第五週 島嶼生態學

第一部份 大陸漂移與生物地理學

(請參考生活自然文庫,地球,8190; 普通生態學,177180頁)

大陸漂移說 洋底擴張說 板岩構造說

生物地理學 :

研究物種或是整個生物群落過去和現在的分布情形。

世界性的生物地理區

1.    古北區(全北區)Paleartic realm

2.    東洋區Oriental realm

3.    非洲區Ethiopian realm

4.    澳洲區Australian realm

5.    新北區Neartic realm

6.    新熱帶區Neotropical realm

島嶼生態學(請參考讀者文摘,海洋與海島,188369頁)

島嶼Island的定義:由海洋四面圍隔的陸地。

象徵性的島嶼:

孤立分布的山峰、沙漠中的綠洲、陸地中的水體、開闊地包圍的林地、自然保護區、都市中的公園等等,都是具有象徵意義的「假島」

島嶼在生態學研究的重要性:

為了要研究物種的分布、數量、存活、遷移等一系列的動態平衡規律、需要有一個相對簡化的自然環境、該環境需要有比較明確的邊界、有不受人為干擾的體系、有內部相對均一的介質、有外部差異顯著的領域,因此島嶼的條件最理想。  

 

島嶼形成的因素:

1)海水面的升降

2)大陸地殼的隆降

3)珊瑚蟲分布的地區,由於珊瑚蟲的生物作用,再加上其他有利的外在條件輔助之下,珊瑚蟲也能造出島嶼。

島嶼的數量:

地球也是一個島嶼,而地球上的島嶼包括環礁到大陸,約有五十萬個島嶼。

島嶼的誕生:

1.   「大陸」島嶼:曾屬大陸一部份的陸地碎塊。例如台灣、海南島、澎湖、龜山島、印尼、婆羅州等等。

2.   「海洋」島嶼:自海底冒出水面的,從未與另一陸塊相連。例如綠島、蘭嶼、夏威夷等等。

島理論:

1.   島嶼中的物種數目與面積的關係;島面積越大,種數越多。

S=cAZ

S=種數

A=面積

c=單位面積種數的常數

z=種數與面積關係中回歸的斜率

加拉巴哥群島的關係式

S=28.6A0.32

島嶼物種的動態平衡:

  1. 島嶼的大小和距離相關大陸之遠近,關係著物種的遷入率和消失率。

  2. 島嶼上的物種數不隨著時間而變化(新生島嶼時期不算)。

  3. 滅亡種不斷地被新遷入的種所代替。

  4. 大島比小島能供養更多的種。為什麼?

  5. 隨著島嶼和陸地距離由進到遠,遷入與遷出物種的平衡點,物種數逐漸降低。

島理論在生態學中的應用:

  1. 一個較大面積的島嶼,和總面積相等但是分成幾個較小面積的島嶼群,哪種類型更有利於物種的保護?自然保護區的設計或是都市公園設計,可否有相同原理的思考?兩個小保護區的物種是否比一個大保護區還要少?  

  2. 一個自然保護體系,其功能的優略,取決於什麼樣的最佳空間佈局?

   集中的保護區和分散的保護區

   連續的保護區和斷續的保護區

3.   一個自然保護區,具備什麼樣的最佳幾何形狀,才能實現物種的最小消失速率?

面積與周長的比例越大,物種的擴散距離保持最小,向四周的方向選擇也最公平,將有利於物種的遷入和遷出,使得動態平衡的效果達到最佳水平。

島嶼群落的演化:

1.   島嶼的物種因為隔離的關係,演化的速度較遷入快,而在大陸則遷入較演化快。

2.   離大陸遙遠的島嶼上,特有種可能比較多,尤其是擴散能力較弱的物種。

3.   島嶼可能因為演化的歷史較短,因此尚未演化到群落飽和的階段。

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