陆域生态系.doc

3-4 陸域生態系
焦點 1 陸域生態系
一、陸域生態系與生物相：
生物圈
我們居住的地球是一個生物圈（生態系），包含著很多不同的生物相
生物相
(1)生物相是指一個維持特定動物和植物穩定生活的群集
→著重生物種類的探討
(2)在特定的生態環境中，常有許多種不同的動植物族群
→這些生物都能適應類似的環境條件，共同生活在一起形成特定的生物相
生物相
的特性
(1)生物相的形成常受到氣候因素（溫度、溼度、季節）、土壤因素（土質、礦物質）及生物因素（植物、動物、菌類）的影響
(2)各個生物相之間沒有明顯的界限→有許多重疊的部分
(3)植物提供動物所需的食物和棲所，並決定動物的種類及分佈範圍
→生態學家常用該生物相中最顯目優勢種植物來表示生物相的特徵
(4)高海拔地區與高緯度地區的氣候因素非常類似→生物相十分接近
陸域生態系
陸地所接受的太陽輻射能隨著緯度的改變而有所不同
→造成年平均溫度、降水量、氣候因緯度而有很大的差異
→陸地上的生物種類也就完全不一樣
→在陸地上形成了許多帶狀分佈的不同生態系

二、臺灣的陸域生態系：
地理形態
(1)歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊的聚合作用
→形成中央山脈、玉山山脈、雪山山脈、阿里山脈、海岸山脈
(2)地殼快速隆起、風化和侵蝕作用強→臺灣本島的山勢高大且尖銳
(3)臺灣本島的南北緯度差異很小（南北距離不到400公里）
→緯度高低對臺灣本島氣候的影響並不明顯
(4)臺灣位於熱帶與亞熱帶的交界，有北回歸線通過嘉義附近，溫度高、雨量豐沛：年平均溫度約22℃，年平均降雨量約2500公厘
五嶽三尖
臺灣有百餘座3000公尺以上的高山：
(1)五嶽：玉山3952，雪山3886，秀姑巒山3824，南湖大山3742，大武山3092
(2)三尖：中央尖山3705，大霸尖山3492，達芬尖山3208
特殊生物
(1)冰河時期的孑遺生物：紅檜、臺灣冷杉、櫻花鉤吻鮭、臺灣山椒魚
(2)熱帶植物分佈的界限：恆春半島、蘭嶼、綠島

三、臺灣的陸域生態系的特點：
1.海拔高度對臺灣本島生態環境的影響很大
→使生物的種類和分佈變得非常複雜，在臺灣本島上形成各種不同的生態系
2.由平地到高山，隨海拔升高有熱帶雨林、闊葉林、針葉林、高山草原、高山寒原等生態系
→在臺灣幾乎看得到地球上從赤道至北極的各種生態系。
3.由臺中貫穿中央山脈到花蓮的中部橫貫公路，幾乎可看見臺灣森林的全貌
4.在海拔1000公尺以下的大部分地區→早已開發成都市、公路、農村、耕地
5.在墾丁尚有極少數未被開發的熱帶雨林（熱帶季風林）
6.臺灣土地狹小，幾乎沒有典型的草原生態系，西岸平原皆已開發為農田
7.臺灣的氣候不適合沙漠的發育
河口入海處的河沙淤積→常造成許多小型的砂丘
ex.墾丁的風吹砂、車城附近的海口或溪口

試題範例
1.右圖甲～己為六種不同生態系的年平均溫度和年平均雨量的概略資料，請以代號回答下列問題：
(1何者可表示溫帶草原生態系？
(2)何者可表示沙漠生態系？
(3)何者可表示森林生態系？
(4)何者的緯度最低而溼度最高？
(5)何者可表示兩極地區及高山寒原之生態系？
【答案】(1)戊 (2)甲 (3)丙丁己 (4)丙 (5)乙。
2.右圖是生物量與不同生態系之關係圖，下列何者是依甲、乙、丙、丁順序所排出之生態系名稱？
(A)熱帶雨林、溫帶草原、溫帶森林、凍原(寒原)
(B)熱帶雨林、溫帶森林、溫帶草原、凍原(寒原)
(C)凍原(寒原)、溫帶草原、溫帶森林、熱帶雨林
(D)凍原(寒原)、溫帶森林、溫帶草原、熱帶雨林
【94指考】
【答案】(B)生物多樣性（包含生物量）：熱帶雨林＞溫帶森林＞溫帶草原＞凍原。

焦點 2 森林生態系
一、森林生態系：
(1)地表若有足夠的降水量，使木本植物生長、茁壯，才能形成森林生態系。
(2)年平均溫度的高低會決定木本植物的種類，使得分佈於寒帶、溫帶、或熱帶的樹林種類有明顯區隔。
(3)森林生態系常分為針葉林、闊葉林、熱帶雨林三類。
1.針葉林：
環境特性
主要分佈於高緯度寒帶地區，例如：北美、加拿大、北歐、西伯利亞
溫度低（年均溫－6～3℃），不適人類生活
年降水量不很充足（年雨量750～3750公厘），
木材產量佔全球1/2，針葉落地需7年才分解
植物
可耐寒，有減少水分散失的構造
分層簡單，優勢種為裸子植物（松、杉）：葉呈針狀，氣孔下陷
動物
動物的種類和數量都不多，主要有昆蟲、鳥類等
例如：交喙鳥、麋鹿、熊（藉冬眠度過寒冬）

2.闊葉林：
環境特性
主要分佈於四季分明的中緯度溫帶，例如：北美中部、西歐、東亞
四季的氣溫變化明顯，夏季溫度高、雨量豐沛、陽光充足
年均溫3～20℃，氣候環境適宜生物生存，適合人類生活
年雨量750～1500公厘，樹葉落地1年可分解
植物
植物種類多，垂直分層明顯，優勢種為高大的落葉性闊葉喬木（楓、槭、橡），森林底層有許多草本植物生長
j夏季光合作用旺盛，生長茂密
k冬季時溫度低，落葉性喬木的樹葉大多會轉變為黃色或紅色，落葉以減少水分喪失
l早春時，落葉喬木尚未萌芽長葉，底層的矮小草本植物得以利用早春的陽光快速生長、開花結果
動物
動物的種類及數量均很多，例如：昆蟲、鳥類、鹿、熊、狐、松鼠

3.熱帶雨林：
環境特性
主要分佈於低緯度、赤道附近、高溫高濕、氣候穩定的熱帶地區，例如：亞馬遜河流域、婆羅洲、新幾內亞
氣溫高：年均溫20～30℃，日夜溫差小
雨水充足：年雨量2500～4500公厘，溼度80%以上，
生物種類最多，數量最豐富，生物多樣性最大
樹葉落地6週即可分解，不適人類生活
植物
熱帶雨林為常綠闊葉林，植物的垂直分層複雜：
上層以高大的常綠闊葉樹為優勢種，林木高大可達80公尺以上，亦有板根植物、棕櫚科植物，附生植物眾多
下層為濃密的灌木、蕨類、草本植物
動物
雨林可以提供豐富的食物和棲地，所以動物種類繁多，昆蟲和鳥類特多，但生存競爭激烈，有特殊的適應方式，例如：
昆蟲和鳥類的體色艷麗、形態多變
在密林中傳訊不便，動物多以聲音溝通（例如猿猴、鳥類）
在密林中活動不便，動物以滑翔的方式運動，例如鼯鼠、飛蜥、樹蛙

▲熱帶雨林中會滑翔的動物
二、臺灣的森林生態系：
(1)臺灣位於熱帶與亞熱帶的交界，有北回歸線通過嘉義附近，溫度高（年平均溫度約22℃）、雨量豐沛（年平均降雨量約2500公厘），溼熱的氣候孕育初茂密的森林。
(2)在海拔低於1000公尺的地區，大部分的森林早已遭砍乏，或開發為市鎮，或開墾為耕地，而被經濟作物取代，物種十分單純。
1.針葉林：
環境特性
分布於2500～3300公尺的高海拔山區，年均溫低，冬季很少超過10℃
植物
(1)在2500公尺以上的高海拔山區為冷杉純林帶，例如：玉山排雲山莊附近（海拔約3500公尺左右）溫度低，較適合耐寒的針葉樹生長
(2)臺灣高山針葉林主要有臺灣冷山和鐵杉。
j冷杉：樹冠外型呈三角塔狀，對大量降雪具特殊適應力，適合生存於重雪區
k鐵杉：樹冠外型呈圓形傘狀，容易因為大量降雪而重壓，較不利生存於重雪區。因此臺灣高山下雪的臨界地帶，常常是冷山雨鐵杉的交會區域。
(3)臺灣早期的氣候較寒冷，低溫和重雪的威脅使鐵杉的分佈範圍縮小，冷杉的分佈範圍較大。近世紀以來，氣溫上升而使降雪區的海拔高度升高，冷杉的分佈範圍縮小，而鐵杉的分佈範圍擴大。
(4)玉山箭竹：針葉林中最優勢的林下植物是玉山箭竹。
在森林被破壞後，很容易就形成以玉山箭竹為主體的高山草原。例如：八通關草原就是數十年來數次森林火災的最終結果。
動物
臺灣黑熊、山羌、山豬、水鹿、白面鼯鼠、帝雉、煤山雀、金翼白眉、岩鷚、臺灣山椒魚、昆蟲
2.針闊葉混合林：（混生林）
環境特性
分布於1500～2500公尺的中海拔山區，例如：阿里山、拉拉山、太平山，氣候較為溫和，溼度較高，林中經常充滿霧氣，因此常被稱為霧林
植物
樹冠層參差不齊，有針葉樹、闊葉樹、灌木、草本植物
針葉樹：紅檜、扁柏、二葉松
闊葉樹：牛樟、九芎
動物
帝雉、長鬃山羊、水鹿、白面鼯鼠、臺灣黑熊、臺灣山椒魚
3.闊葉林：
環境特性
分佈於1500公尺以下的低海拔地區，氣候溫暖潮濕，適合闊葉樹生長
植物
常綠闊葉樹：樟科（樟樹、香楠），殼斗科（青剛櫟）
落葉闊葉樹：青楓、山櫻花
杜鵑花科、竹林、杉林、附生植物、蕨類
相思樹為海拔500公尺的優勢種
動物
臺灣獼猴、松鼠、森鼠、齧齒類、昆蟲、蝴蝶、鳥類、藍腹鷴
4.熱帶季風林：
環境特性
分佈於恆春半島、蘭嶼、綠島，
年均溫25℃，年雨量＞3000公厘，夏季多雨、冬季乾燥
在海拔低於1000公尺的地區，大部分的森林早已遭砍乏，目前只有在墾丁國家公園的南仁山區上有一些未被開發的熱帶季風林。
植物
(1)海岸植物：棋盤腳、蓮葉桐、茄苳
(2)內陸植物：相思樹、白匏子、白榕、毛柿、野桐、楓香、九芎、榕屬植物、板根植物（銀葉樹、欖仁）
(3)附生植物：蝴蝶蘭、鳥巢蕨、藤本植物
動物
赤腹松鼠、鼯鼠、綠繡眼、白頭翁、樹鵲、五色鳥、紅嘴黑鵯
森林底層：馬陸、蜥蜴、蛇、昆蟲
蘭嶼特有種：椰子蟹、珠光黃裳鳳蝶

試題範例
1.下列何者為臺灣每一個國家公園都擁有的生態系？
甲、珊瑚礁生態系 乙、森林生態系 丙、河口生態系 丁、湖泊生態系
(A)甲丙 (B)乙丙 (C)甲丁 (D)乙丁 【91學測】
【答案】(D)。
2.下列何者素有『臺灣的命脈』之稱？
(A)草原生態系 (B)森林生態系 (C)遠洋生態系 (D)沼澤生態系
【答案】(B)

焦點 3 草原生態系
一、草原生態系：
環境特性
(1)分佈於中緯度的溫帶地區，年均溫－6～20℃，年雨量250～750公厘，不足以形成森林，也不至於變成沙漠，就形成草原，例如：加拿大南部、美國中西部、南美洲、非洲南部、中國西北部、蒙古，都有典型的大草原
(2)草原地區適合人類生活，常被開發為農耕地，而種植具有經濟價值的作物，所以草原地區是世界糧食主要產地
(3)草原地區有乾季和雨季之分
植物
草原地區的植物以菊科、禾本科等一年生草本植物為主，植物的根系深、分佈廣
(1)在雨季時，植物生長茂密
(2)在乾季時，植物容易枯乾，以保留根部或利用休眠狀態的種子，度過乾旱季節
動物
草原上的動物以草食性動物為主，因為缺乏高大的植物可藏身，因此草原地區的動物通常具有發達的四肢、善於奔跑，例如：兔、斑馬、羚羊、野牛、獅子、獵豹
二、臺灣的草原生態系：
1.高山草原：
環境特性
分佈於3000公尺以上的高山，例如：中央山脈、玉山山脈、雪山山脈、合歡山
山高坡陡、表土薄弱，雨量少、溫度低，日夜溫差大
植物
僅有少數耐旱、耐寒的矮小草本植物、小灌木，夏季枝葉茂密、冬季稀疏
(1)高山草原植物主要由玉山箭竹和高山芒所組成，有些區域純由玉山箭竹形成玉山箭竹草原，有些則為高山芒草原，也有兩者混合生長的地區：
j高山芒：主要分佈於背風坡、向陽乾燥區
k箭竹（玉山箭竹）：主要分佈於迎風坡、凹谷、山稜線附近
(2)玉山龍膽、高山白株樹、玉山杜鵑，夾雜生長在箭竹叢中
動物
華南鼬鼠、高山田鼠、雪山草蜥、虎甲蟲、蝗蟲、蜘蛛
2.平地草原：
環境特性
臺灣多高山、少平原，幾乎沒有典型的平地草原生態系
在恆春半島的旭海大草原為臺灣目前僅存的平地草原，位於沿海之矮坡地，
季節風很大，雨量並不豐沛，雨季集中於夏秋，冬季時雨量稀少
植物
矮小匍伏地表生長的禾本科雜草，繁殖速率很快且能耐乾旱，例如：
狗牙根、狗尾草、五節芒、蒺藜草、牛筋草、兩耳草、狼尾草、竹節草
動物
草食性昆蟲：蝗蟲
草食性動物：農民放牧的水牛、山羊
肉食性動物：蜥蜴、牛背鷺

▲高山草原的生物 ▲平地草原的生物

焦點 4 寒原生態系
一、寒原生態系：
環境特性
主要分佈於北極圈附近、西伯利亞、阿拉斯加
年雨量100～1000公厘，年均溫－15～－5℃，氣候酷寒，夏季期很短，氣溫常在10℃以下，不適人類生活
植物
地衣（馴鹿苔）、蘚苔類、矮小的禾本科、莎草科、灌木：
生長後迅速開花、根莖芽行無性繁殖
動物
馴鹿、北極熊、雪兔：具有很厚的毛皮和脂肪層
二、臺灣的高山寒原：
環境特性
分佈於3400公尺以上的高山山頂地區，例如：南湖大山、玉山、雪山、大霸尖山
山高坡陡、表土薄弱，雨量少、溫度低（年均溫＜10℃），日夜溫差大
冰封期＞4個月，生態環境不佳，生物量很低，一般的生物很難在此區生存，但仍有部分特殊適應的生物生存
植物
(1)耐旱、耐寒的地衣、蘚苔類、
(2)體型矮小的草本植物，例如：高山杜鵑、玉山山蘿蔔、南湖柳葉菜
j莖根埋在地下、莖有刺以防被採食，
k葉小以減少水分散失，葉面具有絨毛或鱗片以保溫
(3)玉山圓柏雖然高大，但因整年遭受強風的吹襲，樹幹及枝葉幾乎貼地而匍伏生長，以減少寒風驟雪的侵害
動物
一些以高山植物生活的昆蟲和鳥類，例如：
蜜蜂、蝴蝶、酒紅朱雀、金翼白眉、高山白腹鼠、華南鼬鼠

焦點 5 沙漠生態系
一、沙漠生態系：
環境特性
分佈於內陸、背風面山區，年雨量250公厘以下，陽光強烈、氣溫高，使得地面水分蒸發得很快，因此白天炎熱、夜晚寒冷，晝夜溫差大，例如：非洲的撒哈拉沙漠、亞洲的戈壁大沙漠
生活環境非常惡劣，不適人類生活，只有少數具有特殊適應能力的生物才可以生存，因此生物多樣性很低，生態系脆弱
年均溫：(1)溫帶沙漠－6～18℃，(2)熱帶沙漠：18～30℃
植物
具有特殊構造以對抗乾旱環境和激烈的溫度變化，例如：豆科、仙人掌科植物（仙人掌為沙漠地區的優勢植物）
(1)葉呈針狀以避免水分蒸散，
(2)發達的根系分佈淺而廣以吸收水分，
(3)利用肥厚的莖儲存水分，
(4)氣孔於夜間開放
動物
(1)爬蟲類（蜥蜴、蛇）、節肢動物（蠍、蜘蛛、昆蟲）：
j具有不透水的外骨骼或鱗片，以避免水分散失
k尿量稀少，或以尿酸結晶的方式排出含氮代謝產物，以減少水分的流失
(2)囓齒類的跳鼠：晝伏夜出，排出的稀少的濃尿，只須從食物及代謝過程中獲得水分即足以維生，不需要再喝水
二、臺灣的砂丘生態系：
環境特性
臺灣的氣候基本上不適合沙漠的形成，但是在河流入海處，因雨水少、海風吹襲強勁、土壤少、砂粒多、水分保持力差，常造成許多砂丘，例如：雲林外傘頂洲、臺北鹽寮、宜蘭竹安、墾丁國家公園的風吹砂、車城附近的九棚大砂丘，可稱為臺灣本島稀有的迷你沙漠
植物
植物種類少，一般植物很不容易生長，只有極少數耐旱、耐鹽、耐風、耐砂的植物，例如：林投、瓊麻、馬鞍藤、海埔姜、無根藤、濱刺麥
(1)葉肥厚：瓊麻、文珠蘭
(2)莖有不定根：馬鞍藤
(3)葉革質：林投
動物
動物種類少，只有少數的節肢動物（螞蟻、蜘蛛、蟻獅）、小型爬蟲類（蜥蜴）、鳥類
▲砂丘的生物

試題範例
1.下列有關植物（上排）依照順序，主要生長於何種生態系（下排）中？
冷杉 槭樹 箭竹 榕樹 馬鞍藤
(1)雨林 (2)針葉林 (3)高山草原 (4)溫帶落葉林 (5)砂丘
(A)(2)(4)(3)(1)(5) (B)(4)(2)(1)(5)(3) (C)(2)(3)(4)(1)(5) (D)(4)(3)(1)(2)(5)
【91指考】
【答案】(A)
冷杉
槭樹
箭竹
榕樹
馬鞍藤
(2)針葉林
(4)溫帶落葉林
(3)高山草原
(1)雨林
(5)砂丘

2.下列有關於臺灣森林生態系的敘述，何者正確？
(A)臺灣地處亞熱帶，故低海拔森林皆為熱帶雨林 (B)臺灣闊葉林中動植物種類繁多，但物種歧異度很小 (C)臺灣3000公尺以上的高海拔森林為針葉與闊葉混合林 (D)臺灣1000～2000公尺的中低海拔森林主要是樟科與殼斗科為主的闊葉林
【91學測】
【答案】(D)
【詳解】(A)臺灣低海拔地區大多已開發而無原始林，僅墾丁及綠島、蘭嶼具有熱帶季風林 (B)臺灣的物種歧異度很大 (C)臺灣3000公尺以上的高海拔地區已無闊葉林，僅見針葉林、高山草原或高山寒原。
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