112 公務人員升官等薦任 水產技術 海洋生態學 考古題詳解
第 一 題25 分
為何海洋哺乳動物通常一次只生產一個後代?請至少提出 4 項原因並闡述之。
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核心觀念
本題考查海洋哺乳動物的繁殖策略,以及大型、長壽、親代照護投入高的動物如何在生殖數量與後代存活率之間取捨。多數鯨豚與鰭足類採取「少量後代、高親代投資」的繁殖方式,通常一次只生產一個後代;這是長期演化形成的適應策略,不是所有海洋哺乳動物都毫無例外。
解題方法
可從三個層次作答:生理限制、環境與行動限制、生命史策略。說明一次生產多個後代為何困難,再連結單一後代如何提高存活機會。以下列出六項相互關聯的原因,考場至少寫出四項並說明作用即可。
原因說明
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母體體型與妊娠負擔高 海洋哺乳動物多為大型動物,妊娠期長,胎兒在母體內需要大量能量與養分。若同時孕育多個胎兒,會提高母體的營養與代謝負擔,也可能增加妊娠及生產風險。因此,通常以一胎為主。
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乳汁哺育成本高 哺乳需要母體持續投入能量。許多海洋哺乳動物的乳汁脂肪含量高,能使幼體快速增重、累積脂肪並維持體溫;但同時哺育多隻幼體,會大幅增加母體的能量需求,並可能降低每隻幼體取得乳汁的量。
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幼體須依賴母體照護與學習 幼體出生後通常需要母體保護、哺乳與帶領,並在成長過程中學習游泳、覓食、避敵及遷移等行為。
第 二 題25 分
請闡述交替穩定狀態(alternate stable states)的生態概念。這些狀態受到哪 3 種因素影響而產生發展與改變?並列舉兩項海洋交替穩定狀態的例子。
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核心觀念
交替穩定狀態(alternate stable states,也稱 alternative stable states)是指:在相同或相近的外在環境條件下,生態系統可能維持於兩種以上彼此不同、且各自能長期自我維持的群落狀態。每個狀態通常由不同的物種組成、優勢種及生態交互作用構成,並受到維持該狀態的回饋作用支持。
因此,狀態轉換不一定隨環境變化而平順、可逆地發生。環境壓力或擾動超過臨界閾值時,系統可能快速轉入另一狀態;即使原先的壓力減弱,正回饋仍可能使新狀態持續,形成遲滯現象(hysteresis)。
三種影響因素
交替穩定狀態的形成、維持與轉變,主要受下列三類因素影響:
- 群落內部的生物交互作用:如競爭、攝食、掠食、疾病與互利作用。這些作用可能形成正回饋,使某一群落狀態更容易維持,例如海膽大量攝食海藻,使海藻森林難以恢復。
- 環境條件與環境驅動因子:如水溫、營養鹽、光照、水質、海流及棲地條件。驅動因子逐漸改變時,系統的穩定性可能降低;超過閾值後,便可能轉換至另一穩定狀態。
- 擾動與隨機事件:如風暴、聖嬰現象、疾病暴發及人為捕撈。擾動若足以使系統越過原狀態的吸引域邊界,便會推動狀態轉換;較小的擾動則可能由原有的穩定機制吸收。
解題方法
第 三 題25 分
請列舉四項紅樹林的生態與環境功能。關渡自然保留區在 2022 年解除之後,為何卻要疏伐該區域的紅樹林?
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核心觀念
本題考查紅樹林的生態系服務,以及棲地自然演替後,保育管理如何兼顧生物多樣性與防洪安全。紅樹林具有重要功能,但其面積擴張也可能改變原有濕地的棲地組成;管理目標應依當地保育標的與環境條件判斷。
關渡自然保留區原以保護水鳥棲地為重點。紅樹林自然擴張,使原有草澤與泥灘逐漸轉變為林澤,因而需要調整管理方式。
法規說明:以命題當年(民國 112 年)法規為準。 關渡自然保留區的指定廢止依《文化資產保存法》第 81 條第 3 項及《自然地景與自然紀念物指定及廢止審查辦法》相關規定辦理。廢止自然保留區指定,不代表停止保育;該地仍納入國家級重要濕地的保育管理。
解題方法
第一部分列舉紅樹林的功能時,可從「海岸、棲地、食物網、環境調節」四個面向作答;第二部分則以「原保育目標—棲地改變—疏伐效益」說明關渡疏伐的理由。
紅樹林的四項生態與環境功能
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保護海岸、減緩侵蝕 紅樹林的根系可減弱波浪與水流能量、攔截泥沙並穩定底質,有助於減少海岸侵蝕。
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提供棲地與育幼場所 根系間隙可供魚、蝦、蟹及其他生物躲藏、覓食與繁殖;紅樹林也能提供水鳥及多種生物棲息空間。
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支持食物網與養分循環 紅樹林生產大量有機物,落葉分解後形成碎屑,供微生物與底棲生物利用,進而支持河口及近岸食物網。
第 四 題25 分
全球海洋漁業的總捕獲量在 1990 年代明顯下降,儘管當時開始開發新的漁業資源,如磷蝦等,但仍然出現總體捕獲量下降的現象。請至少提出 4 點主要的原因闡述之。
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核心觀念
本題考查全球海洋漁業捕獲量下降的成因,以及「捕獲量」與「漁業資源量」之間的關係。捕獲量是漁業實際捕撈並上岸的漁獲,不等同於海洋生物的總生物量;捕獲量下降可能反映資源衰退,也可能受到捕撈管理、漁場變化、漁獲統計口徑等因素影響。
1990 年代全球海洋漁業總捕獲量下降,即使當時開始開發磷蝦等新資源,仍顯示新增漁業的規模不足以抵銷既有主要漁業的減產。回答時應從資源狀態、捕撈壓力、環境變化與管理及統計等面向分析。
解題方法
先指出「新資源開發」只會增加部分漁業的捕獲量,不能直接扭轉既有大型漁業資源衰退。接著分別說明造成下降的主要機制,並連結到捕獲量變化:資源量減少或漁獲努力下降,通常都會使總捕獲量降低。至少列出四項,並簡要說明因果關係,即可完整作答。
主要原因
一、主要漁業資源遭過度捕撈
長期捕撈強度超過資源的補充能力,使魚群生物量、成熟親魚數量及年級群補充量降低。當資源衰退到一定程度,即使維持原有漁船與漁具,也難以取得過去的漁獲量;若魚群崩潰或進入低生產力狀態,捕獲量便會明顯下降。
二、部分重要魚種或漁場的漁業崩潰
捕撈壓力集中於高價值、經濟重要的魚種與漁場,可能造成局部資源嚴重耗竭,進而使相關漁業大幅減產。某些魚種或區域漁業的崩潰,對全球總捕獲量的影響遠大於新興小型漁業的增加量。
三、漁獲努力過度擴張,造成資源難以恢復
漁船數量、馬力、漁具效率及作業範圍持續增加,使捕撈能力超出資源可承受範圍。資源量下降後,單位漁獲努力量的漁獲(CPUE)也會降低。若捕撈能力未隨資源狀況調整,魚群恢復所需時間拉長,總捕獲量便難以回升。
四、氣候與海洋環境變動影響資源生產力