生態

學習目標

• 分辨指數（J 型）與邏輯（S 型）成長，由年齡結構預測族群走向。
• 說出互利、片利、寄生、競爭、捕食的特徵，並用生態區位解釋共存。
• 區分初級與次級演替，知道先驅種與關鍵種。
• 用能量金字塔與碳、氮循環分析食物網的變化。
• 依溫度與雨量辨認生態系，說出臺灣各生態系的代表生物。

先測一下

1. 族群數量接近環境負荷量時，成長率變大還是變小？
2. 生產者的能量有多少會傳到初級消費者？
3. 火山爆發後的岩石上開始出現生物，是哪一種演替？

看詳解

1. 變小（S 型曲線上端趨於平緩）。
2. 大約 10%。
3. 初級演替（沒有土壤）。

核心概念

族群生態

• 族群大小 = 出生 + 遷入 − 死亡 − 遷出。
• 指數成長（J 型）：資源無限；邏輯成長（S 型）：受環境負荷量 $K$ 限制，在 $\frac K2$ 時成長最快。
• 年齡結構：金字塔型（增加）、鐘型（穩定）、壺型（減少）。人口、幼年人口多的年齡結構會影響未來數十年。
• 替代生育率：每位女性約生 2.1 個可維持族群大小（考慮子代死亡）。

看詳解

乙、丙。曲線已變平，不是指數成長。這是 109 學測自然 多選 55（答對率 28%），常見錯誤是把「人數在增加」當成「成長率在增加」。

看詳解

壺；減少。

群集與物種交互作用

• 生態區位：物種在生態系中的角色（吃什麼、住哪、何時活動）。區位分化可降低競爭而共存；環境變動會產生新區位。
• 演替：初級（裸岩，先驅種為地衣）、次級（有土壤，如棄耕地、火災後）。關鍵種：數量不一定多，但移除後群集大幅改變。

生態系能量流與物質循環

• 能量單向流動、逐級遞減（約 10%）；物質循環利用。
• 生產者（光合）→ 消費者 → 分解者（把有機物變回無機物）。
• 碳循環：光合作用固定 $\mathrm{CO_2}$；呼吸、分解、燃燒釋放 $\mathrm{CO_2}$。
• 食物網中，物質可以「倒流」：鯨魚的排泄物提供鐵，支撐矽藻→磷蝦→鯨魚；移除頂層消費者可能使整個系統崩解。

看詳解

鐵減少 → 矽藻減少 → 磷蝦減少；整個生態系可能崩解。「少了捕食者，磷蝦就變多」是陷阱。這是 114 學測自然 多選 42（答對率 50%）。

生態系類型與生物圈

• 陸域生態系主要由溫度與雨量決定：熱帶雨林（高溫多雨）、草原、沙漠（少雨）、針葉林（寒冷）、凍原（極寒）。
• 臺灣：低海拔闊葉林 → 紅檜、扁柏的針闊葉混合林 → 高海拔冷杉林 → 高山草原（臺灣山椒魚、酒紅朱雀）；海岸有紅樹林、棋盤腳。
• 水域：淡水、河口、海洋；水色偏綠表示浮游植物多、生產力高。

重點整理

解題策略

1. 曲線題：區分「數量」與「成長率」（斜率）。
2. 食物網題：寫出「誰吃誰」與「誰提供什麼物質」，再推理連鎖反應。
3. 生態系題：先用溫度與雨量定類型。

混合練習

1. 蛔蟲與人是什麼關係？
2. 生產者固定 10000 kJ，次級消費者約得幾 kJ？
3. 棄耕的稻田逐漸變成草地、灌木，是哪種演替？
4. 兩種鳥吃同一種蟲，但一種在樹冠、一種在樹幹覓食，有什麼好處？

看詳解

1. 寄生。
2. 約 100 kJ。
3. 次級演替。
4. 生態區位分化，降低競爭而共存。

常見錯誤

小試身手

1. 114 學測自然 多選 42：食物網與物質（答對率 50%）
2. 109 指考生物 多選 32：臺灣生態系（答對率 47%）
3. 113 分科生物 多選 17：生態區位（答對率 42%）
4. 109 學測自然 多選 55：人口成長（答對率 28%）
5. 挑戰題：109 指考生物 單選 8：豐富度與均勻度（答對率 25%）

複習計畫