Because most soils contain little phosphate,it is often the limiting factor for plant growth on land unless phosphorus (as phosphate salts mined from the earth) is applied to the soil as a fertilizer. Phosphorus also limits the growth of producer populations in many freshwater streams and lakes because phosphate salts are only slightly soluble in water.
3-1 What Is Ecology? 生態學是生物學的一個分支,生物學的研究對象向微觀和宏觀兩個方面發展,微觀方面向分子生物學方向發展,生態學是向研究宏觀方向發展的分支,是以生物個體、種群、群落、生態系統直到整個生物圈作為它的研究對象。生態學也是一個綜合性的學科,需要利用地質學、地理學、氣象學、土壤學、化學、物理學等各方面的研究方法和知識,是將生物群落和其生活的環境作為一個互相之間不斷地進行物質循環和能量流動的整體來進行研究。
3-2 What Keeps Us and Other Organisms Alive? 所謂生命現象,是指個體所具有的代謝、生長、生殖、感應和演化等現象。具有生命現象的個體稱為生物,如動物、植物和微生物等。反之,沒有生命現象者,稱為無生物,如岩石、礦物等。生物和無生物都是由分子組成的,但是生物的組成較複雜。我們認識生物,學習生物學,要知道,生物只是自然界組織中的一環。
3-3 What Are the Major Components of an Ecosystem? 生態系:組成自然環境的因素,除了日光、溫度、水、土壤等因素外,還有生活於其中的各種形形色色的生物。在生物棲息的環境中,包含生物與非生物部分,共同組成生態系。在生態系中,因攝食而發生的族群關係,可以歸併為三個主要組成:生產者、消費者和分解者。 生產者:不依賴其它生物為能量來源的自營生物。一般為能行光合作用的藻類、綠色植物和藍綠菌;也有以硫和甲烷為能量來源的細菌。
3-4 What Is Biodiversity and Why Is It Important? 生物多樣性(biological diversity)這個詞兒對生態學家來說不算新鮮,可是最近10年來,社會學家、經濟學家、法律學家、也談生物多樣性了,甚至連政治人物、新聞記者、公眾人物都把生物多樣性掛在嘴上,而且全球已經有175個國家和經濟體簽署了一份《生物多樣性公約》,成為《生物多樣性公約》的締約國,看來「生物多樣性」不但時髦,而且還會越來越受重視呢!過去有人把「diversity」,這個字翻譯為「龐雜度」或「歧異度」,聯合國的中文翻譯是「多樣性」,我覺得這個翻法老嫗能解,所以也樂意沿用。
3-5 What Happens to Energy in an Ecosystem? 在任何一種生態系統中,如果我們以能量的眼光來檢視其組成時,我們會發現其中的組成生物在生態系能量的轉移過程中只扮演下列數種角色,生產者、消費者與分解者。這種由生產者開始一級一級的獵食關係我們稱為食物鍊,其實在一生態系中,每種生物都在獵食某種或多種其他種的生物,而自己又被另一些他種生物所獵食,其間的關係不僅只是一條線而是一張網,一張食物網。在這張網中能量就從最初的生產者流向整個生物群聚中的其他種生物,事實上這種形式的能量轉移是一種非常沒有效率的傳輸工作,依科學家估計,每經一階的消費,只有10%的能量能為下一階的獵食者所捕獲,其他的90%都以熱散失在環境中了。光能->生產者->初級消費者->次級消費者->更次級消費者>>>>>分解者生產者自環境中吸 收礦物質元素,合成有機物,供生物利用經分解者分解回歸自然環境中,稱之為物質循環。一生態系中與生命息息相關的物質循環有四:氮循環、碳循環、磷循環、和硫循環。
3-6 What Happens to Matter in an Ecosystem? 生態系統中有幾種循環,有水循環、碳循環、氮循環和磷循環。這四種循環都是一樣的,都是在地球上的生物由各種形式,如死亡和人類燃燒化石燃料等等原因,讓這些物質重回大氣層中,然後再藉由一些菌類和微生物能重新取回物質回到地球上而產生提供與消耗的循環中。
3-7 How Do Scientists Study Ecosystem? 一些科學家是直接從大自然中觀察紀錄,來研究生態系統中生物的種種關係和因素,而一些科學家是利用實驗來研究,另外一些則是模擬生態系統,來由此了解生物。但對我們來說,不管如何,我們都必須學習到一個東西,那就是,學習更多關於世界生態系統的健康和永續性。
2-3 How Can Matter Change? 物質:凡是佔有空間,具有質量,即稱為物質影響物質變化的因素 1.外力作用:物體受到外力作用會變形或斷裂 2.溫度或壓力的改變:物質受到溫度或壓力的改變,通常狀態會改變或變質 3.燃燒或(氧化):物質燃燒或(氧化)之後,本質會改變 4.外在環境的影響:溶解
2-5 How Can We Used Matter and Energy More Sustainably? 1.水力發電:利用水位的高度差,經由發電機的轉換產生電。(永續利用、潔淨) 2.風力發電:利用風力帶動風車葉片旋轉,來促使發電機發電。(永續利用、潔淨) 3.火力發電:以煤、石油、天然氣作為發電燃料,產生蒸氣來推動發電機發電。(蘊藏量有限、污染) 4.核能發電:以鈾當作原料產生熱,使水加熱成蒸汽,推動汽輪機發電。(不可再生資源、蘊藏量有限、污染) 5.海洋能:利用潮汐的張落來發電。(永續利用、潔淨) 6.太陽能:利用太陽能板吸收太陽的能量,用來發電。(永續利用、潔淨) 7.地熱:地球內部蘊藏的熱能,通常過火山爆發、地震、溫泉等,把地球內部的熱能帶到地面上來,地熱也可以發電。(永續利用、潔淨) 8.生質能:將垃圾、農作物殘渣、動物排泄等廢棄物直接燃燒,或經由腐敗分解產生沼氣作為燃料,可以用來燃燒發電。(永續利用、潔淨)