110 高普考高考三級 海洋技術 海洋生態學 考古題詳解

核心觀念

海洋基礎生產力是指海洋中的自營性生物，主要為浮游植物，利用光能或化學能，將二氧化碳和水等無機物轉化為有機物的速率。考題通常著重於浮游植物的初級生產，並以單位面積、單位時間的有機碳固定量表示，例如 $\mathrm{g\,C\,m^{-2}\,yr^{-1}}$。

常見指標包括：

• 總初級生產力（GPP）：光合作用固定的有機物總量。
• 淨初級生產力（NPP）：扣除生產者自身呼吸消耗後，留下供生長及其他生物利用的有機物量，即 $\mathrm{NPP}=\mathrm{GPP}-R_{\mathrm{producer}}$

漁業資源與基礎生產力的關聯，主要透過食物網傳遞：浮游植物提供能量與有機物，經浮游動物、較大型消費者逐層傳遞，支持魚類等漁業生物的生長與生產。

解題方法

依題目三個問句作答：先界定基礎生產力，再按光照、營養鹽、水文與生物作用說明影響因素，最後說明生產力如何經食物網影響漁業資源的分布。作答時要區分「生產力高」與「漁獲量一定高」：前者表示有機物生成速率較高，後者還受食物網效率、棲地條件、魚類洄游及漁業管理等因素影響。

影響海洋基礎生產力的因素

1. 光照與真光層深度 浮游植物需有足夠光能進行光合作用。光照強度受緯度、季節、日照長度、雲量及水深影響；水體混濁或浮游植物大量聚集會降低光的穿透，使可進行光合作用的水層變淺。

2. 營養鹽供應 氮、磷、矽等營養鹽是浮游植物合成細胞物質的重要原料。營養鹽不足會限制生長；不同營養鹽的限制程度則因海域與季節而異。矽對矽藻形成殼體尤其重要。

3. 水體分層與垂直混合 強烈分層會減少表層與深層水的交換，限制深層營養鹽補充；風浪、潮汐或冬季混合可將深層營養鹽帶至表層。若混合過深，浮游植物也可能被帶離有足夠光照的水層，因此生產力取決於光照與營養鹽供應的平衡。

4. 上升流與沿岸輸送 上升流將富含營養鹽的深層水帶至真光層，常使沿岸或東部邊界海域形成高生產力區。河川輸入也能供應營養鹽，但過量輸入可能造成優養化、缺氧及藻華等問題。

核心觀念

本題考查兩部分：一是「海洋生物多樣性」包含哪些層次；二是臺灣周邊海域的多樣性如何呈現空間差異，以及海流、地形、氣候和棲地如何共同造成這些差異。

生物多樣性通常分為三個層次：

1. 遺傳多樣性：同一物種內不同族群或個體的遺傳變異，關係到族群適應環境變化與長期存續的能力。
2. 物種多樣性：物種的種類數及其相對豐度。分析時可分別考慮物種豐富度與均勻度。
3. 生態系多樣性：不同生態系、棲地類型及其生態作用的多樣性，例如珊瑚礁、藻礁、海草床、紅樹林、河口、泥灘、岩礁及深海等。

比較不同地區時，也可使用空間尺度概念：單一棲地內的多樣性稱為 α 多樣性；棲地或地區間物種組成的差異稱為 β 多樣性；較大區域的整體物種多樣性稱為 γ 多樣性。臺灣海域棲地類型多、環境梯度變化大，因而不只單一地點物種豐富，也有明顯的地區間差異。

解題方法

作答依「總體特色—區域分布—形成原因」鋪陳。先指出臺灣位處熱帶與亞熱帶交界、海洋生態區交會地帶，再以北、東、南、西部及離島說明分布差異，最後將各區差異連結到海流、水團、底質、水深、氣候與棲地。

臺灣海洋生物多樣性的空間分布特性與成因

一、北部海域：冷暖水團交會，群聚組成複雜

北部及東北部海域受黑潮支流、東海水團與冬季沿岸冷水影響，海水溫度與水團性質具有季節變動。冷暖水團交會與海流輸送，使南北來源的物種在此重疊；東北角等地則有岩礁、潮間帶及局部珊瑚群聚，提供多樣棲地。因此，北部海域的物種組成具有過渡性，且會隨季節與海況改變。

二、東部海域：黑潮沿岸流經，近岸深海地形明顯

東部海域緊鄰太平洋，黑潮沿臺灣東側北上，帶來暖水與南方物種，也有利於洄游生物沿流移動。東部陸棚狹窄，離岸不遠即迅速加深；岩岸、陡坡及深水環境並存，使沿岸礁岩生物、洄游魚類與深海生物相鄰分布。黑潮與深水地形共同形成東部海域特有的生物組成。

三、南部與離島：熱帶物種及珊瑚礁生物豐富

恆春半島、墾丁、小琉球、綠島、蘭嶼及周邊離島受暖水影響明顯，珊瑚礁、岩礁等棲地發達，珊瑚礁魚類及其他熱帶性生物豐富，是臺灣重要的海洋生物多樣性熱點。南部海域鄰近黑潮及南海水域，具有熱帶物種向北擴散的通道；島嶼周圍的礁體與多變地形則增加可利用的棲地類型。

四、西部海域：陸棚廣闊，河口與軟底質棲地突出

西部臺灣海峽海域較淺且陸棚廣闊，河川輸送泥沙與營養鹽，形成沙泥底、河口、潮間帶、泥灘、潟湖及部分藻礁等棲地。

核心觀念

本題考查海洋生物依生活方式及在水體中的活動能力所作的生態分類，三大類為：

1. 浮游生物（plankton）
2. 游泳生物（nekton）
3. 底棲生物（benthos）

分類重點不是生物的分類階層，而是其主要生活位置、移動方式，以及是否能克服水流而自主移動。

解題方法

依序從「是否隨水流漂移」、「能否自主游動」、「是否以海底為主要棲地」判斷，並補充各類為適應其生活環境發展出的形態、生理或行為特徵。

一、浮游生物

浮游生物體型多小，主要生活於水層中，移動能力不足以克服水流，常隨海流、潮流及水團漂移。可再依營養方式分為：

• 浮游植物：能行光合作用，是海洋初級生產者，常分布於有足夠光照的上層海水。
• 浮游動物：攝食浮游植物或其他浮游生物，包括原生生物、橈足類及許多魚類、無脊椎動物的幼生等。

其生態適應包括：

• 降低下沉速度：具有較小體型、扁平或分枝形態、棘刺、膠質組織或油脂等，增加阻力或降低平均密度，使其較能停留於水層中。
• 垂直移動與避敵：部分浮游動物會依光照、捕食風險或食物分布進行垂直遷移。
• 生活史適應：許多底棲或游泳生物在幼生階段屬浮游生物，可藉海流擴散至新的棲地。

二、游泳生物

游泳生物能以自身運動克服海流並主動游動，主要活動於水層中。常見例子包括魚類、魷魚、海龜、海豚及鯨類。

其生態適應包括：

• 流線型體形：減少游泳時的水阻。
• 推進與操縱構造：以鰭、尾部或噴水等方式推進，並利用鰭或其他構造控制方向與平衡。
• 浮力調節：魚類可利用鰾調節浮力；軟骨魚類則常以富含油脂的肝臟及動態游泳協助維持浮力。

核心觀念

本題考查臺灣海洋生態系受到自然環境變動與人為活動影響時，生態結構與功能如何改變。作答時應交代「變遷原因」及其「生態效應」，並把氣候與海洋環境變化、污染、棲地改變及資源利用等面向連結起來。題目未指定特定海域或案例，以下依臺灣周邊海域的主要壓力概括作答。

解題方法

可依「環境變動—生態反應」的脈絡分項說明：先列出主要驅動因子，再指出其對棲地、生物族群、群聚組成及生態系功能的影響。為避免只羅列名詞，每項原因都應配對至少一項具體生態效應。

主要原因及生態效應

一、氣候變遷與海洋環境變動

海水升溫、海洋熱浪、海平面上升、海水酸化，以及降雨與洋流型態改變，會改變臺灣周邊海域的溫度、鹽度、溶氧與營養鹽條件。其效應包括物種分布向高緯度或較深水域移動、繁殖與洄游時序改變、暖水性物種增加，以及珊瑚白化、珊瑚礁生長受抑與礁體侵蝕。環境條件改變也可能使原有物種間的競爭、捕食及共生關係失衡。

二、陸源污染與海洋污染

都市及工業污水、農業肥料與畜牧廢水、河川輸砂、塑膠與廢棄漁具，以及油污與有害化學物質，皆可能經河川、沿岸排放或海上活動進入海洋。營養鹽過量可引發藻類大量繁殖，藻體分解後消耗溶氧，造成缺氧、水質惡化與底棲生物死亡；有毒物質及塑膠則可能造成生物中毒、纏繞、誤食與微塑膠累積，並經食物網傳遞。沉積物增加亦會降低水體透光度、覆蓋珊瑚及海草床，妨礙其生長。

三、棲地破壞與海岸開發

港灣、填海造陸、海岸工程、疏濬、採砂及沿岸土地利用，會直接移除或改變潮間帶、河口、紅樹林、海草床與珊瑚礁等棲地。