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?
- 田野研究、搖感探測與ＧＩＳ
- 在實驗室內研究生態系
- 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。
