112 高普考高考二級 水產資源 海洋生態學特論 考古題詳解
第 一 題25 分
鯨目動物(Cetacea)在世界的海洋中具有重要的生態意義,請至少提出 5 點說明它們在海洋生態系統中的重要性。
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核心觀念
本題考查鯨目動物在海洋生態系中的功能。作答時可從「食物網調節、營養鹽循環、碳循環、生態系連結、生物多樣性與生態指標」等面向整理。鯨目包括鯨、海豚與鼠海豚;不同物種的食性、棲地和生態作用不盡相同,因此宜說明一般性的生態功能,避免把單一物種的特性套用到所有鯨目。
解題方法
以鯨目動物的生命歷程和生態功能為主軸,分別說明牠們如何影響其他生物、物質循環與棲地。題目要求「至少提出 5 點」,答題時列出 6 點並各自解釋,可兼顧完整性與篇幅。
鯨目動物在海洋生態系統中的重要性
一、調節食物網與獵物族群
鯨目動物包含不同營養階層的消費者。許多鬚鯨以磷蝦、浮游動物或小型魚類為食;齒鯨則捕食魚類、頭足類,部分大型齒鯨也捕食其他海洋哺乳類。捕食作用會影響獵物的數量、體型組成及空間分布,進而改變食物網中其他物種的資源利用與競爭關係。鯨目動物本身也可能成為虎鯨等掠食者的獵物,或在死亡後供其他生物利用。
二、促進表層海域營養鹽循環
鯨類潛入深層覓食後,會在較淺海域排泄,將深層取得的氮、磷、鐵等營養鹽帶回表層,形成俗稱的「鯨魚幫浦」(whale pump)。這些營養鹽可供浮游植物利用,促進初級生產,並進一步支持浮游動物、魚類及其他消費者。
三、透過遷徙連結不同海域的生態系
部分鯨類會在高緯度覓食,並遷徙至低緯度海域繁殖或育幼。牠們在不同海域之間移動,也會帶動能量與營養物質的轉移,使原本分隔的生態系產生連結。
第 二 題25 分
軟底質海床具三維性,並且不均勻,請提出 3 項證據支持這一說法,並從 3 個面向討論其對底棲動物的重要性。
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核心觀念
本題考查軟底質海床的空間異質性,以及海床結構如何影響底棲動物的棲地利用、生態交互作用與群聚組成。軟底質並非平坦、均一的泥沙平面;其表面與沉積物內部都具有空間結構,且環境條件會隨深度和位置改變。
解題方法
先用三項具體證據說明海床的三維性與不均勻性,再從底棲動物的棲地、資源取得及群聚分布三個面向,說明這些特性的重要性。作答時要把「底質有何結構」和「這些結構如何影響動物」逐一連結。
三項證據
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沉積物具有垂直分層與深度梯度 沉積物表層與深層在氧氣、氧化還原狀態、有機質含量及粒徑組成上常有差異。氧氣通常由海水向沉積物內部遞減,因此由表至深可形成不同的化學與生物環境。
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表面具有生物形成的微地形 底棲動物的掘穴、管棲、攝食與排遺會留下洞穴、管道、糞粒堆及沉積物隆起等結構;水流也會搬運或堆積沉積物,形成波痕與局部高低差。這些結構使海床表面不平坦,並增加棲地界面的複雜度。
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沉積物與資源在水平及垂直方向均呈斑塊分布 泥、砂及較粗顆粒的比例可在不同地點改變;有機碎屑、微生物與氧化還原條件也常呈斑塊狀分布。不同位置與深度因此形成條件各異的小型棲地,顯示軟底質海床並不均勻。
對底棲動物的重要性:三個面向
第 三 題25 分
請解釋「共有地(資源)悲劇」(tragedy of the commons)的概念,並且提出兩個關於此概念的海洋議題與因應對策。
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核心觀念
「共有地(資源)悲劇」(tragedy of the commons)是指:多名使用者共同利用一項難以排除他人、但總量有限的資源時,各人為追求自身利益,會傾向增加自己的使用量;若缺乏有效的使用規則與集體管理,所有人的個別選擇累積後,便造成資源過度利用、品質下降,甚至崩潰,最後連使用者整體也受損。
其關鍵不是「資源由大家共有就必然遭破壞」,而是使用者取得個別利益,卻把資源耗損的成本分攤給全體。此種個人誘因與集體利益不一致的情形,常見於漁業資源、海洋污染與海洋棲地利用。
解題方法
本題是概念說明兼海洋議題應用題。作答可依序寫出:
- 說明共有資源的特性與個人使用誘因。
- 指出過度利用如何造成集體損失。
- 提出兩個海洋議題,各自交代悲劇的形成機制與相應治理對策。
海洋議題宜選擇機制清楚、對策能直接處理誘因或使用總量的例子。以下以漁業資源過度捕撈及海洋污染說明。
議題一:漁業資源過度捕撈
**悲劇的形成:**魚群具有移動性,海域中的漁業資源難以由單一漁民排除其他人利用。每位漁民增加捕撈量,可立即獲得較多收益;魚群數量下降、繁殖族群受損的成本,則由所有漁民共同承擔。當許多漁民都採取相同策略,便會出現捕撈能力過剩、幼魚或繁殖個體遭大量捕獲、漁獲量下降等問題,嚴重時導致資源枯竭。
因應對策:
- **設定總量與個別限額:**依資源評估設定總可捕量,並以漁獲配額、許可證或其他管理方式分配捕撈機會,避免總捕撈量超過資源可承受程度。
- **限制捕撈方式與季節:**規定網具規格、最小可捕體長、禁漁期及禁漁區,降低幼魚與繁殖群體遭捕捉的比例,維持族群補充。
第 四 題25 分
人類為了增加陸地上的食物生產,反而影響海洋食物生產的潛力,請闡述至少 5 點主要原因。
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核心觀念
本題考查陸域農業與海洋生態系之間的連動:人類為增加陸地糧食產量而擴張農地、提高農業投入,可能透過流域逕流、大氣傳輸、棲地改變與氣候變遷,降低海洋初級生產力、改變食物網,或破壞魚類繁殖與育幼環境,進而削弱海洋食物生產潛力。
題目要求至少列出 5 點,作答時宜涵蓋不同作用途徑,並說明每項如何影響海洋生產;單純羅列污染名稱而未交代生態後果,較難充分得分。本題不涉及法條或計算公式。
解題方法
可依「土地利用改變、農業投入與排放、氣候影響、沿岸棲地受損」分類作答。每一點採「人類活動 → 傳輸或生態機制 → 海洋生產後果」的因果鏈,既能避免答案重複,也能直接扣合題目所問的「影響海洋食物生產潛力」。
主要原因
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農地擴張與森林砍伐增加泥砂輸入 開墾森林、坡地或濕地以擴大農地,會提高土壤侵蝕與河川輸砂量。泥砂進入河口及沿岸後,可能使水體混濁、降低透光,抑制浮游植物與海草的光合作用;沉積也會覆蓋珊瑚、底棲生物及魚卵、幼生的棲地,降低食物網基礎生產及育幼成功率。
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肥料逕流引發優養化與低氧 氮、磷肥經降雨沖刷進入河川,再流入海洋,會使營養鹽供應失衡並促進藻類大量繁殖。藻類死亡後被微生物分解,消耗水中溶氧,可能形成缺氧或無氧水域,造成魚貝類死亡、底棲生物群聚衰退及可利用棲地縮減。營養鹽增加不等於漁業生產必然增加;藻華與低氧可能使整體食物網受損。
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農藥及其他農業化學物質污染海洋 農藥可隨逕流或大氣沉降進入海域,對浮游生物、甲殼類、魚類幼生及其他非目標生物造成毒害,也可能干擾生長、繁殖與行為。部分物質會在生物體內累積,並沿食物網傳遞,使高營養階層生物承受較高暴露,降低族群補充與漁業資源量。