乾冷
濕冷
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冰雪 |
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凍原（寒原） |
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冷針葉林 |
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沙漠 |
乾草原 |
草原 |
森林 |
雨林 |
乾熱
濕熱
6. 光
(1) 影響日照強度之因素
太陽照射角度、緯度、大氣層物質、生物體（森林內）
(2) 水中光線之影響因子
反射、吸收、散射、波長（藍光達深水）、懸浮固體物
透視度、透光度
(3) 日照週期性變化之影響
日、月、季節
動物：活動週期
植物：光合作用、呼吸作用
(4) 光合作用影響植物
陽性植物(Sun Plants)：無耐性
陰性植物(Shade Plants)：耐性
7. 氣候
8. 營養鹽
能量來源、食物、營養鹽
The carbon cycle
氮循環
氧化/還原
有機氮-----------→無機氮
硝化(Nitrification)
Org-N == NH4+-N
== NO2--N == NO3--N
∣
↓脫氮(Denitrification)
N2
H3PO4, H2PO4-, HPO4-2, PO4-3
ADP/ ATP
Eutrophication (優養化)
三、
生物群聚 (Biotic Community)
---生態系內生命的組合
1.
生物群聚之定義
l
一定時間內，居住在一定區域或棲地（生境）的各種生物，相互聯繫，相互影響，形成有規律的結構。
l
具有物質循環與能量轉化的聯繫。
l
在時間過程中，常改變外貌，具有發展與演替的特徵。
2.
生物群聚的特徵
(1)
物種組合
l
動物依附植物而生。
l
植物藉動物傳播花粉、種子。
l
微生物為土壤重要成員。
(2)
物種多樣性(Species Diversity)
l
說明群聚中物種的多少（即豐富度），以及各物種的相對密度。
l
各物種相對密度愈均勻，異質性即愈大。
l
由極地向熱帶分佈，種數逐漸增加。
l
污染與破壞影響其多樣性。
3.
生物群聚之分層
森林群聚：林冠、下木、灌木、草木、地被
水中群聚：漂浮生物、浮游生物、游泳生物、底棲生物、附底動物、底內動物
(1)
成層現象(Vertical Stratification)
各物種分佈於一定空間，並排在不同高度與土壤深度中。
(2)
影響因子
地上：日照、溫度
地下：土壤的物理化學性質、水分、養分
水中：透光狀況、水溫、溶氧
(3)
森林之成層現象
a. 地下層(Subterranean
Stratum)
腐植土、穴居動物—深至數m。
b. 地面層(Floor
Stratum)
生物相複雜，具完整食物網
c. 草本植物層(Herbaceous
Stratum)
高約1m，草本為主，多大型動物。
d. 灌木層(Shrub
Stratum)
高1~5m，灌木及樹上動物。
e. 喬木層(Tree
Stratum)
高5m以上，含著生物及樹上動物。
4.
威脅生物群聚之因素
l
人口膨脹
l
環境改變
l
環境污染
四、
生態的消長 (Succession)
1. 生態消長的定義
生物群聚隨環境、時間的變遷而發生變化。原有群聚可能暫時或永久消失，而由另一群聚取代。亦稱群聚演替、生物演替。
2. 生態消長的原則
(1)
有一定次序之群聚改變過程，結果常可預期。
(2)
由群聚改變物理環境。
(3)
最終建立一穩定之群聚。
3. 生態消長的過程
l
初級演替(Primary Succession)：
先鋒期(Pioneer Stage)→過渡期(Sera
Stage) →顛峰期(Climax)
l
次級演替(Secondary Succession)：
人為環境（開墾、農耕）→過渡期→顛峰期（盛林期）
l
變換群聚(Disclimax Community)
原為顛峰期，因天災人禍消滅原有群聚，由另一群聚取代。
4. 水生植物之消長
水下期→浮葉期→沼澤期→菅草期→樹林期→盛林期
五、
生態系統 (Ecosystem)
1. 生態系的基本結構與特徵
(1) 生態系的定義
一定空間內，生物與非生物成分經由物質的循環、能量的流動、信息的交換，相互作用、相互依存所構成的系統。
(2) 組成份
l
生物成分 (Biotic Community)
l
非生物成分 (Abiotic Environment)
(3) 基本特徵
a. 是動態的系統
不斷的發展、進化、演替。
b. 有一定的區域特徵
例如：熱帶雨林、溫帶針業林。
c. 開放的自持(Self-maintenance)系統
生產者、消費者、分解者
d. 自動調節的功能
受干擾、破壞後自動回復。
l
反饋(Feedback)原理
系統內有抑制某物種過度繁殖之能力。
l
抵抗力(Resistance)
愈成熟、結構愈複雜的生態系，抵抗外力干擾的能力愈強。
l
恢復力(Resilience)
受到外力破壞而復原之能力。
e. 達爾文的進化論
「物競天擇，適者生存」應解釋為：
生物與生物、生物與環境不斷互相適應、協調共榮，生物之共生現象（symbiosis）即為證據。人之生存，亦應順此原則。
2. 生態系的基本功能
(1) 生物生產
a. 初級生產(Primary
Production)
太陽能 → 化學能
簡單無機物 → 複雜有機物
生產力(Productivity)：單位時間、單位面積內，生產者累積的能量或子物質量。
陸地：熱帶雨林
海洋：珊瑚礁
b. 次級生產(Secondary
Production)
消費者或分解者經由同化作用，以建造自身、繁衍後代。
(2) 能量流動(Energy
Flow)
能量在食物鏈、食物網內轉變、轉移、消耗。
能量金字塔/食物量金字塔
(3) 物質循環（營養鹽的循環）
3. 生態交錯區(Ecotone)
(1).潮間帶(Tidal
zone)
l生物茂盛：
陽光足、氧氣足、食物多，水陸生物皆可生存，無大型捕食者。
l對環境之影響：
防止海水倒灌、阻礙洪水排除。
l面臨危機：
易被開發利用。
(2).山坡地
l水土保持、涵養水源、緩和洪水。
l人為開發、砍伐樹林、土壤流失。
(3).沼澤
l沼澤是由湖泊演替(Succession)到盛林(Climax)過程的一個時期。
l具有水生、陸生等多樣生物，且常具稀有生物。
l常被認為無利用價值之地，而被填廢土、垃圾。
4. 生態保育(Ecological
Conservation)
(1) 自然保護區的功能
保存生物資源、改善環境。
(2) 自然保護區的種類
l
國家公園：保護具代表性的生態系。
²
墾丁、玉山、陽明山、太魯閣、雪霸、金門
l
生態保護區：保護特有生態系。
l
自然保護區：保護珍貴稀有生物或特殊景緻。
l
原住民生活區：保護歷史遺跡
5. 農林漁牧人為生態環境之問題
(1) 人口增加造成糧食不足
l 全球糧食生產仍無法滿足全部人類所需。
l 開發中國家人口快速增加，糧食問題更加嚴重。
(2) 農地漸減，影響產量
l 土壤惡化，降低地力。如土壤鹽化、土壤污染、沙漠化等。
l 已開發國家開放農產品進口，農地需求減少，變更農地用途。
(3) 農業發展，耗費能源
l 美國每生產一卡路里食物，需消耗十卡路里能源。
l 大量生產，耗費能源，無法長久。
(4) 農、牧與生態平衡
l 大規模農、牧開發，在生態平衡上非常脆弱。如植物的病蟲害、歐洲的狂牛症、香港的禽流感、台灣的口蹄疫。
l 需靠大量農藥、疫苗才能暫時控制受害。
l 利用農藥、疫苗控制病蟲害時對環境與生態造成嚴重的危害。
(5) 漁業面臨的問題
l 海洋污染、超量捕魚、無選擇性捕魚，使生態平衡破壞，漁獲減少。
l 淡水魚因河川、湖泊受污染而影響其生長。
l 養殖業大量抽取地下水，造成地層下陷。
l 環境污染，污染魚貝。如89年發生的牡蠣受重金屬污染事件。
(6) 台灣地區畜牧業問題
l “豬口”數最高時達1000萬頭(84年)。每頭污染物排出量為每人的五倍，
總污染量等於五千萬人之污水排放量。
l 高屏地區數量最多，且都在水源管制區內，造成自來水中含有異味。
l 豬肉外銷，污染自享。
l 86年口蹄疫，數百萬頭豬隻感染而遭撲殺或活埋。87年發生腸病毒（手足口症）大流行，數十萬名兒童感染，70人死亡，其因果關係頗為密切。
六、
生態工法