基础生物-單元生物的歧異度

基礎生物單元:生物的歧異度主講者陳樺亭2023/5/2713-1生物的歧異度1層面說明重要性遺傳歧異度同種生物,不同個體間遺傳性狀的差異愈大→物種愈能延續不滅物種歧異度生態系中,物種的豐富性與均勻性愈大→生態系愈穩定生態系歧異度生物棲地的豐富度與變化度愈大→生物的棲所愈多2023/5/272目錄生物歧異度及其重要性群集的結構群集的消長生態系生態平衡的重要性2023/5/273遺傳歧異度可產生各種不同性狀的生物體，對環境變遷的適應能力也愈大，物種生存的機會就會增加。2023/5/274物種歧異度物種歧異度大，彼此相互依存、相互牽制、相生相剋的情形愈多，生態系愈容易達成平衡。2023/5/275生態系歧異度破壞生態系歧異度不只減少了基因歧異度，也不利於生態平衡之維護。2023/5/276生物歧異度2生物多樣化,變異性,生態複雜物種歧異度,基因歧異度,生態系歧異度物種歧異度:豐富性,均勻性基因歧異度:遺傳性狀差異多適應力強生存機會大生態系歧異度:提供物種棲息環境變化多2023/5/277生物歧異度度大3生物數量,種類多食物往複雜生態系穩定生態系平衡生物多樣性2023/5/278生物歧異度下降原因自然因素森林大火,氣候變化,火山爆發,颱風,地震人為因素過度採集,棲息地破壞,引進外來種,人為污染人為污染SO2,NO,NO2,氯化物,工廠廢氣2023/5/279遺傳變異1.遺傳變異包括突變和遺傳再組合。2.無性生殖和有性生殖的過程均可發生突變。3.遺傳再組合通常發生於有性生殖過程中的減數分裂和配子結合。2023/5/2710影響生物歧異度的因素天災過度開發濫捕野生動物環境污染外來種2023/5/2711台灣生物歧異度與重要性熱帶亞熱帶生態環境變化大國有森林保護但人口增加,濫墾,污染保護人可資利用的生物資源與遺傳種糧食來源,醫藥,生物防治,廢棄物處理熱帶雨林是生物歧異度最大的地區生物生存權,生態系穩定平衡2023/5/27123-2群集的結構所有生物族群特定生物族群如生產者消費者分解者不同生物間互相依賴生物與環境互相影響優勢種主導生物分布有分層生物在時間有日季節年變化和消長2023/5/2713群集的特色1.物種結構和空間結構最能代表群集的特色。2.物種結構是指群集中生物的種類和數量。3.空間結構是各種生物在空間中的配置狀況。2023/5/2714物種結構生物種類多寡,個體數,分布型態物種結構是區別群集的主要特徵群集的主角是植物族群組成植物群集有優勢種亞優勢種伴生種罕見種優勢種:個體大數量多覆蓋面積大生物量高生活力旺盛如闊葉林優勢種亞優勢種是主要生產者2023/5/2715空間結構垂直結構:提高陽光利用率和提供動物更多棲所分層決定在於光線,氧氣,二氧化碳,溫度,溼度,壓力等熱帶亞熱帶闊葉林垂直分層複雜,溫帶落葉林分層明顯,寒帶針葉林分層簡單樹冠層喬木層灌木層草本層蘚苔層二氧化碳和溼度往下越高,光強度和溫度漸減2023/5/2716群集的物種結構與空間結構之比較2023/5/2717群集的物種結構與空間結構之比較物種結構優勢種:主導群集的族群亞優勢種:對群集的影響力僅次於優勢種伴生種:與優勢種共存,但對群集無顯著影響罕生種:群集中的罕見族群空間結構水平結構陸地水域陽光充足:多為陽地植物(五節芒)湖心:浮游藻類沉水植物浮水植物挺水植物岸邊溼度大:多為陰地植物(蕨類、蘚苔類)2023/5/2718動物分層覓食和棲息有關植物的層次越多動物的種類也越多2023/5/2719水域生物垂直分層陽光氧氣浮游藻類浮游動物生活上層水平結構湖心有許多浮游藻類岸邊有浮萍睡蓮2023/5/27203-3群集的消長(演替)1.定義某一地區的群集,隨著時間的改變而漸變成另一類群集的過程。2.消長的特色(1)是長時間、緩慢的、漸進的、連續性的變化過程。(2)會使生態系的組成、功能都發生改變:2023/5/2721初級消長1.定義:從沒有生物到產生顛峰群集(穩定、動能平衡的群集)的過程。2.例如:因地震而暴露出的岩石區→地衣→蘚苔植物→草本植物→灌木→喬木→森林(顛峰群集)。2023/5/2722次級消長1.定義:原有群集因某原因(火災、伐木、廢耕地、湖泊淤積…..)而破壞,重新產生消長而達到顛峰群集的過程稱為次級消長。2.植物群集消長的順序為:一年生草本→多年生草本→灌木→喬木。2023/5/2723初級消長與次級消長的比較:項目類型群集變化時間發生處最先出現的生產者最先出現的消費者初級消長無生物→極相漫長因地殼變動而裸露出的岩石區地衣小蝸牛昆蟲次級消長一年生草本→極相較快原有群集被破壞之處一年生草本植物小型草食性動物2023/5/2724消長的重要概念1.是由於群集改變環境所造成。2.有一定次序的群集改變過程,其結果常可預期。3.生物種類會隨著消長演進而有改變。4.生物種類和生物量會隨著消長演進而增加。5.消長的最終結果是形成顛峰群集。2023/5/2725消長的過程先驅群集---過度群集---巔峰群集初級消長的先驅群集-是地衣群集次級消長的先驅群集-是一年生草本植物先驅群集-物種少,組成不穩定,物種更替頻繁初級消長的過度群集包括蘚苔,草本,灌木,初期森林群集等次級消長的過度群集-是多年生草本植物2023/5/2726巔峰群集特徵物種結構穩定個體大壽命長生物潛能小生物量大歧異度大物種間交互作用複雜自然界存在的寒原,沙漠`草原`針葉林`落葉林熱帶雨林的生物相都是巔峰群集氣候土壤-----決定形成何種巔峰群集2023/5/2727影響日消長的因子陽光.溫度.溼度晝行性動物夜行性動物晨昏活動如沙漠一些動物2023/5/2728影響季消長的因子日照常短.光強度.溫度.溼度.例如:溫帶地區湖泊的藻類在春.秋季的群密度大2023/5/2729群集的消長群集消長概念顛峰群集日變化、季節變化、年變化生態平衡2023/5/2730群集消長概念群集隨時間推移轉變成為另一類群集的過程2023/5/2731湖泊因淤積而發生消長2023/5/2732初級消長次級消長消長分類2023/5/2733初級消長從沒有生物曾經生長的地區經緩慢、逐漸的改變而達成顛峰群集。2023/5/2734初級消長2023/5/2735次級消長若發生於原有群集的破壞而產生的消長。消長速度快，歷經階段較少。2023/5/2736廢耕地的次級消長情形2023/5/2737顛峰群集物種結構最穩定之組合維持長時間的動態平衡不再有族群取代現象2023/5/2738日變化、季節變化、年變化環境因子週期變化，使生物族群數量及活動產生週期性變動。亦稱日消長、季節消長、年消長。2023/5/2739可分為晝行性、夜行性的不同而不同。日變化2023/5/27403-4生態系定義:由生物群集和生物周遭的無機環境形成一個穩定、自給自足的體系。生態系的結構:{生物群集:生產者、消費者、分解者。{無機環境:環境中的各種理化因子和介質。(例如光線、溫度、溼度、土壤….)2023/5/2741生態系的功能生態系的能量:直接來自太陽輻射能,太陽輻射能生產者有機物中的化學能。

光合作用這些有機物的化學能:A.部分用於生產者本身維持生命、生長、發育。B.部分隨植物遺體被分解者分解而釋放出來。C.部分隨食物鏈而流轉,最後仍經分解者分解遺體、排泄物而釋放至環境中。2023/5/2742生態地位生態系中的各個物種都有其特定的棲所、扮演的角色和行使的功能,此仍生物在生態系中的生態地位。同為初級消費者,其中吃葉子的、吃種子的、採蜜的,生態地位也不同。每種生物都有其特定的生態地位,在生態系中行使特定的功能,無法被取代。2023/5/2743生態系的連續性就能量流轉和物質循環而言,自然界中的各生態系之間的關係是不能分割的,此即生態系的連續性。空間上的連續時間上的連續2023/5/2744生物和環境間的交互作用環境中的理化因子可影響的生物分部,動物的繁殖、遷徒、洄游、換毛、冬眠、體形、和植物的開花、結果、落葉等。溫度的影響水中溶氧量的影響鹽度的影響水和溫度的影響生物亦可以影響環境2023/5/2745生態平衡群集消長達顛峰階段，結構和功能維持長時間的動態平衡。2023/5/2746生態平衡的條件物質和能量的輸入、輸出要接近相等。生態系中有足夠的自我調節能力。2023/5/2747生態動態失衡之原因1.自然界的破壞2.人為的破壞:資源過度開發.或過度飼養或栽種2023/5/2748食物網愈複雜，生態平衡愈容易維持（自我調節能力愈大）。生態平衡的維持2023/5/2749生態系生態系的結構生態系的功能生態地位生態系的連續性生態與環境