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第 十四 章 生 物 地 理. 樹中流動著的汁液,附載著紅人們的記憶。芬芳的花朵是我們姊妹,鹿兒、馬兒和巨鵰都是我們的兄弟。 印地安 酋長宣言 ,1851. 第十四章 生物地理 目次. Ⅰ. 生物及其環境因素. Ⅱ. 環境特性與生物分布. 全球的自然景觀帶. Ⅲ. 第一 節 生物及其環境因素. 1.1. 生物與環境. 1.2. 影響生物分布的環境因子. 1.1 生物與環境. 生物圈. 1.1.1. 生態系. 生物區系. 1.1.2. 1.1.3. 1.1.1 生物圈. 定義: 係 指地球上有生物分布的環境總稱
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第 十四 章 生 物 地 理 樹中流動著的汁液,附載著紅人們的記憶。芬芳的花朵是我們姊妹,鹿兒、馬兒和巨鵰都是我們的兄弟。 印地安酋長宣言,1851
第十四章 生物地理 目次 Ⅰ 生物及其環境因素 Ⅱ 環境特性與生物分布 全球的自然景觀帶 Ⅲ
第一節生物及其環境因素 1.1 生物與環境 1.2 影響生物分布的環境因子
1.1 生物與環境 生物圈 1.1.1 生態系 生物區系 1.1.2 1.1.3
1.1.1 生物圈 • 定義:係指地球上有生物分布的環境總稱 • 範圍:海平面上、下各十公里處,亦為生物地理的研究範疇
1.1.2 生態系-Ⅰ • 定義:係指在特定空間範圍當中生存的生物和非生物環境之間的組合關係,生態系裡的生物和環境之間形成動態平衡,是一種機能概念
1.1.2 生態系-Ⅱ • 特徵 • 無固定的空間尺度:地球海洋、陸域森林、草原、湖泊池塘 • 生態系中的生物組成各有其生態功能,包括生產者、消費者和分解者 • 生物間形成穩定的食物網,呈現一個穩定的平衡系統 • 生態系常做為研究的單元,其大小範圍視研究目的而定
1.1.3 生物區系 • 定義:又稱為生物相,是指某一氣候區內能適應該區域環境特性的動、植物群體(生物)總合 • 特徵: • 係以生物群體集合為區分標準,有一定的分布範圍 • 因植物的分布有固定位置與範圍,且易於觀察,因此一般生物區系的名稱多以優勢植物或其在的地表特徵命名,如針葉林、沙漠等
1.2 影響生物分布的環境因子 非生物環境因子 1.2.1 生物環境因子 1.2.2
1.2.1 非生物環境因子 氣 候 非生物環境因子 地 形 土壤
1.2.1 非生物環境因子-Ⅰ • 氣候:是決定生物分布最重要的因素,以陽光、氣溫、水分和風等因子為主 • 陽光: • 地球上絕大多數生物均直接或間接地依賴太陽輻射能量而生存。 • 陽光影響植物的光合作用,並決定了氣溫的高低,因而影響著生物的分布 • 水深約200公尺以下綠色植物無法生存,因此深海底部大都是一些肉食性或腐食性的生物 • 低緯地區陽光充足,植物生長速度快,下層光線不足處以耐陰植物為主 • 洞穴或地底鮮少植物,亦使生物生長受限
1.2.1 非生物環境因子-Ⅱ • 氣溫: • 溫度影響生物的生理化學作用的速率,因此多數生物的分布受其限制。例如北半球森林分布的北界為最暖月均溫10°C等溫線。 • 大多數的生物對於溫度變化會有調適行為,如溫帶落葉植物在秋冬之際落葉;熊、蛇等動物會冬眠;有些鳥類會採取遷移等;乾燥地區的生物通常具有耐旱、耐熱的機能
1.2.1 非生物環境因子-Ⅲ • 水分: • 水是生物組成的主要成分,也是擔任生物體內運輸、散熱、生化作用的重要物質。 • 水在地球表面分布不均,進而影響生物的分布。雨量豐沛地區,生物相對豐富; 乾燥地區生物相對較少,但分布其上的動植物會演化出耐旱的機制
1.2.1 非生物環境因子-Ⅳ • 風: • 風會增加生物的蒸發散速度,加速生物體內水分的消耗與體溫的散失。 • 強風下,植物的型態也會受到影響。如臺灣高山地區的玉山圓柏受風力影響,多長成匍匐狀的低矮灌叢。 • 風對於植物花粉和種子等傳播、動物飛行及遷徙均具正面的助益。 玉山圓柏
1.2.1 非生物環境因子-Ⅴ • 地形: • 高度、坡度和坡向都會影響到生物的分布。尤其對於植物分布方面的影響更明顯。 • 高度:影響氣溫山區植物呈垂直帶狀分布 • 坡度:陡坡土壤較薄,植物不容易著根,以淺根草本植物為主 • 坡向:向陽坡、迎風坡日照充足、雨量多,植物生長比較茂盛 緩坡植物多、陡坡植物稀
1.2.1 非生物環境因子-Ⅵ • 土壤: • 土壤厚薄、酸鹼度、有機質及水分含量等性質,都會影響生物的生長及分布 • 土壤較薄植物分布稀疏 • 河海交界地帶土壤鹽分高 植物須有排鹽及耐鹽機制 • 潮間帶植物發展出特殊根系,如紅樹林 左:土壤薄、植物稀 右:紅樹林的支柱根
1.2.2 生物環境因素 生物環境 人類 人類對土地的開發利用行為,成為影響生物分布改變的重要因素,更降低了生物多樣性 彼此間相互競爭、寄生或共生 植物 動物 動物會改變植物景觀,亦會助於植物生長與繁殖
第二節環境特性與生物分布 2.1 環境特性 2.2 生物分布
2.1 環境特性 環境特性與生物分布 2.1.1 環境限制因子 2.1.2
2.1.1 環境特性與生物分布-Ⅰ • 氣候(氣溫、降雨)與植被的變化 • 熱帶地區,隨雨量增加,植物由莽原轉變為雨林 • 溫帶地區,隨雨量增加由灌木林變為溫帶雨林 • 隨年均溫降低,植物分布由森林轉變為苔原
2.1.1 環境特性與生物分布-Ⅱ • 理想大陸的自然景觀帶分布圖 • 由低緯到高緯的植被變化 • 熱帶雨林 • 熱帶莽原 • 西:熱帶沙漠、東:闊葉林 • 溫帶地中海灌木林 • 沿海:溫帶落葉林內陸:草原 • 針葉林 • 苔原 • 凍原
2.1.2 環境限制因子 • 環境因子只要對生物產生相當的壓力,影響或抑制到生物的生長、繁殖能力等,稱為環境限制因子 • 生物對於每種環境因子,都有特定的適應範圍。 • 當環境因子超過生物所能適應的範圍時,生物就無法生長。
2.2 生物分布 生物的水平分布 2.2.1 生物的垂直分布 2.2.2
2.2.1 生物的水平分布-Ⅰ • 以全球尺度來看,天然植物的分布大致與緯度平行,顯示氣候是最重要的影響因素。
2.2.1 生物的水平分布-Ⅱ 植被與氣候之間形成一個和緯度平行的型態
2.2.2 生物的垂直分布 • 氣溫隨高度增加而降低,生物分布亦隨海拔高度的變化而出現垂直分布的現象 一山有四季,十里不同天
3.3草原景觀帶 3.5苔原景觀帶 3.2森林景觀帶 3.6海域景觀帶 3.4沙漠景觀帶 第三節全球的自然景觀帶 3.1 自然景觀帶
3.1 自然景觀帶 • 以植物為基礎做為其他的生物賴以維生的環境,在大範圍下呈現一個相對均質、平衡穩定的區域,稱為自然景觀帶
3.2 森林景觀帶-Ⅰ • 熱帶雨林 • 主要分布在赤道至南北緯10°間,如亞馬遜河流域 • 因高溫多雨,使植物生長茂密,樹冠分層明顯 • 爬藤類植物依附大樹生長 • 下層植物擴大葉面求取生存 • 土壤因淋溶及氧化作用而貧瘠 • 雨林是地球之肺,是人類重要資產
3.2 森林景觀帶-Ⅱ • 季風雨林 • 分布於熱帶季風氣候區,如中國西南部、東南亞、南亞一帶 • 因乾溼分明,乾季時樹葉會掉落,因此樹冠覆蓋較熱帶雨林稀疏 • 季風雨林分層不明顯且較低,林下可透光,灌木雜生,通行困難
3.2 森林景觀帶-Ⅲ • 地中海灌木林 • 主要分布在地中海氣候區 • 由於夏乾冬雨,生長季與雨季不配合,影響植物特性: • 較低矮; • 深根; • 樹葉較小或表皮具有蠟質 • 如南歐的橄欖樹、葡萄樹
3.2 森林景觀帶-Ⅳ • 溫帶落葉林 • 主要分布在四季變化顯著的溫帶地區,如北美、西歐及東亞等地。 • 冬季低溫,故植物為禦寒而落葉,以闊葉樹為代表 • 動物以能適應溫差較大的小型哺乳類、鳥類為主
3.2 森林景觀帶-Ⅴ • 寒帶針葉林 • 主要分布於溫帶、寒帶氣候區,如西伯利亞、加拿大、北歐等地 • 因冬季日照及熱量不足,樹木生長緩慢,形成緻密的木材 • 為適應長期低溫,葉子特化成針狀,以減少蒸散帶走的熱量 • 西伯利亞稱針葉林為『泰卡』,是世界重要的林木資源區 • 因氣溫低,故以體溫調節佳的小型哺乳類為主
3.3 草原景觀帶-Ⅰ • 熱帶莽原 • 分布在熱帶莽原氣候區 • 因氣候乾濕分明,植物具有耐旱的特性,以高草、矮灌叢以及稀疏樹木為主 • 樹木為儲存水分,使莖變粗,高層樹冠呈傘狀,葉片小而角質厚 • 動物以大型草食類居多,其次為大型肉食動物
3.3 草原景觀帶-Ⅱ • 溫帶草原 • 依雨量的多寡分 • 溼草原:分布於溫帶濕潤氣候區,雨量適中形成土沃宜農的軟黑土,是世界上重要的農牧區 • 乾草原:位於半乾燥區,草短而稀疏,適合畜牧業,若有充足水源灌溉,可以發展農業活動。
3.4 沙漠景觀帶-Ⅰ • 熱帶沙漠 • 分布在熱帶乾燥地區 • 年溫差小、日溫差大,清晨及傍晚是外出活動的時間 • 雨量變率大、降雨稀少,,動植物都須有耐乾熱的能力,如仙人掌、駱駝
3.4 沙漠景觀帶-Ⅱ • 溫帶沙漠 • 分布緯度較高的乾燥地區 • 降雨少且年溫差大 • 動植物除須有耐乾熱的能力,更須抵抗冬季低溫,故生物種類更少 • 如巴塔哥尼亞沙漠的原駝,又能耐旱又可耐寒 圖片來源http://zh.wikipedia.org/zh-cn/File:Guanaco_09.24.jpg
3.5 苔原景觀帶 • 分布於極地氣候區 • 為抵禦寒冷而強勁的風勢,植被以矮小耐寒的植物為主,如苔蘚及地衣等低等植物 • 由於夏季短暫,所以必須在很短的時間內完成生命週期 • 可分為極地苔原及高山苔原 • 極地苔原為北極熊、馴鹿活動的範圍
3.6 海域景觀帶 • 沿岸地區海水較淺,陽光易穿透,成為海洋物種最豐富的地區,如高生產力的珊瑚礁 • 海洋的魚類,如鯨、豚等,也創造出力人讚嘆的景觀與音景 • 鑽探海洋石油、天然氣的設施,突顯海洋資源的重要,亦顯示人類入侵海洋的事實
學生活動14-2 • 將A~F的照片正確配對至圖上