72 u5

單元 5 生物與環境的交互作用

單 元 五 生物與環境的交互作用

5-1

生態系的組成

P.212

5-2

生物間的交互作用

P.224

5-3

能量流轉與物質循環

P.233

5-4

認識生態系

P.246

211

單元 5 生物與環境的交互作用

5-1

生態系的組成

 生態學與生態系: 1.生態學： (1)生態學是一門探討生物與生物以及生物與環境之間交互作用的科學。 (2)生態學雖然是一門比較新的科學，不過由於人類對地球上自然資源的恣意利 用，自然環境保育已成為今日人類必須面對的重要議題。 2.生態系：

生態系 組成 可大可小 動態系統 能量來源 自我調節

生態地位

限制

交互作用

(1)生態系是由____因子和______因子所構成，二者之間結合成交互 作用非常密切的體系。 (2)非生物因子包含:地形、氣候、陽光、土壤、溼度、氧氣、水等。 因環境因素的不同，致使生存於各地區的生物種類有所不同。 (3)生物因子包含:_______、_________、_________。 生態系可大可小，是自然形成、或人工營造。 生態系是一個_____流轉和_____循環的動態系統。 (1)有機物質在不同營養階層的生物體間以及環境之間流轉。 (2)水、氧氣、二氧化碳、其他無機物質，在生態系中的循環。 促成能量流轉和物質循環的原動力是_____。 食物網愈複雜 愈容易維持動態平衡。 每種生物各自擁有有其獨特的生態地位 _____由他種生物取代。 (1)草食性動物：昆蟲吃樹葉、麻雀吃植物果實、蝴蝶採花蜜…… 它們的生態地位都各不相同。 (2)不同森林分層中的不同種鳥類：分別在不同高度棲息、活動、覓 食 不同種鳥類都各有其獨特的生態地位。 無機環境條件和生物條件的雙重限制。 某些生物通常只能生存在某些特殊的地區 形成特殊的生態系。 (1)生活在同一個生態系內的各種生物彼此相互影響，生物與環境之 間的交互作用非常密切 影響生物的分佈、生活型態、生物的演化。 (2)植物的分佈受到緯度、地形、高度、陽光、土壤等因素的限制。 (3)動物依賴植物提供食物和棲所 動物分佈因有關的植物分佈而不 同。

212

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 個體和族群: 1.個體與族群的意義： 1.個體是獨立的生命單位。 例如：牧場裡的一頭牛、花園裡的一隻蜜蜂、森林裡的一株 蝴蝶蘭、生物課裡的莫斯利老師。 個體 2.任何生物個體都_____單獨生活。 3.個體是組成_____的基本單位。 1. _____的生物個體通常生活在同樣或類似的環境中，而形成 或大或小的群體，稱為『族群』。 2.族群是指在某一特定_____內，生活在某一_____的一群同種 生物個體。 3.族群有大有小： (1)紅樹林的林地上的招潮蟹族群非常龐大。 (2)中央山脈裡的臺灣黑熊族群非常小，甚至瀕臨絕種。 族群 4.當談論特定族群時，必含有『時間』和『空間』二項因素： (1)近三十年來（時間因素）臺灣中央山脈內（空間因素）的 帝雉族群可能已經瀕臨絕種。 (2)大霸尖山山麓（空間因素）的玉山杜鵑族群，自雪霸國家 公園成立以來（時間因素）已顯著增加。 (3)今年（時間因素）在莫斯利生物班內（空間因素）的用功 讀書的學生族群比往年多。

2.個體和族群的比較： 比較 個體 族群 1單一的生命體 1由許多的___種個體組成 2生命世界的基本單位 2探討演化及生態的基本單位 特徵 3組成族群的基本單位 3組成群集的基本單位 壽命

對環境 適應力

有限（個體的壽命短暫）無限（族群可以長久存在） 適應力較好。因族群中的個體有 不同的適應能力；環境改變時， 適應力強者仍可存活，可提高物 種的延續力。

有限

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3.個體組成族群之利弊： (1)保護作用：蜂群可保持蜂巢溫暖；森林可抗強風雨雪。 益處 (2)利於生殖：族群內配對的機會增加。 (3)利於分工：螞蟻、蜜蜂，行社會化分工生活。 害處 種內競爭：同種生物競爭食物、空間、配偶。

4.棲地： (1)生物與環境之間有極為密切的相互依存關係。生物必須在環境中找尋適當的地 方棲息、躲避敵害、覓食、繁衍子代。 (2)生物族群生長和居住的地方稱為『棲地』 。例如：臺灣水韭主要生長在陽明山 國家公園的夢幻湖，因此夢幻湖就是臺灣水韭的棲地。

下列何者為一個族群？ 甲：一個蟻窩的螞蟻

乙：珊瑚礁上的石蓴

丁：庭院裡的黃花酢醬草 戊：手上的細菌。 (A)甲乙丙 (B)甲乙丁 (C)乙丙丁 (D)乙丁戊

214

丙：池塘裡的浮游藻類

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 族群的成長: 1.生殖潛能： (1)一個族群在理想的環境下（例如：充足的食物、豐富的棲地、適宜的生活環 境等） ，增加其個體數的_____速率，稱為該族群的生殖潛能。 (2)生殖潛能的大小因生物種類的不同而異。例如：細菌的生殖潛能非常大，而 相對的，人類的生殖潛能就比較小。 (3)在實際情況下，生物族群通常並不會以最大的生殖潛能來增加其個體數，因 為族群的成長受限於食物、空間、競爭、疾病、天敵、及環境因素的影響， 而很難達到理想的情況。 2.環境負荷量： (1)指在特定時空下，某一個環境可供養的特定族群的_____個體數。 (2)對大部分動物族群而言，環境負荷量與_____和_____的豐富程度有關。 (3)對大部分植物族群而言，環境負荷量與_____和_____的供應量有關。

實際族群成長曲線圖

理論族群成長曲線圖

3.影響族群大小的因素： 成長的族群 （出生＋遷入）＞（死亡＋遷出） 成長的族群、個體數增加 穩定的族群 （出生＋遷入）＝（死亡＋遷出） 穩定的族群、個體數不變 衰退的族群 （出生＋遷入）＜（死亡＋遷出） 衰退的族群、個體數減少

215

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 族群個體數的計算： 1.估計族群的個體數，是了解族群特質的第一步。 2.族群的個體數受限於族群分布與數目等因素，並不容易由直接計數法獲得。 3.科學家必須採用估算的方式，以得知族群中的概略個體數目。 4.方法有：直接計數法、樣區法與捉放法。 a.直接計數法適用於面積範圍較___，生物移動不能過___，生物不能太過 擁擠的樣區內的生物。 b.樣區法適用於面積範圍較___，以平均散布形態的植物族群較為合適，調 查的數據也較準確。 由小樣區平均值去推估生物族群總數目會愈接近實際的數目，才能避 免估算誤差太大。

c.捉放法適用於具有較___移動性的動物族群個體數目的調查。 作記號生物的數目與再取樣生物的數目愈多，代表性愈夠，誤差就會 愈小，所以推估生物族群總數目會愈接近實際的數目。 例子:要知道倉庫內有多少隻蟑螂。抓其中的 100 隻做記號後放回 去，隔一陣子後我再抓 200 隻出來，結果有 20 隻有記號，那 原本倉庫內的蟑螂是幾隻呢？ 全全全取取 取取取取取取取取取 = 族族取族取 取取取取取

 群集： 1.生活在某一棲所內的所有生物族群，合稱為『群集』。 2.每一個群集都是由特定的一些生物族群所組成，都包含生產者、消費者、分解者。 不同的群集所包含的生物種類以及生物多樣性各不相同。 3.在不同的地區會有不同的生物群集；不同地區的生物群集，其所組成的生物族群 也大不相同。 4.群集中的所有物種彼此之間，以及與環境之間，都有非常複雜而密切的交互作用， 藉以維持群集中所有生物的平衡穩定。 組成層次：個體族群群集生態系生物圈 216

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(

)1. 某一山區的山羌在 1998 年至 1999 年間的族群個體變化如下：出生 15 隻，死亡 7 隻，同 時期又有 2 對山羌遷入，沒有遷出。下列有關此山羌族群的推論，何者最適當？ (A) 此山區的山羌正在減少 (B) 此山區的山羌族群達至平衡 (C) 此山區的山羌有增加的趨勢

【90 基測一】

(D) 此山區的環境惡化不適合山羌生存 (

)2. 國家公園解說員在導覽時，說： 「前方水塘內有珍稀的水生植物－水韭的族群。」下列何 者為族群的意義？ (Ａ)生長於同一時期、同一棲地的同種生物集合 (Ｂ)生長於同一時期、同一棲地的所有生物集合 (Ｃ)生長於同一時期、不同棲地的同種生物集合

【92 基測一】

(Ｄ)生長於不同時期、同一棲地的所有生物集合 (

)3. 小偉在校園裡的小動物園內觀察到 3 棵菊花、7 隻青蛙、19 隻螞蟻，下列敘述何者正確？ (A)小偉觀察到螞蟻正在搬運枯萎的菊花葉子，因此螞蟻是扮演分解者的角色 (B)因為螞 蟻的個體比青蛙小，所以螞蟻的族群比青蛙小 (C)菊花、青蛙、螞蟻可組成一個生態系 (D)小偉至少觀察到 3 個族群

(

【95.基測一】

)4. 台南七股的曾文溪河口是河流和海洋的交會處，河川中的有機物質會在此處堆積，吸引 許多節肢動物及鳥類在此聚集，黑面琵鷺及許多其他候鳥也在此渡冬。依據上述，下列 敘述何者最適當？ (A)每年到此渡冬的所有候鳥可稱為一個族群 (B)在此棲息的所有 生物族群可組成一個群集(群落) (C)在此棲息的黑面琵鷺和節肢動物可組成一個生態系 (D)在此生態系中，節肢動物為生產者，鳥類為消費者

(

【95.基測二】

)5. 草原上有三隻長頸鹿、五隻羚羊及四隻大象在池塘邊喝水、吃草；二隻獅子埋伏在不遠 處的草叢中伺機而動。根據上述，下列何者正確？ (A)羚羊屬於初級消費者 (B)此草原上共有四個群集 (C)獅子和羚羊為競爭的關係 (D)長頸鹿、羚羊、大象及獅子可組成一個生態系

217

【97.基測二】

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(

)6.表為某校生態系列演講的日期及主題。小雅對生物群集(群落)的議題有興趣，若她只能參加 兩場演講，則應優先選擇哪兩日期？ (A)8 日、15 日 (B)8 日、22 日 (C)15 日、29 日 (D)22 日、29 日

(

【103.會考】 日期

演講主題

8日

七股地區黑面琵鷺的覓食行為

15 日

墾丁國家公園海岸無脊椎動物的分布

22 日

雪霸國家公園櫻花鉤吻鮭的繁衍

29 日

關渡地區紅樹林生態系中的生物組成

)7 當某一生態系達到平衡時，下列相關敘述何者最合理？ (A)物質不再有循環利用的現象 (B)引進外來種繁衍會改變原來的平衡 (C)群集(群落)中的每一族群出生數目等於死亡數目 (D)消費者所得的總能量和生產者所含的總能量相同.

ANS: 1.CADBA 6.CB

218

【105.會考】

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_____1.海洋中的藻類是一個族群。 _____2.夢幻湖中除了臺灣水韭外，還有七星山穀精草等野草五種、藻類三種、蛙類三種 共有十二 個族群。 _____3. (甲)生物圈 (乙)生物個體 (丙)生態系 (丁)群集 (戊)族群，範圍由小至大: 乙丁甲丙戊。 _____4.森林中的闊葉樹可視為群集。 _____5.一個大型的族群，其個體可能包含許多種。 _____6.族群由生活在同一時間和空間的同一物種組成。 _____7. 1940 年在七家灣溪的櫻花鉤吻鮭與 1990 年七家灣溪的櫻花鉤吻鮭應屬同一族群。 _____8.當某一族群的數量過多時，彼此間會互相競爭。主要原因為超過環境所能提供的最大負荷量。 _____9.生物族群的出生率小於死亡率，則該族群有被淘汰的危機。 _____10.一水族箱內有小蝦、小魚、水藻、小石塊及小燈，它們之間的關係構成了生物圈。 ANS: 1. X O X O X 6. O X O O X

一、選擇： 1.（ ）下列何者屬於族群？ (A)基隆河河口所有種類的螃蟹 (B)墾丁地區的所有樹木 (C)植物 園裡所有的植物 (D)淡水河河口紅樹林中的所有水筆仔。 2.（ ）青青農場裡一牛群目前的數目變化情形為：死亡＋遷出＞出生＋遷入，則此牛群目前的數量變 化情形應為何？ (A)不變 (B)增加 (C)減少。 3.（ ）莫斯利在週末參加生態考察，看見擎天崗上長著茂密的草原、矮樹叢，還有許多放牧的牛 ，牛糞上長出真菌。試問有關生態的敘述，下列哪一項說法是正確的？ (A)這是一個生物 群集 (B)這是一個生物族群 (C)這是一個生物群落 (D)這是一個生態系。 4.（ ）莫斯利利用捉放法估算瓶中的黑豆數，他用不同顆數的黃豆作為標記，充分混合在黑豆中 ，得到數據如附表。下列何者不能使估算更趨準確？（瓶中黑豆數實際值＝170顆）

5.（

(A)取樣的次數增加 (B)取樣的總豆數增加 (C)將豆子均勻混合 (D)瓶中的黑豆數增加 ）下列有關族群的敘述，何者錯誤？ (A)當遷出加死亡的數量等於遷入加出生的數量時，族 群的個體數達到環境的最大負荷量 (B)當遷出和死亡的數量大於遷入加出生的數量時，族 群的個體數會減少 (C)當遷出和死亡的數量小於遷入加出生的數量時，族群的個體數會增 加 (D)當出生的數量和死亡的數量相等時，代表此族群個體數沒有改變。

219

單元 5 生物與環境的交互作用

6.（

）小瑛趁寒假參加鳥會所舉辦的營隊，這天走著走著停了下來，小隊輔說：「前方的木麻黃 林中有小白鷺的族群生活其中。」試問族群的定義為何？ (A)生長於同一時期、同一棲地 的同種生物集合 (B)生長於同一時期、同一棲地的所有生物集合 (C)生長於同一時期、 不同棲地的同種生物集合 (D)生長於不同時期、同一棲地的所有生物集合。

7.（

）在「黑面琵鷺棲地監控」的研究報告中，記載了當地生物種類的消長，土壤有機物及礦物 含量上的變化等數據，試問這是屬於哪種層面的研究？ (A)族群 (B)群集 (C)生態系 (D)生物相。 ）當族群變小時，可能有哪些現象同時發生？甲.出生率提高；乙.死亡率提高；丙.遷入率提 高；丁.遷出率提高。 (A)甲乙 (B)甲丙 (C)丙丁 (D)乙丁。 ）利用捉放法估計爺爺家魚池中的金魚數量，他先捉出50隻金魚作記號再放回池中，一段時間後 再隨意捉出一群金魚，計算數目為35隻，其中有7隻是有記號的，試估計魚池中的金魚數量約 有多少隻？ (A)500 (B)350 (C)250 (D)175。 ）下列各層次中，其組成由簡單至複雜的排列順序為何？甲.生物圈；乙.生態系；丙.生物個體 ；丁.群落；戊.族群。 (A)丙丁戊甲乙 (B)丙丁戊乙甲 (C)丙戊丁乙甲 (D)丙戊丁甲乙。 ）下列有關族群的敘述何者不正確？ (A)同一族群的生物必定是同種 (B)同一族群的生物 是生活在同一環境中 (C)想要了解族群，估計族群的大小及分布範圍的變動等都相當重要 (D)1940年在七家灣溪的櫻花鉤吻鮭與1990年七家灣溪的櫻花鉤吻鮭應屬同一族群。 ）決定族群大小的四個因素為：甲.出生；乙.死亡；丙.遷入；丁.遷出。試問下列何種情況 下族群數量能維持平衡？ (A)甲＋乙＝丙＋丁 (B)甲＋丙＝乙＋丁 (C)甲＋丁＝乙＋ 丙 (D)甲＝乙＋丙＋丁。 ）環境中族群的出現或增加、消失或減少，此種情形稱為什麼？ (A)演化 (B)消長 (C) 大滅絕 (D)遺傳。 ）有關族群的敘述，下列何者錯誤？ (A)遷出＋死亡＝遷入＋出生時，族群大小不變 (B) 遷出＋死亡＞遷入＋出生時，族群變小 (C)遷出＋死亡＜遷入＋出生時，族群變大 (D) 出生＝死亡時，族群大小不變。 ）下列何種方法最能夠提高生態系的穩定性？ (A)增加生產者的數量 (B)減少高階消費者 的數量 (C)減少初級消費者的數量 (D)增加食物網中的物種數量。 ）在校園的蓮花池中，觀察到30隻大肚魚、20隻田螺、10隻水黽、4隻腹斑蛙與10隻長臂蝦 ，請問共記錄了多少種生物族群？ (A)74種 (B)4種 (C)5種 (D)6種。 ）以紅豆代替生物，模擬在野外進行捉放法估算族群個體的數目，結果如附表，請算出塑 膠盒中的紅豆總數約有多少顆？ (A)300 (B)340 (C)350 (D)360。

8.（ 9.（

10.（ 11.（

12.（

13.（ 14.（

15.（ 16.（ 17.（

18.（

）附圖為某農地的豬隻族群數量隨時間改變的情形，下列何者正確 ？ (A)A階段豬隻族群的死亡率與遷出率之和增加 (B)B階段豬隻族群的出生率和遷入率都 增加 (C)C階段豬隻族群沒有個體出生也沒有個體死亡 (D)D階段豬隻族群達到環境的最大 負荷量。

220

單元 5 生物與環境的交互作用

19.（

）如果生態系是一個拼圖，每種生物代表一塊小拼圖，你認為下列何者正確？ (A)生態系 中的拼圖數量越少越好，如此每種生物的重要性便提升 (B)生態系中的某一塊小拼圖可被 他種生物的小拼圖任意取代 (C)拼圖數越多、越小越好，如此即使不小心遺失了一塊拼圖 ，整體的完整性也較不易被破壞 (D)拼圖的數目多寡與生物在生態系中的重要性無關。

20.（

）附圖為某地區綿羊族群在十年內的族群分布狀態，下列相關敘述 何者錯誤？ (A)線段表示綿羊的個數為：出生＋遷入＞死亡＋遷出 (B)線 段表示該地區的綿羊總量漸漸變少 (C)線段表示綿羊數量 已達該地區的最大負荷量 (D)線段表示該時期內，此地區無綿 羊出生或遷入，亦無綿羊死亡或遷出。 ）近年來臺灣地區的禽流感盛行，若某養雞場中養了24000隻雞，平 均分配於200個飼養區，隨機選三區檢視，發現病雞分別為9、7 、11隻，估計全部的病雞共有多少隻？ (A)1800 (B)1200 (C)120 (D)27 隻。 ）池塘中的「蝌蚪」和體型嬌小的「大肚魚」都會吃藻類，但也都會被大魚吃掉，則關於 蝌蚪和大肚魚在池塘中所扮演的角色和功能，下列敘述何者正確？ (A)蝌蚪可取代大肚魚 (B)大肚魚可取代蝌蚪 (C)蝌蚪和大肚魚都是獨特的生物，無法被取代 (D)大魚的幼魚可 取代大肚魚。 ） 生活於森林東區的鹿群因火災遷移至西區。若西區鹿 的數目變化如圖，下列敘述何者正確？ (A) 西區在甲時期因負荷量增加，所以鹿的族群增 大 (B) 乙時期西區鹿的出生率必大於死亡率 (C) 西區 在丙時期環境不利於鹿群的因素最大 (D) 丁時期西區 的生物出生數加上遷入數與死亡數加上遷出數相同。 ）如圖為某生物族群大小的變化。請問在乙到丙的時期， 可能有哪些現象發生？(甲)出生率提高(乙)死亡率提高 (丙)遷出率提高(丁)遷入率提高。 (A) 甲乙 (B) 乙丙 (C) 丙丁 (D) 甲丁 ）如圖中，何者最能代表某生物族群的平衡狀態？ (Ａ) (Ｂ) (Ｃ) (Ｄ)

21.（

22.（

23.（

24.（

25.（

ANS: 1.DCDDD 6.ACDCC

11.DBBDD 16.CCDCD 21.ACDBD

二、題組： 1.有一堆不知道數目的白色圍棋，莫斯利任意選出50顆，作好記號後再混合入原來的白色圍棋中。 接著莫斯利從這堆圍棋中任意抓了90顆，發現其中有6顆具有記號，請回答下列問題： （ ）(1)這堆圍棋共約有多少顆？ (A)750顆 (B)250顆 (C)850顆 (D)550顆。 （ ）(2)莫斯利實際計算這堆圍棋的數目後，發現共有850顆。請問會產生誤差的主因最可能為 何？ (A)圍棋品質不一 (B)圍棋記號脫落 (C)圍棋未均勻混合 (D)圍棋重量不均。 ANS: AC

221

單元 5 生物與環境的交互作用

2.調查阿里山某區的生物，發現除了有樺樹之外，還有野草四種、蕨類五種、昆蟲三種，若此區已無他 種生物，試回答下列問題： ( )(1)試問此地區共有幾個族群？ (A)11 (B)12 (C)13 (D)14。 ( )(2)試問此地區共有幾個群落？ (A)1 (B)4 (C)8 (D)13。 ANS: CA 3.在臺灣南部某2公畝的甘蔗田中，分區用捕鼠籠誘捕野鼠，共捕獲52隻，標記後釋放回去，幾天後 用同法捕獲48隻野鼠，其中的12隻有標記。試回答下列問題： ( )(1)此種調查方式稱為什麼？ (A)直接計數法 (B)樣區採樣法 (C)捉放法 (D)布線調查法 ( )(2)根據資料估算，此甘蔗田野鼠的族群總數為幾隻？ (A)65 (B)52 (C)104 (D)208。 ( )(3)三年後，再測得的野鼠族群總數為74隻，下列關於此野鼠族群的推論，何者最適當？ (A) 此野鼠族群呈現動態平衡 (B)此野鼠族群有增加的趨勢 (C)此野鼠族群正經歷短暫的震 盪 (D)此區的環境變得較不適合野鼠生存。 ANS: CDD 4.莫斯利、小明和小美趁週末到臺南七股賞鳥，七股位於曾文溪出海口，屬於河口生態系，其生產 者有富盛名的紅樹林植物，包含了海茄苳、五梨跤、欖李三種樹。三人在那兒度過了一段美好的 午後時光，看見小白鷺在黑面琵鷺旁撿便宜，捕食全不費工夫；紅腳的高蹺鴴、綠腿的青足鷸在 同一片泥地裡覓食，還有小環頸鴴到處跑來跑去；泥灘上有清白招潮蟹、北方招潮蟹賣力跟他們 招手，還有裝石頭的和尚蟹、彈塗魚、槍蝦都頗為新鮮有趣。試回答下列問題： ( )(1)試問莫斯利三人此次七股行，看到的群集與族群統計何者正確？ (A)5個群集，13個族群 (B)1個群集，5個族群 (C)1個群集，13個族群 (D)4個群集，7個族群。

( )(2)根據臺南鳥會的調查紀錄顯示，數十年來，小白鷺族群的個體數目大致穩定，下列敘述何 者正確？ (A)小白鷺族群的出生＋遷入的數量約等於死亡＋遷出的數量 (B)小白鷺族群 的出生率大於死亡率 (C)此環境對小白鷺的生存沒有阻力 (D)噴灑農藥於此地區，則對 小白鷺不會有影響。 ( )(3)如果有一天小白鷺滅絕了，試問上述提及的生物，會受到影響的有幾種？ (A)12 (B)9 (C)5 (D)1。 ANS: CAA 5.莫斯利利用捉放法估算塑膠盒中的花豆數，她以不同顆 數黃豆作為標記，並充分混合在花豆中進行捉放，得 到數據如附表。活動結束後，莫斯利計算塑膠盒中實 際的花豆數，共有80顆。試回答下列問題： ( )(1)依據上表，下列花豆總數的估算，何者最不正 確？ (A)甲＝60 (B)乙＝120 (C)丙＝150 (D)丁＝36。 ( )(2)由第三次及第四次捉放所得的估算結果判斷， 下列推論何者正確？ (A)捉放的次數增加，估算的準確度也會增加 (B)捉出的總豆數增 加，估算的準確度也會增加 (C)放入盒中的黃豆數增加，估算的準確度也會增加 (D)盒 中的花豆數增加，估算的準確度也會增加。 ( )(3)由第三及第五次捉放所得的估算結果判斷，下列推論何者正確？ (A)捉放的次數增加，估 算的準確度也會增加 (B)捉出的總豆數增加，估算的準確度也會增加 (C)放入盒中的黃 豆數增加，估算的準確度也會增加 (D)盒中的花豆數增加，估算的準確度也會增加。 ( )(4)進行捉放法時，下列何者無法使估算值更準確？ (A)將豆子混合更均勻 (B)捉出的總豆 數增加 (C)捉放的次數增加 (D)塑膠盒中的花豆數增加。 ANS: DBCD 222

單元 5 生物與環境的交互作用

6.小美想估計校園內的某一塊草地上，到底有多少株車前草，於是和莫斯利一起合作，兩人先測 出草地的總面積約為30平方公尺，然後在三個不同位置上，以塑膠繩分別圍出一個大小為0.36 平方公尺的正方形區塊，並計算出三個正方形區塊中車前草的數目分別為3株、2株、4株。試 回答下列問題： ( )(1)根據實驗數據，莫斯利和小美估算出校園內這塊草地上的車前草數量約為多少株？ (A)250株 (B)270株 (C)300株 (D)360株。 ( )(2)莫斯利和小美估算草地上車前草數量的方法，最不適合用來估計下列何種族群的數量 ？ (A)養殖魚池中虱目魚的數量 (B)大草原上移動緩慢的野牛群 (C)某山區森林中二 葉松的數量 (D)以上皆適合。 ANS: AA

223

單元 5 生物與環境的交互作用

5-2

生物間的交互作用

 生物間的交互作用: 1.競爭： (1)同種或異種生物競爭食物、水分、陽光、 棲息場所、交配機會 以維持生命及 繁衍後代，失敗者會死亡或失去繁殖機 會。 (2)生物對資源的需求與生活型態愈相似 時，彼此間的競爭也就愈激烈。 為食物而競爭： 甲：耳草履蟲 1大赤鼯鼠、白面鼯鼠→爭食嫩葉。 乙：尾草履蟲混合培養 2斑龜、淡水螺→吃食同一種水草。 3雜草、農作物→競爭水分和土壤中的無機鹽。 為棲所而競爭： 八哥、灰椋鳥→都能利用其他動物所鑿出的樹洞築巢。

2.掠食： (1)某種生物以其他生物為食的現象，稱為掠食。 (2)掠食關係為生物間最常見的互動關係。 例如：蛇捕食蛙、蛙捕食蚊蟲。 (3)以捕殺___的動物為食的消費者，稱為掠食者。

3.寄生: (1)一種生物居住在另一種生物的體內或體表，以獲取生存所需的物質，使一方 受益而另一方受害，此種關係稱為寄生。 (2)例子: 蛔蟲、絛蟲：寄生於人體的小腸內。 菟絲子、水晶蘭：為寄生性植物，不行光合作用，吸取其他植物之營養。 寄生蜂：以尾部的長產卵管刺入蝴蝶的卵或幼蟲體內。 黴菌：植物體上常有許多黴菌寄生。 224

單元 5 生物與環境的交互作用

4.共生： 兩種生物長期生活在一起的關係，稱為共生。 兩種生物長期生活在一 鮣魚（印首魚）頭頂上有橢圓形的吸 起，一方受利，另一方無 盤，可吸附在鯊魚、鯨、海龜等動物 利亦無害、無顯著利害關 的腹面而隨之游動。 1省力:不必消耗體力就能到處游動。 片利共生 係。 2營養:可撿食鯊魚吃剩的食物。 山蘇、蘭花：附在大樹上以獲得較多 的陽光。 兩種生物長期生活在一 地衣是由____和藻類共生。 起，彼此互有利益的關 菌根是____與植物根部共生所形成。 互利共生 係，稱為互利共生。 根瘤是____與豆科植物共生所形成。 生活於白蟻腸道的鞭毛蟲。 寄居蟹與海葵。 螞蟻和蚜蟲。

225

單元 5 生物與環境的交互作用

生物間的互動關係可以整理成下表: A

B

互動關係

＋

－

寄生、掠食

＋

＋

互利共生

＋

○

片利共生

有利＋

－

－

競爭

不利－

○

○

互容

沒影響○

226

單元 5 生物與環境的交互作用

(

)1. 中國大陸曾為了提高水稻產量而大量撲殺麻雀，數年之後，反而使得蝗蟲大量繁殖，吃 光水稻。下列何者最可能為蝗蟲大量繁殖的主要原因？ (A)蝗蟲的天敵減少 (B)蝗蟲 少了麻雀的競爭 (C)環境中出現外來種的競爭 (D)麻雀死了可供蝗蟲做為食物 【95.基測一】

(

)2. 白匏子樹的葉柄基部可以分泌甜液吸引螞蟻，螞蟻為了吸食甜液便會努力守護白匏子 樹，不讓其他昆蟲傷害它。下列何者為此二種生物的交互作用關係？ (A)共生 (B)寄生 (C)補食 (D)競爭

(

)3. 如圖所示，若甲生物單獨培養時，其數量變化曲線以實線 表示；若加入乙生物，甲生物數量變化以虛線表示，則甲、 乙兩生物間的互動關係，最不可能為下列何者？ (A)共生 (B)競爭 (C)寄生 (D)補食 【96.基測二】

(

)4. 小俊在野外觀察到生物乙附著在生物甲上，如附圖所示。 經研究後發現，生物乙會直接吸取生物甲的有機養分且對生物 甲的生長有害。這兩種生物的交互關係最可能為下列何者？ 【100.基測二】 (A) 捕食 (B)競爭 (C)寄生 (D)合作

(

)5. 圖表示某生態環境中的食物網，下列哪一選項中的 兩種生物，彼此間的交互作用既有捕食又有競爭？ 【102.基測】 (A)蝦和海豹 (B)蝦和企鵝 (C)鯨魚和海鳥 (D)烏賊和海鳥

227

【96.基測一】

單元 5 生物與環境的交互作用

(

)6.表為生活在南極的動物及其食物來源，根據此表判斷，下列有關這些動物之間交互關係的敘 述，何者最合理？

【106.會考】

(A)虎鯨和藍鯨為捕食關係 (B)虎鯨和藍鯨為競爭關係 (C)帝王企鵝和阿德列企鵝為捕食關係 (D)帝王企鵝和阿德列企鵝為競爭關係 請閱讀下列敘述後，回答第 7~8 題

【107.會考】

偏側蛇蟲草菌可感染特定種類的螞蟻，被感染的螞蟻會 逐漸死去，而蟻屍的外殼將會保護偏側蛇蟲草菌的生長。在 螞蟻死後，此菌將會繼續在螞蟻體內生長，並從蟻屍的某些 部位長出菌絲，如圖所示，待成熟後即釋放孢子，繼續感染 附近的螞蟻。

(

)7.根據本文，推測下列何者最可能為偏側蛇蟲草菌與螞蟻間的關係？ (A)寄生

(

(B)合作

(C)競爭空間

(D)競爭食物

)8.根據本文，推測偏側蛇蟲草菌與下列何者的親緣關係最接近？ (A)蕨類

(B)藍綠菌

(C)酵母菌

(D)節肢動物

ANS: 1.AAACD 6.AAC

228

單元 5 生物與環境的交互作用

_____1.跳蚤和彌猴的關係是互利共生。 _____2.環境是靜態的，不會影響生物的分布。 _____3.翠鳥以青蛙為食物，是掠食的關係。 _____4.同一草地上的牛羊，是競爭的關係。 _____5.對一方有利，對另ㄧ方沒有影響是片利共生。 ANS: 1. X X O O O

一、選擇： 1. （ ）一些有機菜園常利用瓢蟲或螳螂等肉食性昆蟲，來捕食危害農作物的昆蟲，這種防治害蟲 的方法稱為什麼？ (A)化學防治 (B)物理防治 (C)生物防治 (D)有機防治。 2. （ ）生物的交互關係中，下列何者不會使任何一方生物受到危害？ (A)捕食 (B)寄生 (C) 競爭 (D)共生。 3. （ ）蚜蟲會分泌蜜液給螞蟻食用，而螞蟻會幫助蚜蟲抵禦瓢蟲的攻擊。試問螞蟻和瓢蟲的關係 為何？ (A)共生 (B)競爭 (C)寄生 (D)捕食。 4. （ ）附圖為某地區的食物網，下列關於此食物網中生物交互關係的敘述 ，何者正確？ (A)青蛙和朱雀－競爭 (B)老鷹和青蛙－共生 (C)老鷹和蛇－寄生 (D)蛾和松鼠－競爭。 5. （ ）關於寄生蜂和蛾的交互關係，下列何者正確？ (A)兩者為競爭的 關係 (B)蛾會將卵產在寄生蜂的幼蟲體內 (C)寄生蜂的幼蟲以 蛾的幼蟲組織為食 (D)在交互關係中，蛾是獲得利益的一方，而寄生蜂是受害的一方。 6. （ ）生物和生物之間的交互關係如附表所示，已知森林中，崖薑蕨常著生於其他樹木高處，則 其兩者之間的交互關係應屬於附表中的何者？ (A)W (B)X (C)Y (D)Z。 關係 W 關係 X 關係 Y 關係 Z

7. （ 8. （ 9. （

10. （ 11. （

生物甲 有利 有利 沒有差別 有害

生物乙 有害 有利 有利 有害

）海葵附著在寄居蟹殼上，藉寄居蟹的運動而能快速移動身體，寄居蟹則藉海葵作為掩護而 獲得保護，因此兩者關係屬於什麼？ (A)寄生 (B)互利共生 (C)競爭 (D)捕食。 ）同一族群個體間所競爭的資源，不包括下列何者？ (A)天敵 (B)交配對象 (C)食物 (D) 空間。 ）下列哪一圖形可以說明生存於同一區域的螞蟻與蚜蟲間之交互關係？

(A) (B) (C) (D) ）下列何者不屬於生物間的交互關係？ (A)競爭 (B)互利共生 (C)寄生 (D)腐敗。 ）兩種生物生活在一起，若只對一方有利，而另一方無害，則此兩種生物間的關係為何？ (A) 片利共生 (B)互利共生 (C)寄生 (D)競爭。 229

單元 5 生物與環境的交互作用

12. （ 13. （ 14. （ 15. （

16. （

17. （

18. （

19. （ 20. （

21. （ 22. （

）鳥巢蕨附生於其他樹木的高處以獲得較佳的環境，但對樹木本身無害，此種共生關係稱為 何？ (A)寄生 (B)互利共生 (C)片利共生 (D)競爭。 ）寄生蜂將卵產在蛾的幼蟲體內，卵孵化後，寄生蜂幼蟲會居住在蛾的幼蟲體內，以其組織 為食，則兩者間的交互關係為何？ (A)競爭 (B)互利共生 (C)寄生 (D)捕食。 ）綠繡眼與白頭翁的食物來源種類很相近，若生活在同一地區時，彼此間產生了何種交互關 係？ (A)競爭 (B)互利共生 (C)寄生 (D)捕食。 ）臺灣中海拔森林中可見到大赤鼯鼠和白面鼯鼠兩種飛鼠共存，兩者的食性和活動時間類似 ，則其彼此間的交互關係應為何？ (A)合作關係 (B)寄生關係 (C)互利共生關係 (D) 競爭關係。 ）田菁為豆科植物，關於其根瘤內的細菌，下列敘述何者正確？ (A)這些細菌與田菁之間 為競爭關係 (B)這些細菌與田菁間為互利共生關係 (C)這些細菌屬於原生生物界 (D) 這些細菌有助於田菁吸收碳元素。 ）蟯蟲是一種寄生於人類消化道的寄生蟲，關於兩者間交互關係的敘述，下列何者正確？ (A)蟯蟲扮演寄主的角色 (B)對雙方都有利 (C)蟯蟲能夠增加人體養分吸收的效率 (D) 人體會因為被蟯蟲寄生而危害健康。 ）附圖為兩種生物互動時的數量變動情形，請由圖判斷生物a及生物b可能為下列何組生物？

(A)a－大腸桿菌、b－人類 (B)a－蚜蟲、b－螞蟻 (C)a－昆蟲幼蟲、b－鳥 (D)a－綠繡 眼、b－白頭翁。 ）下列哪對生物組合對應的關係是正確的？ (A)蜻蜓和蝴蝶－競爭 (B)小丑魚和海葵－寄 生 (C)獼猴和跳蚤－共生 (D)螳螂和黃雀－捕食。 ）將X、Y兩種動物養在水族缸中連續觀察一個月，並記錄其數量的變化，試根據附圖判斷X 、Y間的互動關係可能為下列何者？

(A)互利共生 (B)競爭 (C)掠食 (D)寄生。 ）某人工生態園區內各相關食物鏈如下，試問此生態園區中哪兩者之間不是競爭關係？ (A) 昆蟲類和雀類 (B)蛙類和雀類 (C)蜥蜴和蛙類 (D)蛇類和雀類。 ）附圖的食物網中，蝗蟲與松鼠間的關係與下列何者相似？ (A)兔與山貓 (B)橡樹與兔 (C)苜蓿與山貓 (D)狐與梟。

230

單元 5 生物與環境的交互作用

23. （

24. （ 25. （ 26. （

27. （

）關於生物間交互關係的敘述，下列何者正確？ (A)松鼠身上的跳蚤屬於寄生 (B)草原上 的牛與羊屬於互利共生 (C)同種生物之間屬於互利共生 (D)榕樹的陰影下不利於其他 植物生長，屬於片利共生。 ）下列哪一個選項屬於競爭關係？ (A)獅子與羚羊 (B)蛔蟲與人類 (C)螞蟻與蚜蟲 (D) 綠繡眼與白頭翁。 ）生物間存在著各種不同的交互關係，下列何種生物之間的交互關係對雙方都有利？ (A) 寄生蜂和蝴蝶幼蟲 (B)綠繡眼和白頭翁 (C)鳥巢蕨和所附生的樹木 (D)蚜蟲和螞蟻。 ）鮣魚吸附在鯨的身上，藉此節省游動的力氣並躲避敵人，但對鯨卻無利也無害，則此兩種 動物間的交互關係和下列何者相同？ (A)小丑魚和海葵 (B)鳥巢蕨和所附生的樹木 (C)菟絲子和攀附的植物 (D)同一族群的公糜鹿。 ）附圖為兩種生物互動時的數量變動情形，請由圖判斷下列敘述何者正確？

(A)生物a與生物b可能會競爭食物 (B)生物a可能是生物b的食物來源 (C)生物a與生物b 可能為互利共生 (D)生物a可能寄生於生物b的身上。 ANS: 1.CDBDC 6.CBADD 11.ACCAD 16.BDCDB 21.DDADD 26.BB 二、題組： 1. 若以附表中的符號表示兩種生物間的互動關係，請根據附 表回答下列各題：（表中＋表示有利，－表示有害，△表 示無利也無害） （ ）(1)森林中的喬木與攀附於其上的崖薑蕨，其互動 關係可能為下列何者？ (A)關係 (B)關係 (C)關係 (D)關係。 （ ）(2)關於表中生物間互動關係的配對，下列選項何 者正確？ (A)掠食－ (B)競爭－ (C)寄生－ (D)片利共生－。 （ ）(3)榕樹下方少有植物生長，是因為榕樹與其下方的植物發生表中何種互動作用，導致榕 樹下方的植物因不易生長而減少？ (A)關係 (B)關係 (C)關係 (D)關係 ANS: 1.DDC 2. 附圖中的食物網是由很多條食物鏈所組成，組成的生物有 ：獅子、蛇、老鷹、黃鼠狼、老鼠、雉雞、松鼠、兔子、 草等，試回答下列問題： ( )(1)老鷹與黃鼠狼兩動物的關係，應是下列何者？ (A)合作 (B)共生 (C)競爭 (D)互不相關。 ( )(2)此食物網中，若獵殺所有肉食性動物，對草有何影 響？ (A)先大量增加再大量減少 (B)大量增加 (C)大量減少 (D)沒有影響。 ANS: 1.CC

231

單元 5 生物與環境的交互作用

3. 甲.山羊；乙.水牛；丙.草；丁.老虎；戊.牛背鷺；己.牛蝨。生物之間除了捕食與被捕食的關係， 還存在許多種的交互作用，試根據上述生物之間的關係回答下列問題： ( )(1)屬於共生關係的為哪些？ (A)甲乙 (B)乙戊 (C)乙己 (D)乙丁。 ( )(2)屬於競爭關係的為哪些？ (A)甲乙 (B)乙戊 (C)乙己 (D)乙丁。 ( )(3)屬於寄生關係的為哪些？ (A)甲乙 (B)乙戊 (C)乙己 (D)丙丁。 ( )(4)屬於掠食與被掠食關係的為哪些？ (A)甲乙 (B)丙戊 (C)甲丁 (D)乙己。 ANS: 1.BACC 4. 附表為甲、乙、丙、丁四個族群間的交互關係，「○」表示有利；「×」表示有害；「－」表示 無影響，試回答下列問題： 甲 甲

乙

丙

丁

○

○

─

×

─

乙

─

丙

○

○

丁

─

─

─ ─

( )(1)下列哪兩者間的交互關係為寄生？ (A)甲乙 (B)乙丁 (C)乙丙 (D)甲丙。 ( )(2)下列哪兩者間的交互關係為互利共生？ (A)甲乙 (B)乙丁 (C)乙丙 (D)甲丙。 ANS: 1.CD 5.有甲、乙、丙三種生物，其間的交互關係以○（表示有利）、×（表示有害）、－（表示沒有影響 ）標示，如附表，試回答下列問題： 甲 甲 乙 丙

－ o

乙 o

丙 o x

x

(1)甲和乙之間的交互關係為 (3)甲和丙之間的交互關係為

(2)乙和丙之間的交互關係為

ANS: (1) 片利共生 6.兩生物間的各類交互關係如附表所示，試回答下列問題： 生物 甲 乙 關係一 有利 沒有差別 關係二 有害 有害 關係三 有利 有利 關係四 有害 有利 （ （ （

(2) 競爭

(3) 互利共生

）(1)「寄生蜂在一隻蛾的幼蟲體表上產卵」，兩者間的交互關係屬於表中的哪個類別？ (A)關係一 (B)關係二 (C)關係三 (D)關係四。 ）(2)「鳥巢蕨附生於喬木上」，它們之間的交互關係屬於表中的哪個類別？ (A)關係一 (B)關係二 (C)關係三 (D)關係四。 ）(3)「公糜鹿在求偶季節大打出手以爭取配偶」，試問公糜鹿間的交互關係屬於哪一個類 別？ (A)關係一 (B)關係二 (C)關係三 (D)關係四。 ANS: 1.DAB 232

單元 5 生物與環境的交互作用

5-3

能量流轉與物質循環

 生態系的生物因子: 1.生產者：能自行製造養分。藻類和綠色植物。 2.消費者。攝食其他生物作為能量來源。 3.分解者：以分解屍體或動物排泄物為養分來源。 營養方式 生態功能 例 子 備 註 將能量帶入生命 藍綠菌、藻類 能量來源必為 生產者 ______ 世界。 和綠色植物 參與能量與物質的 各種動物、 清除者亦為一種 消費者 傳遞。 寄生物 消費者。 將能量與物質釋放 真菌、細菌、 釋放的能量____ 分解者 回環境。 原生菌類 再轉給生產者。 清除者是吃殘骸(死屍)；分解者是能把有機物變成無機物。 無論草食性或肉食性動物，都直接或間接依賴綠色植物而生 活，由植物體獲得生活所需的能源和物質，所以動物被稱為 『消費者』： (1)初級消費者 _____性、以植物為食的動物 （例如：梅花鹿、山羊、斑馬、羚羊） (2)次級消費者 _____性 消費者 （例如：獅子、老鼠、蛙、帝雉） (3)三級消費者 _____性 （例如：貓頭鷹、豹、大冠鷲、帝雉、蛇） (4)雜食性動物 雜食性動物的捕食範圍大，在食物網中兼具 初級和次級、甚至三級以上消費者的地位 （例如：人類、獼猴、山豬、臺灣黑熊） 專吃動物屍體或植物碎屑的消費者： 清除者 (1)吃動物屍體：土狼、禿鷹、蛆。 (2)吃植物碎屑：蚯蚓、馬陸、招潮蟹。 (1)真菌和腐生細菌等微生物分佈於地球上各個角落，能分解 動物的遺體和排泄物，以及植物的枯枝落葉，將有機物質分 解為簡單的無機物質，以獲得能量。 分解者 (2)分解者對於生態系中的_____循環非常重要。 (3)無生命世界 生命世界 233

單元 5 生物與環境的交互作用

4.食性關係： 生態系中各物種之間的食性關係，可以用『食物鏈』來表示： (1)食物鏈代表不同物種之間的掠食與被掠食的關係。 (2)食物鏈的起始端通常是生產者，依次為初級消費者、次級消費者、三級消費 者、四級消費者。 (3)食物鏈中的箭頭表示_____的流轉方向，因為食物中含有動物生活所需的 能源和物質；所以，生態系中生物的交互作用也就是能量的流轉和物質的 循環。

234

單元 5 生物與環境的交互作用

 能量的流轉: 1.十分之一定律: (1)在能量由一營養階層流轉至高一級的營養階層的過程中，大約有 90%能量會 損失掉，大部分是以___能的方式散失。 (2)只有 10%的能量可傳遞至高一級的營養階層。 (3)營養階層愈高，所含的總能量就愈____。 (4)人口過多而糧食不足的國家：大多直接以綠色植物為食，縮短食物鏈，提高 能量在生命世界中的利用效率。 (5)一個生態系中消費者階層很少超過__級是因為 能量在轉移過程中逐漸減少，不足以供養第四級 消費者。 2.能量塔: (1)能量隨著食物鏈在營養階層逐層遞減的現象有 如金字塔。 (2)越低營養階層保有越___能量，越高營養階層保 有越___能量。

 物質的循環: 1.一般生物所需的能量都直接或間接仰賴太陽，但生物合成體質所需的物質則完全 來自_____環境。 2.構成生物體的元素均來自於自然環境，這些元素在生物死後又再回歸自然環境， 因此元素在生命世界與自然環境之間不斷循環。 3.元素循環之所以能夠維持，主要是依賴_____者的分解作用。若沒有分解者的分 解作用，則構成生物體的元素將不易重返自然環境。所以分解者和生產者是元素 在生命世界和自然環境之間循環的橋樑。

235