生態系介紹、非生物因子與生物因子全攻略 | 莫斯利自然科學

在地球上，萬物相互依存，共同構成了一個龐大而精密的生命網絡。究竟什麼是生態系？非生物因子與生物因子如何共同影響生物的生存？而生物在生態系中又各自扮演著什麼樣的角色？

選修生物IV 生態系介紹

選修生物IV 非生物因子與生物因子

一、 生態系的定義與特性

1. 生態系的定義： 群集以及其生存的環境。   

   
   

2. 生態系的特性：

   
   

   • (1) 可以是自然天成、也可以是人工建造。   

     
     

   • (2) 範圍可大可小：大至整個生物圈，小如生態球。   

     
     

   • (3) 空間上的連續性：相鄰生態系間無明顯界線。   

     
     

   • (4) 時間上的連續性：生態系中的環境與生物組成變化階段，無明顯界線。   

     
     

3. 生態系的組成：

   
   

   • (1) 非生物因子： 太陽輻射能、水、溫度及土壤等。   

     
     

   • (2) 生物因子： 生產者、消費者、分解者等。   

     
     

二、 與「生物相」的區別

1. 陸地上因溫度、降雨量的不同，而形成不同的氣候形態，某氣候區內具有共同適應特性的動、植物群集的組合稱之。   

   
   

2. 當提及某一種特定的生物相時，並非指地球上的某一個地區，而是指具有相同特徵的生物群集組合。也就是說，生物相可以視為許多生態系中生物群集的組合，例如：落葉林生物相可能包含溪流、池塘、青草地等不同生態系的各種生物群集。   

   
   

3. 陸地上的生物相有：苔原、針葉林、落葉林、熱帶雨林、草原及沙漠等。   

   
   

三、 非生物因子的種類與特性

非生物因子	特性	舉例
太陽輻射能	(1) 地球上所有生物最終的能量來源。 (2) 緯度高低影響地表的光照。	陽光照射量隨水域深度的增加而減少，使得深海區的生物分布密度較淺海區來得小。
溫度	(1) 生物體內酵素對溫度的敏感性。 (2) 溫度也會影響生物的習性或行為。	(1) 鳥類遷徙 (2) 魚類洄游 (3) 冬眠
水	(1) 水對生物新陳代謝的重要性。 (2) 水非均勻分布在地球表面。 (3) 環境中的水藉由太陽能的驅動，在大氣、海、陸環境中循環。	(1) 沙漠地區雨量稀少 (2) 仙人掌的特化針狀葉
土壤	(1) 可固定植物體。 (2) 土壤中的水與無機鹽可被根吸收。 (3) 土壤中的微生物當分解者。	不同植物對不同土壤的適應力，如西瓜種沙地、水稻種泥地等。

四、 生物因子的角色與能量轉換

(1) 生物角色

依據自然界中能量取得、轉換方式可分為自營生物和異營生物：

a. 自營生物

可以自行合成所需的有機物，是生態系中的生產者。

類別	光自營	化學自營
定義	透過光能將 CO₂ 轉化成有機物	利用無機物（如銨鹽或硫化物）氧化還原反應的能量將 CO₂ 轉化成有機物
舉例	綠色植物、藻類、藍綠菌	亞硝化細菌、硫化菌

b. 異營生物

類別	消費者	分解者
定義	以其他生物為食的生物	將有機物分解為無機物
舉例	植食性動物、肉食性動物、雜食性動物	大部分的細菌與菌物

清除者：以生物遺骸為食的動物，例如：禿鷹、白蟻、馬陸、螞蟻、蚯蚓、蝦。

C. 分解者的橋樑地位： 一部分細菌和真菌，可以將生物的屍體和排泄物加以分解，使其中的成分回歸自然，稱為「分解者」。不論一個生命世界的組合是如何複雜，若從其食性和營養方式區分，基本上都是由生產者、消費者、分解者三種角色的生物共同組成。其中生產者負責將環境中的無機物質帶入生命世界；而分解者則是將有機物質由生命世界歸還給環境的另一座橋樑。   

五、 生態地位或生態棲位 (Niche)

1. 獨特性： 一物種在特定生態系中所扮演的特定角色與功能，在不同的生態系中，同種生物所扮演的角色亦有不同。   

   
   

2. 難以取代性： 一物種佔據一生態地位，且無法被完全取代，這也是生物多樣性的基礎。   

   
   

3. 競爭激烈度： 生態地位愈接近的兩種生物，彼此間的競爭性愈大。   

   
   

六、 講義精選例題解析

【題型一：非生物因子與生物因子的判斷】

【題目】 關於生態系中非生物因子與生物因子的敘述，下列何者正確？   

1. 太陽輻射能僅影響植物的光合作用，與深海動物的分布密度完全無關。

   
   

2. 土壤中的微生物通常扮演分解者的角色，將有機物分解為無機物歸還環境。   

   
   

3. 亞硝化細菌與硫化細菌屬於光自營生物，必須依賴陽光才能生存。

   
   

4. 清除者（如禿鷹、蚯蚓）在生態學上與分解者完全相同，皆屬於微生物範疇。

   
   

【解析】

• 選項 (1) 錯誤：陽光照射量隨水域深度增加而減少，深海區生物分布密度較小，受太陽輻射能深刻影響。   

  
  

• 選項 (2) 正確：土壤中的微生物多數擔任分解者，負責將有機物分解為無機物。   

  
  

• 選項 (3) 錯誤：亞硝化細菌與硫化細菌屬於化學自營生物，利用無機物氧化還原能量合成有機物，不直接依賴光能。   

  
  

• 選項 (4) 錯誤：清除者多為動物（如禿鷹、蚯蚓、螃蟹），分解者多為細菌與真菌，兩者在生物分類上不同。   

  
  

• 正確答案：(2)   

  
  

【題型二：生態地位（棲位）的概念判斷】

【題目】 關於生態地位（生態棲位）的敘述，下列何者最適當？   

1. 一物種在特定生態系中所扮演的特定角色與功能稱為生態地位。   

   
   

2. 兩種生物若佔據完全相同的生態地位，可以永久和平共存而不會產生任何競爭。

   
   

3. 生態地位愈接近的兩種生物，彼此間的競爭性愈小。   

   
   

4. 同種生物在任何不同的生態系中，所扮演的生態地位永遠完全一致。

   
   

【解析】

• 選項 (1) 正確：生態地位即指一物種在特定生態系中所扮演的特定角色與功能。   

  
  

• 選項 (2)、(3) 錯誤：生態地位愈接近的兩種生物，對資源的需求重疊性愈高，彼此間的競爭性愈大。   

  
  

• 選項 (4) 錯誤：在不同的生態系中，同種生物所扮演的角色亦可能有所不同。   

  
  

• 正確答案：(1)   

  
  

七、 莫斯利重點整理

1. 生態系四大非生物： 太陽輻射能、溫度、水、土壤。   

   
   

2. 自營生物雙軌道：

   
   

   • 光自營： 綠色植物、藻類、藍綠菌（靠陽光）。   

     
     

   • 化學自營： 亞硝化細菌、硫化細菌（靠無機物氧化能量）。   

     
     

3. 分解者 vs 清除者： 分解者是微觀的細菌與真菌（化學分解）；清除者是巨觀的動物（如禿鷹、蚯蚓吃遺骸）。   

   
   

4. 生態棲位鐵律： 地位越近、競爭越激烈！