生態與演化

夜間開花的海飄植物—棋盤腳和穗花棋盤腳

夜間開花的 (Nocturnal) 海飄植物—棋盤腳和穗花棋盤腳
高雄市高雄女中生物科蔡佩珊實習老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

棋盤腳

別名:濱玉蕊、墾丁肉粽。

特徵:常綠喬木。葉倒卵形或長橢圓形,全緣,革質,光滑,殆無柄。總狀花序,頂生,直立。果壓縮陀螺形,具四稜。外果皮光滑,中果皮纖維質;種子 1。為熱帶海岸林的代表性樹種之一,位於墾丁國家公園西岸的香蕉灣熱帶海岸林生態保護區,是目前台灣保存較完整的天然海岸林,棋盤腳樹在香蕉灣海岸林中屬於優勢樹種,其它常見的伴生樹種則有蓮葉桐(Hernandia nymphiifolia(C.Presl)Kubitzki)、欖仁(Terminalia catappa L.)及紅柴(Aglaia formosana Hayata)等。海岸林又可稱為海漂林,因其主要組成樹種的果實通常具有海漂的能力,墾丁一帶的海域常可撿到棋盤腳樹的果實,可能是由菲律賓一帶海島漂流過來的,有學者認為香蕉灣海岸林中的棋盤腳樹,可能是因數百年前某種因素,造成大量的果實隨著海流漂流至此著陸後,而生長於此。

大地的明珠—湖泊和池塘(Lake and Pond)

大地的明珠—湖泊和池塘(Lake and Pond)
高雄市高雄女中生物科蔡佩珊實習老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

1. 湖泊是指具有一定深度的靜止水體,湖的某一部份陽光是無法穿透照射到的。因此,一個標準的湖泊是有相當的深度。(呂光洋、李玲玲,1992)

2. 廣義的湖泊定義則是指由地表窪地蓄水而成,具有一定的蓄水量,並且不與海洋發生直接連繫的水體,它是由湖岸、湖面、湖盆、湖水以及水中所含的物質(泥沙、化學物質和各種水生生物)所組成的一種複雜自然環境。(王洪道、林利新,1988;陳鎮東、王冰潔,1997)

3. 陸地的天然湖泊,或是人造埤塘、水庫,都是屬於湖泊的一種。但是位於海岸邊的潟湖卻不屬於湖泊。潟湖雖然名稱之內有個湖字,但是因為潟湖內的水份與海洋有直接的連繫,所以不能算是湖泊。(何立德、王鑫,2002)

台灣的湖泊(Lake)

台灣的湖泊(Lake)
高雄市高雄女中生物科蔡佩珊實習老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

若以面積五公頃以上來定義湖泊,台灣的天然湖泊不多,有北部的松羅湖、龍潭、慈湖、龍潭湖、雙連埤、大湖、梅花湖和翠峰湖等;中部的埔里鯉魚潭和日月潭等;南部的中正湖、澄清湖、大鬼湖、龍鑾潭和南仁湖等;東部的鯉魚潭和小鬼湖等。以下僅簡介日月潭、澄清湖、龍鑾潭和南仁湖。

日月潭(邵語:Zintun),簡稱明潭,位於南投縣魚池鄉。湖面海拔748公尺,常態面積7.93平方公里(滿水位8.4平方公里),最大水深27公尺,自然生態豐富,但亦為最多外來種生物的淡水湖泊之一。景色優美,日、月雙潭的「雙潭秋月」為台灣八景之一。日月潭是台灣原住民邵族的居住地,由於過去平埔族稱居住於山裡的原住民為「沙連」,而日月潭一區為最大的積水盆地,故舊稱又為水沙連。2000年1月,交通部觀光局設立日月潭國家風景區,其範圍除原有日月潭特定區外,北面擴大至魚池鄉,東至水社大山,西至集集大山,南至水裡蛇窯。

澄清湖,位於台灣高雄縣鳥松鄉,原名大埤湖、大貝湖,為高雄縣第一大湖,有台灣西湖的美譽,是台灣南部著名的觀光地區之一。澄清湖可分為水源、風景、遊憩三個區域,裡面有九曲橋、中興塔等美景,每年吸引了約百萬人前往參觀。澄清湖也獲選為2009年世界運動會23個場館之一,進行原野射箭、定向越野2項賽事。

台灣的外來的入侵種生物(Alien Invasive Species)

台灣的外來的入侵種生物(Alien Invasive Species)
高雄市高雄女中生物科蔡佩珊實習老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

許多生物經由人類活動 (來源包括農業或貿易行為引入、具娛樂及觀賞價值、生物防治所需、偷渡、科學研究所需、原來棲地改變等),刻意或無意被帶到原產地以外的其他地方,對當地而言,這些生物被稱之為外來種生物。

根據國際自然及自然資源保育聯盟(International Union for the Conservation of Natural and Natural Resources, IUCN)於2000年公布之外來種(Alien species)定義為:「一物種、亞種乃至於更低分類群,並包含該物種可能存活與繁殖的任何一部分,出現於自然分布區域及可擴散範圍之外」。外來種的影響可分經濟與生態部分,在生態方面難以估計損失,且影響層面廣,需耗費極大人力及金錢彌補防治,亦會間接影響經濟部分。

IUCN(2000)定義入侵種(Alien invasive species)為「已於自然或半自然生態環境中建立穩定族群,並可能進而威脅原生生物多樣性者」。也就是說,經由人類活動,一物種離開原棲地進入新環境,順利適應、存活、繁殖後,若對新棲地原生種、環境、農業或人類造成傷害則稱為入侵種。據統計研究,所有被引進物種裡,約有10%在新的生態系統中可以自行繁殖,在可以自行繁殖的物種中,又大約有10%能夠造成生物災害成為入侵種。

台灣龜山島的熱泉生態系(Hydrothermal Vent Ecosystems)

台灣龜山島的熱泉生態系(Hydrothermal Vent Ecosystems)
高雄市高雄女中生物科蔡佩珊實習老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

台灣龜山島海域有許多淺海熱泉(shallow-water hydrothermal vents)噴口,隨時會噴出高溫硫磺煙柱和有毒火山氣體,出口溫度高達攝氏六十五度至一百一十六度,強酸高熱的毒性環境讓眾多生物避而遠之。但烏龜怪方蟹(硫磺怪方蟹, Xenograpsus testudinatus)卻能大規模地聚集在噴口裂縫中,為當地唯一肉眼可見的生物,在長五百公尺、寬兩百公尺範圍內,估計數量在一仟萬隻以上。

”怪方蟹”最早在1975年於日本小笠原群島新冒出的火山島海域發現,棲地在淺海噴發熱泉附近、水深十公尺至一百公尺處,背殼略成方形,經生物科學家分類為短尾亞目、方蟹科、怪方蟹屬,1997年正式發表為世界新種”Xenograpsus novaeinsularis”。1999年台灣和新加坡學者在龜山島海域發現類似日本小笠原群島的怪方蟹,並在2000年正式發表為世界新種,因發現地點在龜山島,遂命名為烏龜怪方蟹,為不可食用的有毒螃蟹。

在有如沙漠般的熱泉噴口,烏龜怪方蟹究竟如何攝取食物維生呢?在潛海熱泉區進行研究困難重重,除了高溫、混濁之外,噴泉口不時噴發冒泡,在此區域潛水充滿「魔音傳腦」。在一番努力之下,鄭明修教授和新加坡學者發現,屢屢噴發的劇毒煙柱正是烏龜怪方蟹用來打獵的槍砲。當海水處在平潮的靜滯狀態,硫磺煙柱直接向上噴發,就像砲彈般立刻殺死該區域的浮游動物,這些屍體組成的白色團塊,有如海洋飄雪般落在海床,烏龜怪方蟹便成千上萬地從裂縫中衝到海床上瘋狂進食,直到海流轉強、雪團飄逝後才紛紛返回裂縫巢穴。

環保相關公約簡介-京都議定書(Kyoto Protocol)

環保相關公約簡介-京都議定書(Kyoto Protocol)
北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

「京都議定書」(Kyoto Protocol)全名為「聯合國氣候變化綱要公約之京都議定書」是「聯合國氣候變化綱要公約(United Nations Framework Convention on Climate Change,UNFCCC)」的補充條款。

暨1992年簽訂「聯合國氣候變化綱要公約」後,全球二氧化碳濃度仍然在不斷地上升;為使21世紀的地球免受氣候暖化的威脅,1997年12月11日,149個國家和地區代表在日本東京召開第三次締約國大會(COP3),簽定「京都議定書」,規範38個國家及歐盟以個別或聯合的方式,控制溫室氣體(二氣化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、六氟化硫 (SF6) 的人為排放量,以期維持大氣中的溫室氣體在一個適當的水平,進而防止劇烈的氣候改變對人類及全球環境造成傷害。京都議定書以法律的形式限制先進國家的溫室氣體排放量,可算是一種突破性的創舉。

環保相關公約簡介-蒙特婁議定書(Montreal Protocol)、華盛頓公約(CITES)

環保相關公約簡介-蒙特婁議定書(Montreal Protocol)、華盛頓公約(CITES)
台北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

蒙特婁議定書(Montreal Protocol on Substances that Depletethe Ozone Layer)
http://ozone.unep.org/Ratification_status/montreal_protocol.shtml

基於使用氟氯碳化物(CFCs)等化學物質,對地球表面的臭氧層所造成的破壞,1985年,聯合國環境規劃署(UNEP)召集各國於維也納共商對策,以期達成共同保護臭氧層的協議。為增強協議的效能,1987年9月16日,各國於加拿大蒙特婁市舉行國際會議,由26個國家共同簽署「蒙特婁破壞臭氧層物質管制議定書」(簡稱「蒙特婁議定書」),列管CFC-11、CFC-12、CFC-113、CFC- 114、CFC-115 等五項氟氯碳化合物及三項海龍等物質的使用,此公約於1989年1月起正式生效。

1990年6月,締約國在倫敦召開第二次會議,大幅修訂議定書的內容,除了擴大列管物質(增加如四氯化碳、三氯乙烷、及CFC-13等10種氟氯碳化合物等,計有12種化學物質)外,更加快管制的時程,以期提前於2000年完全禁用氟氯碳化物、海龍及四氯化碳等。然而,因觀察到臭氧層仍然持續地惡化,1992年11月,締約國在丹麥的哥本哈根再次召開第四次締約國大會,將氟氯碳化合物禁產的時程提前至1996年1月,並禁止非必要之消費,以期更有效地維護臭氧層的穩定。

多樣性指標(Diversity Index)

多樣性指標(Diversity Index)
台北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

生物多樣性「Biodiversity」源自「Biological diversity」,後來威爾森(E.O. Wilson) 將兩個字整合為「Biodiversity」,並給予其更明確的定義。生物多樣性可分為遺傳多樣性、物種多樣性及生態系多樣性,其中的物種多樣性常用於探討群集組成的多樣性。

在生態學之研究上,多樣性指數常用來評估群集中的物種組成與分布情形,多樣性指數大致可分成三類:物種豐富度、物種均勻度與物種多樣性。
物種豐富度用來表示某地區中物種之數量,常用Menhinick指數、Margalef指數或Alpha指數表示。
物種均勻度是指生物群集中不同物種個體分布之均勻程度或相等性,常用Esw指數或Ep指數表示。
而物種多樣性同時考量物種豐豐度與物種均勻度,是目前最常用的多樣性指數,包括:Hill指數、Shannon-Weaver指數、Simpson指數與McIntosh指數等,其中最常用的為辛普森指數( Simpson’s index )及夏農指數( Shannon-Weiner index ),其計算方式分別如下:

狼是人的好朋友?—談家犬馴化(Domestication)

狼是人的好朋友?—談家犬馴化(Domestication)
台北縣崇光女子高級中學生物科陳昱儒實習老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

狗兒常被譽為人類最忠實的朋友,但牠們也不是一開始就與人類一同生活的,牠們有自己的起源,從行為與形態比較,認為最早的家犬是由野生的狼馴化而來,那麼又是從何時?何地?在分子生物學發達的現代可以幫助我們解決這個問題嗎?

馴化(Domestication)
要了解家犬的起源,就要先知道什麼是馴化。馴化(Domestication)指的是「馴養之後,經過人為長期交配育種產生更適合農業行為或人類需要的新品種」。

生質能源(Biomass Energy, Bioenergy) —糧食危機的兇手?

生質能源(Biomass Energy, Bioenergy) —糧食危機的兇手?
國立台中第一高級中學生物科林孟緯實習教師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

能源有許多種,隨著環保意識抬頭以及與環境永續共存的願景,再生能源的利用便是現今急需要探討的議題。

再生能源主要分為無碳能源和生質能源兩種。無碳能源包含了風力、水力、潮汐、地熱或太陽能發電等,在這些過程中沒有碳的參與,沒有碳的排放,所以稱為無碳能源。生質能源則是利用有機活體或者有機活體新陳代謝的產物,所萃取出的固體、液體或氣體,像是生化柴油和酒精。例如植物在生長的過程中吸收大氣中的二氧化碳,並將其固定轉化為生質能源,而使用後則將這些固定下來的碳重新釋放回大氣中。其中所排放的二氧化碳不會超過植物生長時所固定的二氧化碳量。故使用生質能源與一般石化燃料相比,較不會增加大氣中二氧化碳的總量。而且石化能源總會有枯竭的一日,生質能源卻能不斷地再生。

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