生物多樣性
生物多樣性是生物及其與環境形成的生態複合體以及與此相關的各種生態過程的總和,由遺傳(基因 )多樣性,物種多樣性和生態系統多樣性等部分組成。遺傳(基因)多樣性是指生物體內決定性狀的遺傳因子及其組合的多樣性。物種多樣性是生物多樣性在物種上的表現形式,可分為區域物種多樣性和群落物種(生態)多樣性。
生態系統多樣性是指生物圈內生境、生物群落和生態過程的多樣性。遺傳(基因)多樣性和物種多樣性是生物多樣性研究的基礎,生態系統多樣性是生物多樣性研究的重點。
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生物多樣性 -釋義
中文名稱:生物多樣性 英文名稱:biological diversity;biodiversity
定義1:生物在基因、物種、生態系統和景觀等不同組建層次上的變異
性。 應用學科:地理學(一級學科);生物地理學(二級學科)
定義2:在地球不同環境中生物遺傳基因的品系、物種和生態系統多樣性的
總和。分為生態系統多樣性、物種多樣性和遺傳基因多樣性。 應用
學科:電力(一級學科);通論(二級學科)
定義3:遺傳基因、物種和生態系統三個層次多樣性的總稱。 應用學科:海
洋科技(一級學科);海洋科學(二級學科);海洋生物學(三級
學科)
定義4:生物類群層次結構和功能的多樣性。包括遺傳多樣性、物種多樣
性、生態系統多樣性和景觀多樣性。 應用學科:生態學(一級學 科);保護生態學(二級學科)
定義5:生物體及其所生活的生態系統的多種變化。包括不同物種的多樣性 (物種多樣性),物種內部基因的多樣性(基因多樣性),生態系統內和 生態系統間相互作用的多樣性(生態系統多樣性)。 應用學科:生物 化學與分子生物學(一級學科);總論(二級學科)
定義6:地球上所有的生物——植物、動物和微生物及其生存環境的總和, 包括遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性、景觀多樣性四個 層次。 應用學科:資源科技(一級學科);資源生態學(二級學 科)
生物多樣性—— 分佈特點
熱帶地區具有較高的生物多樣性。在地質歷史上,熱帶地區氣候比較穩定,就時間而言,較有機會演化出不同的物種。熱帶地區生存條件適宜,生產力最高,就食物鏈和能量轉換角度而言,能夠提供較長食物鏈中各營養級的能量來源。熱帶地區的植物水平及垂直分佈的多樣性較高,因而可以為不同需求的動物提供各種棲息地。
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生物多樣性 -價值
生物多樣性具有直接價值、間接價值、選擇價值、遺傳價值及存在價值,還具有巨大的無形資產。
1,直接價值
直接價值表現在當地消費使用價值(如食物,消費等)和生產使用價值(野外收穫進入貿易市場)
2,間接價值
它的間接使用價值一般表現為涵養水源、凈化水質、鞏固堤岸、防止土壤侵蝕、降低洪峰、改善地方氣候、吸收污染物,並作為二氧化碳彙集在調節全球氣候變化中的作用,等等。
3,選擇價值
選擇價值也是潛在價值。沒有人敢確定現在還未被利用的那些物種在將來也不會有利用的價值。栽培植物的野生親緣種究竟能提供多少對農林業發展有用的遺傳材料也很難確定。
4,存在價值
存在價值,指倫理或道德價值,自然界多種多樣的物種及其系統的存在,有利於地球生命支持系統功能的保持及其結構的穩定。存在價值常常受保護願望來決定,反映出人們對自然的同情和責任。一個物種的存在價值有多大,它的消失究竟帶來多大的損失,目前人們還難以準確評估,正如人們不能評估一隻恐龍的存在價值一樣。
5,無形資產
用於科學教育事業等,以貨幣來表現生物多樣性價值:根據初步估計,中國生物多樣性每年直接使用價值為1.80×1012元、間接使用價值(主要是生態系統服務功能中的生態效益)37.31×10(12次方)元。
臺灣氣候
台灣位於北回歸線上,地處熱帶及亞熱帶地區,四面環海。通常在緯度30度左右,容易形成高壓帶;由於天氣晴朗少雲、雨量稀少,較易形成沙漠,例如撒哈拉沙漠 (北非)、阿拉伯沙漠 (中東) 及索諾蘭沙漠 (墨西哥)。台灣由於正當東北季風與西南季風之衝,帶來豐沛雨量,因此台灣全境多屬亞熱帶季風氣候。另外黑潮暖流自鵝鑾鼻北上呈V字形流過台灣兩側,使台灣南部與西南部氣候比同緯度地區溫暖,因此形成熱帶季風氣候。
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生物多樣性 -組成
按照1992年聯合國環境與發展大會通過的《生物多樣性公約》生命的多樣性(Biodiversity)包括物種多樣性、遺傳(基因)多樣性和生態系統多樣性。
1、物種多樣性
地球上的生命是豐富多彩的:從非常小的一個病毒到重達150噸的大鯨魚;從慢性子的蝸牛到每小時能奔跑90公里的獵豹;植物藉助於風、水和動物的遷移把自己的後代送向遠方;僅苔癬植物就有13000種之多......,大自然中每一樣生命都是獨特的,不可替代的。
已發現和命名的物種有 1,500,000 種
植物 260,000 種
昆蟲 700,000 種
脊椎動物 500,000 種
共有 5,000,000 ----30,000,000 種
2、遺傳多樣性
世界上所有生命既能保持自己物種的繁衍,又能使每一個個體都表現出差別,這要歸功於其體內遺傳密碼的作用和基因表達的差別。在組成生命的細胞中,DNA是遺傳物質,由4種鹼基在DNA長鏈上不同的排列組合,決定了基因及生命的多樣性。在人類DNA長鏈上就有10萬個基因,它記錄了我們祖先的密碼。大自然用了幾十億年的時間,建造起如此浩繁、精緻和複雜的基因,任何一個物種的絕滅,都會帶走它獨特的基因,令我們永遠地遺憾。
3、生態系統多樣性
在地球的表面,到處都有生命在遊盪。為適應在不同環境下生存,各種植物、動物和菌類與環境又構成了不同的生態系統,這就是生命的家園。在不同的生態系統中,各種生命通過一張極其複雜的食物網來獲取和傳遞太陽的能量,同時完成物質的循環。生態系統的結構、功能、平衡及調節機制千差萬別是生物多樣性的重要內容。
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台灣的生態類型豐富多樣:氣候、地形、土壤等種種環境因素影響了動植物的分布,造就了台灣獨特的生態環境。台灣有很高的物種歧異度;台灣現有約4,077種原生維管束植物,脊椎動物約800餘種,昆蟲近2萬種被記錄。
臺灣自然歷史
台灣地處歐亞板塊的邊緣,自古以來持續受到菲律賓板塊的衝撞擠壓;台灣在恐龍滅絕以後(台灣從未發現恐龍化石)才被推擠隆出海面,確切時間仍有爭議(從5,000萬年前到100萬年前不等)。在數次冰河期間由於海平面下降,台灣曾經與亞洲大陸數度相連,因此一些古老物種如台灣杉、台灣粗榧、台灣穗花杉等得以遷徙台灣。這些物種在白堊紀至第三紀時曾廣泛分布於北半球,而後由於冰河影響而廣泛滅絕;在幾次冰河期中,台灣都未被冰層覆蓋,因此生物不像在北半球其他地方受到毀滅性的傷害,這些古老物種得以生存於台灣。尤其在第四季冰河期時,全北半球因東亞無東西山脈之阻隔,而受冰河影響較小,所以東亞物種歧異性較高。冰河退卻後,氣候回暖,海平面再度上升,台灣海峽形成,這些生物因而避居高山,稱為孑遺生物。留在台灣的物種由於地理上的隔絕,因此演化為獨特的物種。
生物地理區
台灣位於生物地理分區中舊北區和東洋區的交會地帶。台灣平地和低海拔地區的生物相接近東洋區,也就是鄰近華南和東南亞一帶的物種。異域種化時間短,特有種比率低。可能是晚近(1萬年前最近一次冰河期)才遷徙來台灣的物種。
台灣高山地區的生物相則與鄰近地區不同,反而接近舊北區,也就是溫帶亞洲、歐洲和喜馬拉雅山地區的物種。異域種化時間長,特有種比率高。可能是在古代(更早的冰河期)間冰期來到台灣的溫帶物種,由於氣候回暖而往高山遷移退卻。如冰河孑遺植物玉山薄雪草Leontopodium microphyllum,是萬里外歐洲阿爾卑斯山高山薄雪草 Leontopodium alpinum 的近緣種,具有地質與生物變遷史上的研究價值。
蘭嶼綠島區與台灣本島的蝸牛及昆蟲等生物相又有相當程度差異。如不具飛行能力的球背象鼻蟲屬Pachyrrhynchus的甲蟲,不見於台灣,但在巴布煙群島及呂宋島分布許多同屬甲蟲。植物方面,肉荳蔻科Myristicaceae、牛栓藤科Connaraceae、竹芋科Marantaceae和霉草科Triuridaceae 等4科僅分布於蘭嶼綠島,不見於台灣,但在菲律賓和馬來西亞種類豐富。日本學者鹿野忠雄便主張將新華萊士線向北延伸至蘭嶼綠島西側[1];如果依照鹿野氏的分界的話,那麼蘭嶼和綠島便屬於澳大拉西亞區中的菲律賓亞區了。
高山草原
海拔3,000公尺以上的高山地帶,由於表土層薄,水分保持不易,年均溫10度以下,樹木不易生長,因此遍布耐旱、耐寒的矮小植物。主要組成植物是箭竹和高山芒。棲息的動物種類較少,如特有種的雪山草蜥。
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溫帶針闊葉混合林
分布於海拔1,800 ~ 2,500公尺的地區,針葉樹在此區顯著增加。樹種以台灣扁柏、紅檜、台灣山毛櫸、木荷、九芎等為主。林下則有灌木與草本植物生長。針闊葉混合林中的動物則包括赤腹松鼠、白面鼯鼠、台灣長鬃山羊、水鹿、台灣黑熊、台灣森鼠、帝雉、台灣山椒魚......等。
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冷溫帶針葉林
分布於海拔2,500 ~ 3,000公尺左右,與高緯度地區的針葉林相似,較高海拔處以冷杉為主。海拔較低處則以台灣鐵杉及台灣雲杉為主。喬木層下的地被植物則以箭竹、蕨類及蘚苔植物等。動物種類不多,包括帝雉、酒紅朱雀、金翼白眉、岩鷚、雪山草蜥和台灣蜓蜥等。
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暖溫帶闊葉林
台灣的暖溫帶闊葉林多為四季常綠,只有少數為例外,例如楓樹、銀杏等。此區分布於海拔500 ~ 1,800公尺。氣候濕涼,土壤肥沃,植物種類多元,以樟科(如黃樟、牛樟)、殼斗科(如櫟屬植物)或茶科植物為主,針葉樹的數量還較為稀少,同時可見到許多附生植物與藤本植物。動物的種類也十分多元,如深山竹雞、白耳畫眉、黃山雀、赤腹松鼠、台灣獼猴、白鼻心、藍腹鷴、山羌和穿山甲等。
亞熱帶闊葉林
分布於海拔500公尺以下。植物以桑科(如榕樹)和樟科(如大葉楠、香楠)等為主,森林底層則有許多蕈類生長。是人類活動較頻繁的區域。由於海拔低,開發早,原始林多已開發消失,現多為次生林(如白匏仔、血桐、山黃麻等植物)與人工林(如相思樹、油桐、綠竹等植物)。常見動物有麻雀、松鼠、蝙蝠以及各種鳥類、蛇、蜥蜴、昆蟲等。
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沙丘
台灣雖無沙漠地形,但有規模較小的沙丘。台灣西海岸多為沖積平原,河流夾帶的泥沙沉積於沿岸,又由於雨量稀少、強烈海風吹襲,容易形成沙丘,如雲林外傘頂洲、台北鹽寮、恆春風吹沙等地。另外彰濱工業區的崙尾地區開發了濕地卻無工廠進駐,也造成濕地乾涸而沙漠化,形成類似沙丘景觀,目前仍有許多鳥類過境於此。在沙丘邊緣,生長著一些耐旱性強的植物,如文珠蘭、馬鞍藤、林投等。動物種類不多,以蜥蜴、鳥類、昆蟲等為主。
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熱帶季風林及海岸林
分布於台灣南部的恆春半島、蘭嶼及綠島等地。此區夏季多雨,冬季乾燥多風,年平均雨量約3,000公釐以上,年均溫25度以上,屬於熱帶氣候。主要植物有榕屬植物、板根植物及蘭花、蕨類及木質藤本等附生植物等,部分熱帶海岸植物會以海水傳播種子,墾丁國家公園也陸續與他國交換植株,故在此可見許多熱帶植物。動物種類也很多。在蘭嶼,較特殊的動物有椰子蟹及珠光鳳蝶等,另外蘭嶼角鴞為蘭嶼特有種。
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水域生態系
包括淡水生態系和海水生態系。
溪流生態系
生活於大甲溪上游的台灣鮭魚
流動水域包括江河和溪流,因各種物理、化學條件的不同,使得生存期間的生物也不同:
溪流上游,坡度大,水流湍急、水溫低、溶氧量高、pH值高,偏鹼性、有機質含量低。能生活在此環境的生物種類不多,如石蠅、台灣鏟頷魚、台灣鮭魚等。
溪流中游,流速漸減,含氧量減少,有機質含量增加,pH值漸減而偏酸性。水溫較高。生物種類較多,有蜉蝣、溪哥、鯉魚等。
溪流下游,河面變寬,水流緩慢,溶氧量更少,人類活動增加,因此污染物也較多。水中有機物豐富,僅有少數生物生存,如吳郭魚、羅漢魚、大肚魚、紅蟲等。
湖泊生態系
靜止水域依光線穿透情形,可分為湖泊和水潭。在湖泊,有些區域光線無法穿透,主要生產者是矽藻、綠藻等藻類,以及藍綠藻,消費者以魚類為主。在池塘,水淺而光線充足,則有一些挺水性植物 香蒲和慈菇、浮水性植物和沉水性植物及其他大型淡水藻類等,消費者以各種魚類、蛙類、節肢動物如水蚤、蝦、蟹和軟體動物如淡水蚌、螺為主。
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珊瑚礁
珊瑚礁主要分布在水溫25 ~ 29度、南北緯30度之間的礁岩海岸。台灣除了西部沙岸及泥岸地區外,其他地區海岸和離島都有珊瑚礁分布。台灣的珊瑚礁主要分布於墾丁、蘭嶼、綠島及小琉球海域,此區珊瑚礁熱帶魚類約有1,500種,北部的亞熱帶珊瑚礁魚類也約有800種。
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潮間帶生態系
潮間帶指海岸高潮線和低潮線之間的地區。陽光充足,有機質多,生物資源豐富。由於潮水漲退的關係,生活於此區的生物都有其特殊的適應方法以抵抗乾燥和海浪衝擊。台灣四面環海,海岸線長達1,000多公里。台灣的潮間帶因地形差異可分為:泥岸、沙岸及岩岸等不同的生態景觀。
台灣泥岸分布於西南沿海,包括彰化、雲林及嘉義等地。由於堆積作用形成泥質灘地。因有機物豐富,可見文蛤、牡蠣、螃蟹等生物及鷸、鴴等遷移性水鳥。
台灣沙岸分布在北部白沙灣、鹽寮、福隆等地。因泥沙鬆散,底質不穩定,有機物少,生物種類也較泥灘地少,僅有少數貝類、蟹和環節動物生活其間。
台灣岩岸分布於台灣北部和東部,如台北野柳、花蓮石梯坪等。大型藻類如石蓴、石花菜等為主要生產者。常見動物有海葵、珊瑚、海星、螃蟹、熱帶魚等。
遠洋區
遠洋區海水上層,有充足的陽光透入,稱為透光區。平均深度約為100公尺,但在少數清澈的海水中,透光區可延伸到200公尺。此區生物種類較近海區少,主要以浮游生物、各種魚類、烏賊、鯨魚等為主。透光區下層為無光區,因為陽光透過水層,會逐漸被水吸收。水深超過200公尺的水域,沒有充足陽光透入;超過1,000公尺深處,光線則無法抵達。由於終年黑暗,溫度低,壓力大,只有少數生物生存,如深海魚類。
沼澤生態系
沼澤是排水不良的低地、定期被水淹沒,是陸地和水域的過渡地帶。可分為內陸的淡水沼澤與位於河流出海口的河口沼澤。
河口沼澤
紅樹林沼澤區常見的招潮蟹
位於河口附近,鹽度變化大,水位定期升降,是許多魚蝦繁殖的場所。常見動物有沙蠶、招潮蟹、貝類、彈塗魚和水鳥等。台灣的河口沼澤主要分布於西部沿海地區,較著名的有高美溼地、大肚溪口、四草濕地、曾文溪口等,依植物組成可分為草澤和林澤。
紅樹林
紅樹林植物是生長在熱帶及亞熱帶沿海的耐鹽常綠木本植物,是海邊良好護堤及防風樹種。台灣原有5種紅樹林植物,目前只剩4種,分別為水筆仔、紅海欖(五梨跤)、海茄苳和欖李,已滅絕的有紅茄苳等。台灣最主要的紅樹林在臺北市關渡、竹圍一帶的紅樹林保護區。
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臭氣層破壞
紫外線是屬於肉眼不可見光的一種,但他對於生物體的傷害確是極大,往往在照射過久之後,造成生物體的病變。在過去由於大氣層中有一部份是由臭氧所構成的,這一部份將大部份的紫外線吸收,使得直接接觸地表的紫外線並不是太多,對生物體的傷害也並不大。
這種破壞將使得臭氧層逐漸稀薄甚至消失。而大量的紫外線將可以直接照射地面。這將造成人類得到皮膚癌及白內障的機率大幅度的增加,海洋表面生活的浮游生物,也將發生死亡的危機。農產品也因而發生病蟲害病變,導致產量大減。
溫室效應
即全球暖化,科學家推測其由二氧化碳、甲烷等溫室氣體造成,尤其畜牧業排放的溫室氣體更是全球的5%時、平均每6秒就有一個足球場大的雨林消失。此外,溫室效應也會造成北極冰層融化,海平面逐漸上升,根據估計,若海平面上升6公尺,台北盆地極有可能被淹沒。
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優養化
當一個水域中,養分含量過高,造成水澡蔓生,即稱為優養化。造成的原因大部分是農民們的肥料流進水中,使的水中的養分含量越來越高,造成許多水澡在水中生存,水澡利用水中的養分進行呼吸作用,讓原本水域中的魚蝦沒有氧氣,魚蝦死亡,剩下一片死水。如果產生優養化非常嚴重,台灣已有許多水庫有優養化的現象,優養化會使水質變差,水澡蔓生速度相當迅速,若不做好環保,優養化將成為水庫殺手。
水資源缺乏
全球能使用的水不到百分之一,台灣地面起伏大,河流湍急,河水一下子流到大海,能使用的水資源並不多,加上優養化、水污染等問題,連水庫都遭到危機,使的民生用水變少,科學家預測,未來可能會沒有水可以使用。
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酸雨
根據環保署的定義,酸鹼值在5.0以下的雨水稱為「酸雨」。
1990年4月起,環保署開始對台灣全島展開長期性的酸雨監測。根據環保署資料,1990-1999年在臺北、桃園、高雄等都會區和工業都市,雨水酸化的情形相當嚴重,pH值皆低於5.0。2000年後則較1990年代有改善的趨勢,其中高雄地區的pH值已明顯改善到5.0以上,但是台北、桃園一帶的雨水酸化現象依然明顯,pH值仍然低於5.0。環保署在2009年3月15日公布,2008年全台灣下酸雨最嚴重的地方是陽明山,年平均pH值只有4.5,pH值低於5.0的酸雨發生頻率高達81%。
其他工業污染
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空氣污染 - 2005年全台全年平均空氣品質不良日數(PSI<100)約4.16%,其中高屏地區達10.09%。
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水源污染 - 2005年全台50條主次要河川,38條中度或嚴重污染,其中北港溪、二仁溪、南崁溪、老街溪及新虎尾溪超過90%河段中度或嚴重污染。
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土地污染 - 2000年調查有1,024公頃的農地受到第五級重金屬嚴重污染。
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輻射污染 - 1998年全台已發現100多棟輻射屋。
由於政治因素,台灣目前並無參與任何國際環境保護條例。
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生物歧異度降低
野生的台灣梅花鹿已經絕跡
自然保育與環境保護
國家公園與自然保留區的設置,可提供生物所需的棲息處。為保護自然風景及野生動植物,自1983年起,內政部已公告成立九座國家公園。另為保護野生動植物棲息地和特殊地景,自1986年起,農委會及各縣市政府已公告22個自然保留區、20個野生動物保護區及6個自然保護區。
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