2009年1月11日 星期日
《第17週》課程心得
2009年1月10日 星期六
2009年1月9日 星期五
●第14~17週《 5-2~5-6 》重點整理
- 5-2 How does climate affect the nature and location of biomes?
不同的平均年雨量和年均溫，形成了熱帶、溫帶、寒帶沙漠、草原、森林，並且大大地影響他們的所在地。
【關鍵字解釋 】
biomas 生物社會-龐大的陸地地域具有相似的氣候、土壤、植物和動物，不論他們在地球上是從何而來。陸地生物社會與水生系統的種類，構成地球生物多樣性中的四分之ㄧ，是極其重要的地球自然資本。
desert 沙漠- 一個地區蒸發量超過降水量。年降水量緩慢且整年的降水經常不均衡的散佈。白天，熱烘烘的太陽溫暖地面；但夜晚，大多的熱能被儲存在地面並且快速的散發於大氣中。
grassland草原-大多發生在大陸的內陸，此地區較沙漠多雨且較乾於森林。草原的存在是因為結合了季節性的乾旱、大規模草食動物的放牧與偶發性的火災，這些因素保持大量的矮樹(灌木)與樹木的生長。
permaforst永久凍土層-地面下保留住水的土壤維持在冰凍的狀態，連續超過兩年以上。經過短暫的夏天，永久凍土層的雪與冰開始融化，然後被地面吸收。而永久凍土層就像是不透水層般，會讓底下的水不流失，因此這些地區的生物就必須仰賴著表層水與溶化後的雪水維生。
forest system森林系統-土地受樹木的控管。 森林可分成三種主要的類型:熱帶、溫帶、寒帶(北方針葉林與北極)，這樣的區分是由於降雨的程度與多樣的平均溫度。
- 5-3 How have we affected the world's terrestrail ecosystems?
在許多地域，人類的活動損害了地球上的沙漠、森林、山，這些提供了生態上與經濟上的服務。
【人類對陸地生態系主要的破壞】
沙漠-出現大型的沙漠城市、越野車輛對土壤的破壞、過度灌溉所造成的土壤鹽鹼化、地下水的過度消耗、過度採礦造成土地的混亂與汙染。
草原-改建農田、燃燒草原所釋放到大氣中的CO2、家畜的過度放牧、石油的生產與在凍原的越野車輛。
森林-農業耕作與家畜的放牧、林木與城市的發展、越野車輛的破壞、森林溪流的汙染。
山-農業耕作、林木砍伐、過度採礦、旅遊業的增加、城市的空氣污染。
- 5-4 What are the major types of aquatic system?
鹽水與淡水中水生的生物分布地帶(水生地域)幾乎覆蓋了地球表面的四分之三也就是說海洋支配著這顆行星，且大多水生的有機體都存活在鹽水與淡水系統中的表層、中間層、底層。
【關鍵字解釋 】
aquatic life zones水生地域-與水生相等的生物社會即稱水生地域。主要發現於水生環境的生物類型由水的鹽度決定，也就是說多樣化的鹽類像是氯化鈉溶解於特定體積的水中。水生地域分為兩個主要的類型:鹽水或海洋與淡水。
plankton浮游生物-輕弱的游動，自由漂浮的生物，它們大多是浮游植物(植物的浮游生物)和浮游動物(動物的浮游生物)。
nekton游行生物-強而有力游行的消費者，例如魚類、烏龜和鯨魚。
benthos底生生物-底層的居住者，像是會在一個定點上將它們自己繫住的藤壺和牡蠣，會挖洞然後進入沙中或泥土裡的蠕蟲，行走在海底的大螯蝦(龍蝦)和螃蟹。
decomposers分解者-(大多是細菌)分解死亡的有機物的身體組織，再被水生生物消耗轉變成簡單的營養化合物，然後給水生的生產者使用。
- 5-5What are the major ocean zones and how have we affected them?
【翻譯】-p97-98 第五欄前三段
§珊瑚礁是水域多樣性的耀眼中心
珊瑚礁在清澈、熱帶和亞熱帶溫暖的水域形成。在這樣令人驚艷美麗的自然奇蹟為世界最古老、最多樣、最有生產力的生態系統之一。就生物多樣性的觀點來看(大綱3-4A,p48)，它就相當於熱帶雨林那樣。
珊瑚礁是由大量稱做珊瑚蟲(與水母血緣相親)的小型動物而來，他們藉由分泌一種由石灰石(碳酸鈣)有保護性的外殼的外殼，圍繞在他們柔軟的身體上而緩慢地建立起礁石。當珊瑚蟲死掉後，牠們的空殼就會保留下來，給更多的珊瑚當作平台生長。由裂縫、暗礁和孔洞所組成的複雜網路，結果就提供了碳酸鈣式的大廈給很多的兩棲動物使用。
珊瑚礁在珊瑚蟲與居住在珊瑚蟲組織的單細胞海藻(共生藻)間存在著互利關係，這些海藻帶給珊瑚蟲顏色、食物和經過光合作用而來的氧氣。而珊瑚蟲逐個地帶給這些海藻一個良好保護的居所和一些他們的養分。(p.S53附錄11圖6顯示了珊瑚礁生態系的一些組成和內在作用)
【關鍵字解釋 】
coastal zone沿海地區-從高朝線延伸至和緩的坡道，淺水的邊緣即是大陸棚，此地區屬於溫暖且營養豐富的淺水水域。
estuaries河口-河流與海的交接處。一個高度生產的沿岸生態系統正面臨人類活動所帶來逐漸增大的壓力。在這個部分封閉的水系結合了海水、淡水、營養物、來自河水和溪流的污染、來自土地的逕流。
coastal wetlands沿岸濕地-指一個地區的土地整年全部或一部份被水給覆蓋住，包含在溫帶地區的河口、水灣、海灣、海峽、含鹽濕地與熱帶地區的紅樹林。
§補充:河口與沿岸濕地有很高的營養成分(即NPP)是由於這兩個的環境屬於淺水地帶，所以陽光易穿透，給予水中的生物充足的光照，且這地域的營養鹽可以透過海浪的流動散佈各處，提供給各個生物使用，所以此地域的生產力非常高。
intertidal zone潮間帶-在沿岸地區，地心引力吸引月亮與太陽，造成每六小時循環一次的漲潮與退潮，而海岸線的低潮線與高潮線之間的地區稱為潮間帶。
§補充:此地區的鹽度及溫度變化大，所以生物都需要有一套自己的生存方式才得以存活。海岸的界線(天然屏障)即是沙丘，也可能不只一道。
open sea開放海域-在大陸棚的邊緣處，水的深度急劇增加，將沿岸地區從龐大體積的海洋分隔開來。主要根據陽光的穿透力，這地區的藍海劃分為光照明亮的表層、昏暗的中間層與深暗的底層。
§補充:開放海域劃分後的三部份
euphotic zone透光層-漂浮的浮游植物，在這樣光照充足的地區進行光合作用，並且負責世界上40%的光何作用活動。
bathyal zone半深海層-昏暗的中間地帶，由於這地區只有一點點的光線但並不足以提供光合作用的生產者。
abyssal zone深海層-最底層的地帶，非常的黑暗與冰冷，只有一丁點的溶氧。
--開放海域的NPP若由小區塊來看是十分小的，但若整體而言，NPP全部加起來就會很大--
- 5-6What are the major types of freshwater systems and how have we affected them?
【關鍵字解釋 】
lakes湖泊-當降水、逕流或地下水滲流填滿窪地，這些在地球表面停滯的淡水所構成的龐大自然軀體。造成這些漥地的原因包含冰河作用、地殼移動或火山運動。
§補充:科學家根據湖泊的營養含量與初級生產力劃分類型。
oligotrophic lake營養不足的湖泊-普遍的湖泊新近型態，少量的提供植物所需的營養，這類型的湖泊通常有深且陡峭的邊坡。
eutrophic lake優養化湖泊-這一類型的湖泊，生產者製造了大量甚至是過量的營養供給。這類型的湖泊看起來淺薄且有黑棕色或綠色的水色，是由於湖泊擁有高層級的營養與非常高的NPP。
cultural eutrophication文化優養化-人類從大氣中和鄰近的城市和農作地區輸入營養物，可以提升湖泊等被磷、氮等物質污染而至藻類急速繁殖。
mesotrophic lakes 中度優養化-許多湖泊陷落在某些界於兩個擁有極度的豐富營養的湖泊間。
surface water表層水-沒有流進地面或蒸發的降水。
runoff-流走物來自降雨或溶雪的淡水，在地表流進鄰近的溪流、湖泊、濕地、和水庫。
watershed-流域經由支流到主流，釋放出水、沉澱物、和溶解物的陸地區
drainage basin排水流域同watershed inland wetlands內陸濕地遠離海岸，卻全時間或部分時段覆蓋著淡水的土地(如沼澤、濕地、或泥塘)
2008年12月31日 星期三
<09~13週> 3-5
- What happens to energy in an ecosystem?
- food chain 食物鍊--是一種有機物之間一連串接續的關係，每個被當作是提供下一個的食物來源，稱作食物鍊。
- food wed 食物網--由於自然生態系統中，大多的消費者都不只以一個有機物為食物來源，且許多的有機物都掠食超過一種以上的消費者，因此，有機物在這樣龐大的生態系中，形成以相互關聯的食物鏈構成複雜的網絡，我們稱之為食物網。
food chain(up) and food web(down)
- biomass 生物量--包含在有機物內所有有機物質的淨重。
- ecological efficiency 生態效率--生物量從一個營養階層流動至下一個時，可利用的化學能量所轉換的百分比我們稱之為生態效率。(=Level2/Level1)
- pyramid of energy flow 金字塔型的能量流動-- 每一層的流動都會有10%的能量以熱能的形式散失。
- GPP(Gross primary producetivity) 初級生產力--生態系統中的生產者將太陽能轉換成化學能，所產生的生物量的比率，我們稱之為初級生產力。
- NPP(Net primary productivity) 淨初級生產力--生產者行光合作用製造並儲存化學能的比率減去生產者經由有氧呼吸所利用的一些儲存起來的化學能的比率。(NPP=GPP-R→此處的R是指呼吸作用所消耗的能量)
2008年11月7日 星期五
2008年10月10日 星期五
第二章
What Is Science?
vocabulary
orderly 整齊的;有條理的
endeavor 努力
summarize 總結
nitrogen氮
hypothesis 假說
tentative 試驗性的
phosphorus 磷
approximate 接近
simulation 偽裝
sophisticated 精通的
validity 正當
confirm 證實
skepticism 懷疑論
submit 使服從
journal 雜誌
evaluate 對...評價
quotation 引用
aspect 觀點
preliminary 初步
controversial 爭論的
validate 使有效;確認;證實
rigor 嚴格
investigator 調查者;研究者
statistical 統計的;統計學的
hypothesis假說;前提
重點解析
完整的說明科學研究的一套正規系統 : 1觀察2找出問題3假設4實驗5驗證
心得感言
大自然的神秘,若不一一仔細的觀察小心的求證,人類是無法領略當中的奧秘的!
2-2
What Is Matter?
vocabulary
distinctive 有特色的
compound 合成的
proportion 比例;調和
simplify 精簡
represent 代表
subatomic 次原子的
positively 明確地
ions 離子
proton 質子
neutron 中子
electron 電子
isotope 同位素
superscript 標在上面的;上標
chloride 氯化物
nitrate 硝酸鹽;硝化
shorthand 速記
subscript 下標符號
inorganic 無組織的
重點解析
物質->由元素和化合物所組成
元素與化合物->由原子、離子、跟分子所組成
原子->由質子、電子、跟中子所組成
而同位素則是指當某原子有許多不同的中子數時，那些不同中子數的原子就是所謂的同位素
化合物則可分成有機化合物跟無機化合物兩大類
2-3
How can matter change?
Concept--物質無論如何變化,皆遵循質量不滅定律
＊物質可能發生的反應分為 1.物理反應 2.化學反應 3.核反應
1.物理反應---是一種最簡單的反應。例如將一片鋁箔切割成更小片，
但鋁箔依然是鋁箔，其結構中的原子與離子排列是不變的。
2.化學反應---可使結構中的原子、離子與分子的排列方式產生變化。
例如碳的燃燒【C+O2àCO2+能量】。
3.核反應---分為核融合、核分裂、核反應。
2-4
What is energy and How can it change its form?
Concept--A當能量經由物理反應或化學反應，從一個物質轉換至另一個物質
時，沒有任何的能量是憑空消失或產生的。(依據熱力學第一定律)
Concept--B無論能量何時從一個物質轉變至另一個物質，都會在比開始時的品質或可用的能量較低處終止。
＊ 能量為一種作功或轉換熱能的表現型態。
＊ 能量的表現有許多的形式
1.動能--(a)移動一物體時，(因其質量與速度)所產生的能量。例如在空氣中有質量的風的移動、水的流動與電能。
(b)熱能(動能的另一種表現方式)，所有在原子、離子與分子內部的移動，包含物體整體的移動，所產生的總動能即是熱能。
(c)電磁的輻射能(動能的另一種表現方式)，一種因為改變電場與磁場而以波的形式表現的能量型態。例如X光、紫外線。
2.儲(潛)能--一種以儲存的型態表現的能量，以供需要時可以加以應用。
→動能與儲能可以相互轉換。
Q:在過去的一小時中你使哪三件高品質的能量降低品質?
A: (1)化學能--吃掉蔬菜，使植物本身的化學能，因為我的進食在我的體內轉變成另一型態的化學能，過程中會有熱能流失。
(2)化學能--食物在我的體內因為我的移動或思考轉變成機械能，過程中會有熱能流失。
(3)太陽能—種植植物時，植物行光合作用產生化學能，過程中會有熱能流失。
2-5
How can we use matter and energy more sustainably?
Concept--A生活的過程必定符合原子不滅定律與熱力學兩大定律
Concept—B我們可以透過使用與浪費較少的能量與物質，重複使用與重複利用大多的物質資源並且控制人口的成長，進而永續經營我們的生命。
＊ 我們可以藉由模擬自然界圓形的循環性的經濟，來取代將物質直接丟棄至環境中的線性循環。
＊ 透過熱力學兩大定律可以知道，若要循環使用與重複利用物質資源，必須使用高品質的能量(是不能循環使用的)且會增加熱量的浪費。儘管如此，我們仍可以透過能量的保留或預防浪費與汙染的流程，使能量的浪費減至最低，再經過一層汙染的控制管道，使污染與浪費的能源可以轉變為可循環利用的能源。
