全球变迁与人类的未来课件

大自然探索II繽紛的生命大自然探索II繽紛的生命蓋婭假說在太陽能量不斷的補注下，地球上的岩石、海洋、大氣及生物，彼此間藉由能量與物質的流轉，共同發展出自我組織與正反饋調控的機制，所形成的地球生態系統有如巨大的有機體，此一有機「活體」英國科學家JamesR.Lovelock

命名為「蓋婭(Gaia)」。假設由於生命本身的存在與調控，才使得地球表面的物理與化學環境(大氣層與海洋)

，變成適合生命存活的穩定狀態。把地球視為一個活體，當周圍環境不斷變遷之際，地球生物圈仍能保持動態穩定的狀態

(內環境穩定)。蓋婭假說在太陽能量不斷的補注下，地球上的岩石、海洋、大氣及生蓋婭學說

Gaiatheory蓋婭假說

Gaiahypothesis蓋婭學說

Gaiatheory蓋婭假說

Gaiahy內環境穩定

(homeostasis)—生物體層次的生理穩定v.s.維持流動

(homeorhesis)—演化與生態的穩定性內環境穩定(homeostasis)生態學基本法則生態法則一：物物相關

(everythingisconnectedtoeverythingelse)

個體與群體、互動與互依、環境影響因子與限制因子、生態系統恆定性與消長、生物多樣性生態法則二：物有所歸

(everythingmustgosomewhere)

能量流動與物質；物質不會從自然界消失，只是轉變形式；毒物經由營養層級累積放大生態學基本法則生態法則一：物物相關(everything生態學基本法則生態法則三：自然善知

(natureknowsbest)

演化過程中的生存者生態法則四：天下沒有白吃的午餐

(thereisnosuchthingasfreelunch)

此法則包含了前面三法則

地球生態體系是一關連的整體，在整體中沒有任何東西是可以無中生有或被流失；這整體不易加以全面改進，從中取得任何一物，必須另以他物代替。這種代價的支付無從逃避，只能延緩(timedelay)生態學基本法則生態法則三：自然善知(natureknow生物多樣性(Wilcox,1984)生物型態的多樣性，它們所扮演的生態角色，以及它們所包含的基因多樣性。生態系統的多樣性！生物多樣性生態系統的多樣性！大地金字塔

(landpyramid)

食物鍊/食物網(foodchain/foodweb)

能量流動暢通(energyflow)

大地非僅為土壤而已人為與自然演化的改變在程度上有所差異人為改變越不劇烈，在金字塔中成功調節的可能性愈大生物多樣性

(biodiversity)大地金字塔(landpyramid)生物多較高級系層次

趨向脈動式穩定狀態(pulsingsteadystate)

級系約束(hierarchicalconstraint)—大的生態系長期而言比其組成單元變動較少一個有等級系列之單元的排列級系(hierarchy)較高級系層次趨向脈動式穩定狀態(pulsingst新生性質/湧現特性

(emergentproperty)整體大於部分的總和H2(g)+½O2(g)H2O(l)藻類+腔腸動物珊瑚真菌+樹根菌根新生態學內環境穩定機制

(homeostaticmechanisms)—減少上下波動的制衡

[

維持流動

(homeorhesis)—演化與生態的穩定性]體溫調節機制[

地球生態系統動態穩定調控機制]新生性質/湧現特性(emergentproperty)涵攝性功能(transcendingfunctions)

能量轉換成長演化反饋控制涵攝性功能參考書目鈴木、麥康納(民89，何穎怡譯)。神聖的平衡：重尋人類的自然定位。台北：商業周刊。歐頓(民89，王瑞香譯)。生態學：科學與社會之間的橋樑。臺北：國立編譯館。威爾遜(民86，金恆鑣譯)。繽紛的生命：造訪基因庫的燦爛國度。台北：天下文化。參考書目鈴木、麥康納(民89，何穎怡譯)。神聖的平衡：重尋問題思索

本課程講授「大霹靂」、「蓋婭學説」、「繽紛的生命(生物多樣性)」之主要目的為何?問題思索本課程講授「大霹靂」、「蓋婭學説」、「繽紛的環境哲學/環境倫理解析式思考系統性思考天人交戰天人合一機械論有機論環境哲學/環境倫理解析式思考系統性思考天人交戰天人合一機械論何謂能量？何謂能量？能量學能量學影片觀賞能量(自然科學百科大全–能量篇)影片觀賞能量作工的能力。能量的產生不能無中生有，必須自某處取得。能量作工的能力。能量vs.能源能量能量定律熱力學定律(lawsofthermodynamics)能量定律熱力學研究物質狀態發生變化時，熱、功和其他形式能量之間轉換關係的科學。熱力學研究物質狀態發生變化時，熱、功和其他形式能量之間轉換關第零定律若A與B

處於熱平衡狀態且B與C

處於熱平衡狀態，則A與C

也處於熱平衡狀態。第零定律若A與B處於熱平衡狀態且B與C處於熱平衡狀態第一定律宇宙間的總能量恆為定值，不會有所增減，只會由一種形式轉化為另一種形式。ΔE=Q+W=Q-∫PdV第一定律宇宙間的總能量恆為定值，不會有所增減，只會由一種形式N2N2N2O2O2O2N2N2N2O2O2O2beforeafterN2:氮分子O2:氧分子N2N2N2O2O2O2N2O2beforeafterN2N2N2N2O2O2O2N2N2N2O2O2O2afterbeforeN2:氮分子O2:氧分子N2N2N2O2O2O2N2O2afterbeforeN2覆水難收覆水難收第二定律宇宙間總能量的流散具有方向性，總是由高品質能(高密度能量)流向低品質能(低密度能量)。每一次的轉化，都會有一些能量散逸為無法作工的形式。第二定律宇宙間總能量的流散具有方向性，總是由高品質能(高密第二定律這種散漫、紊亂的狀況稱之為熵(entropy)或「能趨疲」。簡單的說，熱力學第二定律就是「萬物趨向紊亂」，自然界的熵不斷增加！第二定律這種散漫、紊亂的狀況稱之為熵(entropy)第二定律第二定律意指每一自發的化學與物理變化皆使整個宇宙的熵(entropy)增加。ΔS宇宙=ΔS系統+ΔS周遭>0第二定律第二定律意指每第三定律在OK時(絕對溫度零時)，一完全結晶物

體之熵會等於零，Ｓ＝０第三定律在OK時(絕對溫度零時)，一完全結晶物熱力學認知檢定第一次接觸，簡直是一頭霧水。第一次接觸，已初步理解，但不曾聯想或不知道與「人與自然」課程有何關聯。曾接觸過，並進一步理解，但不曾聯想或不清楚與「人與自然」課程有何關聯。曾修習相關課程，觀念還算清楚，但還不能準確掌握與「人與自然」課程的關聯。熱力學認知檢定第一次接觸，簡直是一頭霧水。光合作用(A)陽光，100單位稀釋的能量被植物葉片吸收利用(轉化)(B)醣，2單位濃縮的能量形式(C)熱，98單位更為稀釋的能量第一定律: