1、第第 5 5 章章生物與環境生物與環境的交互作用的交互作用5-1 生態系的組成生態系除了各式各樣的生態系除了各式各樣的生物之外，是否還有其他組生物之外，是否還有其他組成的單元呢？如何去界定這成的單元呢？如何去界定這些不同的生態名詞呢？些不同的生態名詞呢？思考一下思考一下!生態系的組成生態系的組成生物、環境、族群、生物、環境、族群、群集與生物圈群集與生物圈Warm UpWarm Up 步美和家人一起去環遊世界，分別發現了下圖的兩種生物。仔細觀察後，步美感到疑惑：這兩種生物雖然相似，可是，好像又有點兒不一樣？你能幫她指出這兩種生物的差異嗎？想一想，這些差異和牠們生存的環境是否有關呢？Warm Up
2、Warm Up參考答案參考答案極的環境非常寒，冰雪覆蓋大多的地表，故生長在此地的極狐體型較大，體毛較長，毛色較淺，耳朵小，較能保持體溫。沙漠地區則較為炎熱，環境中充滿岩或沙土，故生長在此地的(耳郭)狐體色呈淺褐色，體型較小，耳朵也較長，一方面可以獲得保護色，另一方面也有助於散熱。生態系的組成生態系的組成 生物和其生活的環境息息相關，生物無法脫離環境而獨立生活，環境也會受到生物的影響而發生改變。不同的環境可能孕育出各具特色的生物，各種不同的生物也生存在風貌各異的環境中。從族群到生態系三大名詞的界定族群、群集、生態系族群、群集、生態系三大名詞的界定三大名詞的界定同一時間同一時間裡，生活在裡，生活在
3、同一棲所同一棲所的的所有所有同種生物體同種生物體合稱為合稱為族群族群例如例如：陽明山夢幻湖陽明山夢幻湖邊邊所有的所有的 面天樹蛙面天樹蛙 就可就可以構成一個族群。以構成一個族群。面天樹蛙面天樹蛙三大名詞的界定三大名詞的界定同時期生活在同時期生活在同一空間同一空間中的中的各種族群各種族群，合稱為合稱為群集（群落）群集（群落）例如：面天樹蛙、例如：面天樹蛙、山紅頭、泥鰍、水山紅頭、泥鰍、水黽和臺灣水韭等族黽和臺灣水韭等族群，共同構成群，共同構成陽明陽明山夢幻湖地區的山夢幻湖地區的群集群集。群集群集三大名詞的界定三大名詞的界定特定區域內的特定區域內的所有生物所有生物和其賴以生存的和其賴以生存的自然環
4、境自然環境，則合稱為，則合稱為生態系生態系例如：陽明山國例如：陽明山國家公園內的夢幻家公園內的夢幻湖即可稱為一個湖即可稱為一個生態系生態系三大名詞的界定三大名詞的界定 概念提要：生態系的組成包含生物因子生物因子和環境因子環境因子兩部分。環境因子是指日光、溫度、雨量和風等非生物因素。三大名詞的界定三大名詞的界定概念複習概念複習族群1族群2族群3族群4環境棲地環境棲地生態系群集族群從族群到生態系生態系中的生物組成生產者、消費者與分解者生產者、消費者與分解者生態系中的生物組成生態系中的生物組成 生態學家依據生物獲取養分的方式，將生態系中的各種生物區分為三類：生態角色生產者生產者消費者消費者分解者分解
5、者生態系中的生物組成生態系中的生物組成生產者生產者能夠能夠自行製造大部分所需養分自行製造大部分所需養分的生物的生物大都能進行大都能進行光合作用光合作用，合成，合成葡萄糖葡萄糖大部分植物界原生生物界中的藻類原核生物界中的藍綠菌生態系中的生物組成生態系中的生物組成消費者消費者包含包含清除者清除者在內，在內，無法自行製造養分無法自行製造養分的生物的生物必須必須攝食其他生物攝食其他生物並加以消化、吸收才並加以消化、吸收才能獲得大部分所需的養分能獲得大部分所需的養分原生生物界中的原生動物動物界中的生物生態系中的生物組成生態系中的生物組成分解者分解者無法自行製造養分無法自行製造養分的生物的生物分泌酵素到體
6、外分泌酵素到體外以分解生物的遺骸或以分解生物的遺骸或排泄物成為小分子養分，再將這些小排泄物成為小分子養分，再將這些小分子養分吸收至體內。通常以分子養分吸收至體內。通常以原生生物界中的原生菌類真菌界中的生物將養分的組成元素分解將養分的組成元素分解出來，出來，釋回自然環境中釋回自然環境中，完成大自然完成大自然物質循環物質循環的的過程過程。原核生物界中的細菌類黃山雀（消費者）黃山雀（消費者）臺灣獼猴（消費者）臺灣獼猴（消費者）赤腹松鼠（消費者）赤腹松鼠（消費者）綠色植物（生產者）綠色植物（生產者）蕈類（分解者）蕈類（分解者）生態系中的生物組成生態系中的生物組成思考問題思考問題禿鷹禿鷹、馬陸馬陸和蚯蚓
7、蚯蚓等生物，也都以生物的遺骸為主要的食物來源，那麼這些生物算不算是大自然中的 分解者分解者呢？生態系中的生物組成生態系中的生物組成小視窗小視窗 清除者清除者以生物死亡後的遺體碎片為食的生物（腐食性動物），稱為清除者，屬於消費者的一種屬於消費者的一種，例如：禿鷹、馬陸等。補充說明：這些生物仍需要將食物攝食至體內再加以消化、吸收。腐食性消費者腐食性消費者清除者清除者分解者分解者=影響族群大小的因素估算與影響因子估算與影響因子影響族群大小的因素影響族群大小的因素 調查生物族群的大小並不容易，當族群內的個體目非常龐大，或是個體會在環境中四處移動時，要準確地估計，就十分困難，例如大武山中的小紫斑蝶族群。
8、必須利用各種估算的方法以求得近似的值（例如活動5-1所探討的捉放法）。既然為估算，一定會有誤差。影響族群大小的因素影響族群大小的因素 生態學家還會考慮時間和空間因素，以了解族群大小的變動情形。只調查某日臺灣狐蝠的族群量，並無法得知其在環境中面臨的問題，但是，若觀察近幾年來族群的量和分布範圍的變化，就可以了解臺灣狐蝠極需要被保護，以及適當棲地復育的事實。幼鳥的出生幼鳥的出生可以增加個體可以增加個體魚被捕食會使魚被捕食會使個體減少個體減少影響族群大小的因素影響族群大小的因素鳥類的遷移鳥類的遷移亦會影響個體亦會影響個體 每年會定期遷移的小紫斑蝶每年會定期遷移的小紫斑蝶 臺灣狐蝠臺灣狐蝠紫蝶幽谷(三立
9、)影響族群大小的因素影響族群大小的因素小視窗小視窗 臺灣狐蝠臺灣狐蝠臺灣狐蝠是臺灣目前體型最大的蝙蝠，雙翼展開可長達1 公尺，由於倒掛時臉形似狐，故得名狐蝠。過去，綠島是臺灣狐蝠的重要棲地，曾廣泛分布島上，後因人為大量捕捉而使得量急遽下降，一度被視為已在野外絕跡。所幸近十年來，在綠島及龜山島仍發現有十隻的個體存在，雖然族群大小迷你，易受天災或人為干擾而消失，但若積極進行保育，仍有機會再見到牠活躍的身影。族群大小的四個指標出生、死亡、遷入與遷出出生、死亡、遷入與遷出族群大小的四個指標族群大小的四個指標出生死亡遷入遷出族群量增加族群量增加族群量減少族群量減少出生+遷入死亡遷出兩者量互相比較，決定族
10、群的消長兩者量互相比較，決定族群的消長族群大小的四個指標族群大小的四個指標當族群中出生與遷入的個體總比死亡與遷出的個體總多時，族群大小會增大。出生+遷入死亡遷出族群大小的四個指標族群大小的四個指標若出生與遷入的個體總較少，而死亡與遷出的個體總較多，族群大小就會變小。出生+遷入死亡遷出族群大小的四個指標族群大小的四個指標族群目沒有多大變化，顯示達到。出生+遷入死亡遷出族群大小的四個指標族群大小的四個指標族群大小的四個指標族群大小的四個指標仔細思考一下，在自然環境中，若一個族群不斷地增大，會帶來什麼後果？不難想像，食物食物、空間空間和飲水飲水等自然資源必定不足。因此，族群不可能無限制族群不可能無限
11、制地增大地增大。族群大小的四個指標族群大小的四個指標 生態學家將一個生態系所能供養的單一物一個生態系所能供養的單一物種族群的最大量，稱為該地區對此物種種族群的最大量，稱為該地區對此物種族群的族群的負荷量負荷量。課後活動課後活動課後活動 到圖書館或網路上查詢資料，比較灰熊、黑熊和狗熊的體型大小，並思考這些生物的體型和牠們在地表分布的區域是否有關？參考答案：參考答案：（接續下一頁）灰熊（Ursus arctos horribilis）屬於棕熊（Ursus arctos）亞種，亦即某類棕熊，分布於美洲西部，是美最常見的棕熊，體型大於美洲黑熊（Ursus americanus），主要分布在中、高緯度區
12、域。課後活動課後活動 到圖書館或網路上查詢資料，比較灰熊、黑熊和狗熊的體型大小，並思考這些生物的體型和牠們在地表分布的區域是否有關？參考答案：參考答案：（接續下一頁）黑熊則是毛色黝黑的熊屬生物總稱，包含美洲黑熊和亞洲黑熊（Ursus thibetanus），美洲黑熊主要分布於阿斯加、墨西哥部，體型較大，毛色會因亞種不同而有差異，亞洲黑熊則分布於歐亞大陸東部，中、低緯度區域，最大特色則是胸口的白色新月形斑紋，故又稱為月熊。課後活動課後活動 到圖書館或網路上查詢資料，比較灰熊、黑熊和狗熊的體型大小，並思考這些生物的體型和牠們在地表分布的區域是否有關？參考答案：參考答案：狗熊則是臺灣黑熊（Ursus
13、thibetanus formosanus）的別稱，屬於亞洲黑熊的亞種之一，為臺灣特有種。依分布區域來看，愈高緯度的熊體型通常愈大。隨堂小測驗回顧一下回顧一下本節本節的概念吧的概念吧隨堂小測驗隨堂小測驗()1.下列選項中，何者算是族群的一種？下列選項中，何者算是族群的一種？(A)非洲草原上所有的灌木叢非洲草原上所有的灌木叢(B)小傑腸道中所有的細菌小傑腸道中所有的細菌(C)校園花圃中所有的花校園花圃中所有的花(D)七股的黑面琵鷺七股的黑面琵鷺D同時同地又同同時同地又同種的生物。種的生物。(A)(B)(C)皆為皆為群集群集。隨堂小測驗隨堂小測驗()2.依照生物對能量取得方式與生態功能，依照生物對
14、能量取得方式與生態功能，下列有關的敘述何者下列有關的敘述何者不正確不正確？(A)生產者是指生產花蜜的蜜蜂生產者是指生產花蜜的蜜蜂 (B)消費者是以其他生物作為養分來源消費者是以其他生物作為養分來源 (C)分解者是以動、植物屍體及遺骸為養分解者是以動、植物屍體及遺骸為養分來源，將其分解來吸收營養分來源，將其分解來吸收營養 (D)清除者也可算是消費者的一種，但不清除者也可算是消費者的一種，但不進行獵食，而是以動、植物之屍體為進行獵食，而是以動、植物之屍體為食，屬於腐食者食，屬於腐食者蜜蜂無法進行蜜蜂無法進行光合作用，歸光合作用，歸類上屬於消費類上屬於消費者。者。A隨堂小測驗隨堂小測驗【出生出生+遷入遷入 】【死亡死亡遷出遷出】：【出生出生+遷入遷入 】【死亡死亡遷出遷出】：下列各題的答案，分別為哪一個族群時期下列各題的答案，分別為哪一個族群時期甲甲丙丙隨堂小測驗隨堂小測驗小明小明認為在乙時期中，認為在乙時期中，該生物族群該生物族群沒有出生沒有出生和死亡和死亡，所以族群，所以族群量維持穩定。量維持穩定。小明小明的看法正確嗎？的看法正確嗎？不正確，動態平衡的意義為不正確，動態平衡的意義為：出生+遷入死亡遷出
