[基礎海洋生態學]103/12/29課程記錄

授課教師:陳宏遠、劉莉蓮  老師

授課日期:103/12/29

內容簡介:

 

期末各小組成果發表

各組留一至二位同學解說該組遊戲,其他同學則至別組試玩並評分。留在組內的解說的同學引導別組同學進行遊戲。

(節錄部分組別)

遊戲名稱:海生遊戲王

遊戲類型:海洋生物之卡牌遊戲

簡介:此遊戲是基於各種生物在不同的生態環境中會產生甚麼影響、改變,以及氣候影響下對生物所會產生的利弊。在不同生物的細節中,也對於不同生物的特性去運用在遊戲的效果上。不過此玩遊戲所需的運氣也是很必要的

遊戲名稱:Salmon Run (鮭魚大遷徙)

遊戲類型:桌上型遊戲

簡介:

鮭魚是一種非常有名的溯河洄游性魚類。牠們在淡水江河之上游裡產卵,並在產後回到海洋肥育。因此海水、海灣及淡水環境之保護,對鮭魚的完整生長週期起有重大的作用。然而,在現實生活中,每一環節的自然條件都在惡化。因人類不斷大興土木、商業捕撈以致氣候劇變等因素,導致許多原本適合鮭魚洄游的河道受到污染,甚至改道或消失。

遊戲設計目的:

因著前提,我們希望透過這個遊戲中不同之角色,讓玩家代入其中進而套入鮭魚、黑商以及動保團體的思維。藉由遊戲,使其從中明白一個健康的生態環境所需要的條件。又以抽命運卡所面臨的問題,了解現今海洋及河流所遭

遇的災害或氣候及政策的問題。

遊戲名稱:誰是臥底

遊戲類型:撲克牌遊戲-吹牛

簡介:

“誰是臥底海洋生態學版”的優點在於有很高的參與度,可以充分帶動參與者積極性,同時也可以讓多個人同時參與一個遊戲。通過對各種不同的海洋生物的描述,可以增進遊戲者對它們特性的瞭解,從而對這些海洋生物產生更深刻的印象。另外,如果遊戲者本身並不瞭解所抽到的海洋生物,則可以透過他人的描述來瞭解這一生物。遊戲的過程實際上是一個主動學習的過程,而不是被動的接受過程,因此遊戲者可以有更深刻的印象。我們希望透過這個遊戲,讓大家在玩中學習到海洋生態學的知識。

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[基礎海洋生態學]103/12/22課程記錄

授課教師:陳宏遠、劉莉蓮  老師

授課日期:103/12/22

內容簡介:

台灣近海

突堤效應

突堤效應係指因海岸旁修築海堤,而出現堤前漂沙堆積、堤後海岸侵蝕的現象。由於大型海岸結構物如港口防坡堤、導流堤或突堤群垂直突出於海岸,阻擋沿岸流、海岸漂沙之路徑,使流速降低,造成海流上游堆積,出現弧形狀的淤沙,而下游側原先有漂沙供應的地區則因為漂沙量減少、短缺,平衡機制遭受破壞,輸出大於輸入,而逐漸出現海岸侵蝕。(圖一)海岸侵蝕及堆積速率取決於沿岸輸沙量的大小,及海岸結構物的種類及型態。由於突堤的上游易淤沙成沙灘,若在此處設漁港,將受到大量淤積而使港口機能受到影響;在堤防的下游則會因為海岸侵蝕,而使沙灘大幅縮減,成為消失的海岸。

海洋健康指數

本指數系統以永續為中心思想,該團隊擇定十項指標,蒐集至少103個資料庫,以涵蓋海洋社會經濟文化面(水產品永續、確保漁民就業機會、經濟與就業、遊憩魅力、在地意識)與環境資源保育等兩方面(自然資源永續、儲碳能力、海岸保護、潔淨海洋、生物多樣性)各五項指標。

此指數以各國專屬經濟水域為統計範圍,公海或者是爭議性水域不列計。估算每項指標時,分為「現況」與「未來趨勢」各百分之五十,現況係採取最近五年資料,未來趨勢則預測可能的發展,例如近期海洋面臨的壓力或者是來自政府等各界正面的保護措施等等。同時,視

各項指標內涵設定其參考點或目標值,綜合現況、面臨壓力以及未來可能發展得到各項分數。對於欠缺資料的部分,則以時間(最近年度)、空間(鄰近區域)方式替代,對於指數不合適的項目,例如溫帶地區原本就沒有紅樹林,則排除不計。

海蟑螂

海蟑螂(學名:Ligiidae)是一種常見的岸棲甲殼類,鮮少在海中活動,但遭遇危險會逃入海中,以生物屍體及有機碎屑為食,為食腐動物。有七對步足,及一雙複眼,因貌似蟑螂而得名。特徵與習性 :體長1.5-2.5cm左右。除了頭外,身體有十三節,其中胸部七節,腹部六節。有七對腳分佈在胸部的七節。尾部腹面是呼吸器官,有 12塊薄膜。頭上有一對大眼,一對觸鬚和嘴。在水中或陸地都靠保持濕濕的尾部腹面薄膜呼吸。海蟑螂有抱卵的習性。 每年11月為抱卵孵化最多時期。早上或傍晚,就從棲身處向有食物的地方列隊前進。 海蟑螂是生活在高潮帶的生物。冬天常躲在岩石縫裡。由於海蟑螂的主食為海藻類,所以沿海居民並不將其與骯髒做連結,也常用海蟑螂作為釣餌使用。

環口動物門

在龍蝦觸鬚上發現的生物,為環口動物門(微輪動物門)一類水生動物,身體長度小於0.5公釐,寄生於龍蝦體內。它們身體呈囊狀,在生命周期的不同階段具有不同的形態。環口動物發現於1995年,由於該類動物的特殊性,被列為單獨的一個門。環口動物與輪形動物可能是近親。

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[基礎海洋生態學]103/12/15課程記錄

授課教師:陳宏遠、劉莉蓮  老師

授課日期:103/12/15

內容簡介:

洄游性魚類

洄游是不少品種的魚類在其生命周期中相對於其原有棲息場所定期的大規模遷徙現象,從每日到每年、甚或更長的周期,從數公尺到上千公里的距離。魚類一般都會因為尋食或繁殖等原因而洄游,

鮭科(Salmonidae)通稱鮭魚、三文魚,是一類洄遊性魚類,為常被食用的魚類之一。鮭魚生活在大西洋及太平洋,在美洲大湖及其他湖亦可找到。

鮭魚在淡水環境下出生,之後移到海水生長,又會洄遊到淡水繁殖。鮭魚會利用太陽和地球磁場的引導,游回牠自己的出生地裡進行繁殖,而研究發現游進溪流的鮭魚90%都在同一條溪流誕生。太平洋品種的鮭魚,一般在繁殖後數周便會死亡。

鮭魚習性

鮭魚在消遣的活動受海潮的影響較大。它們對海水的狀況非常熟悉,退潮時游向海裡,漲潮時游向河川。鮭魚非常善於游泳,它們能跳出水面,攀到瀑布上游。 鮭魚習慣在水表面捕食。幾乎絕大多數鮭魚都能準確地回到自己出生的河川,因為它們能記住出生地河川的味道。

海龜

海龜是海洋龜類的總稱,所有龜鱉類動物中唯一生活在海洋的物種,分布範圍十分廣泛,分布於除北冰洋外的全球海域中。背上有殼,較一般陸龜或河龜來得花紋複雜,殼的外型是扁平流線形,腳為船槳狀。

海龜的演化歷史相當悠久,可追尋到七千五百萬年前的白堊紀時期,當時海龜是肉食性的,這類海龜稱為古海龜,據北美的考古化石發現,古海龜的體型長

達3.5公尺,與汽車一般大小,且外殼有明顯的節骨狀,可參考圖片。

全球現存海龜種類共有有2科6屬7種,這兩科分別為海龜科和棱皮龜科。海龜喜歡熱帶及溫帶淺海水域,以肺呼吸,產卵時必須回到陸地上,不同海龜的主食都不大相同,多數海龜都是迴游性的,在繁殖季時會從覓食棲地回到產卵棲地,多數會回到當初出生地,進行交配及產卵。

軟體動物

動物學的一個分支學科,研究領域涉及無脊椎動物中的軟體動物,其是動物界中第二大的門。研究的軟體動物包括蝸牛、蛞蝓、蛤、章魚、魷魚以及其他同為軟體動物的物種,不過並不是全部,像貝類雖然也是軟體動物,但卻有專門研究的貝類學。

環節動物

環節動物門是動物界的1個門,該門動物為兩側對稱、分節的裂生體腔動物,有的具疣足和剛毛,多閉管式循環系統、鏈式神經系統。目前已知的環節動物約有13000種。常見環節動物有:蚯蚓、螞蟥(又稱水蛭)、沙蠶等。

環節動物和節肢動物共同構成關節動物(Articulata)。

活動記錄:

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[基礎海洋生態學]103/12/08課程記錄

授課教師:陳宏遠、劉莉蓮  老師

授課日期:103/12/08

內容簡介:

流體

海洋性生物皆生存在流體環境中,大型動物多利用主動運動方式進行捕食、掠食。而體型較小的生物則須利用流體的特性獲取食物,或藉由流體完成運動。用來描述流場的單位為雷諾數(Reynolds number)是流體慣性力與黏性力比值的量度,它是一個無量綱量。

固著性生物或小型濾食性生物透過不同的構造提高攔截水中食物顆粒的效率。

雷諾數(Reynolds number

雷諾數較小時,黏滯力對流場的影響大於慣性力,流場中流速的擾動會因黏滯力而衰減,流體流動穩定,為層流;反之,若雷諾數較大時,慣性力對流場的影響大於黏滯力,流體流動較不穩定,流速的微小變化容易發展、增強,形成紊亂、不規則的紊流流場。

對於不同的流場,雷諾數可以有很多表達方式。這些表達方式一般都包括流體性質(密度、黏度)再加上流體速度和一個特徵長度或者特徵尺寸。這個尺寸一般是根據習慣定義的。比如說半徑和直徑對於球型和圓形並沒有本質不同,但是習慣上只用其中一個。對於管內流動和在流場中的球體,通常使用直徑作為特徵尺寸。對於表面流動,通常使用長度。

生物濾食與捕撈食物顆粒

常見小型生物或固著性生物,如:海葵、牡蠣、貽貝、藤壺等。其固著性生活方式與缺乏有效率的運動構造,使這些生物必須善用環境中的流體特性捕抓或攔截食物顆粒方能生存。以藤壺為例作介紹:

藤壺,一種小型固型性生物,有殼狀保護覆蓋物。藤壺把自己永久吸附在船、碼頭、岩石和其它海洋動物上。

生活史

小藤壺由卵孵出,長成類似小螃蟹能夠自由游泳的幼體,此階段稱為浮游期。

當碰到適合的環境,小藤壺分泌出粘液物質,把自己黏在適合的地方。它們慢慢變成小火山狀的生物,其外殼是由碳酸鈣所構成。

藤壺的腿像觸鬚一樣刺出外殼頂端。腿的頂端是觸毛,毛狀附肢把浮游生物和其它食物掃進嘴裡。

藤壺雌雄同體(hermaphrodite)。這意味著藤壺有雌雄兩個生殖器官。它們即能分泌精液也能產卵。

這種生殖方式使它們在沒有其它藤壺在身邊的情況下可以自己受精,產下後代。但是如果兩個藤壺碰巧在一起,它們也能夠交配。

最常見的藤壺是鵝頸藤壺(gooseneck barnacles)和圓錐藤壺(acorn barnacles)以它們的形狀命名。鵝頸藤壺有一個用來吸附的柄。圓錐藤壺沒有柄,它們把自己直接貼在物體表面。

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期末成果構想預報

期末成果為利用海洋生態學背景設計一遊戲,本日進行各組遊戲設計構想預報,提供其他同學互相參考與提早改進遊戲可能的問題

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[基礎海洋生態學]103/12/01課程記錄

授課教師:陳宏遠、劉莉蓮  老師

授課日期:103/12/01

內容簡介:

古海洋學

古海洋學是海洋地質學的一個分支學科,是研究地質時期海洋環境及其演化的科學,又稱歷史海洋學。它利用現代地質學和海洋學知識,通過海洋沉積物的分析和研究,了解古海洋表層及底層環流的形成、演化及其地質作用,闡明海水成分在地質歷史中的變化,浮遊和底棲生物的演化,生產力和生物地理髮展史及其對沉積作用的影響,以及海洋沉積作用的歷史。而古海洋學的中心問題是古海洋環流發展史。

微體古生物法

是古海洋學最主要的研究手段。有孔蟲、放射蟲、硅藻、顆石藻等微體或超微體生物的生活,主要受海水深度、溫度、鹽度、濁度、營養鹽以及水體運動等各種物理化學條件的控制。這些要素變化的訊息便記錄在生物個體、生物組合、分異度等特徵上,因此海洋生物是海洋環境的靈敏指標。

古生物方法主要從以下幾方面進行分析:

  1. 生物時空分佈規律的研究。
    不同生物對其生活環境有一定選擇性,如放射蟲多見於赤道海域, 硅藻多產於高緯度海區, 窄溫性有孔蟲, 有的適應於溫水;有的適應於冷水,如厚壁新方球蟲(Neogloboquadriua pachyderma)。

根據生物分佈還可以推斷古海岸線的位置。從底棲有孔蟲的居住帶和生物分異度可推斷古水深。微體生物化石組合和延伸方向大體指明水團和海流流向。窄鹽性動植物化石可作為判斷海水鹽度的指標。生物分異度和生物組合與溫度梯度有關,分異度隨著緯度升高而降低。海洋動植物的緯向分帶標出了氣候帶。

  1. 生物個體形態特徵的研究。
    生物殼體的形態、大小、厚度、密度、旋轉方向及骨骼孔隙度等變化,都是為適應生活環境而發生的,它們主要反映水深及水溫的變化情況。生物殼體厚度的增減規律與靜水壓力有關,據此可判明古水深。浮游生物骨骼的孔隙度隨著水的密度增大而減小。一些浮遊有孔蟲殼的旋轉方向隨溫度發生變化,在冷水中多為左旋,暖水中多為右旋,可以用來判別季節變化和氣候帶。底棲有孔蟲的平均壽命在高緯度區比低緯度區大2~3倍。
  1. 植物光合作用與水深
    植物光合作用嚴格受到海水深度的控制,而海水透光帶一般局限在表層200米內,故根據一些植物化石可以判斷古海水深度。

地球化學方法

利用海洋沉積物中某些元素和同位素的含量及其比值,可以確定古海水溫度、鹽度及水團。

同位素指標

由於海洋生物殼體的18O/16O比值,一方面隨殼體形成時的海水溫度而變化,另一方面隨當時海水同位素組成(與極地冰蓋的消長有關)而變化,因此通過海洋生物化石中氧同位素比值 (18O/16O)的測定,可以計算古海水溫度並推斷古氣候。目前,用於同位素測定的海洋生物主要是有孔蟲,此外還有顆石藻、軟體動物和珊瑚等化石。海水蒸發作用也能引起氧、碳同位素比值的變化。因此它們也可以用來估算海水鹽度。

化學元素指標

某些化學元素,特別是痕量及微量元素的溶解度和吸附量隨著海水溫度和鹽度發生變化,也可作為古海水溫度和鹽度的指標。如方解石中的Mg、Sr的富集隨溫度而增加,惰性氣體Ar、Kr、Xe的溶解度隨溫度的增加而減小。粘土礦物吸收硼的量與鹽度成比例,一般海洋沉積物比淡水沉積物含有更多的硼。海水中的許多痕量及微量元素丰度比淡水中的大,對這些元素進行統計分析可估算古鹽度。

沉積學方法

沉積物的礦物、化學成分、結構、構造特徵及其空間分佈,都可以用於判斷古海洋環境。

活動照片:

貼文3 未命名

[基礎海洋生態學]103/11/24課程記錄

授課教師:陳宏遠  劉莉蓮  老師

授課日期:103/11/24

內容簡介:

海洋物理

海水組成

已被發現海水化學物質及元素有92種,其中11種(氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、鍶、硼、碳、氟)占海水溶解物質總量的99.8%,其它含量甚微;目前可以從海水中提取60多種化學物質。

世界海水的鹽度大約為35psu(35‰),這意味著平均每一升海水中就含有35克的鹽(大部分是氯化鈉)溶解其中。高於人體溶質度級別,非直接飲用水來源。

斜溫層 (thermocline)

在水深大約200公尺到1000公尺間的弱光帶,海水的溫度變化很大,從表面水溫20℃以上,急降至水溫約10℃左右,這個溫度急降區又稱「躍溫層」、「溫躍層」或「斜溫層」(thermocline),是海洋中很重要的溫差、物理變化和水

中生物的轉換區域。

海水顏色

大洋、近海的海色差別明顯。清潔的大洋水,懸浮顆粒少,粒徑小,分子散射起主要作用。水分子、溶解物質的粒子、粒徑遠小於光波波長的懸浮物粒子,散射係數與波長的4次方成反比,波長愈短,散射愈強,大洋顏色為深藍色,峰值波長約為470奈米。近海水中含較多的懸浮物質,粒徑遠大於光波波長,散射係數與波長無關。近岸水中不同的溶解物質,光譜吸收、散射特徵不同。水中懸浮物、溶解物質、海水本身的光譜散射吸收作用,使海面向上的光譜峰

值達500奈米以上;近海顏色為藍綠色至黃褐色。

此外,海洋中的多種顏色的浮游生物,在某海區大量繁殖,影響了顏色。在近岸、河口區有大量懸浮泥沙,使海色變黃。當某種海藻急劇繁殖,可發生赤潮。

湧升流

上升流,或稱為湧升流,是一種海洋學現象,是由風力驅動溫度較低、密度較大、通常富含營養的海水流向海表面,取代溫度較高、通常缺乏營養的表層海水。上升流至少有五種類型:沿岸上升流,遠洋大尺度風生上升流,與漩渦有關的上升流,地形相關的上升流,以及遠洋大面積輻散上升流。

不論是哪一種原因,湧升流都具有海洋底層水團的特性:低溫及高營養鹽。因此湧升流出現的表層海域基礎生產率較高,通常會是很好的魚場。

因湧升流產生的漁場:祕魯沿海。台灣附近也因為地形的關係,在東北部以及東南部蘭嶼綠島附近出現湧升流。因湧升流帶來的營養鹽使當地有豐富的漁業資源。

活動照片:

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[基礎海洋生態學]103/11/17課程記錄

授課教師:陳宏遠  劉莉蓮  老師

演講外賓:

蕭人瑄 英國文化協會 教育推廣專員

洪鈴雅 海洋環境教育推廣協會FISHBANK講師

授課日期:103/11/17

參考資料:

Fishbank

https://mitsloan.mit.edu/LearningEdge/simulations/fishbanks/Pages/fish-banks.aspx

內容簡介:

2006年底,「科學」(Science)雜誌公佈:全球三分之ㄧ的海洋資源已經耗竭,其他魚群資源也正加速減少當中。WWF的全球海洋計畫主持人克利普(Simon Cripps)博士表示:「幾個世紀以來,大家都將海洋視為可以無止境供應食物的地方,但近幾年來人類種種作為,卻逐漸將海洋推向死亡。」雖然魚群數量急速下降中,人類對於漁獲的需求卻有增無減,從1950年的一千八百萬噸、1969年的五千六百萬噸至2004年的一億零六百萬噸,每年全球漁獲量仍以5%~

8%的速度持續成長當中。人類如此濫補海洋生物的結果,造成了全球性的漁源枯竭。

對於環境問題追根究底,許多問題的根源都指向了我們的消費行為。此課程的引導,將有助於大家深入反省,並思考如何落實環境保護的具體行為。

這個遊戲由美國的「永續發展機構」(Sustainability Institute)設計,已有數十年的歷史。從美國高中生到聯合國官員,都是這個遊戲推廣的對象,目前已經遍及三十多個國家。藉由分組模擬漁船公司,彼此競爭海洋裡的資源(漁獲量),並將結果化為具體數字(金錢),在遊戲當中穿插「競標」和「磋商」等過程,親身感受、了解「共有地的悲歌」(The tragedy of the commons)的本質,以及我們是如何快速地在掠奪共同、卻也是唯一的地球資源。課程適用於:環境管理、資源分配、全球暖化、生物多樣性、全球化與資本主義等主題。

這個遊戲可以讓人深刻體驗,人類是如何快速爭奪地球的資源,我們的下一代已經無法再恣意地耗費資源了,如果盲目的崇拜和追求全球化與資本主義,而未能謹慎的審視環境的變化,這個遊戲的結果,將會以各種形式加速在現實生活中式兌現。

*公地悲劇(Tragedy of the commons)

是一種涉及個人利益與公共利益對資源分配有所衝突的社會陷阱。這個字起源於英國作家威廉·佛司特·洛伊(William Forster Lloyd)在1833年討論人口的著作中所使用的比喻。1968年時,美國生態學家加勒特·哈丁(Garret Hardin)在期刊《科學》將這個概念加以發表、延伸,稱為「公地悲劇」(The Tragedy of the Commons)。而這個理論本身就如亞里斯多德所言:「那由最大人數所共享的事物,卻只得到最少的照顧」。

這樣的比喻宣示著有限的資源註定因自由進用和不受限的要求而被過度剝削。這樣的情況之所以會發生源自於每一個個體都企求擴大自身可使用的資源,然而資源耗損的代價卻轉嫁所有可使用資源的人們。(可使用資源的群體數目可能遠大於奪取資源的數目。)

活動照片:

(決定小組漁業資源捕撈策略)

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(漁業政策協商)

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總結

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