도함수도 존재하기 때문에 팔전자 규칙(옥텟 규칙)에서 예외가 발생할 수 있었다는 것을 알 수 있다. 또한 혼성화를 통해 &lt;chem&gt;BeCl2&lt;/chem&gt;, &lt;chem&gt;BF3&lt;/chem&gt;의 경우도 설명할 수 있다.
혼성화는 한 원자 내에서 원자 궤도함수가 혼합되어 혼성 궤도함수를 생성하는 것이다. 하지만 혼성화 개념은 고립 원자에는 적용되지 않으며, 공유 결합을 설명하기 위해서만 사용되는 이론이다. 또한 서로 다른 원자 궤도함수가 혼합된 것으로 순수한 원자 궤도함수와는 다른 모양이다. 혼성화에 필요한 에너지는 결합이 형성되는 동안 생성된 에너지를 이용한다. 분자 속에 있는 원자는 각 원자의 혼성 궤도함수를 차지하고 있다고 가정한다는 사실을 알아야 한다. 또한 기본적으로 루이스 구조를 그린 뒤, VSEPR 모형을 사용하여 예측하고 혼성화를 유추하는 것으로 루이스 구조도 여전히 알고 있어야 한다.
formula_1혼성화.
분자를 생각할 때, 탄소 원자는 두 개의 홀전자를 가지고 있지만 메테인에서 C - H 결합을 설명하기 위해서 전자 하나가 2s 궤도함수에서 2p 궤도함수로 전이를 하여 생각한다. 하지만 이대로 궤도함수가 유지된 채로 결합한다면 HCH 결합각이 formula_2가 된다. 하지만 실제 모든 HCH 결합각이 formula_3인 점을 생각하면 문제가 생기기 때문에 이를 해결하기 위해 혼성 궤도 함수라는 개념을 이용한다. 여기서 혼성화는 한 원자 내에서 원자 궤도함수가 혼합되어 혼성 궤도함수를 생성하는데 적용되는 용어이다. 그림은 2s 궤도함수와 2p 궤도함수의 혼합을 나타낸 4개의 혼성궤도 함수이다. 이 네 개의 혼성궤도 함수는 규칙적인 정사면체의 네 꼭짓점 쪽으로 향하고 있기에 &lt;chem&gt;CH4&lt;/chem&gt;분자는 정사면체 형태를 가진다. VSEPR 모형을 사용하여 전자쌍의 배열을 예측할 수 있을 때만 혼성화를 사용한다는 점을 유의해야 한다.
formula_4혼성화.
혼성화 과정은 위와 동일하며 그 예로 고전적인 이론에서는 팔전자 규칙(옥텟 규칙)의 예외였던 &lt;chem&gt;BF3&lt;/chem&gt;를 생각할 수 있다. 붕소의 2s 궤도함수의 전자를 2p 궤도함수로 전이시킨 뒤,  2s 궤도함수와 두 개의 2p 궤도함수가 혼성하여 formula_4혼성 궤도함수를 형성한다.
formula_6혼성화.
루이스 결합 이론에서는 팔전자 규칙(옥텟 규칙)의 예외로 설명했던 &lt;chem&gt;BeCl2&lt;/chem&gt;를 원자가 결합 이론에서는 설명할 수 있다. &lt;chem&gt;Be&lt;/chem&gt;을 들뜬 상태로 만든 후, 2s 궤도함수와 하나의 2p 궤도함수가 혼성하여 formula_6 혼성 궤도함수를 형성하게 된다. 이를 통해 &lt;chem&gt;BeCl2&lt;/chem&gt; 분자를 설명할 수 있다.
formula_8궤도함수의 혼성화.
3주기 이상 원소에서는 d 궤도함수도 존재하기 때문에 혼성화를 할 때, 고려해야 한다. 예를 들어 &lt;chem&gt;SF6&lt;/chem&gt;분자의 경우, 3s 궤도함수의 전자와 3p 궤도함수의 전자가 두 개의  3d 궤도함수로 이동하게 되고 formula_9혼성 궤도함수를 생성한다. 그렇기 때문에 이를 원자가 껍질 확장의 한 예로 볼 수 있다.
루이스의 공유 결합에서는 이중 결합과 삼중 결합을 모두 같은 결합처럼 생각하고 같은 막대기 또는 점으로 표시하였지만 원자가 결합 이론에서는 혼성화의 개념을 통해 그 차이를 설명한다. &lt;chem&gt;C2H4&lt;/chem&gt;의 경우를 볼 때, 각 탄소 원자가 formula_4혼성화가 되었다고 가정하면 혼성화되지 않은 2p 궤도함수가 존재하고 혼성 궤도함수의 평면과 수직임을 알 수 있다. 이 상황에서 혼성화되지 않은 2p 궤도함수가 옆으로 중첩하며 또 다른 결합인 파이 결합을 형성한다. 이 파이 결합이 &lt;chem&gt;C2H4&lt;/chem&gt;가 회전할 수 없도록 영향을 주어 평면 구조를 갖게 된다. 파이 결합이 회전을 방해하기 때문에 기하 이성질체가 생기는 것이기도 하다. 루이스 구조에서 나타낸 결합은 같은 모양처럼 보이지만 실제 이중 결합에서는 하나는 시그마 결합이고 다른 하나는 파이 결합이라는 사실과 둘의 결합 엔탈피도 다르다. 삼중 결합의 경우에는 혼성화되지 않은 2p 궤도함수가 2종류 존재하여 두 개의 파이 결합이 생겨 삼중 결합은 하나의 시그마 결합과 두 개의 파이 결합으로 구성되는 것이 실제에 더 가깝다는 것을 알아야 한다.
원자가 결합 이론도 분자에서 전자들이 개별 원자의 원자 궤도함수를 차지한다는 가정으로 시작하기 때문에 실제와 차이가 발생한다. 분자에서 각 결합 전자는 전체적으로 분자의 특징적인 궤도함수 안에 존재해야 하기 때문이다. 특히 산소 분자의 경우 원자가 결합 이론으로 보았을 때, 모든 전자쌍은 짝을 이루기 때문에 반자기성이라 생각되지만, 실험적으로는 홀전자 2개를 가지며 상자기성을 띤다. 이 같은 경우를 설명하기 위해 분자 궤도함수 이론이 등장하였다. 이 이론에서는 원자 궤도 함수에서 한 원자에만 관련되어 표현한 것과 달리 분자 궤도함수로 공유결합을 나타내 결합하는 원자의 원자 궤도함수의 상호작용 결과를 바탕으로 표현하였다는 사실이다. 분자 궤도함수 이론에서는 원자의 궤도함수가 겹치면 결합성 분자 궤도함수 하나와 반결합성 분자 궤도함수 하나의 두 분자 궤도함수를 만든다. 이는 마치 파동이 만나 보강 간섭을 하여 진폭이 커지거나 상쇄 간섭으로 진폭이 작아지는 것처럼 생각할 수 있다. 만들어지는 분자 궤도함수의 수는 혼합된 원자 궤도함수의 수와 같으며 분자 궤도함수도 파울리의 배타원리와 훈트의 규칙을 만족한다. 보통 σ결합이 π결합보다 강하기 때문에 2주기 이원자 분자에서 에너지는 보통 σ2p가 π2p보다 에너지가 낮으나 2s와 2p 궤도함수의 에너지의 차이가 작을 경우 상호작용을 할 수 있어 π2p가 σ2p보다 에너지가 낮을 수 있다는 사실을 알고 있으면 좋다.
결합 차수.
대략적인 결합의 세기를 표현하는 것으로 결합성 분자 궤도함수에 있는 전자수에서 반결합성 분자 궤도함수에 있는 전자 수를 뺀 값을 2로 나누어 구할 수 있다. 결합 차수가 0이나 음의 값일 경우 결합이 안정하지 않거나 분자가 존재하지 않음을 의미한다. 예를 들어 &lt;chem&gt;He2&lt;/chem&gt;의 경우에는 결합성 분자 궤도함수에 있는 전자 수가 2개이고 반 결합성 분자 궤도함수에 있는 전자 수가 2개이기 때문에 결합 차수는 0이 되어 이러한 분자는 매우 불안정하고 특별한 조건에서 존재할 수 있다고 한다.
공명 구조란 하나의 루이스 구조로 설명할 수 없는 분자를 설명하기 위해 두 개 이상의 루이스 구조식으로 나타낸 구조이다. &lt;chem&gt;C6H6&lt;/chem&gt;의 경우 다음과 같이 나타낸다.
여기서 주의해야 할 점은 한 공명 구조에서 다른 공명 구조로 빠르게 바뀌고 있는 상태가 아니라 실제 분자를 설명할 수 없기 때문에 표현한 방식이라는 것을 알아야 한다. 그래서 이를 발전된 이론에서는 각 탄소 원자가 formula_4혼성화를 하고 남은 p궤도 함수끼리 파이 결합을 형성하는데 이 결합이 두 원자 사이에서 명확하게 공유되는 모습이 아닌 여러 원자에 의해 공유되는 것으로 비편재화된 상태로 설명할 수 있다. 분자 궤도함수 이론에서는 참여한 궤도함수의 개수에 따라 여러 방식으로 분자 궤도함수를 만들 수 있고 벤젠의 경우 6개의 분자 궤도함수를 만들 수 있으며 이에 대한 에너지는 분자 궤도함수의 마디(node)의 개수에 따라 나눠지게 되고 6개의 전자는 결합성 분자 궤도에만 전자가 들어가게 된다. 옆에 있는 그림은 분자 궤도함수 이론을 기준으로 볼 경우, 에너지가 가장 낮은 분자 궤도함수를 표현한 것으로 판단할 수 있다.
네모닷()은 "어느 누구도 가지지 않은 것을 줄 수 없다"는 라틴어 법언이다. 미국의 재산법에서 구매자가 물권을 지니지 않는 판매자로부터 물건을 구입하였을 경우 물권을 취득하지 않는 법률 원칙을 일컫는 말이다. 선의의 구매자가 장물을 모르고 샀을 경우에 적용되며 물건은 원소유자에게 귀속된다.
네모닷 규칙에는 예외가 있는데 수표의 경우가 대표적이다. 이는 경제활동이 원활하게 지속되게 하기 위함이다.
도넛()은 소맥분에 설탕, 버터, 달걀 등을 혼합한 일종의 기름에 튀긴 과자 중 하나이다. 도넛은 작은 전문점이나, 수퍼마켓, 편의점, 카페테리아 등에서 판매된다.
일반적으로 동그랗게 반죽의 모양을 만들기 때문에, 링 모양의 것을 도넛과 비유한다. 미국, 캐나다 등에서는 주로 링 모양의 것을, 영국에서는 가운데 구멍 없이 둥글게 만든다고 알려져 있다. 이외에 막대 모양의 도넛도 나오고 있다.
아시아 국가에서는 과자의 일종이지만 거의 대부분의 아침밥으로 먹는 사람도 많다. 간식으로도 많이 먹는다.
도넛의 기원은 여러 가지 의견이 있으나, 가장 신빙성 있는 의견으로 과거 미국에 이민 온 네덜란드계 사람들이 즐겨 먹은 음식에서 유래되었다고 한다. 이 음식은 돼지 기름에 밀가루 반죽을 동그랗게 말아 던져 건져낸 뒤, 설탕에 굴려 먹었다고 하며, 현재 네덜란드에서도 이런 도넛 유사한 음식을 쉽게 찾아 볼 수 있다.
도넛 만들기(재료).
밀가루, 효모, 베이킹파우더를 섞어 체에 친 다음 소금·설탕·마가린·버터·달걀·우유를 함께 넣고 나무주걱으로 80~100회가량 돌리면서 반죽한다. 평평한 곳에 반죽을 펴놓고 동그란 모양을 만들어 밀가루를 다시 뿌려낸 뒤, 170℃의 기름에서 3~4분가량 튀겨낸다. 튀겨낸 도넛은 뜨거울 때 시럽을 얹거나 식혀서 초콜릿 등을 얹는다. 다른 재료를 사용하여 여러 가지 도넛을 만들 수 있다.
도넛의 영양.
도넛은 한 개당 최소 300㎉ 이상으로 이는 가장 기본적인 플레인 도넛을 식용유로 상당히 오래 튀긴 경우이며, 쇼트닝과 마가린으로 튀기는 경우 칼로리는 더욱 높아진다. 영양학적으로도 지방이 과다하게 많으므로 고혈압, 심혈 관계 질환, 당뇨병 등 성인병 환자는 피해야 할 음식으로 20세기 초 당시 미국 의학계에서는 도넛을 인체에 유해한 음식으로 규정한 적이 있었다.
도넛 모양으로 반죽을 만들어 오븐에 구운 비스킷도 있다. 이 비스킷은 도넛과 마찬가지로 속이 푹신푹신 할 수 있으며, 재료와 맛은 도넛과 의외로 비슷할 수 있으나 도넛보단 담백하고 영양가가 있다고 한다. 몇몇은 이 비스킷도 '도넛'이라고 언급하는 경우가 종종 있다.
원래 '도넛'이란 '올리코엑'에서 유래된 과자로, (올리코엑)은 빵을 만들고 남은 자투리 반죽을 기름에 튀겨내어 만들어진 과자라고 한다. 이 과자(올리코엑)는 세월이 흘러 도넛으로 변형된 것이라고도 한다.
《나 홀로 집에》()는 1990년 11월 16일(금요일)에 개봉한 미국의 코미디 영화이다.
존 휴스가 각본을 쓰고 제작을 맡았고, 크리스 콜럼버스가 감독하였다. 이 영화에서 맥컬리 컬킨은 가족 모두 성탄절 휴가를 프랑스로 떠날 때 실수로 홀로 남겨진 8살 아이 케빈 맥콜리스터 역을 연기했다. 케빈은 처음에는 집에 혼자 있는 것을 즐기지만 곧 조 페시와 다니엘 스턴이 연기한 도둑들 해리 림, 마브 머챈츠와 맞서게 된다. 케빈의 부모역은 캐서린 오하라와 존 허드가 연기한다. 영화가 공개된 후 북미 전역에서 가장 높은 수익을 올린 실사 코미디 영화였으며, 2011년 《행오버 2》가 기록을 깰 때까지 전 세계적으로 기록을 보유하고 있었다. 이것은 미국 전역에서(인플레이션에 맞게 조정될 때) 최고 흥행을 한 크리스마스 영화다. 1992년 속편 《나 홀로 집에 2》가 개봉되었다. 케빈을 연기한 컬킨은 골든 글로브상 영화 뮤지컬/코미디 부분 최우수 남우주연상에 후보 지명되었다. 이 영화는 존 윌리엄스가 미국 아카데미상 최우수 음악상, 주제가상에 후보로 지명되었다. 미국 영화 연구소(AFI)가 선정한 100주년 웃음을 준 100편과 히어로 &amp; 악당 100편에 후보 지명되었다. 대한민국에서는 많은 인기를 자랑하면서 매년 12월 25일 성탄절이 되면 텔레비전에서 방영되고 있다. 크리스마스에 손꼽히는 영화다. 영화가 개봉될 당시에는 큰 인기를 얻지 못했는데 록키 5를 제치면서 역대 흥행 순위 3위에 랭크되었다.(1위:이티, 2위:스타워즈) 이 일을 계기로 어떤 영화가 갑자기 흥행하였을 때를 Home Aloned라고 한다.