3-1 個體與族群3-2 群集 3-3 生態系

3-4 陸域生態系3-5 水域生態系3-6 討論

生物學研究的尺度

原子分子化合物細胞組織器官系統

個體族群群集生態系生物圈

生物和環境 生物和環境之間有極為密切的相互依存關係，生物必須在環境中尋找適當的地方棲息、躲避敵害，以及覓食和繁衍子代。

棲地：生物族群生長和居住的地方。 臺灣水韭：主要是生長在陽明山國家公園的夢幻湖。

紅樹林─水筆仔：在半淡半鹹的淡水河口生長。

臺灣水韭：主要是生長在陽明山國家公園的夢幻湖。

臺灣水韭的棲地

｜

夢幻湖

屬於哪一類植物 ?

3-1 　個體與族群 個體：是組成族群的基本單位。 族群：是指在某一特定時間生活在某一地區（空間）的一群同種個體。

例如：「今年（時間）校園內（空間）的白頭翁 ( 同種 ) 族群似乎比往年大」。

個體的壽命短暫，但族群卻可以長存。 族群的性質（特徵）：成長型式、大小、密度、動態平衡和個體生存曲線等。

牛羚

下列何者可視為一個族群？ (A) 樹上的地衣　 (B) 珊瑚礁上的熱帶魚　 (C) 池塘裡的浮游植物　 (D) 校園裡的黃花酢漿草

ANS ： (D)

族群大小影響因子 1. 出生率、死亡率、遷入率、遷出率 2. 影響： (1) 族群個體數增加： A. 出生 B. 遷入 (2) 族群個體數減少： A. 死亡 B. 遷出

如何維持族群大小穩定 ?

族群密度 D

( 一 )定義： 特定時間與區域內，單位面積或體積中 同一物種的個體數目 ( 二 )公式： D=個體總數 /空間單位 陸地 :面積 海域 :體積

抽樣 若已知鼓山高中操場面積約 200 平方公尺，操場上黃花酢醬草族群密度是 5 株 / 平方公尺，請問鼓山高中操場共有多少黃花酢醬草 ?

D=5=N/200

N=5*200=1000 ( 株 )

捉放法 若想要估算動物數，我們通常會使用捉放法。

假設今天在柴山上抓了 5 隻獼猴作上標記，並放回；過兩個月後，發現抓回的 20 隻獼猴中，有 2 隻具有標記，請問柴山上估計約有幾隻獼猴 ?

)(5020

25 **

隻 nn

影響族群密度因素 1. 非生物因素： 氣候、養分、空間大小、汙染物、水災、乾旱、火災及火山爆發

2. 生物因素： 生物間的互動關係 →掠食、競爭、寄生和共生* 以上這些因素，會影響族群的出生率、死亡率、遷入率、遷出率影響族群密度

補充：族群在空間中的分佈類型

可能成因：生物的隨機移動、有毒物質的分泌、

生物的社會性行為、資源分佈不均

族群成長曲線1. J型成長曲線 ( 指數型成長 ) (exponential growth)

(1) 在環境良好且族群密度低時 (2) 族群中的個體數在最初時期會快速增加 (3) 通常出現於： A.拓殖新環境的族群 B.利用短暫資源的族群 C.經破壞後重新恢復的族群

某種細菌的指數型成長數據及曲線圖

2. S型族群成長曲線 (logistic population growth)

(1) 在自然界開放環境中，生物族群受環境因素 的限制，大多數的族群不管其個體產生多少 後代，族群的大小不能無限地呈指數型成長 ，族群成長會趨緩 (2)最後族群數量會維持恆定，與環境達到 動態平衡

平衡期時，族群數量仍會波動，但接近負荷量（虛線）

◎ S 型族群成長曲線圖

族群的動態平衡

3. ㄇ型族群成長曲線 (1) 閉鎖的環境中，生物個體無法遷入或遷出 ，養分與廢物也無法進出 (2) 如在燒杯中 培養的矽藻

名詞解釋 生殖潛能（又稱為生物潛能）：指一個族群在理想的環境下，例如充足的食物、豐富的棲地、適宜的生活環境等，增加其個體數的最大速率。

通常是以「每一個個體增加多少個體為單位」來表示。

細菌的生殖潛能非常大；人類的就比較小。

名詞解釋

環境負荷量：是指在特定時空下，某一個環境可以供養的特定族群之最大個體數。

大部分動物族群：環境負荷量可能是食物和棲地的豐富程度。

植物族群：環境負荷量可能是陽光和水的供應量。

( 一 ) 定義：

追蹤 1,000 個個體，計算在各年齡層存活下來的個體數，並以曲線圖來表示。

橫坐標：該生物的年齡百分比。

(最長壽的年齡定為 100%)

縱坐標：一千個個體中存活的個體數。

生存曲線 (survivorship curve)

( 二 ) 類型 1. 第 I型： 在幼年及中年時期存活率高（死亡率低），

老年後存活率急遽降低，如人類

生存曲線 (survivorship curve)

0

1,000

100

10

10050 年齡百分比 (%)( 以各該動物最長壽為 100%)

人類每千個個體存活數

(

個 )

2. 第 II型： 各個年齡階段的存活率差別不大，如海鷗，水螅

生存曲線 (survivorship curve)

0

1,000

100

10

10050

年齡百分比 (%)

( 以各該動物最長壽為 100%)

水螅

每千個個體存活數

(

個 )

生存曲線 (survivorship curve) 3. 第 III型： 幼年時期存活率低（死亡率高），但成長後

存活率趨於平穩，如牡蠣

0

1,000

100

10

10050

年齡百分比 (%)

( 以各該動物最長壽為 100%)

牡蠣

每千個個體存活數

(

個 )

◎生存曲線類型

想想看 動物的個體生存曲線與生殖策略之間有何關係？

產卵數愈多的動物，如魚類、多數無脊椎動物，通常鮮少有護幼行為，其生存曲線愈呈凹型。較高等的動物，如哺乳類、鳥類，其生殖策略為「產卵少，護幼周密」，則幼年期個體的生存機會愈高，其生存曲線愈呈凸形。

下列何種生物的個體生存曲線和右圖最相似？

(A)牡蠣　 (B) 水螅　 (C)海鷗　 (D)海豚

ANS ： (A)

◎人類年齡結構圖

1. 穩定型年齡結構：

(1) 族群各個年齡層

的個體比例適中

(2) 出生率與死亡率相等

(3)未來族群數量將不變

2. 增長型年齡結構：

(1) 族群中生殖前期的個體比例較高，

生殖後期的個體比例較低

(2) 出生率大於死亡率

(3)未來族群數量將可增長

3. 衰退型年齡結構：

(1) 族群生殖後期的

個體比例較高，

生殖前期的個體比例較低

(2) 出生率小於死亡率

(3)未來族群數量將減少

◎人類年齡結構圖

美國可能因其為移民社會中國可能因嚴格的生育控制政策所致