2009年1月7日星期三

題庫(全部)

3.6 what happens to matter in an ecosystem?



物質循環在生態系之內和在生物圈:

biogeochemical cycles、nutrient cycles 生物地球化學循環、營養循環-將無生命物質內不同化學型態的養分轉換成有生命物質,在轉換成無生命物質的自然過程。包括碳、氧、氮、磷、硫和水循環。



水循環通過生物圈:

hydrologic cycle or water cycle 水循環-一種生物地質化學循環,將地球環境中定量的水收集、淨化並分配給活生物,在回到環境中的過程。



transpiration 蒸散作用-水被植物根部系統吸收,在植物內向上移動,通過植物的葉子或其他部位的孔(氣孔)而蒸發到大氣中成為水蒸氣的作用。



碳循環通過生物圈:

carbon cycle 碳循環-不同型態的碳從環境中進入生物,在回到環境中的循環運動。光合作用使得植物利用空氣中的二氧化碳製造食物。這些食物一部份供應植物所需,一部份則為消費者所食用。消費者通過呼吸作用,把碳送回大氣圈。



氮循環通過生物圈-活動中的細菌:

nitrogen cycle 氮循環-涉及固氮作用、同化作用和生物合成、分解、氨化作用和硝化作用。

固氮作用~硝化作用~氨化作用~脫氮作用



磷循環通過生物圈:

phosphorus cycle 磷循環-在陸地上,岩石的風化作用可使植物從土壤中吸收磷酸根離子(PO4 與HPO4-2)有些磷酸鹽會溶進水中生態體系,藻類便在磷酸鹽尚未沈積之前從水中將之吸收。只有當地殼隆起使得沈積岩暴露在外而受到再一次的風化,沈積物中的磷酸鹽才能被利用。磷不會進入空氣中,因此磷的循環稱為沈積循環。



3.7 how do scientists study ecosystem?


  1. 田野研究、搖感探測與GIS

  2. 在實驗室內研究生態系

  3. 系統分析、數據模型

4.1 what is biological evolution and how does it occur?


生物在地球上經歷長久的時間,由少數構造簡單的原始生物,緩慢的演變和繁衍為多種構造複雜的生物之過程,稱為『生物演化』。在生物演化的過程中,包括『種的新生』和『種的滅絕』。環境條件對生物種類,具有選擇的效應。環境若發生變化,生物種類就跟著改變。科學家透過實驗推測,當時頻繁的閃電及強烈的紫外線作用,使氨氣、甲浣、水氣等氣體,形成結構較為簡單的有機物質,而它們也跟著雨水進入海洋中,可能就是這些物質在當時的海洋中,漸漸結合、演變,終於形成最原始的生命。據推測又經過一段漫長的時間,這種構造簡單的原始生命,演化成單細胞生物,後來在由單細胞生物,演化出地球上形形色色的生物。


biological evolution 生物演化-一個物種的子代基因組成的變化。如果持續時間夠長,形成新的物種。是整個族群而非族群內個體的演化。


theory of evolution 演化論-所有生命型態都是自較早的生命型態發展而成,這是一種被廣泛接受的科學觀點。被科學家用以解釋過去36-38億年間生命的變化,以及為什麼今日的生命如此多樣。


fossils 化石-可證明很久以前存活的生物骨骼、骨頭、殼、身體的局部、樹葉、種子,或這些東西的形狀。


mutations 突變-組成基因的DNA分子中隨機變遷,會改變子代的解剖型態、生理或行為。


natural selection 天擇-一個或一組特定的有利基因在後代中比其他基因較常被複製的作用。天擇的結果會使一個族群擁有較多能適應特定環境條件的生物。


adaption or adaptive trait 適應作用-是指生物族群經過多次天擇作用的結果,在形態構造上、生理上、行為上,能夠與和生活環境相互配合,符合自在自然環境中的生存條件。任何一個生物族群,可經由遺傳物質的重組,產生許多變異個體,以適應環境和環境的改變 。地球上現存的所有生物,都經過長時間的適應與淘汰,也是目前較能適應地球環境的物種 。適應是長期而且緩慢的過程,涉及遺傳物質的改變,而且是不可逆的過程 。


differential reproduction 級差繁殖-擁有遺傳特性的個體,比不具此特性的個體,繁殖更多後代的現象。


coevolution 共同演化-兩種或兩種以上的物種之間,彼此影響並相互施加天擇壓力,導致演化的過程中,每一物種都會經歷適應作用。


4.2 how do geological and climate changes affect evolution?


板塊運動、氣候改變和災難影響天擇


4.3 what is an ecological niche?


物種在生態系統中的位置和作用。用以描述物種在非生物和生物環境中佔有的地位。例如,在研究某生物的生態位時,既包括瞭解其棲息地的溫度、濕度等非生物環境的範圍,也包括瞭解其食物和能量來源,以及它與天敵的關係等。哈奇森(Hutchinson)以多維空間或超體積描述物種的生態位,並稱物種能棲息的理論上最大空間為基礎生態位,把有競爭者存在而實際上佔有的空間稱為實際生態位。凡佔據相似生態位元而分佈於不同地理區域的物種,稱為生態等值種。


ecological niche or niche 生態地位-一個生態系統某物種的所有生活方式或角色。這包括在一個生態系統中,某物種為了生存和繁殖所需的所有物理、化學和生物環境。


generalist species 廣泛性物種-生態地位很廣的物種。此類物種可在許多不同的地方生存,可以許多不同的東西為食,可以容忍的環境也很廣泛。例如:蒼蠅、蟑螂、老鼠及人類。


specialist species 特化物種-生態地位很窄的物種。這些物種只能生活在一種棲地、對氣候和其他環境條件變遷的耐受範圍也很窄,或只取用一種或少數幾種食物。


4.4 how do extinction, speciation, and human activities affect biodiversity?


每一種物種都有一個生存所需的最低臨界數目(critical level),如果數目少於這最低的臨界數目,即使沒有上述之因子存在,此種物種仍會走向絕滅之單行道。這走向滅絕的原因可能是:生殖之失敗、生態系統的不平衡、生殖上的孤立、壞運、近親交配。人為因素可由下面幾個過程造成物種之滅絕:棲所的破壞、外來物種的介入、掠食生物之被捕殺、為運動與時髦而獵殺。


speciation 物種形成-因環境條件變遷而來的不同天擇作用,而導致一個物種分化成兩個物種。此一過程通常耗時數千年。


geographic isolation 地理隔離-同一種生物分散至各地形成若干族群,若受到高山、海洋、沙漠等地理因素隔離,彼此不能相互交配。經過長時間的分隔後,由於各族群間變異因素累積而增多,彼此間性狀差異愈加顯著,終致分別演化成不同的種。


reproductive isolation 生殖隔離-當每一族群的變異累積到相當多的程度時,自然就會失去相互交配或繁殖後代的能力,生殖隔離的無形屏障就此建立成功。自然界的生物,通常是需要先產生地理上的隔離,再經過長時間阻隔(時間隔離)之後,族群間就逐漸形成生殖隔離,而演化成不同的物種。


extinction 滅絕-一個物種完全從地球上消失。當一個物種無法適應新環境,而無法繁衍,或是一個物種演化成另一個或多個新物種,滅絕就會發生。


endemic species 瀕危物種-存活個體數極少的物種,少到該物種可能全部滅絕,或不在存在於自然環境中。


background extinction 背景滅絕-因地區環境所引發多類物種的常態滅絕。


mass extinction 大滅絕-與背景滅絕相比,主要的物種群在短時間內消失的現象,是一災難性、廣泛分布、通常具全球性的事件。


4.5 how might genetic engineering affect evolution?


基因工程食品除了可能造成減少物種多樣化、跨物種間的疾病傳染及破壞生態平衡外,也可能對消費者產生一些健康上的危害,例如基因工程食品可能會產生新的毒素或過敏源,或是因為基因食品抗藥性造成業者大量使用化學藥劑,而使得食物或水源殘留了過多的農藥。


artificial selection 人擇-由人類針對一個植物或動物族群,選擇出一個或一個以上合意的基因性狀個體,在使用選擇育種法來繁殖帶有該合意性狀的個體。


genetic engineering or gene splicing 基因工程-將一個外來基因嵌入一個生物中,已使其獲得有益的基因性狀。步驟包括
(1)選定基因並剪接至適當載體;
(2)確定基因表現及所插入之DNA序列;
(3)進行DNA鹼基的突變。 方式有二,即隨機突變與定點突變(site-directed mutagenesis);
(4)篩選突變株。將經過突變處理的基因送入寄主細胞,以適當方法篩選 出帶有不同性質蛋白質的突變株;
(5)進行突變蛋白質之功能性評估。


genetically modified organisms(GMOs) or transgenic organism 基因改造生物-以基因工程方式改變基因組成的生物。

5.1 what factors influence climate?

1.地形2.緯度3.洋流4.季風 太陽地球輻射

weather 天氣-在特定的地區和時間內,短期的溫度、氣壓、溼度、降水、日照、雲的遮蔽、風向風速,以及其他對流層情況的變動。

climate 氣候-以特定地區長時間(三十年以上)天氣紀錄的分析作為基礎,對該地區對流層物理特性的分析。影響氣候的主因有二:隨季節而變化的溫度、降水的量及其分布。

latitude 緯度-是指某點與地球球心的連線和地球赤道面所成的線面角,其數值在0至90度之間。位於赤道以北的點的緯度叫北緯,記為N,位於赤道以南的點的緯度稱南緯,記為S。
緯度數值在0至30度之間的地區稱為低緯地區,緯度數值在30至60度之間的地區稱為中緯地區,緯度數值在60至90度之間的地區稱為高緯地區。

elevation 高度、海拔-與海平面間的距離

currents 洋流-海洋中大股海水的定向流動,洋流的溫度、鹽度和流向在各地大致一定。洋流如按成因而分,有因風的摩擦應力而產生吹送流,因海水密度不均而生的密度流,因海面傾斜而生的傾斜流,及因流體的連續性而發生的補償流,其中以盛行風吹拂的吹送流最為普遍,次為密度差異而生的密度流。洋流如依本身與周圍海域之溫度差異而分為暖流及寒流。前者為洋流本身比周圍海域高溫,後者則比周圍海域低溫者。至於涼流則是從溫帶流向熱帶的一種寒流。

density 密度-表示為單位體積的質量,是物體質量與體積的比值

5.2 how does climate affect the nature and location of biomes?

氣候變遷對生態系生運作的影響

1.包括大氣中CO2濃度的增加,氣溫升高,降雨模式的改變。

2.氣候季節變化的改變等,均可能影響生態系的〝代謝〞活動,包括光合作用,呼吸作用,蒸散作用,分解作用,因氮作用等。

3.溫度的升高也會直接影響動物,尤其是外溫型動物,即一般所謂冷血動物,的生理適應,包括體溫調節、代謝、成長、發育、成熟、生殖等,以及外出活動覓食等行為模式。

4.降雨的改變對依賴水域生活的水生生物,魚類,兩棲類影響最大,雨量減少與溫度升高的加成效應,可能使動物原本利用水分與蒸散作用冷卻降溫的調適方式難以進行,其影響會比兩項因素個別的效應更大。

biomes 生物群系-由特定型態生物(尤其是植被)棲息的陸地區域。這包括不同類型的沙漠、草原和森林。

desert 沙漠-蒸發量高於降水量,年平均降水量低於25公分的生物群系。此類地區植被很少,或是植被低矮而分散。

grasslands 草原-出現於年平均降水量適中(25-76公分)地區,足以枝持草或小型植物生長,但不足以支持大量樹木的生態群系。

permafrost 永凍層-該處的水結冰而行程長期冰凍的土壤層,出現在北極凍原上。

forest systems 森林系統-年平均降水量足夠(至少76公分),可以支持樹木物種和較小值被生存的生物群系。

5.3 how have we affected the world's terrestrial ecosystems?

開發過度,不永續的資源利用。

沙漠、草原、森林、山

5.4 what are the major types of aquatic systems?

地球表面各類水域生態系統的總稱。水生生態系統中棲息著各種生物群聚,與水環境之間相互作用,維持著特定的物質循環與能量流動,構成完整的生態單元。按水的鹽分高低可分為淡水生態系統和海洋生態系統。而淡水生態系統可按水的流動性可分為靜水生態系統,如湖泊、池塘和水庫等,以及流水生態系統,如江河、溪流、溝渠等。水生生態系統是人們賴以生存的重要環境條件之一。

aquatic life zones 水生生物帶-生物圈中海洋和淡水的部份,包括淡水生物帶(如湖泊和溪流)和海洋生物帶(如河口、海岸線、珊瑚礁及深海)。

plankton 浮游生物-漂浮在水生生物系中的小型植物生物(浮游植物)和動物生物(浮游動物)。

nekton 游行生物-在水中游行的生物,像魚、海龜還有鯨豚。

benthos 底生生物-棲息在底層的生物。像藤壺和牡蠣,固定在一個地方,還有隱藏在沙、泥中的龍蝦、螃蟹,在海底中行走。

decomposers 分解者-消化其他生物死去的部份殘骸、活生物的廢棄碎卸或排泄物的生物。

5.5 what are the major ocean zones and how have we affected them?

海岸 海洋 海底 主要海洋地區在沿岸地區,構成溼地、紅樹林和珊瑚礁,含有高初級生產淨值和大量營養,孕育了各種各樣的生物。

coast zone 海岸地區-海岸中的淺水部份,溫暖且富含養分,介於從陸地上的高潮線與大陸陸塊棚狀沿伸處(大陸棚)的邊緣之間。

estuary 河口-位於河流的出海口、局部封閉的海岸地區。攜帶來自陸地的肥沃泥沙的淡水在此處與含有鹽分的海水結合。

coastal wetlands 海岸濕地-沿著海岸從河口向內延伸的土地,一年中有全部或部分時間為海水覆蓋。例如:沼澤、海灣、瀉湖、潮間帶、紅樹林沼澤。

intertidal zone 潮間帶-海水漲潮到最高位(高潮線)和退潮時退至最低位(低潮線)之間,會曝露在空氣中的海岸部分。潮間帶的幅度,隨潮差的大小、地區及坡度而異,在東北角高低潮差約1.5公尺。潮間帶又依潮汐之大潮、小潮之變化,可分為上部、中部及下部。

open sea 公海-公海指不包括國家的專屬經濟區、領海和內水或群島國的群島水域的全部海域,國際海底不再是公海的組成部分。是人類的共同財富,不論其為沿海國或內陸國。也就是說實行公海自由原則。公海自由的內容包括:航行自由;飛越自由;鋪設海底電纜和管道的自由;捕魚自由;建造人工島嶼和其他設施的自由;科學研究的自由,合稱為公海六大自由。

5.6 what are the major types of freshwater systems and how have we affected them?

淡水生態系統包括所有濕地、沼澤、溪流、河川和湖泊。湖泊、池塘、和河流自成個別的淡水系統。在生態上像海洋系統,有動物、植物和微生物。但是與海洋系統所不同的是營養由附近之土壤不斷地供應,由於淡水較淺,有根的植物、草叢、藻類等在整個食物網中益形重要。

lake 湖泊-天然的大型淡水靜水體。當來自降水、地表逕流或地下水流的水。蓄滿油冰河、地球運動、火山活動或巨型隕石所造成的坑洞,即形成湖泊。

oligotrophic lake 貧養湖-植物養分供給低的湖泊。

eutrophic lake 優養化湖泊-植物養分(通常為硝酸鹽和磷酸鹽)供給過量的湖泊。

cultural eutrophication 人為優養化-人類活動(如農業、都市化、工廠或污水處理廠的排放)導致水生態系統富含植物養分過高的狀態。

mesotrophic lakes 中養胡-植物養分供給中等的湖泊。

surface water 地表水-降水中沒有滲入地下或沒有經由蒸發或蒸散作用回到大氣中的水。

runoff 逕流-來自降水或融冰的淡水,流入附近地表的溪流、湖泊、濕地和水庫。

watershed、drainage basin 流域-將水、沉積物、溶解物質從小溪流送入主要溪流(河川)的土地區域。

inland wetlands 內陸濕地-遠離海岸,全部或依部分為淡水所覆蓋的陸地,如沼澤、濕地或池塘。

本學期課程心得

上了一個學期的地理與環境,與高中有些許不同,比高中更深入探討地理與生物之間的關係,許多我們認為是天災的災害,追溯其源頭,都是人類自己造成的。過度利用自然資源與過度開發,人類的貪婪,都是破壞大自然的元兇!讀這門科目,可以讓我們更了解自然環境,了解自然資源的形成是多麼得來不易,我們需要更保護它,訂定法規,別讓自然在被繼續破壞。