top of page
5e.png

​莫斯利自然科學

生物多樣性的意義與重要性全攻略 | 莫斯利自然科學

3天前
讀畢需時 4 分鐘

在地球漫長的演化歷史中,生命展現出令人讚嘆的豐富面貌。從微觀的基因差異,到巨觀的物種與各式各樣的生態系,生物多樣性不僅是地球生命力的表現,更是人類賴以生存的基石。


   

 生物多樣性

一、 生物多樣性的三大層次比較

生物多樣性(Biodiversity)又稱為生物歧異度,目前泛指生命在基因、物種、生態系三個不同層次的多樣性:   


層次項目

基因多樣性 (Genetic Diversity)

物種多樣性 (Species Diversity)

生態系多樣性 (Ecosystem Diversity)

意義與定義

同一物種的個體間遺傳結構多樣化的程度。   


指一群集中不同物種的數量,可由物種豐富度與物種均勻度來表示。   

一地區可提供生物棲息的環境多樣且有變化,則其生態系多樣性高。   

成因機制

演化過程中同一物種中特定基因突變產生新的等位基因,或淘汰某些等位基因。   


透過地理隔離與生殖隔離累積遺傳變異而產生新種。   


地形、地質、氣候的差異,加上環境的變遷,形成多種生物棲所,而其中生物與環境因子的相互影響,產生各種生態系。   

經典舉例

a. 形形色色的狗都是同一物種。   


b. 高麗菜、青花菜、球莖甘藍其實都是芥藍菜。   


c. 人類有不同血型、膚色。   

a. 熱帶雨林中有各種類的昆蟲。   


b. 熱帶珊瑚礁海域中有各式各樣的熱帶魚。   


沙漠、草原、森林、極地、湖泊、海洋等多種生態系。   


💡 基因庫與基因池概念: 同種個體的性狀差異來自控制性狀的基因不同。若將每一種生物族群內所有個體的等位基因總和在一起,這就是生態學上所稱的基因庫或基因池。基因池大 ➔ 個體間的基因型差異大 ➔ 此生物族群適應不同環境的能力愈高。   

二、 物種多樣性的兩個面向:豐富度與均勻度

物種多樣性主要透過兩個核心指標來衡量:   


  1. 物種豐富度 (Species richness): 物種的數目多寡(種類有多少)。   


  2. 物種均勻度 (Species evenness): 物種數量的差異程度(各物種數量是否平均)。   


  3. 綜合判斷原則: 物種種類愈多且數量愈均勻,則物種多樣性愈大。   



三、 生物多樣性的重要性

  1. 適應環境變遷: 基因多樣性高高的族群,對環境變遷的適應力較高;基因多樣性低的族群,遇到特殊環境變化時,會有滅種的危機。   


  2. 生態系穩定度: 物種多樣性愈高的生態系愈穩定;例如原始闊葉林對於蟲害的抵抗力比人工純林更強,人工純林傳染性高、蔓延快速。   


  3. 棲地與食物網: 生態系多樣性愈高,所提供生物的棲地愈多樣,生物種類與數量也會愈多;食物網愈複雜,生態系愈容易平衡。   


  4. 資源永續與人類福祉: 人的食、衣、住、行、育、樂與醫藥、生物防治、汙染處理等,多與生物資源的利用相關。對生物多樣性的保育與重視,才能確保生物資源永續經營。   


四、 臺灣生物多樣性豐富的成因

臺灣面積狹小,卻擁有高達 600 多種蝴蝶與極高密度的生物多樣性,主要原因包括:   


  1. 氣候多變: 東北、西南季風交接,黑潮暖流經過,為北半球熱帶生物的北界及北半球溫帶生物的南界。   


  2. 冰河時期之子遺生物多樣: 冰河期時夾帶許多寒帶物種避難於臺灣高山。   


  3. 地形多變: 歐亞、菲律賓板塊交界,造就高山起伏與垂直氣候帶。   


  4. 島嶼生態系: 大陸型島嶼,分開已久,特有種比例高。   


五、 講義精選例題解析

【題型一:各層次生物多樣性的判斷】

【題目】 關於生物多樣性三個層次(基因、物種、生態系多樣性)的敘述,下列何者正確?   


  1. 「高麗菜、青花菜與球莖甘藍其實都是由野生芥藍菜經人工選育而來的不同品種」屬於物種多樣性。


  2. 「熱帶雨林中棲息著數以萬計不同種類的昆蟲與鳥類」屬於基因多樣性。   


  3. 「地球上同時擁有沙漠、草原、森林、極地與海洋等多種環境」屬於生態系多樣性。   


  4. 基因多樣性專指不同物種之間的遺傳差異。


【解析】


  • 選項 (1) 錯誤:高麗菜、青花菜皆為同一物種(芥藍菜)的不同品種,屬於基因多樣性。   


  • 選項 (2) 錯誤:不同種類的昆蟲與鳥類屬於物種多樣性。   


  • 選項 (3) 正確:沙漠、草原、海洋等多種環境屬於生態系多樣性。   


  • 選項 (4) 錯誤:基因多樣性是指同一物種個體間的遺傳結構多樣化。   


  • 正確答案:(3)   


【題型二:物種豐富度與均勻度的判斷】

【題目】 根據附表兩個生態系之生物物種及生物量,關於物種豐富度與均勻度的敘述,下列何者正確?   


  • 生態系 1:物種 A (90)、物種 B (50)、物種 C (40)、物種 D (20)   


  • 生態系 2:物種 A (194)、物種 B (2)、物種 C (2)、物種 D (2)   


  • 生態系 1 的物種豐富度比生態系 2 低。


  • 兩個生態系所擁有的物種種類(豐富度)相同,但生態系 1 的物種均勻度較高。   


  • 生態系 2 的物種均勻度比生態系 1 高。


  • 兩生態系的物種多樣性完全相等。


【解析】


  • 兩個生態系皆包含 A、B、C、D 四種生物,因此物種豐富度相同(皆為 4 種)。   


  • 生態系 1 的個體數量分布較平均(90, 50, 40, 20),而生態系 2 的 A 物種極多(194),其餘極少(各 2),因此生態系 1 的物種均勻度較高。   


  • 綜合判斷,生態系 1 的物種多樣性大於生態系 2。   


  • 正確答案:(2)   


六、 莫斯利重點整理

  1. 三大層次口訣:


    • 基因多樣性: 同種個體不一樣(如血型、高麗菜與青花菜)。   


    • 物種多樣性: 不同物種種類多不多(如雨林昆蟲多)。   


    • 生態系多樣性: 棲息環境變幻多(森林、沙漠、海洋)。   


  2. 基因池越大: 族群適應不同環境的能力愈高。   


  3. 多樣性黃金定律: 種類愈多、數量愈均勻,生態系愈穩定。   


bottom of page