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族群、群集與演替
從個體數變化、群集範圍、演替歷程與調查方法，建立判讀生物與環境資料的基本架構。
國中生物｜族群、群集與演替
我的課程探索段位與個人檔案學習目標
學習目標
能區分個體、族群與群集；能用出生、死亡、遷入與遷出解釋族群變化；能辨認群集演替；能依生物特性選擇直接計數、樣區或捉放法，並從表格比例估算族群數。
觀念
個體與族群
個體是一隻生物；族群是同一時間、同一地區內同種生物的集合。族群大小會受出生、死亡、遷入與遷出共同影響；環境資源有限時，個體數會在環境負荷量附近波動。
從同種、同地與同時辨認族群｜主題 1
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—臺灣水韭的族群。」下列何者為族群的意義？〔92. 基測Ⅰ〕
由環境負荷量解釋種內競爭｜主題 2
生物的演化過程中，當某一族群的個體數過多時，彼此間會互相競爭。發生競爭現象的主要原因為下列何者？
依物種種類計算水族箱族群數｜主題 3
小明在水族箱中裝置了燈光，並放入 5 條孔雀魚、4 種水草，還有 10 隻黑殼蝦，再灑下一些硝化細菌，此水族箱中細菌除外，共有多少個族群？
觀念
群集
群集是同一時間、同一地區內所有生物族群的集合。判讀時先看研究範圍是否包含多個物種，再看題目是否只談生物；若把非生物環境也納入，層次就成為生態系。
從研究對象範圍辨認群集｜主題 1
下列何項研究是以「群集」為單位？
用互動關係比較族群與群集｜主題 2
關於族群與群集的敘述，下列何者錯誤？
從演講主題判定群集研究｜主題 3
| 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 |
如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？（註：櫻花鉤吻鮭，又稱臺灣鱒）〔103. 會考〕
觀念
演替（消長）
演替（消長）是同一地區的群集組成隨時間逐步改變，由不同物種接替的過程。它不同於個體生長、季節變化或跨世代演化，判斷重點是群集物種組成的長期更替。
從物種接替辨認演替｜主題 1
下列自然情況的敘述，何者符合群集的演替？
由荒地植被接替辨認消長｜主題 2
任萱看到一片荒地從滿布雜草慢慢長成一片樹叢，十年後發現這裡已經變成一片小樹林，請問此稱為何種現象？
從紅色森林的樹種取代判讀消長｜主題 3
植物如何重新佔領車諾比受污染的土地？ 1986 年蘇聯車諾比核電廠發生核災，數千人罹癌，原本的繁榮城市瞬間變成鬼城，並劃設出 2600 平方公里（範圍超過一個大臺北地區）的「隔離區」，人類全數撤離。然而，此區並非生命禁區，雖然對人類來說已不適合居住，但核電廠周圍密布森林，狼、野豬與熊等野生動物已然回歸，即使在核輻射最嚴重的地區，植被也在三年內恢復生機，除了最脆弱的種類，幾乎全部倖存。 核事故發生後，發電廠附近整片的針葉林因高輻射而枯萎死亡並呈現鮮豔的橙色，被稱為「紅色森林」，毫無生機。然而，在 30 年內，「紅色森林」萬象更新，白樺樹等落葉樹取代了原先的針葉樹。即使在 2016 年又因大火燒毀大片森林，但樹木及草本植物仍在這高輻射區中蓬勃再生。為何植物能對這足以讓哺乳動物和鳥類多次致死的輻射有如此強大的抵抗力？ 科學家發現可能是「因為植物無法移動，他們只能適應所處的環境。」動物身體結構精密、細胞功能固定，若細胞出問題容易影響整體運作；而植物結構更為彈性，幾乎每個細胞都能再分化為任何所需的新細胞，因此讓植物能快速修復受損部分。 此外，儘管輻射和其他的 DNA 損傷確實可能使植物產生腫瘤，但這些突變細胞通常無法像動物癌細胞那樣由一處擴散到另一處，因為植物細胞之間有堅固且緊密連結的細胞壁，能阻止突變細胞自由移動。而且，在大部分情況下，這類腫瘤並不會對植物造成致命影響，因為植物還能繞過受損或異常組織，持續進行正常生長與代謝。在車諾比隔離區的一些植物，甚至開啟特殊機制來保護 DNA，如：改變其化學結構使其更具抗損害能力、在無效時啟動修復系統，這些可能是來自遠古時代植物對地球表面較高的天然輻射所留下的演化適應。 儘管輻射可能會縮短個別生物的壽命，但車諾比地區的動植物物種與數量卻比災難前更多了。車諾比核災意外地揭示了人類對地球環境的深刻影響──當人類離開後，自然生態反而找回了生機。本文改編自《BBC 網路新聞 How plants reclaimed Chernobyl's poisonedland》 文章第二段描述「紅色森林」在 30 年間的變化情形，稱為下列何者？
觀念
實驗：族群個體數的調查
個體少且容易看清時可直接計數；固定不動或移動慢的生物常用樣區法；會移動、難以逐一清點的動物常用捉放法。抽樣要隨機、樣本與次數要足夠，才能降低估計誤差。
依移動能力選擇族群調查法｜主題 1
對於下列三種生物的族群數量，應以何種方法計數較方便及迅速？(甲)教室內的小黑蟻；(乙)操場上的兩耳草；(丙)鳳山國中一年17班的總人數。
用樣區平均估算小毛蕨總數｜主題 2
光彥計算校園中庭小毛蕨的數量。他將中庭劃分成等面積的 20 個區域，抽籤選出其中三個區域，這三個區域的小毛蕨分別為 8 株、4 株、6 株。試估計中庭的小毛蕨約有多少株？
由四次捉放資料推估缺值｜主題 3
| 次數 | 無標記的魚數量 | 有標記的魚數量 |
|---|---|---|
| 第一次 | 15 | 5 |
| 第二次 | 16 | 4 |
| 第三次 | A | 8 |
| 第四次 | 21 | 6 |
益勻利用捉放法計算池塘中鯉魚的數量，他先捉起 50 隻鯉魚做完記號後放入池塘中，數天後，益勻進行四次捉放法，計算每次由池中撈起之無標記的魚數量及有標記的魚數量，最終估算池子應有 225 隻鯉魚，記錄如附表，根據此表，A 應為幾隻鯉魚？
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