第十一週作業 3.7~4.1 p.66 Science Focus 2-2

Original Paragraph：

But adaptations that make a species succesful during one period of time may not be enough to insure the species's survival when environmental conditions change.
This is no less true for humans, and some environmental conditions are now changing rapidly,largely due to our own actions.

翻譯:

然而適應在當環境條件改變時，可能無法足夠的去確保物種的生存使其在一段時間內產生成功（煩厭延續）的物種，這對人類來說也是如此，現在有些環境上的條件正不斷的改變，而這些改變大部分是由於我們自己的行為（活動）所造成。

心得：

環境改變與是應是相對的，環境的不斷改變而我們就須不斷的適應來找到最符合的生活方式。

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3.4~3.7 keypoint

3.4What is biodiversity and why is it important?

Biodiversity Is a Crucial Part of the Earth's Natural Capital
keypoint:
此章在說明生物多樣性Biodiversity,而其中有分為生態多樣性Ecological Diversity,物種多樣性Species Diversity,基因多樣性Genetic Diversity,機能多樣性Functional Diversity,這些為地球的重要資本,不管陸地或海洋,這種多樣性都充斥在整個地球上,使得地球更為美妙

Science Focus - Soil Is the Base of Life on Land
這篇再介紹土壤,一般成熟的土壤層分為四層O層-落葉,A層-表土,B層-底土,C層-母岩,更層更有其價值,一層一層互相影響,土壤帶給環境很多好處,例:能支撐植物根,能保水及養分等......,但土壤的形成非常不容易幾百年只形成一公分的土,但卻可能在幾個禮拜或幾個月中因為某些因素而消失,因此,土壤是我們環境中不可或缺的重要元素,用之易取之不易！



心得:
藉由閱讀完這章,我更了解到地球上的各種多樣性,雖然擁有這些多樣性,但由於目前人為破壞及氣候改變,多樣性因此而減少,物種一種一種的逐漸消失,是我所堪慮的,而其中,熱帶雨林是目前地球上保留最多物種的地區,如果再繼續無制止的砍伐森林,地球的生物多樣性將越來越薄弱,物種將大量消失,所以,減緩物種的消失是目前的當務之急！


3.5What happens to energy in an ecosystem?
Energy Flows through ecosystems in Food Chains and Food Webs
keypoint:
這小節再說能量流動在生態系中的食物鏈及食物網中,並且介紹食物鏈及食物網,各個食物鏈或食物網的成員其所扮演角色,藉由圖3-14及圖3-15可看出能量流動的情形以及捕食者或被捕食者的狀態,是複雜的網狀結構,彼此影響著彼此,能量就流動於其中之營養級

Usable Energy Decreases with Each Link in a Food Chain or Web
ketpoint:
這小節再說明有用的能量會消失在食物鏈或食物往之間,一開始介紹生物量biomass,其為有機物乾的重量,其次介紹生態效率,有從2%~40%之間的範圍,但其中10%為最典型的,說到10%生態效率,此節就有介紹一個金字塔,為能量流動金字塔,其配合的定律為十分之一定律,藉由圖3-17可詳細了解能量從低層級供應給高層級時會以一層級十分之一減少,最後再說明人應食低階且能量供應高的食物好還是高階能量低的食物好,依照十分之一定律,及階層之間能量的變化,思考出其真理



Some Ecosystem Produce Plant Matter Faster Than Others Do
keypoint:
這小節在說明總初級生產力Gross primary productivity(GPP)和淨初級生產力Net primary productivity(NPP),總初級生產力為地球上生產者從太堂能轉變為化學能的生物量,其單位為(kcal/m2/yr),而淨初級生產力為生產者藉由光合作用後所儲存的化學能,轉變過程需消耗能量,此藉由有氧呼吸,而GPP和NPP的關係為NPP=GPP-R,R為有氧呼吸中所需的能量,再來為比較陸地的生態系和水上的生態系平均NPP,由圖3-17可看出陸地生態系最高為澡澤和溼地,水上生態系為河口,雖然開放海洋算少值的,但因為他在地球上面積很廣,所以也很平均NPP之值也很大

心得:
藉由此章讓我學習到生態系中食物鏈及食物網其中的能量流轉,以及十分之ㄧ定律的重要內涵,和GPP.NPP的差別,讓我對這塊知識有更進一部的了解,結合能量不滅定律及熱力學第一第二定律,能量的不滅和流轉,熱的不滅和失散,最後上台解釋這章的其中一小段為功課,真是受益良多！

我翻譯的小段落 53-2-2
These scientists contend that this is the main reason why we are crowding out or eliminating the habitats and degrading or destroying some of the ecosystem services they provides.
所以說,這些科學家在爭辯為何我們排擠或消除很多其他生物的棲息地和營養源以及減少或破壞有些生態系統服務者


3.6What happens to matter in an ecosystem?
Matter Cycles within Ecosystems and in the Biosphere
keypoint:
這小節在說明兩個循環,一為生物地理化學的循環biogeochemical cycles,二為營養循環nutrient cycles,其中循環來自太陽能源及重力和各種元素,與人類,生態,生物圈改變這化學循環,這些營養物其實一直存在於地球上,大海,水,地下沉積物,視為儲存槽,一直沒有消失,所以可能你現在利用的元素可能再好幾千萬年前使用過而現在循環回來被你使用...

Water Cycles through the Biosphere
keypoint:
這小節主要在介紹水文循環hydrologic cycles及水循環water cycle,水是個很奇妙的物質,相對於人類及地球,是個非常重要且不可或缺的物質,沒有了水,就等於沒有生物沒有如此美妙的環境,地球將不孕育生命,水對於地球的功能真的非常多,藉由這小節的介紹讓我更了解水的功能,藉由圖3-18的呈現,把這個小節所介紹的內容由圖是完全表現出來

Carbon Cycles through the Biosphere
keypoint:
這小節換介紹碳循環carbon cycle,碳最主要是以CO2的形式存在於地球上,碳所利用的用途也很多很廣,存在於生物,環境,燃燒等等........,藉由圖3-19可看出其循環,牽扯的範圍非常的廣,對於地球而言,沒有CO2,地球是一顆非常寒冷的星球,溫度並不適合生物生存,因此,碳也是一個人類和地球不可或缺的元素

Nitrogen Cycles through the Biosphere:Bacteria in Action
keypoint:
這小節在說氮循環,氮這個氣體,幾乎是充斥在大氣裡,大氣的組成有78%是氮氣,雖然大氣中有很多,但生產者不能自行吸收利用,因此需要兩種方法來幫助吸收,一是打雷閃電,二是利用微生物來固定,其中包括硝化作用nitrification和胺化作用ammonification之離子的轉換,氮這個氣體元素對地球也是非常重要,他影響到植物,動物.......藉由圖3-20更能清楚看出其循環,也是一層影響一層


Phosphrous Cycles through the Biosphere
keypoint:
這一節再講磷循環phosphorus cycle,磷這個元素通常是以磷鹽PO4-存在,而磷鹽在生態系中也非常重要,用途也非常多,土沒有他便不肥沃,植物沒有他便無法生長,磷對於植物非常重要,磷能限制植物的生長,其他元素在充沛,沒有磷便無法正常發育,除了這點,藉由圖3-21可看出,磷元素對於環境也是不可或缺的元素,並且一直循環於地球上

心得:
這章主要是介紹地球的各種元素循環,這些循環是構成地球物質之間不可或缺的要素,藉由這些循環,地球之間的物質能量能更順暢的流傳,藉由這四張圖,我能了解他們的作用對於地球上環境,生物等的功能,擁有這些重要的循環,讓整個生態系更活絡更加有效率


3.7How do scientists study ecosystems?

3.1~3.3 keypoint

3.1What is Ecology?
Cells Are the Basic Units of Life
keypoint:
這小節先說明細胞理論,並從介紹小分子到聚合物,而它們之間是用化學鍵來連結,鍵結成複雜又巨大的有機化合物,而後說明一些生物基本的能源及基因的介紹,

單體 葡萄糖 胺基酸 核酸
聚合體 纖維素,澱粉 蛋白質 核甘酸

多段基因-DNA模組-一對染色體-多對染色體
各種物種都有基因,而其組成方式或排列順序不同創造出不同屬於自有的特色之物種
Species Make Up the Encyclopedia of Life
keypoint:
此小節首先解釋物種species是由一群相同生物並且外表,行為,化學,基因組成相似,由性觀點而言,物種是能由兩個單獨個體交配而能繁衍出下一代,後在說明地球上物種的數量關係,而科學家能辨認出的物種有180萬種,大約54%是昆蟲...
Ecologists Study Connections in Nature
keypoint:
最後這小節的介紹環繞著右圖3-4,從最小

原子Atom-分子Molecule-細胞Cell-生物Organism-族群Population-群落Community-生態系統Ecosystem-生物圈Biosphere

到最大,並一一解釋名詞並舉例說明,而多種族群稱為genetical diversity基因多樣性,群集community又稱生物的群集biological community,生態系統可大可小,其包含非生物,而水圈,氣圈,岩石圈組成生物圈

心得:

何謂生態?這問題是一個很大的範疇,看每個人如何去解讀,我認為生態是一個孕育有生命的大場所, 他提供各種資源使萬物生長於此,他提供環境讓萬物有棲息的空間,從最小單位演變到複雜且適應力強的個體,藉由不斷演進及時間的流逝,生態扮演了一個重要角色,讓地球有生命,讓太陽系有一顆這麼有生命力的活星球存在



3.2What keep us and other organisms alive?
The Earth's Life-Support System Has Four Major Components
keypoint:

這小節再說明地球四大圈,根據圖3-5可看出,氣圈atmosphere,水圈hydrosphere,地圈geosphere及生物圈biosphere,氣圈的對流層troposphere約為17km為我們為生的最重要氣層,包含溫室氣體,氧,二氧化碳......也是產生氣候的一層,平流層stratosphere約為17-48km有臭氧抵擋來自太陽的紫外線,水圈包含淡水和海水,冰山,凍土等.....地圈包含岩石圈,生物圈包含了其他三圈,把地球比喻成蘋果,生物圈就如蘋果皮般,為地球的一小部分

Life Exists on Land and in War
keypoint:

這小段在說生病誕生分別於陸上或水中,而作者有利用一張圖3-6來舉例不同地區有不同的生物群落biomes,而水上部分,科學家把生的生命區域分成淡水freshwater和鹹水saltwater區,而水上部分覆蓋地球約四分之三表面

Three Factors Sustain Life on Earth

• One-way flow of high-quality energy
• Cycling of matter or nutrients
• Gravity

keypoint:
此小節主要重點就是這三個地球上維持生命的因素,

1.物質循環遵守第一第二熱力學定律

2.養分循環,物質不滅定律支配著這營養循環過程

3.重力集中使得地球上任何物質托付在地球上


What Happens to Solar Energy Reaching the Earth?
keypoint:
這小節再說明太陽帶給我們最重要的能源,藉由核融合所發散出的波(紅外光,紫外光等......)因應整個地球的能源來源,照射到地球上,被大氣中的溫室氣體吸收,產生自然的溫室效應,自然的溫室效應對地球上萬物來說是好的,但由於人類排放過多溫室氣體,造成地球的溫室效應加劇,以慢慢威脅到地球的氣候,海水位等等,由圖3-7更能清楚了解其機制,目前,溫室效應的加強效應如何減緩,是當今最火紅的課題！

心得:
藉由此章節,讓我更能了解地球與地球內部及地球與地球與地球外部之間的關係,雖然人類在這兩個部分都尚未探索深入,神祕的面紗還尚未掀開,並且對我們目前生活的星球還是一知半解,但生為21世紀的人類來說,擁有無限的求知和探索慾望仍然不能減少,此章的內容,已是人類目前透析的一小部分,面對未知的地球須努力

3.3What are the major components of an ecosystem?
Ecosystems Have Living and Nonliving Components
keypoint:
此小節在說我們生態系或生物圈有兩個構成要素,一為無生命的abiotic,二為有生命的biotic,藉由圖3-8可看出生命循環,從無生命-有生命-無生命環環相扣,再來就是說明環境容忍範圍range of tolerance,課本以鱒魚做例子,由圖3-9可看出溫度及族群大小和有機物多寡影響鱒魚的生存與否,鱒魚偏向溫度適中,有機物較多的區位,此區位族群生存數量最多

Several Abiotic Factors Can Limit Population Growth
keypoint:
此小節在說明非生命的因素也會影響有生命的生長,課本介紹limiting factor principle限制因素原則
,即使擁有其他有利因素或有最理想的環境容忍範圍,太多或太少的非生命因素可限制或防止有生命的生長,關於這些非生命因素,包含降雨,磷在土壤中的含量及溫度,在水中則包含水溫,陽光照射,營養物,溶氧量及鹽度等等.......

Producers,Comsumers,and Decomposers Are the Living Components of Ecosystem
keypoint:
此節再說明整個食物鏈中的各個角色,以及能量的來源與使用,有氧呼吸aerobic respiration及無氧呼吸anaerobic respiration的差異,藉由圖3-10可更清楚的知道各角色在食物鏈中所扮演的任務,以及說明光合作用photosynthesis的簡單方程式過程

Energy Flow and Nutrient Recycling Sustain Ecosystems
keypoint:
此小節再告訴我們分解者的重要性,沒有最後這一步的分解者,整個循環將無法串連起來,營養物便存於屍體或廢物之中無法被生產者所吸收利用,根據圖3-11中可看出整個循環,清楚瞭解整個能量流動及營養物再循環的狀態

心得:
此章再探討構成生態系統的要素,地球上每個非生命或有生命的生物都是構成整個生態系統的成員之一,環環相扣,缺一不可,以及食物網的各條食物鏈,缺少一成員則會影響到整個生態,使之轉變,能量及營養物與影響的環境因素,使之成為這千變萬化的生態,因此,在這複雜組成的生態中,我們人類也因該好好想想,我們是否是扮演其中的因素,是破壞的因素還是有利於其的因素之一