37
生生生 Ecology 生生生 ( 生生生生生生 生生 ) 生生生 ( 生生生生生生生生生 4/1) 生生生 ( 生生生生生生生生 5/13)

生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

  • View
    351

  • Download
    9

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

生態學 Ecology

關永才 ( 介紹環境及個體生態 )林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1)孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Page 2: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Chapter 1: The nature of Ecology

Page 3: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Overview of Ecology

• Ecology: Study of relationships between organisms and the environment.

– Simple definition does not convey the extreme breadth of this discipline.

Page 4: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Organisms interact with the environment in the context of the ecosystem

Biotic factors

Abiotic factors

Page 5: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)
Page 6: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)
Page 7: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)
Page 8: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Ecologists use scientific methods

• Ecology: Study of relationships between organisms and the environment.

– Wide variety of approaches.• Large temporal and spatial scales.

– Field– Lab– Observational – Manipulative

Page 9: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

• 實驗性研究分兩類 :

– 相關性分析 (Correlation analysis)

– 操縱性實驗 (Manipulative experiment)

Page 10: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

• 相關性分析 (Correlation analysis)

– 研究兩個或更多變數 (variables) 的相關性

• 例 : 期中考成績和溫習功課時間的關係

• 例 : 期中考成績和吃零食多寡的關係

Page 11: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

期中考成績和溫習功課時間的關係

溫習功課時間 (小時 )

成績

。。。

。。

。。

Page 12: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

期中考成績和吃零食多寡的關係

吃零食量 (包 )

成績

。。。

。 。。

。。

Page 13: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

相關 不一定等於 因果 !!!!!!

相關 不一定等於 因果 !!!!!!

Page 14: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

• 操縱性實驗 (Manipulative experiment)

– 設控制組及實驗組

– 儘量維持兩組的條件相同,只留下一個可改變的條件

Page 15: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

個案 1: Ecology of Bumblebees

Page 16: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Ecology of Bumblebees

• Bumblebees live in many cool regions.– Heinrich estimated energy budget of

individuals foraging on different flowers and under different temperatures.• Energy Gain / Loss

– Energy Intake - Energy Expenditure.

Page 17: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)
Page 18: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

個案 2: Ecology of Forest Birds

Robert H. MacArthur

Page 19: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Ecology of Forest Birds

• MacArthur studied ecology of five species of warblers in spruce forests in N.A.– Theory predicted two species with identical

ecological requirements could not coexist indefinitely.

Page 20: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Warbler Feeding Zones

Page 21: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)
Page 22: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

個案 3: Forest Nutrient Budget: A watershed ( 集水區 ) approach

Page 23: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Hubbard Brook Experimental Forest

Page 24: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)
Page 25: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Forest Nutrient Budgets

• Likens and Bormann estimated 90% of nutrients in a New Hampshire forest were locked up in soil organic matter.– Approximately 9.5 % was tied up in

vegetation.– Streamflow output amounted to < 1%.

Page 26: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)
Page 27: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

個案 4 : Vegetation Change: Pollen Records

• Many environmental changes occur over large spatial or temporal scales.

• Davis monitored plant pollen deposited in lake sediments in the Appalachian Mtns. – Documented large temporal changes to

nearby plant communities.

Page 28: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Vegetation History from Pollen Sediments

Page 29: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

古海洋生態學研究:矽藻

(彰化師大 王瑋龍攝 )

Page 30: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)
Page 31: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

(彰化師大 王瑋龍攝 )

Page 32: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

個案五 : Landscape Ecology 地景生態學

Page 33: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)
Page 34: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

破碎化棲地( fragmentation of habitats):

八卦山台地

Page 35: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Review• 個案1: Ecology of Bumblebees• 個案2: Ecology of Forest Birds• 個案3: Forest Nutrient Budgets• 個案4: Vegetation Change• 個案5: Landscape Ecology

Page 36: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

生態學萬歲 !

謝謝 !

Page 37: 生態學 Ecology 關永才 ( 介紹環境及個體生態 ) 林良恭 ( 族群生態及種間互動 4/1) 孫義方 ( 群聚生態及生態系 5/13)

Hypothesis testing