115 年 國立臺北大學自然資源與環境管理研究所《生態學》

本大題主要在檢測考生對生態學基本觀念的理解與辨析能力，包含族群動態、物種形成、生態系功能、生物多樣性等核心概念。

1. 承載量(Carrying Capacity)並非固定不變：
   承載量是指在特定環境條件下，某一物種能夠持續生存的最大族群數量。然而，環境條件並非一成不變，會受到許多動態因素的影響，例如：資源的季節性變化（食物、水源、棲地）、疾病的爆發、氣候變遷、人類活動（棲地破壞、污染、引入競爭者或掠食者）等。這些因素都會導致承載量的波動。例如，在豐沛的雨季，植物生長旺盛，草食動物的承載量可能提高；反之，在乾旱時期，承載量則會下降。因此，承載量是一個動態的指標，而非固定值。
   【答案】承載量會因環境條件（資源、疾病、氣候、人為干擾等）的變動而改變，並非固定不變。

2. 成種作用(Speciation)的定義：
   成種作用是指一個物種演化成兩個或更多個新物種的過程。其關鍵在於「生殖隔離」(reproductive isolation)，即不同族群之間的基因交流被阻斷，導致它們的基因庫獨立演化，最終形成無法相互交配或產生可育後代的差異。成種作用通常發生在地理隔離(allopatric speciation)或非地理隔離(sympatric, parapatric, peripatric speciation)的情況下，但其核心是「形成新的物種」，而非「兩個不同物種交配」。兩個不同物種若能交配，通常會產生不孕的後代（如騾子）或無法存活的胚胎，這屬於雜交(hybridization)，而非成種作用。
   【答案】成種作用是指一個物種演化出新的物種，通常是透過生殖隔離達成，而非兩個不同物種交配。

3. 指標物種(Indicator Species)的風險：
   指標物種是指其存在、豐度或狀態能反映環境狀況的物種。牠們之所以對環境變化敏感，正是因為牠們的生態需求（如特定的棲地、食物、對污染物的耐受性）與環境條件緊密相關。當環境條件惡化時，這些物種的族群數量就可能下降或消失，進而預警環境問題。

本大題考查考生對生態學基礎名詞的定義及其生態學意義的掌握程度。

1. 溫室效應 (Greenhouse Gas Effect)
   定義： 溫室效應是指大氣中的某些氣體（如二氧化碳、甲烷、水蒸氣、氧化亞氮等，稱為溫室氣體）能夠吸收並重新輻射地球表面發出的紅外線輻射，從而阻止熱量散失到外太空，使地球表面溫度升高的現象。
   生態意義/重要性： 溫室效應是維持地球生命所需溫度範圍的關鍵自然現象。適度的溫室效應使得地球平均溫度約為 15°C，適合液態水的存在和生命的繁衍。然而，人類活動（如燃燒化石燃料、森林砍伐）導致大氣中溫室氣體濃度急劇升高，加劇了溫室效應，引發全球暖化，進而對生態系造成嚴重影響，包括海平面上升、極端氣候事件頻率增加、物種棲地改變與滅絕風險提高等。
   【答案】溫室效應是地球大氣中溫室氣體吸收並再輻射紅外線，使地球表面升溫的現象。它是維持地球適宜生命生存溫度的自然機制，但人為加劇的溫室效應是全球暖化的主因，對生態系造成嚴重威脅。

2. 食物網 (Food Web)
   定義： 食物網是生態系中不同物種之間相互取食關係的複雜網絡。它顯示了能量和營養物質在生態系中從生產者傳遞到各級消費者的路徑。食物網由一系列相互連接的食物鏈組成。
   生態意義/重要性： 食物網是理解生態系結構和功能的基礎。它揭示了物種之間的相互依賴性，以及能量如何在生態系中流動和轉化。一個複雜且穩定的食物網通常能更好地抵抗外界干擾，維持生態系的穩定性。當食物網中的某個物種數量發生劇烈變化時，可能會對其上、下營養級的其他物種產生連鎖效應，影響整個生態系的平衡。例如，移除一個關鍵的掠食者或獵物，可能導致生態系結構的崩潰。
   【答案】食物網是生態系中物種間取食關係的網絡，顯示能量和營養物質的傳遞路徑。它對維持生態系的穩定性、結構和功能至關重要，揭示了物種間的相互依賴性。

本大題主要考查考生對生物分布格局、生態系服務、以及不同生態學層級（族群、群落、生態系）的定義與相互關係的理解。

1. 生物分布格局

(1) 生物分布的三種主要方式：
在小尺度空間下，生物的分布格局主要可分為三種：
a. 均勻分布 (Uniform Distribution)： 指個體之間保持相對均勻的間隔，呈規則性排列。
b. 隨機分布 (Random Distribution)： 指個體的位置與其他個體無關，分布是隨機且不可預測的。
c. 群集分布 (Clumped Distribution)： 指個體傾向於聚集在某些區域，形成群集狀的分布。這是最常見的分布方式。

【答案】均勻分布、隨機分布、群集分布。

(2) 採用不同分布方式的原因：
a. 均勻分布： 通常發生在資源稀少且均勻分佈，或個體之間存在強烈競爭、相互排斥（如領地行為）的情況下。例如，沙漠植物為了減少水分競爭而保持距離，或某些鳥類為了爭奪繁殖地而劃分領地。
b. 隨機分布： 較少見，通常發生在環境資源均勻分佈，且個體之間不存在相互吸引或排斥力的情況下。例如，風力散播種子的植物，若種子落點隨機，且無其他影響因素，就可能呈現隨機分布。
c. 群集分布： 是最常見的分布方式，原因多樣，包括：
* 資源聚集： 生物傾向於聚集在食物、水源、棲地等資源豐富的區域。
* 社會行為： 許多動物會進行群居以提高覓食效率、共同防禦掠食者或進行繁殖（如形成繁殖群）。
* 繁殖方式： 某些生物的繁殖方式（如種子散播不遠、幼體固定在親代附近）會導致群集分布。
* 有利於幼體發展： 某些環境條件（如土壤肥沃度）僅在特定小區域內有利於幼苗生長。

【答案】均勻分布常見於資源稀少或個體間有強烈排斥（如領地行為）時；隨機分布發生於環境均勻且個體間無相互作用時；群集分布最常見，源於資源聚集、社會行為、繁殖方式或有利於幼體發展。

2. 生態系服務 (Ecosystem Services)

(1) 生態系服務的四種類型：
根據聯合國千年生態系統評估報告(Millennium Ecosystem Assessment, MA)，生態系服務可分為四種類型：
a. 供給服務 (Provisioning Services)： 指人類直接從生態系中獲取的產品，如食物（農作物、漁獲、畜牧）、淡水、木材、纖維、生物燃料、藥物及基因資源等。
b. 調節服務 (Regulating Services)： 指生態系對氣候、水流、侵蝕、疾病及災害等的調節作用，如氣候調節（碳封存）、洪水調節、病蟲害防治、水質淨化、授粉（某些被視為調節服務，某些視為支持服務）等。
c. 文化服務 (Cultural Services)： 指生態系對人類精神、休閒、美學及文化認同等方面的非物質貢獻，如娛樂、旅遊、精神寄託、文化遺產、教育與科研機會等。
d. 支持服務 (Supporting Services)： 指維持其他三類生態系服務所必需的基礎生態過程，如初級生產（植物製造有機物）、土壤形成、營養循環（碳循環、氮循環等）、水分循環及棲地提供等。

【答案】供給服務、調節服務、文化服務、支持服務。

(2) 指標物種提供的生態系服務：
指標物種主要提供調節服務和支持服務。
* 調節服務： 指標物種的族群量、健康狀況或分布變化，能反映環境的品質和健康程度。例如，對特定污染物敏感的魚類或兩棲類，其數量的減少能指示水體污染的嚴重性，這是一種對「環境品質」的調節。牠們的變化也間接反映了生態系調節污染、維持水質或空氣品質的能力。
* 支持服務： 指標物種本身作為生態系一部分，其存在和活動（如作為其他物種的食物、影響棲地結構）即構成了支持服務的一部分。例如，某些指示植物的存在，是維持土壤健康和提供棲地的基礎。
為什麼： 指標物種之所以能提供這些服務，是因為牠們對環境變化的敏感性。牠們的生態需求（如對溫度、濕度、食物、棲地結構、化學物質的耐受性）與環境條件緊密相關。

本題為申論題，旨在評估考生對外來物種入侵、生物多樣性、生態系影響及永續發展等議題的綜合分析與論述能力。考生需要結合時事，運用生態學知識，提出具體看法並進行論證。

農業部公告的看法：

農業部此次預告「指定禁止飼養輸入或輸出之動物」修正草案，禁止民眾飼養641種具劇毒或高攻擊性動物，此舉具有高度的正面意義，是保護台灣原生生態系、公共安全以及維護生物多樣性的重要舉措。

1. 預防入侵的必要性： 許多具劇毒或高攻擊性的外來物種，一旦逃逸或被棄養，極有可能成為強勢的入侵物種。牠們可能缺乏天敵，繁殖快速，對本地物種造成嚴重的競爭、掠食壓力，甚至傳播疾病，破壞生態平衡。例如題幹中提到的浣熊，已被歐盟列為入侵種，牠們的適應力強，食性廣泛，對農作物、原生動植物及生態環境均可能造成嚴重損害。禁止飼養這些高風險物種，是從源頭上預防生態災難發生的關鍵。
2. 公共安全考量： 劇毒或高攻擊性動物對飼主、鄰近居民乃至社會大眾都構成潛在的生命安全威脅。若發生逃逸事件，可能造成人員傷亡或恐慌。禁止飼養這類動物，能有效降低此類風險，保障民眾生命財產安全。
3. 動物福利與倫理： 許多劇毒或高攻擊性動物，其飼養環境要求極高，若非專業機構或人士，難以提供適當的照護，可能導致動物福利受損。禁止不當飼養，也符合對動物倫理的考量。
4. 執法與管理挑戰： 雖然公告具有重要意義，但後續的執法與管理將是挑戰。如何有效查緝非法飼養、如何妥善處理現有的飼養個體（收容、絕育、遣返或人道處理）、如何加強民眾的宣導教育，都是執行層面需要克服的難題。

飼養或養殖外來物種在台灣造成的環境與生態問題：

台灣因其地理位置、氣候條件以及頻繁的國際貿易，早已面臨嚴峻的外來物種入侵問題。飼養或養殖（包括寵物、觀賞魚、食用性外來種、甚至非法引進的物種）是外來物種入侵的重要途徑之一。

1. 生物多樣性喪失：
   • 競爭與掠食： 入侵的外來物種，如紅火蟻、福壽螺、吳郭魚、綠鬣蜥、埃及聖䴉等，牠們的適應力強、繁殖快，會與台灣的原生動植物競爭食物、棲地，或直接掠食原生種，導致原生種族群數量下降甚至滅絕。例如，綠鬣蜥的擴散已對部分地區的農作物和原生植物造成危害。