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課程內容 Ⅰ 族群的定義 Ⅱ 族群的變動 Ⅲ 群落與生態系 Ⅳ 人口問題 Ⅴ 結語
生態系統的組成單位 課程內容 Ⅰ 族群的定義 Ⅱ 族群的變動 Ⅲ 群落與生態系 Ⅳ 人口問題 Ⅴ 結語
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族(種)群、群集(落)與生態系 生態系是指一定的空間內,經由生物與環境的相互作用而 完成能量流動與物質循環的動態功能單位。
生態系的組成包含生命系統和環境系統 生態系中的生物因其數量、種類和時空條件,生態學上將 它分成三個層級 個體 individual 族(種)群 population 群落(集、聚) community
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族(種)群 population 同一時期生活在同一棲地的同種生物,稱為族群。 例如:紅樹林裡的水筆仔族群、小白鷺族群等。
族群賴以維生的區域,為其棲地。生態學所說的自然族群 通常以自然棲地為單位,而不是以人為劃界為單位。我們 可以用棲地的範圍來界定族群,例如:陽明山國家公園夢 幻湖的臺灣水韭,七家灣溪的櫻花鉤吻鮭,可以算是一個 族群。 同一物種可以在不同的棲地構成不同的自然族群。
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群集 (落) community 同一時期生活在同一環境中所有生物的集合,稱 為群集,或群落。
在自然情況下,任何生物的族群,皆無法單獨存 在於環境中;所以在同一環境中必定有多種的生 物族群生活其間。在同一時期、相同棲地上,多 種族群結合而成群集。 例如:紅樹林群集,由紅樹林、貝類、螃蟹等各 物種所組成。
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評估族群的指標 個體數量 族群密度 出生率 死亡率 年齡結構 性別比例
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標誌- 重捕(mark-recapture)
對於會移動的族群,捕捉、標記,再捕捉族群中的個體,此為最廣泛使用於估計動物族群量的技術。 這些方法是利用陷阱捕捉、標記,並釋放已知標記的動物數量(M) 回到牠們的族群(N)。使有標誌 個體在適當的時間內,與族群內的個體混合後,再從族群中(n) 捕捉個體,再次被重新捕獲的為R。 其他方法 發聲(vocalizations)的計數,像是沿著小道記錄雞叫聲的次數,來估算環狀羽毛松雞的數量。 計算動物足跡,像從負子鼠通過塵土飛揚的道路時,留下的足印來計數。 大部分鳥類或哺乳類動物的族群數據,都是根據相對豐量指數,而非直接計數。 族群個體在空間中的分布狀況 隨機分布(Random Form) ex.雜草 均勻分布(Uniform) ex.稻田 成群分布(Clumped Form) ex.鳥群
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族群個體在空間中的聚散變化 影響族群大小變動的因素 族群大小的變化因時而異,並受出生率、死亡率、遷入率及遷出率所影響。基本 模型略如下式:
dN/dt = B+I-D-E 式中B=出生率、D=死亡率、I=遷入率、E=遷出率,分別指在單位時間內,一 族群新生個體數、死亡個體數、遷入個體數、遷出個體數和總個體數目的比值。 族群中個體的移動會隨著時間造成分布區域和密度的改變,但控制族群豐量動態 最主要的因子,是出生和死亡數量變動的過程。 成長族群(遷出+死亡<遷入+出生) 平衡族群(遷出+死亡=遷入+出生) 衰退族群(遷出+死亡>遷入+出生)
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個體在族群中的移動 個體在空間中的移動被稱為播遷(dispersal)。 當個體離開亞族群,則被稱為遷出(emigration),當個體從其他地方移入亞族群, 稱為遷入(immigration)。 不像某些只有單程移入或移出的動物,遷徙(migration)是循環的旅程,其旅程 可能是每日或每季重複的進行著。 海裡的浮游動物、蝙蝠、蚯蚓、麋鹿、美洲馴鹿、灰鯨、座頭鯨、海鳥和大西洋 鮭魚等等都是眾多動物遷徙的例子。 植物群落的族群組合 優勢族群 伴生族群 偶見族群
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演替(Succesion) 地表上同一地段連續出現各種不同生物群落的時間過程。 演替(Succesion) ≠演化(Evolution) 隨著時間的推移,一種生物群落被另一種生物群落替代的順序過程。 植物群落的演替過程 先鋒時期(Pioneer Stage) 裸原出現後,最初有地衣、蘚苔植物出現,接著有草本植物出現,初期植 被形成 過渡時期(Serval Stage) 從初期植被到整個森林群落發展成熟之間都稱過渡期 巔峰時期(Climax Stage) 族群與族群間,以及族群與環境間會保持在一種動態平衡的條件,優勢族群 已及伴生族群的角色趨於穩定而明顯
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頂級群落(climax)的概念 森林發育階段之優勢樹種一直在改變,但到後期, 上下層之優勢樹種則趨一致,林分構造亦轉為複層 之異齡林 到達穩定階段的群落,就是和當地氣候條件保持 協調和平衡的群落,這是演替的終點,稱為頂級 群落(climax)
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生態系的組成 生態系的生產作用 初級生產(Primary production)
綠色植物經由光合作用,將光能轉化成化學能而儲存在有機物中的一連串反 應,是為初級生產的過程。 而經由初級生產所得到的能量總和即是所謂的「總初級生產量」(GP, gross primaryproduction)。 次級生產(Secondary production) 「生態系中的消費者和分解者,直接或間接的攝取初級生產物,經由同化作 用或繁殖作用轉換成為體質或子代的過程,是為次級生產」。
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分解作用的類型 碎裂作用:動植物的有機組織,經由生物或物理作用而被切割成較小 的 碎片,是所謂的「碎裂作用」。 淋溶作用:一些有機分子會溶解於水中而離開原來的有機組織,是為 「淋溶作用」。 異化作用:有機分子經過生化作用過程而被分解或轉變,是為「異化 作用」。 影響分解作用的因素 分解生物:動物、真菌、細菌都能對有機物產生分解的功能。 分解環境:在高溫、潮濕的環境下,分解作用比較容易進行;相反的, 低溫乾燥就不利於分解工作的進展。 待分解物特質:待分解物是否有利於分解作用的進行,可從其理化特 質來看。
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