生物群聚與生態系統COMMUNITIES AND ECOSYSTEMS.ppt

第三章 生物群聚與生態系統　Communities and Ecosystems 蔡雨汝 不同學派對對生物多樣性的看法 對於物種數量與環境負載力的關係看法 族群、群集、生態系 族群：同地區的同種生物 群集：同地區各種生物 生態系：生物群集和環境 環境指標生物 有些生物能容忍的環境變化有限。 因此有些環境只能讓少部分生物生存。 因此發現了某些生物，便知當地的生活環境為何？ 群集的結構 群集的定義：生活在同一地區，不同種生物的集合。 自然環境中，同一地區，不可能只有一種生物生存。 故「群集」處處可見。 群集的特徵 一定的生物組成：生產者、消費者、、 各生物互相依賴、相互影響。 生物與環境關係密切、互相影響。 有「優勢分子」主導群集。 分佈上有分層現象 時間上有晝夜節律、季節變化、消長等 群集的兩大特徵 物種結構與空間結構 物種結構 不同地區生物數量與種類都有不同 造成不同的交互作用關係 優勢種 有些群集擁有優勢分子 優勢分子：又名優勢種、優勢族群 優勢種會主導或控制該群集 通常數量多 可能不僅一種 可能無法由肉眼觀察。如分解者 通常個體大、覆蓋面積大、生物量高、生活力旺盛。 討論 熱帶雨林中，優勢種是否明顯？ 人是否為優勢種？ 生產者與消費者，何者較可能成為優勢種？ 週期性變化 生物的活動與數量，受環境週期性的變化影響，而有週期性的變化。 日照：24小時一循環，稱「日變化」 季節：一年之內有數次的循環，稱「季節變化」，如矽藻數量。 年：一年一循環，通常與氣候改變有關。 月變化：受月週期影響。 生態平衡 定義：生態系中 物質與能量的輸入、輸出要相當 有足夠自我調節能力 為動態平衡 生態平衡被破壞的兩大因素： 環境改變 人為因素 生態系 由生物群集和其生活的無機環境所組成。 研究生態系內生物與環境，和其交互作用，即為「生態學」 研究範圍 結構：物種、環境 功能 生態地位 連續性 生物與環境的交互作用 生態系的結構 群集：物種結構、空間結構 環境：地形、氣候、、、等 生態系的功能 生態系是一個「能量流轉」、「物質循環」的系統。 原動力：太陽 有兩個系統把生物和無機環境連接起來： 生產者或自營生物：無機物加光能＝含化學能的有機物 異營生物：有機物＝無機物 能量循環-溫鹽洋流 生態系的連續性 生態系間其實難以區隔。因為： 漸進式的變化。 溪流、河口、海洋生態系間 每一生態系並非封閉。 能量流轉、物質循環彼此互通 生態系會消長 今日森林、明日草原 各生態系的生態法則皆相同 環境與生物分布 影響因子： 非生物因子～ 溫度、雨量、濕度、陽光、土壤、酸鹼度、營養物、溶氧量、鹽度、、、等 生物因子～ 競爭、遷徙、補食 生物與環境互相影響，達到平衡。 生物相（biomass） 生物相的代表---植物，為何不選擇用「動物」？ 熱帶雨林 特徵 1.分層結構（覓食、棲息） 2.能量充足→物種（植物）可以成長的較大型，且生物多樣性高 3. 陽光 是主要的限制因子 4.土壤貧瘠，因為能量集中在生物體中 （why在生物體？因為分解速度快，循環快）。 特徵 1.分層結構（覓食、棲息） 2.有乾季，所以動物需遷徙 3.演替的機制： 火 沙漠 特徵 1.乾燥→生物利用水的能力 e.x.跳鼠，繁殖時機..（蛙） 2.日夜溫差大→活動的時間 地中海灌木 特徵（夏乾冬雨） 葉子具有革質 e.x.柑橘、軟木 2.植物的根很深 e.x.葡萄、橄欖 3.生物多樣性高→因為過去曾受到小型冰河的干擾 溫帶森林 特徵 1.落葉、闊葉 2.溫度、濕度是主要限制因子 凍原 寒帶林 特徵 1.副極地氣候，寒冷、夏季溫度達10度以上→針葉（減少蒸發） 2.分解慢，土壤呈現強酸（灰化土【矽】） 3.極圈生物避寒的區域 4.與溫帶闊葉林樹型的差別 河口紅樹林 特徵 1.位於淡水及鹽水的交界，因此物種的適應力特殊 e.x.排鹽的結構、胎生苗 2.固著力強 3.生物多樣性高 摘要 生物之生存端賴其所處環境條件，及如何適應兩個因素決定，動、植物的生長及生殖都會受到限制因子的影響，包括兩大類： （一）物理因子，或稱為非生物因子如陽光、溫度、 降雨、濕度等，而這些因素有會受到全球氣候所左右，如風 、洋流等 也會受到當地地理影響，如湖泊及海拔等； （二）生物因子，如環境中食物的多寡、天敵，有些在估樹幹下所形成的微棲地及微氣候也會影響生物之生存 生態學家將全球依照物理因子相似的區域劃分幾個大的生物棲息地，稱為「生物相」，大多以植物命名或作為基本特徵。 一個生物相裡住著幾個不同的生物群落，某些生態系在其物理與生物因子能忍受的程度下，可以作一些改變，但有些則不能。如草原生態系則較雨林可以承受較多的改變。 深海 特徵 1.壓力大、無光線→特殊的繁殖技巧（雄