115 高普考普通考試 自然保育 生態學概要 考古題詳解

核心觀念

「恐懼生態學」（the ecology of fear, EOF）研究掠食者造成的非致死性影響：獵物即使沒有被捕食，也會因感知到掠食風險而改變行為、生理或生活史，進而影響個體適存度、族群動態、物種交互作用及生態系功能。

傳統上，掠食效應常著重於掠食者直接捕殺獵物的「消耗效應」（consumptive effects）。恐懼生態學則指出，掠食風險也會引發「非消耗效應」（non-consumptive effects）：獵物為避開風險而付出代價，可能減少覓食、繁殖或存活。因此，掠食者對獵物族群的總影響，包含直接捕食與風險反應兩部分。

可將概念整理為：

這裡的「恐懼」是生態學上的簡稱，指個體對掠食風險的行為與生理反應，不必推定動物具有與人類相同的主觀情緒經驗。

解題方法

題目分為定義與個體生態學影響兩部分。作答時，先說明 EOF 如何擴充傳統「掠食者捕殺獵物」的觀點，再沿著「風險感知 → 個體反應 → 適存度與生態後果」的因果鏈，分述行為、生理、能量收支、繁殖與存活等層次。最後連結到族群、食物網和保育管理，即可完整回應兩個子題。

個體生態學觀點及其生態與保育影響

一、行為與空間利用

個體察覺掠食者、氣味、聲音或其他風險線索後，會採取避敵行為，例如增加警戒、減少活動、改變覓食時段、利用掩蔽處或離開高風險棲地。個體也可能避開食物豐富但危險的地點，形成空間與時間上的風險利用差異；「恐懼景觀」（landscape of fear）即用來描述個體或族群感知到的風險在空間中的分布。

這些反應有助於降低遭捕食機率，但會減少覓食時間或限制可利用棲地，造成能量取得下降及資源使用方式改變。

二、生理與能量收支

持續或反覆暴露於風險線索，可能引起壓力反應，例如壓力荷爾蒙變化、警戒狀態提高，並增加維持警戒與逃避所需的能量消耗。若壓力長期存在，可能影響個體的體況、免疫功能或健康狀態。

核心觀念

本題考查外來種成功在新環境中建立族群、持續繁殖並擴散的生物特徵。外來物種是經人為活動跨越原有分布範圍而出現在新地區的物種；其中能在當地建立並擴大族群者，才會進一步成為入侵種。外來身分本身不代表必然造成生態危害，也不是每一種外來種都會入侵。

入侵成功通常是物種特徵與引入情境、環境條件及當地生物交互作用共同作用的結果。答題時宜從繁殖與族群成長、擴散、環境適應、資源利用及天敵壓力等面向整理。

解題方法

以「抵達後能否活下來、繁殖起來、擴散出去」為主軸，羅列有助於完成這三階段的特徵，並說明其生態作用。題目問的是「易成為外來物種」的主要生物特徵，因此著重物種本身的特質；人為引入數量、棲地受干擾等則屬外在條件，可用來補充，但不宜取代主體。

主要生物特徵

1. 繁殖力高、繁殖策略彈性大 單次產卵或產仔數多、繁殖頻率高、繁殖期長，能在短時間內增加族群數量，提高少數個體建立族群的機會。能以有性及無性繁殖，或不依賴特定繁殖夥伴的物種，建立新族群的限制較少。

2. 成熟早、世代時間短、族群成長快 個體較早開始繁殖、世代更新快，族群能迅速累積繁殖個體。若在新環境中死亡率不高，族群數量便容易快速增加，並提高向周邊擴散的機會。

3. 擴散能力強 個體能主動移動，或其種子、卵、幼生等繁殖體容易隨風、水流、動物或人為運輸傳播，有助於跨越棲地阻隔、拓展分布範圍。擴散能力提高物種抵達新地點的機會，也能促進已建立族群向外蔓延。

4. 環境耐受範圍廣、表型可塑性高 能適應較大的溫度、濕度、食物或棲地條件變化，較容易在新地區找到可生存的環境。表型可塑性高，表示同一基因型可依環境改變生理或形態表現，有利於應對陌生條件。

核心觀念

都市鼠患是人類活動所形成的資源與棲地問題，不只是鼠隻數量過多。垃圾、食物殘渣、排水溝與建物縫隙提供食物、水源及藏匿處，使鼠群能持續繁殖並補充個體。若這些條件未改變，單靠殺鼠劑降低鼠量，通常無法長期控制鼠患。

本題主要運用三項生態學觀念：

1. 環境容納量與族群成長：環境容納量 $K$ 受食物、棲地及其他資源限制。當垃圾與可利用食物充足、棲所增加時，$K$ 隨之提高，族群便有條件持續維持在較高密度。
2. 族群補償與再殖入：移除部分個體後，剩餘個體可利用更多資源；周邊族群也可能重新移入。若資源條件不變，族群數量便容易回升。
3. 食物網與非目標影響：殺鼠劑可能使非目標動物直接中毒，也可能經由捕食或食用中毒鼠隻造成二次中毒，干擾都市生態系的食物網。

解題方法

先從「殺鼠劑直接改變什麼、沒有改變什麼」切入，再提出能長期降低鼠患的整合管理策略。

殺鼠劑直接降低鼠隻數量，卻沒有移除食物、水源與藏身處，故不能降低鼠群持續繁殖的環境條件。解方則須從源頭減少資源供給、阻斷鼠隻進出，並搭配監測及有針對性的控制措施。這種以預防為主、依監測結果採取適當處置的作法，符合綜合害蟲管理（Integrated Pest Management, IPM）的精神。

（一）都市鼠患不宜仰賴使用殺鼠劑來解決

1. 只能短期降低數量，無法消除致患條件

殺鼠劑可移除部分鼠隻，但不會減少垃圾、食物殘渣、積水及建築物孔洞。環境仍維持高資源、高棲所的狀態，鼠群的環境容納量仍高，族群數量便容易恢復。

2. 族群可能回升，形成反覆施藥

鼠隻死亡後，剩餘個體可取得較多資源；周邊個體也可能移入空出的棲地。只處理單一建物或街區，未同步管理相連的排水系統、垃圾設施及鄰近區域，容易形成「施藥—短暫減少—再度增加」的循環。

3. 造成非目標生物與食物網傷害

殺鼠劑若被鳥類、寵物及其他野生動物直接取食，會使非目標生物中毒。捕食中毒鼠隻的猛禽、蛇類及其他食鼠動物，也會暴露於二次中毒風險。若捕食者數量因中毒而下降，還會改變食物網中的捕食關係。

4. 可能促進抗藥性族群形成

若反覆使用相同作用機制的殺鼠劑，對藥劑較不敏感的個體較容易存活並繁殖，抗藥性基因因而在族群中增加。此時藥劑控制效果下降，管理者可能進一步增加施藥量或頻率，擴大生態風險。

5. 藥劑殘留及誤食風險不易控制

鼠餌若未妥善固定、設置於非防護位置，可能被兒童、寵物及非目標野生動物接觸；藥劑殘留也可能增加環境暴露。故殺鼠劑不宜作為都市鼠患的單一或例行解方。

（二）整體上較合適的解方

1. 先減少食物、水源與藏身處

核心觀念

礦化作用（mineralization）是分解者將生物遺體、排遺及其他有機物中的有機態元素，轉變成無機態養分的過程。微生物分解有機物時，會將其中部分碳、氮、磷、硫等元素同化進自身生物量；另一部分則經代謝釋出為無機物，回到土壤、水體或大氣中，供生物再次利用。

礦化作用常與腐植化作用相對照：腐植化是有機物轉化為較穩定的腐植質；礦化則是有機態養分轉為無機態。兩者可同時發生，比例受有機物性質、分解者組成及環境條件影響。礦化也不是單一反應，而是一系列生物與化學轉化的總稱。

以氮循環為例，有機氮經微生物分解形成銨態氮，稱為氨化作用：

銨態氮之後可被植物吸收，也可經硝化作用轉為硝酸態氮 $\mathrm{NO_3^-}$。磷循環中，有機磷則可經分解與酵素作用，轉為植物可利用的無機磷酸鹽。碳的分解與礦化常伴隨二氧化碳釋放；在缺氧環境下，也可能產生甲烷。

解題方法

本題要求說明「意涵」並闡述「生態意義」，作答可分成兩步：

1. 先界定過程：指出礦化是有機態元素轉為無機態養分，並交代主要由分解者執行。
2. 再連結生態功能：從物質循環、養分供應、生產力、土壤形成與碳循環等層面說明其影響，並補充環境條件如何調節速率。

作答時須區分分解與礦化：分解是有機物被破碎、轉化的廣義過程；礦化特指有機態元素轉為無機態。不是所有分解都會立刻完成礦化，部分物質會暫時進入微生物生物量或形成較穩定的腐植質。

生態意義

一、使養分回到無機養分庫，維持物質循環

生產者吸收無機養分並合成有機物，養分隨食物網傳遞；生物死亡或排出廢物後，分解者透過礦化將養分釋回環境。這使氮、磷、硫等元素得以在生物與非生物環境之間循環，避免養分長期滯留於有機殘體中。

二、提高植物可利用養分，支撐初級生產力