第八章
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第八章 世界的主要生態系類型. 鄭先祐 生態主張者 Ayo 工作室. 表1. 生物圈的主要生態體系類型集生物群落區. 海洋生態系 海洋、陸棚海域、湧升區、深海、河口灣區(含沿岸海灣、海峽、河口、鹹草澤) 淡水生態系 靜水的(湖泊與池塘)、流動的(河川與溪澗)、濕地(草澤和林澤) 陸域生物群落區 凍原、北方針葉林、溫帶落葉林、溫帶草原、熱帶草原和疏林、沙漠、常綠熱帶林 馴化生態區 農業生態區、人造林與農業林、鄉村與工業體系、城市與工業體系. 海洋生態體系. 圖1. ( A) 海洋,常有很大的海浪。 ( B) 海底有許多地區是相當的平靜。

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Ayo

第八章 世界的主要生態系類型

鄭先祐

生態主張者 Ayo 工作室


Ayo
表1. 生物圈的主要生態體系類型集生物群落區

  • 海洋生態系

    • 海洋、陸棚海域、湧升區、深海、河口灣區(含沿岸海灣、海峽、河口、鹹草澤)

  • 淡水生態系

    • 靜水的(湖泊與池塘)、流動的(河川與溪澗)、濕地(草澤和林澤)

  • 陸域生物群落區

    • 凍原、北方針葉林、溫帶落葉林、溫帶草原、熱帶草原和疏林、沙漠、常綠熱帶林

  • 馴化生態區

    • 農業生態區、人造林與農業林、鄉村與工業體系、城市與工業體系

自然的經濟


Ayo
海洋生態體系

圖1. (A) 海洋,常有很大的海浪。

(B) 海底有許多地區是相當的平靜。

照片是呈現於大西洋鱈角的海底1,500公尺深。

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Ayo
圖2. (A) 火山口的簡圖

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2 b 1 500 335 oc
圖2. (B) 於1,500公尺深的海底,熱水的噴出,水溫高達335oC。噴口有笠貝雨水底軟體蟲。

圖2 (c) 火山口的另一個區域。水溫只有15oC。大型的多毛蟲

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Essay
Essay 海底的特殊生活方式

  • 於近Galapagos 島嶼的深海底,沒有陽光。但有許多生物在此地區生活。

  • 這個地區的能量是來自地熱,有機物質是源自細菌分解 H2S,而不是H2O。

  • 類似這種生活,分散在全球多處深海底。

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Essay1
Essay 海底的特殊生活方式

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Ayo
海洋

  • 最大且最富饒的魚場,是得助於由洋流所帶動的湧升流區(upwelling)。

  • 廣大海洋的大部分地區是半荒漠地區。

  • 陸棚海域的珊瑚礁岩區,生產力也相當的旺盛。

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Ayo
河口與海岸

  • 海洋與陸塊的交接處,是個 ecotones。

  • 雖然海岸的鹹度、溫度等物理因素變化很大,但是這個地區的食物產量卻是非常的豐盛。

  • 河口(estuary),其鹹度介於海水與淡水之間。是大多數沿海貝類及魚類的育幼地(nursery grounds)。

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3 a b
圖3. 海岸生態體系的四個類型。(A)加州海岸的岩岸類型。(B)沙灘類型。

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Ayo
泥灘類型。

(D) 海灣類型。

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4 a mangrove
圖4 (A) 紅樹林 (mangrove)

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Ayo
圖4 (B) 珊瑚礁。

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Ayo
全球珊瑚礁的分佈

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Ayo
河川

  • River continuum

    • 上游支流是異營的(P/R < 1)

    • 中段是 P/R =1或 >1

    • 下游,因為渾濁,P/R<1

  • Serial discontinuum

    • 因為築堤建壩,造成河川的不連續。

    • Hungry water 的現象。

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Ayo
圖5. 淡水生態系 (A) 紐澤西州北部的兩條河流會合處,前景的河流來自保護區,從左邊進來的是來自農業區,挾帶許多泥沙。

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Ayo
圖5. (B) 加拿大西部草原的一個天然池塘

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Ayo
圖5. (C)加州的國立野生動物保護區內的一個淡水草澤。

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Ayo
湖泊與池塘

Zonation

  • Littoral zone (湖岸帶)

  • Limonitic zone (湖泊帶)

  • Profundal zone (深水帶)

    Stratification

  • 表水層(epilimnion)

  • 溫躍層(thermocline)

  • 下水層(hypolimnion)

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Ayo
淡水湖泊

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Eutrophication
優養化(eutrophication)

  • 人為的

  • 自然的

  • 湖泊的原本狀況是貧養的(oligotropic)

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6 francis case 2 15
圖6. 南達科塔州的Francis Case湖,是密西西比河上由的水庫。建霸完成後的第2年至第15年的魚類豐富度。

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Ayo
淡水草澤

圖7. (A) 淡水潮汐草澤,於夏季展現出旺盛的多肉植物。

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Ayo
圖7. (B) 於冬季,草澤植物的腐解堆積如同淤泥的高度。

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Ayo
圖7(C) 有潮汐鹹水草澤,全年都有禾草直立生長。

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Ayo
濕地的價值

  • 溼地包括:鹽澤、紅樹林、淡水草澤、以及圍繞於河流與湖泊的水岸森林溼地,和水陸交會的地帶,如水苔泥碳沼澤(bogs)、低溼地(fens)、和其他孤立的溼地。

  • 溼地於有陽光和水流量大的地帶,生產力最強。

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Ayo

平均高水位

永久性的水位

高地

溼地

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Transect through a bog showing zones of vegetation sphagnum mounds peat deposits and floating mats
Transect through a bog, showing zones of vegetation, sphagnum mounds, peat deposits and floating mats.

自然的經濟


Ayo

自然的經濟 sphagnum mounds, peat deposits and floating mats.


Marsh in wisconsin is an outstanding example an ideal environment for wildlife
Marsh in Wisconsin is an outstanding example, an ideal environment for wildlife.

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Swamp forest in alabama
Swamp forest in Alabama environment for wildlife.

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Drainage of wetlands
Drainage of wetlands environment for wildlife.

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200 the loss of wetland
美國大陸200年來的 environment for wildlife.the loss of wetland

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Ayo

美國大陸200年來的 environment for wildlife.the loss of wetland

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Value of wetlands
Value of wetlands environment for wildlife.

  • 1. 地區水文(hydrology)的調節:

    • 地下水的補注

    • 洪水的自然控制

  • 2. Water-filtration systems (淨化的功能)

  • 3. 野生動植物(含水與陸)的棲息地

  • 4. 提供人類所需要的資源:遊憩和經濟

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Ayo
圖9. 生產力與氾濫程度的關係。適度的氾濫,對整體的生產力有幫助,如同額外的津貼。

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Ayo
陸域生物群落 生產力與氾濫程度的關係。適度的氾濫,對整體的生產力有幫助,如同額外的津貼。

  • 漠地(沙漠)

    • 年雨量低於25公分

    • 有些是降雨量雖多,但分佈不均的炎熱地區。

    • 溫帶的漠地通常處於雨影(rain shadows)之下。

    • 圖11A和B

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Ayo
圖10.年平均氣溫和年平均降雨量劃分出六個主要的陸域生物群落。圖10.年平均氣溫和年平均降雨量劃分出六個主要的陸域生物群落。

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11 a arizona
圖11(圖10.年平均氣溫和年平均降雨量劃分出六個主要的陸域生物群落。A) Arizona的一個「熱」漠地。

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Ayo
圖11(圖10.年平均氣溫和年平均降雨量劃分出六個主要的陸域生物群落。B) 華盛頓州的「冷」漠地。放置放射性追蹤設備。

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Ayo
漠地圖10.年平均氣溫和年平均降雨量劃分出六個主要的陸域生物群落。

  • 水是主要的限制因素。

  • 漠地的生產力,幾乎是降雨量的線性函數。

  • 加州的Mojave 漠地,100公厘的年降雨量,可以帶來每公頃600公斤的淨生產量。若是200公厘的年降雨量,則淨生產量可提高到1,000公斤。

  • 氣溫較低的Great Basin漠地,200公厘的年降雨量,可以使每公頃的淨生產量提高到1,500至2,000公斤。

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Tundra
凍原(圖10.年平均氣溫和年平均降雨量劃分出六個主要的陸域生物群落。tundra)

  • 南極和北極凍原,還有高山凍原。

  • 溫度是主要的限制因素。

  • 凍原一般都被認為是「瘠地」(barren grounds)。

  • 但是總生產量也是相當的豐盛。

  • 提供了於凍原地帶生活的動物所需的食物。

  • 這些生活於凍原的動物有:麝牛、馴鹿、北極熊、狼、旅鼠,等等。

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12 a point barrow
圖12. (圖10.年平均氣溫和年平均降雨量劃分出六個主要的陸域生物群落。A)阿拉斯加的Point Barrow,北極研究室,八月份。有禾草和苔癬植生。

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Ayo
圖12. 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。

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草原地 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。

  • 草原地(grasslands),降雨量介於漠地和林地之間。

  • 於溫帶,年降雨量約是25至60公厘之間。

  • C3植物生活於春秋季,C4植物生活於夏季。

  • 有些是屬於火因草原。

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Ayo
圖13. 草原地 ( 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。A)蒙大拿州國家野牛牧場。

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Ayo
圖13 ( 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。b) 牛隻於良好草原狀況上吃草。

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Ayo
圖13 ( 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。C) 過度放牧的草原地。

自然的經濟


Ayo
圖13. ( 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。D) 精耕糧田的草原地。

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森林 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。

  • 北方森林 和 針葉林

  • 落葉森林

  • 闊葉森林

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14 9 a
圖14. 9 ( 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。A) 北方針葉樹林 (雲杉)。

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圖14 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。(B) 溫帶落葉林。

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圖14 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。(C) 熱帶雨林。

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砍伐森林 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。

  • 參與行動:人類與世界森林的新關係

    WorldWatch Paper 140

  • 生活網線的遺失:脊椎動物的衰減和 生物龐雜度的保育

    WorldWatch paper 141

  • 搖盪的漁船:漁業保育和工作保障

    World Watch Paper 142

自然的經濟


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圖15. 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。 (A) 原始熱帶雨林。

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圖15 ( 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。B) 雨林被砍伐後。

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16 a chaparral
圖16 ( 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。A) Chaparral 灌木區。冬雨夏旱的氣候型。火因群落。

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圖16 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。(C) 潮濕的針葉林。又稱為溫帶雨林。

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17 smoky
圖17 美國 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。Smoky山脈 國家公園內的氣溫和溼度梯度,和植倍的關係。

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Ayo
生活於森林邊緣的人類 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。

  • 人類文明通常都在原本是森林或草原的地區發展城市。

  • 大量的砍伐森林,變更地形,改變地貌。

  • 農耕的開發。

自然的經濟


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農業生態體系 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。

  • 農業生態體系包含:糧食生產、畜牧和人造林。

  • 美國西部集約農業發展的案例。

  • 1833-1934,約有九成的草原,七成五的溼地和所有良土上的森林都被轉變成農地、牧場和林場。

  • 1934-1961,因為低廉的燃料和化學津貼,機械化,作物單一化,成為特色。

  • 自1960年之後,農業高度的集約,以及工業污染,導致了超級優養化。

自然的經濟


Ayo
傳統的 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。vs. 工業化的 農業生態體系

  • 傳統的農業生產,取用自然的洪水津貼,以及有機肥料。

  • 工業化的農業生產,依賴化學肥料和人為的能量津貼。

自然的經濟


Ayo
都市— 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。工業科技生態體系

  • 城市是人類登峰造極的成就?

  • 迪士尼是未來城市的烏扥邦?

  • 城市有致命的吸引力,人們湧入城市。

  • 專家預言,於2010年,全世界有50%至80%的人口將居住於城市。

  • 寄生物無限擴張,寄主相對的萎縮。

自然的經濟


Ayo

自然的經濟 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。


Ayo

  • 問題與討論! 凍原的空中鳥瞰圖。其中有馴鹿群,以及無數的小池塘。

Japalura@hotmail.com

Ayo 台南站:http://mail.nutn.edu.tw/~hycheng/

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