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生態系統的組成單位

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. 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. 族 ( 種 ) 群 population.

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生態系統的組成單位

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Presentation Transcript

  1. 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

  2. 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

  3. 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。

  4. 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。

  5. 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

  6. 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

  7. 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)

  8. 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

  9. 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

  10. 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)

  11. 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」。

  12. 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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