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​莫斯利自然科學

生物間的交互作用全攻略:互動類型、利害分析與天敵應用 | 莫斯利自然科學

4天前
讀畢需時 4 分鐘

在自然界中,沒有任何一種生物能夠完全孤立地生存。從捕食、競爭到共生與寄生,不同物種之間交織出錯綜複雜的生態網絡。這些大自然中的互動關係,正是維持生態平衡與驅動演化的重要力量。


選修生物IV 生物間的交互作用

一、 生物互動關係的類型與經典實例

依據圖表與生態學定義,生物間的交互作用主要可分為以下幾大類:   

互動關係

描述與核心生理機制

經典實例

1. 掠食 (Predation)

- 生物以他種動物為食的行為。   


- 雖然就被掠食者的個體來說,常會受到傷害或死亡,但就被掠食者的族群而言,卻有穩定族群之功效。   


- 被掠食者與掠食者常出現「共演化」。   


(1) 瓢蟲掠食蚜蟲   


(2) 蛇捕食蛙   


(3) 松鼠啃食種子   


(4) 捕蠅草捕食昆蟲   


2. 競爭 (Competition)

- 資源包括食物、空間與交配權。   


- 資源需求重疊性愈高的兩種生物,通常競爭性也就愈大。   


- 可分為種內競爭與種間競爭,種內競爭通常比種間競爭激烈。   


- 競爭不一定要面對面接觸。   


(1) 鬥魚的同種競爭   


(2) 大赤鼯鼠與白面鼯鼠的異種競爭   


(3) 森林中的喬木   


3. 共生 (Symbiosis)

(1) 互利共生:


- 兩種生物生活在一起,雙方均可得利。   


- 缺少彼此將降低生存力,甚至導致死亡。   


(1) 根瘤菌與豆科植物   


(2) 白蟻與鞭毛蟲   


(3) 藻類與真菌形成的地衣共生體   



(2) 片利共生:


- 兩種生物生活在一起,一方得利,另一方未得利也不受害。   


(1) 藤壺附著於蟹、貝   


(2) 鮣魚附著於鯊上   


(3) 山蘇附生於樹上   


4. 寄生 (Parasitism)

- 主與寄生生物之間的關係。   


- 維持寄生的生命,不殺死寄生,寄生物才能獲得最大好處。   


(1) 寄生蜂的幼蟲寄生於蛾蝶幼蟲的體內   


(2) 菟絲子寄生於植物   


二、 生物交互作用對互動個體的利害關係分析(+、-、0)

在生態學中,我們常用「+(得利)」、「-(受害)」、「0(無影響)」來標示互動雙方的利害關係:

互動關係

生物甲(角色 / 利害關係)

生物乙(角色 / 利害關係)

綜合代號

掠食

掠食者 / +   


獵物 / -   


+ / -

植食

植食者 / +   


植物 / -   


+ / -

競爭

競爭者 / -   


競爭者 / -   


- / -

互利共生

共生物 / +   


共生物 / +   


+ / +

片利共生

共生物 / +   


共生物 / 0   


+ / 0

寄生

寄生物 / +   


寄主 / -   


+ / -

三、 天敵與生物防治 (Biological Control)

  1. 天敵的定義: 在自然狀況下,專門獵食或危害某種生物,且可影響其族群大小者,稱為該物種的天敵。   


  2. 天敵的種類:


    • (1) 掠食性天敵: 例如瓢蟲是蚜蟲的掠食性天敵。   


    • (2) 寄生性天敵: 例如寄生蜂可產卵於玉米螟的卵內,寄生蜂的卵先孵化成幼蟲,再利用玉米螟卵的養分而長大。   


  3. 生物防治法: 利用天敵來防治害蟲的方法,是利用大自然中的捕食性、寄生性等天敵,把有害生物的族群壓制在較低的密度之下,使這些有害生物不致造成危害;是利用生態系食物鏈中「一物剋一物」的自然現象。   


四、 講義精選例題解析

【題型一:互動關係與利害代號判斷】

【題目】關於生物間交互作用的利害關係代號(以「+」代表得利,「-」代表受害,「0」代表無影響),下列配對何者正確? (A) 互利共生為 + / - (B) 片利共生為 + / 0 (C) 競爭關係為 + / + (D) 寄生關係為 0 / -   


【解析】


  • 選項 (A) 錯誤:互利共生雙方皆得利,代號為 + / +。   


  • 選項 (B) 正確:片利共生一方得利、另一方不受害也不得利,代號為 + / 0。   


  • 選項 (C) 錯誤:競爭雙方爭奪有限資源,對雙方皆有害,代號為 - / -。   


  • 選項 (D) 錯誤:寄生關係中寄生物得利、寄主受害,代號為 + / -。   


  • 正確答案:(B)   


【題型二:掠食與天敵應用的判斷】

【題目】下列關於掠食關係與生物防治的敘述,何者正確? (A) 掠食關係中,被掠食者的個體雖然會受害,但對被掠食者的族群整體而言有穩定族群之功效 (B) 引入外來天敵進行生物防治時,完全不需要評估生態系衝擊,不會有任何副作用 (C) 寄生蜂將卵產在玉米螟卵內,利用其養分長大,這屬於掠食關係 (D) 競爭關係僅存在於不同物種之間(異種競爭),同種個體之間不會發生競爭   


【解析】


  • 選項 (A) 正確:掠食關係雖然對個體不利,但能淘汰老弱病殘,對被掠食者族群有穩定功效。   


  • 選項 (B) 錯誤:生物防治若引入不當的外來種,常會造成嚴重的生態浩劫(如 cane toad cane 蟾蜍事件)。


  • 選項 (C) 錯誤:此屬於寄生性天敵的寄生關係,而非掠食。   


  • 選項 (D) 錯誤:競爭分為種內競爭與種間競爭,且種內競爭通常比種間競爭更為激烈。   


  • 正確答案:(A)   


五、 莫斯利重點整理

  1. 符號記憶口訣:


    • 共生:互利(+/+)、片利(+/0)。   


    • 傷害:競爭(-/-)、掠食(+/-)、寄生(+/-)。   


  2. 掠食與族群波動: 觀察圖中的雪兔與山貓數量波動,掠食者與獵物的數量會呈現相互追逐、有時間差的週期性上下波動。   


  3. 生物防治核心: 利用大自然「一物剋一物」的掠食與寄生天敵,將害蟲密度壓制在經濟危害水準以下。   


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