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單元 6 人類對環境的衝擊

單 元 六 人類對環境的衝擊

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人類與環境

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生物多樣性

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生物的保育

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人類與環境

人口問題: 二百萬年前 1.大腦革命

2.農業革命

3.工業革命 與醫學進步

人類和其他動物相同,扮演消費者角色在自然界的天擇支配下 求生存。 一百萬年 人類成為適應力最強的族群。 前開始 種植農作物、飼養家畜: (1)食物來源穩定。 一萬年前 (2)人口集中,土地及水資源的需求大增。 開始 (3)人類開始依自身需求來控制生態系、改變大自然。 (4)砍伐原始森林增加可利用的土地。 (5)建立引水系統提供農田及城市可利用的水資源。 由於醫療、公共衛生與疫苗的進步: (1)使人類因疾病而死亡的人數大幅降低。 二百年前 (2)死亡率逐漸下降、出生率顯著上升。 開始 (3)人口大幅增加。 (4)森林遭到大面積砍伐、水資源被快速取用、製造各 種廢棄物和污染人類改變氣候、威脅生態系。

人 口 數

年以前

人類人口成長的三個階段

1.人類對自然環境的威脅,主要原因是來自____問題。 2.在空間及資源有限的地球上,糧食增產並不能無限制地供養所有人口。 3.人類在面對人口問題時,不但要減緩人口成長成長率,更需要設法減低人口向 都市集中的趨勢,才能降低人類對環境的壓力。

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污染問題: 1.空氣污染 (1)臭氧層破壞: 生活或工業用的噴霧劑、冷媒、冷凍劑等,含有_____(CFC), 當其逸出至大氣中,會破壞大氣層中的_____。 a.使_____層的臭氧濃度降低(形成臭氧層破洞) b.不能有效阻擋陽光中的_____,而過量的紫外線會危害植物的生長、並造 成生態系內生物遺傳物質的不穩定(引起生物 DNA 突變) 、皮膚老化、 皮膚癌。 (2)溫室效應加劇: a.燃燒煤、石油、天然氣大氣中 CO2 濃度大幅升高全球氣溫異常升高 冰川消退、海平面上升。 b.地球平均氣溫若上升 4℃→海平面將上升 60cm。 (3)酸雨: a.正常的雨水的酸鹼值(pH 值)約在 5.6 至 6.0 之間。人類大量使用化 石燃料所排出______及______,造成雨水的 pH 值降至___以下,形成 酸雨。 b.酸雨的危害: 德國高海拔的針葉林在 25 年內枯死了 50%。 湖水的酸度提高到令魚類無法生存。 農作物、土壤、暴露於戶外的雕塑品與古蹟等,皆受到酸雨的傷害。 c.臺灣平均發生酸雨的機率高達 52%。 2.水污染 (1)工業廢水: a.工業廢水含有重金屬及有毒物質 排入河中造成水中生物大量死亡。 排入海中造成近海生物及近海養殖生物的嚴重污染。 例子: 鉛胎兒中樞神經發育不良、成人生育力下降 汞水俁病 銅綠牡蠣 砷烏腳病 (2)家庭廢水、農牧業廢水: a.具有大量的含______的有機化合物。 b.使河流、湖泊中的___類大量滋生,形成『優養化』現象。 c.厚重的藻類將水中環境與空氣隔絕使氧不易溶於水中。 d.水中微生物和藻類行呼吸作用大量消耗水中的氧氣。 e.部分藻類會釋放有毒物質使水中的魚類和其他生物無法生存。 257


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生物放大作用(生物累積作用): 1.指有害的物質一旦進入生物體內,就不容易排出,只進不出,一步一步的疊加, 最終在生物鏈最高階層的生物體內的含量達到最高濃度。 2.在一條食物鏈:水草小魚大魚魚鷹。一旦河流被 DDT 污染,水草體能就 會有微量的 DDT,然後魚吃掉水草,這些 DDT 一旦進入魚體內,就再也無法 代謝出去,在魚體內堆積,所以魚體內的 DDT 含量比水草高很多。以此類推, 最終受害最嚴重的就是魚鷹,造成魚鷹的卵殼變薄而孵化率降低。 DDT 是第一種人工合成的殺蟲劑。

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一、單選題: ( )1. 在一人口密集、空氣汙染嚴重的都市,可能產生下列何種狀況? (A)多地震 (B)高氣溫 (C)多雨量 (D)多能源 ( )2. 空氣汙染是現今政府相當頭痛的問題,請問哪一種空氣汙染物過多會造成臭氧層變薄?

( (

(A)汽機車排放過多的廢氣 (B)生物行呼吸作用排出的氣體 (C)使用冷氣機、電冰箱排放 的廢氣 (D)工廠排放的廢氣 )3. 臺灣地區許多都市焚化爐的興建,主要目的是要解決什麼問題? (A)水質汙染 (B)空氣 汙染 (C)垃圾汙染 (D)噪音汙染 )4. 兩千年來,世界上人口的成長情形,可以用下面哪個簡圖來表示?

(A) ( ( (

(

(B)

(C)

(D)

)5. 附圖為某生態系的食物網,若當地受到鉛汙染,則下列 4 種生物,何 者體內的鉛濃度可能最高? (A)甲 (B)丁 (C)戊 (D)庚 )6. 下列對環境有重大影響的課題中,哪一項不是因空氣中含有汙染物所 引起的? (A)臭氧層破洞 (B)酸雨 (C)溫室效應 (D)長期乾旱 )7. 生態學上的生物放大作用,所指為何? (A)生物累積了許多變異後, 促成新種的形成 (B)生態系中某些無法被生物分解的毒物,在食物鏈中層層累積的過程 (C)生態系中若無分解者,將造成生物遺體的累積 (D)大氣中累積了許多的二氧化碳,造 成了溫室效應 )8. 附圖為中港溪紅樹林生態系內生物的食性關係圖,則下列 敘述何者正確? (A)細菌是最高級消費者 (B)鷺鷥既是 二級消費者,又是三級消費者 (C)若此環境受到重金屬汙

(

染,則水筆仔體內累積的重金屬最多 (D)招潮蟹的外骨骼 具有保護作用,一生均不需蛻皮 )9. 下列哪些物質不會在生物體中造成累積,可經由代謝作用而排除?(甲)澱粉;(乙)戴

(

奧辛;(丙)多氯聯苯;(丁)蛋白質;(戊)重金屬。 (A)甲乙丙 (B)甲丁 (C)乙丙戊 (D)乙丙丁 )10. 若甲→初級消費者;乙→二級消費者;丙→三級消費者;丁→生產者:依生物體內 DDT 含量多寡,下列排列順序何者正確? >乙>甲>丁 (D)丁>甲=乙=丙

(A)甲=乙=丙=丁

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(B)甲>乙>丙>丁

(C)丙


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(

)11. 下列關於空氣汙染的敘述,何者正確? (A)二氧化硫會造成酸雨,危害環境生態 (B) 二氧化碳增加使全球溫度下降,將導致冰河時期提早來臨 (C)保護地球的臭氧層受陽光 照射而破壞,形成臭氧層破洞 (D)桃園的「鎘米事件」便是空氣汙染所造成

(

)12. 關於附圖的敘述,下列何者較合理? (A)甲代表噪音,乙代表人 口 (B)甲代表酵素,乙代表產物 (C)甲代表人口,乙代表資源 (D)甲代表財富,乙代表人口 )13. 報載乳製品遭戴奧辛汙染的事件,引起民眾恐慌,已知露天燃燒

(

廢電纜會產生含戴奧辛的氣體,且戴奧辛可溶於脂質中,下列敘 述何者正確? (A)戴奧辛只會累積在草食性動物體內 (B)露天燃燒廢電纜產生的戴奧 辛,對當地造成危害,對其他地區則無影響 (C)戴奧辛的汙染只存於乳製品中 (D)戴 奧辛會隨食物鏈轉移累積至高層的消費者體內 (

)14. 有一條食物鏈如附圖所示,若該生態系遭戴奧辛汙染。請問:何種生物體 內所累積的戴奧辛含量最高? (A)浮游藻類 (B)甲殼類 (C)墨魚 (D) 海豚

ANS: 1.BCCBB 6.DBBBC 11.ACDD 二、非選題: 1. 某沼澤區水域中 DDT 的殘餘量 0.0007 ppm,而那裡的 4 種族群中,各族群生物體內所含 DDT 的濃度如附表,請寫出其食物鏈 。 生物種類 濃度(ppm) A 0.750~0.900 B 5.540~7.760 C 0.005~0.030 D 1.200~2.600 註 1:A、B、C、D 皆非分解者 註 2:DDT 是一種無法被生物分解的合成殺蟲劑

2.

ANS:C→A→D→B

美國佛羅里達大學的吉列博士從 1986 年開始研究佛羅里達州阿波卡湖的鱷魚,發現超過 85% 的幼鱷在卵中便死亡,或是出生後不久就死亡,即使順利長大,也發生嚴重的雌化現象,雄性 鱷魚的陰莖變小而無法交配,雌性鱷魚則不易生育下一代。吉列博士指出,造成這現象的原因 主要是受到環境荷爾蒙(如含 DDT 成分的農藥)的影響。環境荷爾蒙是指存在環境中的某些 化合物,當它進入生物體內時,會產生類似激素的作用,干擾生物正常的生理機能。這些化合 物影響層面超出想像,絕不是單一物種或單一湖泊受到汙染而已,而是跨物種且跨國界的汙 染,臺灣當然不可能置身事外。 (1)有關環境荷爾蒙的敘述,何者正確? (A)皆由生物體內的細胞分泌 (B)會影響到生物激素 的作用 (C)只會干擾生殖器官的發育 (D)在水域環境中才能夠發現 (2)浮游植物→浮游動物→魚→鱷魚→人,以上為湖泊中的一條食物鏈,如果此湖泊遭受 DDT 汙染,則在食物鏈中的哪一階層的生物體內所累積的 DDT 濃度會最高? (A)浮游植物 (B)浮游動物 (C)鱷魚 (D)人 260


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(3)下列哪一個原因是造成佛羅里達州鱷魚族群變小的主要原因? (A)鱷魚的天敵數量增加 (B)鱷魚的食物來源減少 (C)人類開發破壞了湖泊環境 (D)湖泊遭受汙染 3.

ANS: 1.BDD 在一穩定的地區調查甲、乙、丙、丁 4 種族群所含的總能量以及某種農藥殘留量的平均濃度, 其結果如附表。試回答下列問題:

族群 結果 甲 乙 丙 丁 項目 總能量(千卡) 4.3 × 109 8.4 × 107 1.2 × 108 2.2 × 10 6 某農藥濃度 0.03 1.91 0.23 5.17 (ppm) (1)能量在這 4 種族群間流動的順序為何?

(A)甲→乙→丙→丁

(B)丁→乙→丙→甲

(C)甲→丙→乙→丁 (D)丁→丙→乙→甲 (2)這 4 種生物何者較可能是生產者? (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (3)關於上述這種農藥的敘述,何者正確? (A)對甲的影響較易出現明顯的症狀 (B)對丁的影 響較易出現明顯的症狀 (C)屬於水溶性的物質 (D)性質易被生物體分解代謝 ANS: 1.CAB 4.

根據下列所提供的資料,試回答下列問題: 在環境中,存在一些化合物,當它進入生物體時,會產生像激素一樣的作用,而干擾生物正常 的生理機能,例如:有些土壤含有多氯聯苯、DDT(一種殺蟲劑),空氣含有戴奧辛,以及水 中的 TBT(三丁基錫)等,這些化合物稱為環境荷爾蒙。最近我國的海洋學家發現 TBT 會使 多種雌性貝類產生雄性生殖器。 TBT 常被添加於船舶油漆中,以防止貝類或藻類附著於船身;且由於它能殺菌,也常添加於工 業用水中,甚至添加在衣物以防止汗臭。TBT 會微量溶於水中,而散布至其他地區。一旦 TBT 進入生物體內,將經由食物鏈轉移並累積。例如:蚵螺喜食牡蠣,而牡蠣會濾食水中的浮游生 物,因此發現,在某些牡蠣及蚵螺體內含有相當高量的 TBT。TBT 的汙染若持續下去,可能會 加強雄化現象,使雌蚵螺變性成為雄蚵螺,以致於雌雄性別失去平衡,進而造成族群銳減甚至 消失。 目前我們還不知道 TBT 對人體的影響為何,但世界糧食組織及世界衛生組織發出警告;TBT 對人類可能造成傷害。某些國家已禁止使用 TBT,我國也已公告 TBT 為毒性物質。廠商必須 申報才能製造、輸入及販賣。 (1) 下列有關環境荷爾蒙的敘述,何者正確? (A)皆由生物體內的細胞分泌 (B)會影響到生物 激素的作用 (C)只會干擾生殖器官的發育 (D)在水域環境中才能夠發現 (2)根據上文推斷,在同一受 TBT 汙染的水域中,下列何者含 TBT 的濃度最高? (A)海水中 (B)牡蠣族群 (C)蚵螺族群 (D)浮游生物 (3)在某河流沿岸有一製造 TBT 工廠,因為意外事故導致 TBT 外洩 並流入該河河口附近,海流沿著海岸由南北流,如附圖。圖中 甲、乙、丙、丁 4 處,何地的雌蚵螺產生雄性生殖器的 機會最大? (A)甲地 (B)乙地 (C)丙地 (D)丁地 261


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(4)針對「減少 TBT 對環境的汙染」這個觀點而言,下列何項措施最有效? (A)公告 TBT 為毒 性物質,要申報才能製造 (B)禁止使用 TBT,並研發無毒性的代用品 (C)研究 TBT 對生物 及人體的危害程度 (D)對輸入及販賣 TBT 者加徵課稅 ANS: 1.BCBB

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生物多樣性

生物多樣性: 1.定義: 在自然界中,居住著各式各樣的生物,由於不同的生物在生態系中擔任 不同的角色,因此生物多樣性對於維持生態系的平衡極為重要。 2.生物多樣性的層次: 層次 意義 1.同種生物的不同個體間,具有不同的基因組合,稱為 遺傳多樣性。 遺傳多樣性 2.導致同一種生物的不同個體之間,會有不同的性狀特徵。 1.生活於同一個地區中的各種生物組合,稱為物種多樣性。 2.生活在珊瑚礁海域中的生物種類,遠比生活在沙漠中的 物種多樣性 生物種類多,因此珊瑚礁海域的物種多樣性就大於沙漠 地區的物種多樣性。 1.地球上具有各種不同的生態環境;例如:草原、森林和 溼地等,可提供各種棲地供生物棲息,稱為生態系多樣 性。 生態系多樣性 2.生態系多樣性可以維繫物種與遺傳的多樣性,因此生態 系多樣性的保護極為重要的地位。

生物多樣性的危機: 危機 棲地的減 少與破壞

原因 火災、氣候變遷、 人類開發。

外來生物 的引入

人類有意或無意 帯入。

過度補獵

人類的經濟活動與 對自然資源缺乏有 效管理。

影響 使物種減少,甚至 改變原來的生態 系。 影響生物間的交互 作用,使生態系失 去平衡。 使生物瀕臨絕種和 導致生物多樣性減 少的主要原因。

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例子 高雄港的擴建與開 發,使原有的紅樹 林生態系消失。 福壽螺、牛蛙。

以野生動植物作藥 材或食材。


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一、單選題: ( )1. 希臘籍貨輪阿瑪斯號於民國九十年擱淺在屏東 鵝鸞鼻外海,使得龍坑海岸岩礁上布滿油 汙,這對當地海洋生態系造成的影響,下列推論何者正確?(甲)可能導致生物突變,產 生新品種,可增加生物多樣性;(乙)因透入的光線減少,故生產者數量將會減少;(丙)

(

原油具有毒性,將水面覆蓋,造成海洋生物窒息死亡;(丁)生態系將受到破壞,且永遠 無法再達到平衡。 (A)甲乙 (B)乙丙 (C)丙丁 (D)甲丁 )2. 關於砍伐山坡林木對生態環境所造成的影響,下列敘述何者錯誤? (A)生物群集(群落) 的複雜性增加 (B)固著土壤的功能變差 (C)涵養水源的能力減弱 (D)淨化空氣的功能

(

降低 )3. (甲)遺傳多樣性; (乙)物種多樣性; (丙)生態性多樣性。非洲草原上存在著草、灌木、 獅子、羚羊與禿鷹等不同物種,這顯示哪一層次的生物多樣性? (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D) 乙和丙 )4. 因為人口不斷增加,當人類為爭取更多的生活空間,利用科技方法大量開發土地與海洋

(

時,這對地球生態有何影響? (A)動物可以遷移到其他地方,所以沒有影響 (B)也為其 他生物增加了生存空間 (C)提供所有生物更多的食物來源 (D)可能會使一些生物因而 在地球上絕跡 )5. 下列何者是造成目前各種環境問題之主因? (A)人口膨脹 (B)資源分配不均 (C)資源

(

( (

濫用 (D)保育不足 )6. 下列何種生物不屬於外來種? (A)櫻花鉤吻鮭 (B)非洲大蝸牛 (C)小花蔓澤蘭 (D)日 本菟絲子 )7. 下列有關生態系的敘述,何者正確? (A)以空間而言,相鄰兩生態系之間一般不具有連 續性 (B)一個生態系包含生產者、消費者、分解者等生物及無機環境 (C)食物網愈複雜, 自我調節能力就愈小,生態平衡也愈不易維持 (D)一穩定的生態系中,各種生物間以及

(

生物與環境間呈靜態的平衡 )8. 維護生物多樣性,就是維護: (甲)生態系的平衡; (乙)人類未來可利用的基因資源; (丙)

(

地球上生物的生存權利; (丁)人類經濟活動的權利。請問以上選項何者是正確的? (A) 甲乙丙丁 (B)甲乙丙 (C)甲乙 (D)只有甲 )9. 下列關於外來物種的敘述,何者錯誤? (A)外來物種在本地沒有天敵,所以會大量繁殖 (B)外來物種會和本地物種相互競爭,有時會造成本地生物滅絕 (C)外來物種會增加本地 的物種多樣性,應多多進口並野放 (D)外來物種可能會帶來某些病菌,造成本地相似的 物種產生疾病

(

)10. 下列關於山坡地的開墾利用,何者正確? (A)砍掉雜亂的原始森林,改種有經濟價值的 檳榔 (B)開墾梨山,種植蘋果、梨子或高冷蔬菜 (C)逢山開路,遇水造橋是公共工程的 進步 (D)水庫周邊山坡地禁止開墾,以免土壤流失淤積水庫

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(

(

)11. 物種多樣性高的地區,不具有下列哪種特性? (A)生物種類多,可避免生物全面滅絕 (B)複雜的食物網較容易維持生態平衡 (C)生物數量大,容易造成食物缺乏 (D)生物種 類多,可提供各式各樣的生物資源 )12. 下列關於外來種的敘述,何者錯誤? (A)巴西龜等外來寵物不可隨意放生 (B)外來種 會和本土的生物競爭食物空間,有可能導致本土生物滅絕 (C)外來生物可以增加生物多 樣性,應多多引進 (D)外來生物可能帶來新的疾病,危害本土生物 ANS: 1.BABDA 6.ABBCD 11.CC

二、非選題: 1. 根據下面文章回答下列問題: 西元 2004 年南美洲雜食性的入侵紅火蟻進入臺灣,除了對生態環境中土棲性動物造成傷害, 紅火蟻也會取食農作物種子、果實、幼芽、嫩莖與根系,影響農業經濟。 入侵紅火蟻會保護巢穴,一旦踏到蟻巢,會導致入侵紅火蟻傾巢而出攻擊,被叮咬後會立即引 發劇烈灼熱與癢的感覺,4 小時後被螫處會形成白色膿皰,膿皰會持續 1~2 週,癒後常會留下 疤痕,在野外發現蟻巢時,不要去干擾它。 入侵紅火蟻生活史包含卵、幼蟲、蛹與成蟲 4 階段,為社會性昆蟲,分工嚴密,成蟲階級有蟻 后、雄蟻及職蟻。 入侵紅火蟻是完全地棲型蟻巢的種類,成熟蟻巢高約 10~30 公分,直徑約 30~50 公分蟻丘, 蟻巢內部有蜂巢狀結構。明顯隆起的蟻丘是容易快速認定入侵紅火蟻的方法之一。 (1)入侵紅火蟻的變態過程與下列何種生物相似? (A)完全變態—蜜蜂 (B)不完全變態—蚊子 (C)完全變態—蟑螂 (D)不完全變態—蝗蟲 (2)哪一項不是紅火蟻造成的影響? (A)經濟損失 (B)生態改變 (C)人心恐慌 (D)增加生物 多樣性 2.

ANS: 1.AD 生物多樣性包括:(甲)遺傳多樣性;(乙)物種多樣性;(丙)生態系多樣性,請以代號回答下列問 題: (1)豌豆有綠皮與黃皮。 (2)生活在草原中生物有草、羚羊、獅子、鬣狗等。 (3)一個島上生物可以住在海邊、溪流或是草原中。 ANS: 甲 乙 丙

3.

墨西哥灣漏油危機已經發生超過兩個月(4/22~6/24),成為美國史上最嚴重的環境災難,不僅對 墨西哥灣沿岸生態環境造成難以估計的損失,也對美國沿岸各州的漁業、旅遊業和航運業造成 了嚴重影響。目前洩漏原油已抵達路易斯安那州一些野生動植物保護區,根據相關單位統計, 在漏油的 40 多天內,已有 491 隻鳥類、27 隻海豚等哺乳動物死亡,而且估計未來會有更多生 物受到影響。 英國石油公司(BP)持續 3 天的「封頂法」(Top Kill)確定失敗後,之後每天會以將近 80 萬加侖的 速度漏油。英國石油公司表示,下一步就是「圍堵抽油法」,做一個新閥門防噴器,重新蓋在 舊的上面,所以漏油的情況可能會持續到 8 月底。試根據上文回答下列問題:

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單元 6 人類對環境的衝擊

(1)漏油事件造成海面上有大量浮油。請問海面的浮油對當地海洋生態系造成何種影響? (A)因 透入的光線減少,故藻類數量將會減少 (B)將會有適應新環境的生物產生,可增加生物多樣性 (C)即使清除油汙,生態系已受到永久破壞,生物將無法生存 (D)生物族群大小將會發生改變, 但群集組成不變 (2)漏油汙染事件,依生態學觀點,是對海洋生物及鳥類造成生物生存在哪方面的影響? (A)增 加生物負荷量 (B)增加族群擴大能力 (C)增加環境阻力 (D)增加食物網複雜性 ANS: 1.AC 4.

請在閱讀下列敘述後,試回答下列問題: 人厭槐葉蘋是一種水生的蕨類,原產於巴西南部。透過植物園、水族館或園藝市場等途徑,目 前散布至世界各地的淡水區域中。人厭槐葉蘋主要以營養器官繁殖,繁殖速度甚快,鋪滿整個 水面後,仍可不斷增生,而且愈長愈厚,使水面下的生物無法行光合作用,也阻絕空氣的交換, 使水生動物因缺氧而大量死亡,引發食物鏈崩潰的連鎖效應,造成水生生態體系的毀滅。生物 學家發現有一種昆蟲,專門啃食人厭槐葉蘋,便將牠引進澳洲的某個湖泊展開試驗。幾個月後, 人厭槐葉蘋大量消失,1 年多後,昆蟲和植物間的數量終於達成共存的平衡狀態。 (1) 下列有關人厭槐葉蘋的敘述,何者錯誤? (A)會產生種子 (B)不會開花 (C)具有維管束的 構造 (D)具有孢子囊的構造 (2)人厭槐葉蘋對許多生態系而言屬於外來種生物,下列何者不是此外來種成為生態殺手的主要 原因?(A)人類的傳播

(B)當地沒有天敵

(C)可適應當地環境

(D)繁殖速度比原生種慢

ANS: 1.AD

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