群集和生态系.docx
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群集和生态系
教材統整3-1:
生物的歧異度及其重要性
一、生物的歧異度:
(生物多樣性)
1.定義:
在生物系統中存在著不同或不相似特性的個體,這些個體之間歧異的程度稱為『生物的歧異度』,又稱為『生物多樣性』。
2.區分:
生物的歧異度可由基因、細胞、個體、族群、種族、物種、生態系統等各個不同角度來區分。
3.形成原因:
生物具有許多的遺傳基因組合,產生形形色色的不同生物,再加上和各種的生活環境,經長期交互作用的結果。
4.內涵:
物種歧異度、基因歧異度、生態系統歧異度。
5.特點:
(1)生物歧異度可用以代表某一地區內生物種類的多寡、分布及其歧異性。
(2)生物歧異度愈高,則該生態系中的遺傳和物種資源愈多。
6.生態學的表示法:
『物種豐富性』、『物種均勻性』。
生物A
生物B
生物C
生物D
生物E
生物F
甲
30
28
23
32
26
25
乙
106
6
10
5
2
8
(1)甲乙二個生態系,都有A~F六種生物,物種豐富性相同。
(2)甲生態系中,各種生物族群的個體數十分相近,物種均勻性較高,生物歧異度亦較大。
(3)乙生態系中,各種生物族群的個體數差異很大,物種均勻性較小,生物歧異度亦較小。
7.生物歧異度較大的生態系,通常位於熱帶和亞熱帶地區的森林,因氣候溫度高、溼度大,食性關係和食物網非常複雜,動植物群集的分層也非常複雜,生物棲所的種類多,生物量也很大。
8.保護生物的歧異度,就是維護生命世界的完整。
(一)物種歧異度:
(物種多樣性)
1.特點:
(1)在環境中的生物種類愈多,而每一物種總個體數的比例較小,則此地區的物種歧異度較大。
(2)在環境中的生物種類較少,而每一物種總個體數的比例較大,則此地區的物種歧異度較小。
(3)一個地區的物種歧異度愈龐大,其基因歧異度也愈大,生物彼此間的關係也愈複雜,生態系就愈容易達成平衡。
(4)維持複雜的物種歧異度,就是維持生態系的平衡,以提供人類及各種生物永續生存的環境,也是人類永續利用生物資源的基礎。
2.例如:
(1)熱帶雨林的雨量多,溫度較高且變化少,植物種類繁多,導致森林層次複雜、動物種類多,因此物種歧異度較高。
(2)草原地區的雨量少,溫度因季節而有明顯變化,又有明顯的乾季、雨季之分,動植物種類較少,因此物種歧異度較低。
(3)臺北淡水河上游尚未遭受污染,有許多不同的水棲昆蟲,每一種的數目並不多。
淡水河下游的污染嚴重,僅能發現數量龐大的顫蚓(紅蟲),生物的種類顯著減少,顯示物種歧異度明顯減少。
3.物種歧異度的遞減:
(1)持物種歧異度對人類的永續發展極為重要。
但是人類最近數十年來對生物資源的破壞非常嚴重,致使物種歧異度呈現明顯而急遽的遞減。
(2)生物物種估計有500萬~5000萬種,實際上僅發現其中的140萬種;有很多物種在人類未發現之前,就已經因為人類的開發和破壞而滅絕。
(3)在19世紀時,全球的原始森林約有56億公頃,目前只剩下20億公頃,全世界的森林正以每年1100萬公頃的速度迅速遞減,尤其以印尼、西非、巴西等雨林減少的最多。
(4)物種滅絕的背景速率:
每一百萬種物種中每年有一種滅絕。
目前物種滅絕的速率已達背景速率的1000~10000倍。
(5)生物歧異度危機:
目前估計每年約有1000種動植物滅絕,至21世紀中葉將有完全滅絕的危機。
(二)基因歧異度:
(遺傳歧異度、基因多樣性)
1.定義:
同種個體之間,控制其性狀表現的基因有所不同,致使其性狀也有所差異。
2.特點:
遺傳歧異度愈大,就可以產生各種不同性狀的生物體,對環境變遷的適應能力也愈大,則物種生存的機會就會增加。
3.例如:
(1)人類有不同的血型和膚色。
(2)玫瑰有不同的花色、果蠅的眼睛有不同的顏色。
4.基因庫:
(1)定義:
每一物種族群內所有個體的基因總和,稱為該物種的『基因庫』。
(2)重要性:
a.基因庫愈大,該物種的基因歧異度愈大。
b.人類的活動和自然的災害,常使生物族群遭受破壞,使其遺傳上的基因歧異度也減少。
c.臺灣過去有許多野生大豆和水稻的品種,但是因產量不豐富,人們已不再種植,而它們所具有的抗病和抗倒伏的基因,也隨著個體的滅絕而消失,對於未來大豆和水稻的品種改良,造成重大損失──無法再獲得抗病和抗倒伏的基因。
5.基因歧異度的保存:
(1)『臺灣省特有生物研究保育中心』:
位於南投縣集集鎮。
以臺灣地區特有、珍貴、稀有的生物為對象,調查研究其物種分布、族群數量、生活史、棲地環境、生存壓力、復育方法及保存等。
(2)『種源庫』:
位於臺中縣霧峰鄉農業試驗所。
將各種植物種子存放在低溫(-18℃)、低溼度(5%)的密閉容器內,做長期的保存;並開發其他的保存技術,如:
長時間保留種源的組織培養法。
(3)『微生物菌種保存研究中心』:
位於新竹食品工業研究所。
將新發現的微生物菌種以冷凍乾燥法保存,作為標準菌種,以供日後的分析比對之用。
(4)『基因銀行』(基因資料庫、基因圖書館):
保存物種DNA序列的分析資料,而這些物種DNA序列的分析資料可提供學術研究單位作為比對和研究之用。
(三)生態系統歧異度:
(生態系歧異度、生態多樣性)
1.定義:
每一物種有其特殊的生存環境和棲息地。
若一地區可提供生物棲息的環境多而且有變化,則其生態系統歧異度高。
2.特點:
(1)由於地球上各地區的氣候、土壤等理化因子各不相同,生活其中的生物也就有所不同,形成森林、沼澤、溼地、草原等不同的生態系。
(2)岩岸的生態棲息環境變化較多,而沙岸的生態棲息環境變化較少,故岩岸的生態系統歧異度大於沙岸。
(3)沙漠中生物棲息環境比森林單純,故沙漠的生態系統歧異度小,其物種歧異度也小。
3.生態系統歧異度的破壞:
將森林開墾為農地和牧場,將溼地和沼澤填平為工業區,將山坡地開闢為高爾夫球場和檳榔園,將破壞生物的棲所,使生態歧異度降低,導致許多生物無法生存,不僅減低了基因歧異度,也不利於生態平衡的維持。
二、生物歧異度的重要性:
1.一地區中生物的棲息環境變化愈多,表示該地區生物的數量和種類也愈多,而生物之間的食物網也愈複雜。
2.在複雜的食物網中,若有某一種生物消失,則該種生物所具有的生態功能,可由食物網中的其他生物所分擔或替代,而此生態系便容易恢復平衡和維持穩定。
3.在生物歧異度小的環境中,若有某一種生物消失,則該種生物所具有的生態功能,無法由食物網中的其他生物所分擔或替代,而此生態系不容易維持其平衡和穩定。
4.全球人口快速增加,致使環境中各種污染物質增加、臭氧層破壞、水質惡化、森林面積急遽減少,導致許多物種因為濫捕及棲地破壞而絕種、生物歧異度持續下降,將影響到人類的生存。
5.保持高度的生物歧異度,就是保存目前生存於地球上的所有物種,並減少環境變動對人類及其他生物所造成的衝擊,對人類的永續經營非常重要。
6.單一樹種的育林將使生物歧異度降低,一旦發生病蟲害將影響很大。
例如:
琉球松和馬尾松被松材線蟲侵害,就是目前臺灣森林生物歧異度降低所遭遇的問題之一。
7.保持生物歧異度可以保護可供人類利用的生物資源和種源,並可解決人類目前所面對的問題,防範未來可能面對的困境。
8.保存生物歧異度最主要的意義,在於保護自然界所有生物的生存權,以維持地球上整體生態系的穩定和平衡。
三、臺灣的生物歧異度:
1.維管束植物:
共4021種(含74亞種、370變種、1000特有種)
(1)被子植物:
228科
(2)裸子植物:
8科
(3)蕨類植物:
38科
註:
占全世界植物科數的50%、種類的25%。
2.動物:
(1)脊椎動物:
830種(特有種占21%)
(2)昆蟲:
45000~200000種(已命名17000種,特有種占65%)
3.臺灣生物歧異度很高的原因:
(1)地處熱帶與亞熱帶的交界,氣候溫暖、雨量充沛。
(2)地形特殊,生態環境變化很大。
4.臺灣目前仍保有很高的生物歧異度,主要是依賴國有林地的保護。
5.人口增加、濫墾盛行、環境污染嚴重,已使許多物種面臨生存危機而瀕臨絕種,導致臺灣的生物歧異度正急遽下降。
四、生物歧異度與人類生活的關係:
1.食物的來源:
(1)植物的種子:
水稻、小麥、玉米。
(2)植物的根莖:
甘藷、馬鈴薯。
(3)植物的葉:
蔬菜。
(4)植物的油脂:
菜子油、麻油、花生油、橄欖油、黃豆油。
(5)糖、維生素:
由甘蔗、甜菜、水果提煉。
(6)真菌、藻類:
食用菇、海帶、紫菜、髮菜。
(7)動物蛋白質:
豬、牛、羊、魚。
2.衣服的原料:
(1)棉布:
棉花種子外的棉絮。
(2)亞麻布:
亞麻莖的纖維。
(3)絲:
蠶繭的纖維。
(4)動物的皮革。
3.繩索的原料:
(1)黃麻的莖皮。
(2)瓊麻的葉。
(3)鹹草。
4.宗教信仰:
(1)菩提樹、老榕樹:
臺灣民間信仰中被膜拜的對象。
(2)橄欖樹、棕櫚樹:
基督教中具有宗教意義的植物。
5.醫療:
(1)神農本草經集註:
6世紀梁代的陶弘景記錄描述700餘種藥用動植物和礦物,其中大部分為植物。
(2)本草綱目:
16世紀明代的李時珍記錄描述1700餘種藥用動植物和礦物,其中大部分為植物。
(3)金雞納樹:
生長於南美洲亞馬遜雨林中,其樹皮可提煉出奎寧,用以治療瘧疾和退燒。
(4)柳樹:
其樹皮可提煉出阿斯匹靈(水楊酸的衍生物),是常用的止痛劑。
(5)毛地黃:
可萃取出毛地黃素,作為強心劑。
(6)紅豆杉:
其樹皮可提煉出紅豆醇,用以治療子宮頸癌、子宮內膜癌、輸卵管癌,對肺癌、大腸癌、鼻咽癌、血癌的癌細胞也有毒殺的效果。
註:
紅豆杉為常綠喬木,全球僅有8~12個品種,而臺灣紅豆杉分布於海拔1000~3000公尺的山區,以棲蘭山和南大武山最多。
6.臺灣地區與動物有關的部分新舊地名對照:
今日地名→昔日舊地名
今日地名→昔日舊地名
臺北中和橫路村→橫路鹿寮
臺北三峽有木里→熊空
新竹新埔鹿鳴里→鹿場
桃園龜山兔仔坑→兔仔坑
雲林西螺鹿場村→鹿場
臺中市中區→鳥巢
高雄田寮鹿埔村→打鹿埔
臺南關廟龜洞村→龜洞
屏東縣恆春鎮→猴洞
澎湖白沙吉貝村→吉貝
五、物種歧異度降低的原因:
自然因素、人為干擾。
1.自然因素:
火山爆發、森林大火、地震、氣候變遷等環境變動,造成食物缺乏和棲息地破壞,而導致生物滅絕,物種歧異度因而下降。
2.人為干擾:
目前造成物種歧異度大幅減少的最主要原因是人為的干擾。
(1)破壞生物棲息地:
a.開發森林遊樂區。
b.單一樹種的育林。
c.設置高爾夫球場。
d.沼澤地開發為工業區。
e.山坡地開發為住宅區。
(2)過度狩獵:
a.臺灣梅花鹿在17世紀遍布臺灣各地,而鹿皮大量外銷到中國、日本和歐洲,是當時重要的貿易商品。
經過長期獵捕的結果,野生的臺灣梅花鹿已經絕跡。
b.許多國家的遠洋漁業常用流刺網進行漁撈,以捕捉魷魚、鮪魚、鮭魚。
在捕魚季節,全球同時共有五萬公里長的流刺網在海上漂流,不僅使漁業資源枯竭,也威脅到海豚、鯊魚、海獅、海豹、海龜等之生存。
c.全世界有17個捕鯨國家,在1933年共捕獲三萬條鯨,1966年則共捕殺5萬8000條鯨,近年來在各國提高捕獲量、競相濫捕的情形下,最大型的藍鯨、長鬚鯨幾乎已達滅絕邊緣,而小型的溫鯨、抹香鯨也逐漸減少。
(3)污染:
a.空氣中含有工廠、礦場、汽機車所排放的廢氣,造成農作物減產、果樹和森林遭受損害。
b.工廠排放含重金屬的廢水進入土壤、河川、湖泊、海洋,造成物種的減少或消失。
c.空氣中的部分污染物形成酸雨:
酸雨使森林生長緩慢,並削弱植物抵抗病蟲害的能力。
例如:
德國約有三分之一的森林遭到酸雨的危害。
d.酸雨使河川、湖泊、水庫的水質酸化。
若水質pH<4,除少數藻類外,幾乎所有水中動植物及微生物都將死亡。
例如:
加拿大安大略省140多個湖泊因酸雨而導致水質酸化,幾乎沒有魚類生存。
(4)外來種的引進:
福壽螺和吳郭魚引進臺灣後,因過度繁殖而分別造成臺灣的田螺、鯽魚的數量大為減少。
六、指標生物:
1.定義:
只能生長在特殊環境而可顯示出環境理化特性的生物。
2.例如:
(1)蕨類中的芒萁骨,只能生長在土壤酸度較高(pH值低)的地區,可作為高酸性土壤的指標生物。
(2)某些物種只能生長在空氣清潔度高、污染少的環境中,可作為空氣污染程度的指標生物。
(3)水質等級的指標生物:
水質等級
指標生物
乾淨水域
澤蟹、積翅類、河黑螺、蛇蜻蛉、蜉蝣類、石蠶類
略污濁水域
蜉蝣類、石蠶類、小縞石蠶、蜻蛉類、寬板扁泥蟲、大口螺類
污濁水域
蛭類、水蟲、佐保小蜉蝣、紅蟲、污水菌類
嚴重污濁水域
紅蟲、污水菌類、顫蚓類、翻轉螺、管尾蟲
七、熱帶雨林:
1.定義:
熱帶地區溼熱多雨的常綠闊葉林生物相,年平均溫度25℃以上,年平均雨量2000公釐以上,溼度80%以上。
2.特徵:
物種豐富,植物層次複雜,物質的分解作用和元素循環均很快速。
3.優勢種:
高大的闊葉林喬木。
4.重要性:
地球上生物多樣性最大的地區。
5.影響:
砍伐熱帶雨林將使溫室效應、地球氣候改變、物種滅絕等情況惡化。
教材統整3-2:
群集的結構
一、群集:
1.定義:
在自然情況下,任何生物族群絕對無法單獨生存於環境中,而共同存在於同一時間與空間內的不同生物族群的集合,稱為『群集』。
2.特點:
分布於世界各地的生物群集,因為地理位置、氣候、地形、土壤等環境因素的影響,經過適應和天擇,在交互作用及共同演化下,形成各具特色的群集。
3.基本特徵:
(1)有一定的生物組成。
(2)各種生物相互依賴、相互影響。
(3)生物群集與其環境的關係密切,並相互影響。
(4)生物群集中的生物常有優勢種,主導群集的表現。
(5)在生物分布上有分層現象,在時間上有晝夜節律、季節變化、消長等現象。
4.例如:
臺灣闊葉林中有楓香、樟樹、山櫻花、青剛櫟等植物,並有松鼠、白耳畫眉、鍬形蟲、獨角仙、蚯蚓等動物,以及土壤中的各種微生物,共同組成一個群集。
二、群集的物種結構:
1.定義:
組成一個群集的生物種類多寡、各族群的個體數、分布型態等因素。
2.重要性:
物種結構是區別群集的主要特徵。
3.特點:
a.在群集中,植物的族群結構較為明顯。
b.在不同的群集中,生物的種類和數量均不相同,所形成的相互關係也不相同。
c.組成群集的生物種類和數量,不僅是族群的特徵,也是度量族群物種歧異度的基礎。
4.組成:
a.以食物鏈的位置區分:
生產者、消費者、分解者。
b.以數量及影響力區分:
優勢種、亞優勢種、伴生種、罕見種。
1.優勢種:
(建群種)
(1)定義:
對群集的構造和環境有明顯而關鍵性的作用和影響的物種。
(2)特點:
a.個體數量多。
b.投影涵蓋度廣(覆蓋面積大)。
c.生物量高。
d.個體的體積大。
e.生活力旺盛。
(3)重要性:
a.生態上的優勢種對整個群集具有控制性的影響。
b.不同優勢種所形成的群集,其物種結構不同,群集的的外貌也就不同。
c.若將群集中的優勢種除去,將導致群集性質和環境有明顯的變化。
d.若將群集中的非優勢種除去,對群集性質和環境的影響較小或不明顯。
e.除了必須保護珍稀瀕危的物種,也要保護優勢種,以維持生態系統的穩定。
(4)自然界中的群集,通常以其所含有的優勢種來稱呼。
例如:
亞熱帶闊葉林中群集,以闊葉林喬木為優勢種。
臺灣針葉林中,以鐵杉和冷杉為優勢種。
2.亞優勢種:
(1)定義:
個體大小、數量、生物量、對群集的影響力,皆次於優勢種的物種。
(2)重要性:
對群集和環境仍有相當的影響力。
(3)例如:
闊葉林群集中第一層喬木以下,第二層喬木層和灌木層屬於亞優勢種。
註:
優勢種和亞優勢種是群集中最重要的生產者,為群集中各種動物提供食物、能量、棲所。
3.伴生種:
(1)定義:
與優勢種相伴存在,但對於群集和環境並無顯著影響的物種。
(2)例如:
附生在喬木的樹幹上的山蘇花,喬木是優生種,山蘇花是伴生種。
4.罕生種:
在群集中個體數較稀少罕見的物種。
三、優勢度:
1.功用:
表示一個物種在群集中的地位與重要性。
2.表示法:
(1)以覆蓋度、所占空間大小、或重量來表示。
(2)以覆蓋度和廣度的總和來表示。
(3)以重量、覆蓋度和廣度的乘積來表示。
3.例如:
(1)小型動物:
以生物量作為優勢度的指標。
(2)大型動物:
以數量和生物量作為優勢度的指標。
四、群集的垂直結構:
1.定義:
群集的特性與外貌因其組成的物種不同,而在空間上有垂直分層的現象。
2.決定因素:
光度、氧氣、溫度、壓力、食物等因子的梯度差異。
3.特點:
成層的群集結構是生物適應自然環境的結果。
4.例如:
(1)森林群集的族群結構,由上而下依次為:
樹冠層、喬木層、灌木層、草本層、地被層(蘚苔層)。
a.溫帶落葉林的垂直分層現象最為明顯。
b.熱帶雨林的垂直分層現象最為複雜。
(2)淡水湖泊的垂直分層現象:
a.上層:
浮游生物、藻類。
b.下層:
魚類、塘蝨(土蝨)、紅蟲、真菌、細菌。
(3)海洋中因上層、中層、底層的環境因子不同,生存其間的魚類種類也不相同。
5.陸生植物的垂直分層結構:
樹冠層、喬木層、灌木層、草本層、地被層(蘚苔層)。
(1)在不同的植物群集中,可提供動物不同的食物,而各層中都棲息著特殊的動物。
成層的群集結構可以提高植物運用自然環境資源的能力。
(2)陸地植物群集的分層與光的利用有密切的關係,並可提高光的利用率。
(3)樹冠層和喬木層吸收了大部分的陽光,是光合作用最旺盛的部分。
(4)在樹冠層的微氣候類似於森林外的曠野。
自樹冠層以下至地面,CO2濃度和溼度漸增,而光度和溫度則漸減。
(5)僅有5%以下的陽光會到達灌木層以下。
(6)灌木層中以耐陰植物為主。
(7)在喬木層和灌木層中,常見蕨類和蘭花等附生植物。
(8)地面下的腐植質中有細菌、真菌、蚯蚓等生物生存其中。
(9)在熱帶、亞熱帶闊葉林群集中,有明顯而複雜的垂直分層現象。
(10)在溫帶、高山針葉林、草原等群集中,垂直分層現象呈簡單或不明顯。
6.陸生動物的垂直分層結構:
(1)與食物及棲息環境有關。
(2)許多動物可以同時利用數個不同的植物層次。
(3)植物的層次愈多,動物的種類也愈多。
(4)例如:
a.樹冠層:
以昆蟲為食的鳥類和蝙蝠為主,例如:
柳鶯、交喙鳥、戴菊鳥。
b.喬木層:
以植物之葉、蜜汁、果實為食的鳥類、蝙蝠、小型哺乳動物為主,例如:
山雀、啄木鳥、松鼠、貂。
c.草本層及地被層:
以大型哺乳動物、囓齒類、兩棲類、爬蟲類、鳥類、軟體動物、環節動物為主,例如:
山豬、山鷸、榛雞、黃鼬。
7.鳥類的垂直分層結構:
(1)樹冠層:
以活動力大、居於食物鏈較高階層的猛禽類為主,例如:
大冠鷲、紅嘴黑鵯、紅山椒。
(2)喬木層:
以果實為食的中型鳥類為主,例如:
臺灣藍鵲、紅尾鶲、黃腹琉璃。
(3)灌木層:
以昆蟲或小果實為食的鳥類為主,例如:
茶腹市鳥、小啄木、白耳畫眉。
(4)草本層及地被層:
以昆蟲、果實、花、嫩芽為食的鳥類為主,例如:
藍腹鷴、帝稚、深山竹雞、藪鳥。
8.湖泊的分層結構:
(1)垂直分層結構:
a.上層:
由於陽光充足,含氧量高,有豐富的浮游藻類,例如:
矽藻、綠藻等生產者。
b.水中:
有許多浮游動物、魚類等消費者。
c.底層:
有蝦、蟹等底棲性動物,以及細菌等分解者,藉者下沉的有機碎屑為生。
(2)水平結構:
a.湖心:
有許多浮游藻類,往外則有金魚草等沉水植物。
b.在岸邊水面上:
有浮萍、睡蓮等浮水植物。
c.在岸邊水陸交會處:
有慈菇、香蒲等挺水植物。
d.在湖岸四周:
有蘆竹等岸邊植物。
五、群集的動態:
1.定義:
組成群集的生物族群種類、大小、活動型態,在某一段時間內的動態變化。
包括:
(1)群集的內部變化(日變化、季變化、年變化)。
(2)消長──群集的演替。
(3)整個地球上生物群集的演替。
2.影響群集動態的因素:
(1)環境條件的週期性變化,其中以氣候最重要。
(2)生物物種的生活週期。
註:
在中緯度溫帶地區,季節週期的變化最明顯。
3.生物群集的日週期變化:
(1)定義:
生態系中的群集隨著環境因子(光、溫度、溼度)以一日24小時為週期單位而循環變化的現象,稱為『日週期變化』(日變化)。
(2)環境因子:
a.白天有陽光照射:
溫度較高、溼度較低。
b.夜晚無陽光照射:
溫度較低、溼度較高。
(3)例如:
a.人類的基礎代謝活動以24小時為週期單位。
b.光週期對植物的生長、開花、種子發育均很重要。
c.大多數鳥類和哺乳類較能適應強光的環境,通常在白天活動。
d.無脊椎動物和昆蟲有其特定的活動時間,大多是在夜間活動。
e.夜行性的鹿鼠只能在光較弱的夜晚出現覓食,而全月光時則不出現。
f.招潮蟹甲殼上的色素分布會隨時間而改變;黎明時,體色較暗;黃昏時,體色較淺。
g.以微生物為主的群集,因為繁殖的快速、營養的需求、代謝廢物的累積,使生存環境在短時間內變動大。
尤其在溫度適宜微生物繁殖的夏天,常可見到其群集的日週期變化。
例如:
夏天溫室下,密封的鮮乳起初因營養足夠且環境適宜,乳酸菌大量繁殖。
因乳酸菌代謝廢物的累積,使環境酸度增加、蛋白質凝結成塊,而抑制乳酸菌的生長。
酸性環境適合各種腐敗細菌的大量繁殖,而使牛乳腐敗。
4.生物群集的季節週期變化:
(1)定義:
溫帶和亞熱帶地區四季分明,生態系中的群集隨著季節更替而呈現週期性變化的現象,稱為『季節週期變化』(季節變化)。
(2)環境因子:
日照長短、光強度、溫度、溼度。
(3)例如:
a.蚊子、蛙、蛇等動物能適應較高溫度,在夏季活動最旺盛。
b.西伯利亞的草原群集中的鳥類在冬季會遷徙至南方溫暖的地方,於次年春季再返回其出生地繁殖。
c.有些哺乳類和爬蟲類也會隨著季節變化而遷徙、減少活動、冬眠。
d.臺灣西南沿海在每年冬至前後會有大批烏魚迴游。
e.溫帶地區湖泊的浮游藻類(特別是矽藻),通常在春秋二季各有較大的族群密度。
f.溫帶地區的部分鳥類,在春末和整個夏季,主要是在晨昏活動;到了嚴寒的冬季,為了躲避早晨的低溫,而傾向於晝間活動。
註:
北半球的季節變化與群集動態:
分期
時間
群集的動態
春化前期
三月上旬至四月中旬
木本植物生長、開花
冬眠的哺乳動物開始出現
鳥類返回北方繁殖
春化期
四月下旬至五月
土壤溫度上升,樹枝萌芽
昆蟲孵化,鳥類遷移
較早開花的植物已開始結果
早夏期
六月至七月上旬
生物的活動最多
晚夏期
七月下旬至九月上旬
環境最適合生物的生長
乾燥氣候區的部分生物有夏眠現象
秋季期
九月中下旬至十一月上旬
溫度下降並開始結冰
落葉樹逐漸落葉
動物遷移至可被保護的棲所並囤積食物
鳥類開始向南遷移
無脊椎動物由空曠的草原進入森林
冬季期
十一月下旬至二月末
溫度很低並降霜下雪
部分生物進入冬眠或形成囊狀構造
5.生物群集的年週期變化:
(1)定義:
在不同年度間,群集內生物族群大小呈明顯波動的變化,稱為『年週期變化』(年變化)。
(2)例如:
a.茅草為耐旱的旱生植物,在乾旱的年度,可以大量生長成為優勢種,其他不耐旱的植物因缺水而停止生長。
b.灰面鳩於每年十月國慶日前後,南下過境臺灣,而於隔年四月清明節前後北返。
c.每年冬天,臺灣西南沿海迴游的烏魚群數量,往往隨著當年寒流的狀況而變動。
六、族群的平面分布類型:
均勻分布隨機分布成群分布
教材統整3-3:
群集的消長
一、消長:
1.定義:
同一環境內的生物群集隨著環境因子和時間的變遷而變化,原有的生物群集作暫時或永久的減少或消失,而由另一個群集所取代的現象。
2.重要性:
(1)消長是
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