生物放大作用(Biomagnification)-上
新竹縣立照門國民中學自然與生活科技領域黃銘義老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

在生態環境中，由於食物鏈的關係，一些物質如金屬元素或有機物質，可以在不同的生物體內經吸收後逐級傳遞，不斷積聚濃縮；或者某些物質在環境中的起始濃度不很高，通過食物鏈的逐級傳遞，使濃度逐步提高，稱為生物放大作用。

除生物放大作用外，另有兩相似的概念：生物累積(Bioaccumulation)與生物濃縮(Bioconcentration)。
先就三者的差異做個簡單的說明：
※生物積累指同一生物個體在其整個生活史中的不同階段，身體內來自環境的元素或難分解化合物的濃度不斷增加的現象。
※生物濃縮指生物體將環境中的元素或難分解化合物濃縮，使這些物質在生物體內的濃度超過環境中濃度的現象。
※生物放大指在同一食物鏈上，高位營養階級生物機體內來自環境的元素或難分解化合物的濃度比低位營養階級生物增加許多的現象。

生物放大作用常會使得較高階的消費者體內某些無法代謝的物質濃度升高，進而影響生物的生存。如：DDT對英國雀鷹（Accipiter nisus）的影響。早在20世紀60年代，雀鷹的數量便逐年的遞減，部分原因是由於DDT的生物放大作用。 Continue reading →

生態塔(Ecological Pyramids)-下
臺北縣立新莊國民中學自然與生活科技領域賴俐伶老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

（2）生物量塔 (Biomass pyramids)：單位為各階層的生物量（g / m² / year）。
生物量 (或稱standing crops，the total dry weight of all organisms)，指的是在此生態環境中每單位時間、單位面積中某物種的總乾重 (g/m² /年)。因為水分不具有能量，生物量可視為真正能提供給下一個營養階層的（食物）能量多寡。一般而言，在一定的時間內，隨營養層的上升，  生物量 (biomass)也會由多到少而呈現金字塔狀的分布，即是綠色植物最多，草食動物次之，肉食動物最少，如圖（D）。

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生態塔(Ecological Pyramids)-上
臺北縣立新莊國民中學自然與生活科技領域賴俐伶老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
   
生物在生態環境中可依其營養特性的不同分成不同的營養層，一般分成：綠色植物(生產者)【第一級營養層】→ 草食動物(初級消費者)【第二級營養層】→ 以草食動物為食料的肉食動物(次級消費者)【第三級營養層】等，營養層次一般分為3至5級，而各營養層間由食物鏈來串連。

當各營養階層的物種，以塔型來顯示其關聯性，此塔就稱為生態塔（Ecological pyramids），如圖（A）。

生態塔可依據塔內物種的數量、生物量及可資利用的能量分成三類，分別是數目塔（Number pyramids）、生物量塔（Biomass pyramids）和能量塔（Energy pyramids）。 Continue reading →

大氣組成的檢測(Air)-下
桃園縣桃園國中自然與生活科技領域吳俊儀老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

空氣污染（大氣污染）是指一些危害人體健康及周邊環境的物質對大氣所造成的污染。這些物質可能是氣體，也可以是空氣中的懸浮物。我們日常呼吸的空氣，是由多種化學物質所組成，最普遍的元素是氮氣，其次則是氧氣。

每種氣體的成份不是固定的，會有輕微的轉變。這些空氣中的污染物如果數量少的話，對人體和環境的影響會比較輕微，但當這些污染物增加至危險的水平，我們就要想辦法把他們從空氣裡消除。

一般的空氣污染成因可以大致分為天然和人為兩種原因可以利用抽氣式霍氏紅外光光譜分析法(參閱環保署環檢所)檢測其成分：
(1)天然的空氣污染：火山活動、來自沙漠區或缺乏植被地區所颳起的風沙、來自動物排出的有毒氣體，如牛隻在消化完植物後所排放的甲烷。
(2)人為的空氣污染：通常由於燃燒燃料引致，如畜牧時所引起的沙塵或化學殘餘物，一般工業活動、使用內燃機的汽車、燃燒煤或炭起引起的污染、油漆或其他揮發性溶劑等。

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大氣組成的檢測(Air)-上
桃園縣桃園國中自然與生活科技領域吳俊儀老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

大氣中99%的氣體分子是由氮( 78.08% )、氧( 20.95% )、氬( 0.934% )組成。這些氣體的化學性質十分穩定，幾乎一直保持固定的含量。對氣候變遷及生物影響最大的反而是一些微量氣體，比如二氧化碳、水汽、甲烷、臭氧、二氧化硫、氟氯碳化物(CFCs)等。

這些微量氣體，除了氟氯碳化物是人造的化學物質之外，自然界都有產生。在無人為因素影響之下，這些微量氣體的含量一直在變化，不斷與氣候系統交互作用，也會對氣候造成一定的影響。

如前所述，21%並不是絕對數據，在某個範圍內(稱為勻和層)，大氣分子量不隨著當下的大氣分佈狀況改變而改變。在離地表90～100公里之內，大氣組成是相對穩定的，以氧氣為例子，在這個範圍內，氧氣的組成幾乎不太會有變動。

大氣在任意高度的平均分子量，為個別組成成分的分子個數乘以該成分的分子量，然後把所有組成成分的分子量相加，再除以總分子個數。也就是平均每個分子的分子重量。 Continue reading →

酸性沉降(Acid Deposition)與湖泊
臺北市仁愛國民中學自然與生活科技領域黃郁芸老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

『酸性沉降』是一種區域性而非全球性的空氣污染現象，也就是工業活動所造成的酸性化合物的沉降現象；可分為「乾沈降」與「濕沈降」兩類。

乾沉降是指在不下雨的日子，從天而降的落塵攜帶酸性物質的情況。溼沉降則是指所有氣狀或粒狀污染物，隨著雨、雪、霧或雹等降水型態落到地面的情況，也就是一般所稱的『酸雨』。

但，大自然的雨水本就是酸的；這是因為大氣中含有二氧化碳，當二氧化碳在常溫時溶於雨水並達平衡後，雨水的pH值即約為 5.6；甚至火山爆發所噴發出的硫化氫，海洋釋放出的二甲基硫，高空閃電所導致的氮氧化物等，均會讓雨水進一步酸化至pH值 5.0 左右。

因此，在 1980 年代後期已認知為當雨水pH值在 5.0 以下時才稱為『酸雨』。

目前已知酸性沉降對環境的衝擊包括：侵害農作物及植被、改變河川湖泊化學平衡、腐蝕建築物雕像、影響能見度等等。根據記錄酸性沉降對生態造成影響的最先跡象是出現在1960年代初期，北歐、加拿大、美國等湖泊魚類族群減少的記載。

關於這些案例常見的說法是，酸性沉降將許多酸性物質帶入湖泊，使湖水pH值低於魚卵孵化的臨界極限，使得魚卵無法孵化成幼體，導致族群減少。 Continue reading →

中養湖（Mesotrophic Lake）與優養湖（Eutrophic Lake）
新竹縣照門國民中學自然與生活科技領域黃銘義老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

(2)中養湖：為貧養與優養的過渡期。湖泊之上游集水區內因雨水的沖刷，帶來含有營養的物質及泥沙與植物碎屑，其中少部分會溶解於水中，但大部分則沈澱於水域底層，造成水體的營養鹽濃度逐漸增加，水深漸減，浮游性動物與植物數量也漸漸增加，水中溶氧量日漸提高，水體透明度減小，水質較差。

中養水域中常出現的藻類有：中養水域中常出現的藻類有：色球藻（Chroococcus sp.）、棋盤藻（Merismopedia tenuis）、團藻（Volvox sp.）等。

(3)優養湖：湖泊內營養鹽濃度隨著時間提高，水域內生物量也相對的升高，水中生物的合成與分解速率漸快，藻類大量生長，數量雖高，但種類變少，常會產生惡臭，而水底底層呈現缺氧狀態，水中懸浮粒子及殘留物質增加，透明度降低，水多呈綠色或黃綠色。優養水域中常出現的藻類有：藍綠藻中的魚腥藻（Anabaena spiroides）、顫藻（Oscillatoria sp.）及甲藻（Peridinium sp.）等。 Continue reading →

貧養湖（Oligotrophic Lake）
新竹縣照門國民中學自然與生活科技領域黃銘義老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

湖泊是指由地表低窪地蓄水形成、沒有與海洋直接聯繫的水體，體積或大或小。

通常面積小形狀圓者稱之為「池」、「塘」或「潭」，面積較大者稱為「湖」或「沼」，可能為天然形成或人工開挖蓄水而成，而兼具儲水、發電、灌溉、觀光遊覽等功能的湖泊，則稱之為「水庫」。

湖泊跟據各種不同的環境因子有許多不同的分類，如：依鹽度的多寡來分類，可分為鹽湖、鹹水湖、淡水湖等；依形成的原因，可分為：火口湖、冰蝕湖、偃塞湖等；而依湖水的營養程度可分為貧養湖（Oligotrophic Lake）、中養湖（Mesotrophic Lake）、優養湖（Eutrophic Lake）等。

三種不同營養程度的湖泊，在透光度、溶氧量、藻類的種類與數量等皆有不同，以下分別就三種不同營養程度的湖泊做介紹： Continue reading →