地理心得

地理心得
上這門課時，發現跟過去國中高中在上地理課，最大的不同是國中高中是偏向介紹一個地方的人文特色及當地的地形氣候等,而大學所學習的卻是偏向環境對生物的影響及生態環境的永續發展，課堂間除了報告外，平常的作業更是讓我們在課餘時能更了解這門課的內容，在上完老師的課後，我深深了解這門課對土木意義重大，土木系不外乎是建造公共設施例如隧道及水庫等，在建造的同時多少都會傷害當地的生態系統，這時就是我們就必須想出一個能讓我們及這個環境雙贏的辦法

5-6

5-6
【1】eutrophication:優養化（Entrophication）原指湖泊自然老化的過程。湖泊承受來自集流區域之逕流水所挾帶的各種物質，隨著歲月的增長，水域中的營養物質（特別是氮與磷）累積增多，加上泥沙淤積，最終將使湖泊變成沼澤並進一步形成陸地。此過程通常需要經歷千萬年，且為不可逆現象。自然的優養化並不會造成環境嚴重衝擊及後遺症。雖然湖泊和水庫在某些性質及功能上不同，但是湖泊的優養化過程和現象也可適用於水庫。隨著人類的臨水而居及集水區的開發利用等行為，使流入湖泊水庫的營養物質迅速增加，導致水中藻類及水生植物的大量繁殖，因而急遽地改變及加速自然優養化的過程，此現象則稱為優養化。Ø 優養化之成因水體優養化依其營養鹽的來源可概分為兩大類:
（1）天然性優養化(Natural Eutrophication):指湖泊於自然生態系中，由於自然營養鹽之沈降與累積，造成湖泊水質逐漸優養化，換句話說，該湖泊正在逐漸老化中。
（2）人為性優養化(Artificial Eutrophication): 指湖泊或水庫由於集水區或水體上之人為活動增加，如：蔬果栽種、遊憩活動等，將大量營養鹽帶入湖泊或水庫中，導致水體中浮游動植物大量繁殖，造成水體生態系急遽變化，使得水質嚴重惡化。一般此種變化情形極快，往往只在短短數年時間內即可形成。
【2】watershed:將兩個水系及流域分隔的較高的地帶（通常是山脈）
【3】mesotrophic:營養程度分為三種狀態：貧養狀態（oligotrophic）、中養狀態（mesotrophic）及優養狀態（eutrophic）。貧養狀態的湖泊水庫有以下特徵：水中營養物質濃度低、水中生物族群的物種具多樣性、初級生產力與藻類生質量低、各項水質良好可提供各種水的用途。相對的，優養狀態的水體則是水中營養物質濃度過高、初級生產力與藻類生質量均高、時常發生藻華、熱分層期間下水層時常處於缺氧狀態、生物族群的物種較少、用水品質差。中養狀態則為貧養狀態進入優養狀態的過度現象。所以，湖泊水庫的三種狀態可以用來區分水體所含的營養物多寡。
一）水質指標： 通常利用水中總磷濃度、葉綠素a濃度（亦即表示藻類生物質量）及透明度三種水質作為指標水質項目總磷（mg/L）透明度（m）葉綠素a （mg/L）.優養程度的判定貧養(oligotrophic)＜10＞3.7＜7水體中養分含量低，水生植物產量低，各層溶氧均高，水體透光性良好。中營養性(mesotrophic)10~202~3.77~12養分含量中等，具相當數量及種類的生物，溶氧及透光度居中優營養性 (euotrophic)＞20＜2＞12養分含量高，水生植物的產量亦高，溶養有時候在某深度甚至不存在，透光度低，浮游植物的種類變少。
二）營養狀態指數（TSI）：為國內研究水庫優養化狀態最常被採用的營養等級判定指標。例如卡爾森營養狀態指數（Carlson TSI）乃將水體總磷濃度、葉綠素a濃度及透視度三項水質，分別帶入公式求TSI值。TSI＜40為貧養狀態，40＜TSI＜50為中養狀態，TSI＞50為優養化狀態。（三）下水層溶氧指標： 通常以下水層溶氧大於80﹪飽和溶氧以上者為貧養狀態，小於10﹪者為優養狀態，介於10~80﹪者為中養狀態。（四）藻類生長潛勢（AGP）： AGP是以水體的水樣培養某一特定藻類一段時間後，視該藻類增殖的情形來判斷水樣所含營養物質的多寡，並可表示水體潛在的優養能力。
Ø 影響藻類增殖之因包含有營養鹽類、陽光、氣候狀況、湖盆形狀、庫內滯留時間等，而以營養鹽類最重要。藻類需有多種營養鹽類才能增殖，研究發現，植物的生長不受制於大量需要的元素，稱為限制因子，以磷、氮是需要量最低的元素，因此如何控制水中的磷及氮元素的濃度，以緩和或抑制藻類成長爆殖，乃成為二十年來優養化問題的研究重點。地殼中磷的蘊含量約0.12% ，大都以磷酸鹽類的形態出現，以供水中生態系的平衡；唯有人為活動造成過剩營養，才致失衡，因而刺激藻類的爆殖，例如生活廢水、農牧業廢水、施肥、施藥及開墾所造成的水土流失，均是水中磷含量劇增的主要來源。氮的存量在空氣中佔78% ，水體中的氮則以氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮等無機形態及蛋白質、多 氨機酸和尿素等有機形態出現。由於閃電及某些植物的根瘤菌均有固氮作用，而每年人工施肥或廢污水中挾帶大量的氮，因此水體中的氮含量高於磷含量的好幾倍。
優養化對水庫水質的影響(1)死亡之藻團影響觀瞻，腐敗之藻類引發臭味甚至湖水變色，影響景觀與遊憩的價值。(2)由於藻類白天行光合作用及隨時均行呼吸作用，造成水體溶氧在一天中產生相當大的變異，致使晚間的溶氧質太低時，常令魚類等水生生物無法生存。(3)沉降至水體底部的浮游植物常會引起底泥需氧量的增加，當藻纇在生長和死亡的同時，伴隨發生的氧氣產生及消耗，降低了水體深水層的容氧。此外，水體的優氧化對於水質尚有以下幾種直接的影響:(1)增加顆粒狀有機質之數量，如浮游性生物、底棲生物、細菌、真菌和殘屑、及排泄物。(2)藻類族群發生改變，產生某些吾人不欲其存在水體中之優勢藻類，如藍綠藻等。(3)增加溶解性之有機化合物的濃度 ，使水質:a.具有蟄合或其它更複雜的特性。b.增加水中的臭味及色度。c.提高形成三鹵甲烷類化合物的可能性，因有機化合物本身是形成三鹵甲烷(致癌物質)的前驅物質。d.提供處理廠和給配水系統中細菌生長的基質。e.易於腐蝕配水管線。(4)增加ph值，同時使得一天之ph值變化量加大。(5)使水層中的溶氧降低，造成水體底部與底泥接觸帶溶氧減低，導致底泥有機質礦化作用不完全，而釋出H2S、NH3、P、Fe、Mn 及其它金屬，甲烷及其它還原物質於水中，這些皆造成水質的直接污染。
Ø 水庫優氧化的防制措施許多國家地區的學者正進行改善優氧化的措施：物理性的有撈除法、遮斷日光法、曝氣循還法、前壩法、水氣洩降法等，化學性的有混凝沉降法、氣提法等，但實施起來卻事倍功半，僅局部性治標效果。治本之道在於嚴格執行水源與集水區的保護、保育措施，有效將人為的活動，如開墾、養殖、遊憩等和廢污物質阻絕於保護區之外。以取水水源的湖泊、水庫而言，初級或二級廢水處理無法遏止優氧化發生，須仰賴三級處理，以去除水中的氮、磷。(1)磷的去除加入石灰於污水中，形成的Ca(OH)2與溶解水中的磷酸鹽結合，形成不溶解化合物，沉澱後可將磷與廢水分離。(2)氮的去除a.氣提法:廢水中加入鹼將ph值提高，銨離將變成氨氣，再通入空氣。將氨氣由水中階逸出,完成去氮。b.生物法:分二大階段，一為硝化作用、一為脫氮作用。先用硝化菌的硝化作用，將銨根氧化成亞硝酸根；再氧化成硝酸根，利用脫氮菌的脫氮作用將硝酸根變為N2逸至大氣。水庫蓄水後，整個個流域的水文狀況受到改變，下游水量受到水庫調節或攔截，導致下游河川的稀釋與自淨能力，及溶氧濃度降低，造成下游河段河川水質惡化；被水庫淹沒之草木腐爛而釋出有機物及氮、磷等營養質，造成藻類繁生，加速水庫水質優氧化現象。另外水庫施工期間會造成下游河道水質污染。而水庫完成後之水質保護、污染源管制、觀光遊憩是否開放等營運管理政策，對水質環境、水棲生態、都有很大影響。

5-5 潮間帶 解釋

在絕對高潮及絕對低潮間的範圍稱為潮間帶,在此生活的生物必須
能夠避免被沖走或是被浪給沖壞,或是要面對在高潮時得泡在水裡
及在退潮時那種乾燥的環境,而且他們也生存在不同濃度的鹹水中當
大雨沖淡海水,面對此種生存壓力,潮間帶的生物必須捉住某樣東西,
鑽進土裡或是躲進自己的殼裡

4-1單字+翻譯

單字:
array 陣列
ancestral 祖先
compress 壓縮
fossil 化石
petrified replicas 石化複製品
skeleton 骨骼
variability 可變性
mutation 變化
radom 隨機
supplement 補充
inherited 繼承
offspring 子孫
exposure 曝光
external 外部的
agent 代理
radioactivity 放射線
trait　　　特徵
關鍵字(文章中的粗體字):
biological evolution 生物演變t
heory of evolution 演變理論
fossil 化石mutation
重點整理:一.
生物演化以及演化理
1) 生物演化:是一個關於地球生物如何透過時間改變的科學解釋
2) 演化理論:所有的物種皆為更早祖先的後代二.
族群的基因組成可以被改變
１）如此可以增加一族群在自然界中的生存力
２）符合適者生存的理論
文章翻譯:一. 生物演化是一個關於地球生物如何透過時間改變的科學解釋根據演化理論,所有的物種皆為最早祖先的後代,換句話說,生命是由 生命而來 . 這個科學理論解釋了生命如何在３７億年間改變，以及為何 現今的生命如此多樣性？ 如果我們把地球之地質根生物的４７億年壓縮 成一天２４小時，則人類物種只僅僅只是 在午夜以前的０。１秒。在地 球歷史上這一眨眼的時間，我們支配了很多行星而我們的生態足跡已經成長。大部分來自於化石的證據支持著科學的演化理論：骨骼，牙齒，貝殼 ，葉子，種子， 以及所有在岩石中可找到的物質等等的礦物質以及石化複製品。化石提供物質上的證據 關於古老生物以及顯露他們內部結構的樣子。地球早期歷史的證據也可從化學分析和在古 老岩層和化石中的元素。物質在 核心解離出被埋沒的冰以及比較ＤＮＡ過去及現在的分析提供更多的資訊。二族群的組基因組成可以被改變生物演化的過程藉由自然蒐集牽涉於改變族群基因的組成透過成功的連 續的世代， 在這過程中的第一階段是在族群中基因可變性的發展。這個基因 多樣性透過變異而發生，其細胞在結構以及ＤＮＡ分子的數目上隨機改變，如此可以藉由後代子孫傳承。每當生物 繁殖時，大部分的變異是由於當ＤＮＡ分子 每一次再複製，分割細胞時，有時發生在結構 中基因密碼隨機的錯誤。有一些變 異也是因為暴露於外在的因素例如放射線Ｘ和自然界中 ，人為的化學製品。變異能夠發生在任何細胞，但只有當其在生殖細胞中會傳給下一代。有時突 變可以導 致一個新基因特徵，給予一個個體及其子孫更好的生存機會和在現有的 環境狀況或當環境 改變時繁殖延續下去。
心得：　　
了解生物界由遺傳變異來使其物種延續下去，而個物種間的歧異度，也是為了要使該物種在自然界中生存下去而演變出各自是應於環境的特徵。這也使我們能夠以改變基因來使人類所需之物種得以生存或廣大生產，常用於蔬菜或是藥材方面。

4-5 翻譯相關影片

這是細胞植轉殖的基因改造的當時後的歷史紀錄影片
http://tw.youtube.com/watch?v=YZEDKa6os7g
基因改造細菌產生物汽油
http://tw.youtube.com/watch?v=vIZr7oOV6EE

4-2~4-3

4-2地理和大氣的改變如何影響演化?
單字:molten
溶解 gigantic
巨大tectonic
構造drifted
飄移atop 在
上面mantle
披風continents
大陸oceanic
海洋response
反應wiping out
消除volcanic eruption
火山爆發
文章大綱:一.地球表面在這永久歷史之中有了劇烈的改變,科學家已經發現到,大量的溶解岩石的流動在地球內部,長達10億年,這些結晶的金屬條以及緩慢的速度在風化層上流動.這個過程對於地球上的生物以及演化有兩個重要的影響,第一是大陸和海洋擁有對大氣的高度影響力,他們能夠決定哪些生物能夠存活,第二,大陸的移動幫助物種移動,並適應新的環境和透過天擇組成新的物種.地震也可以影響生物演化藉由分開,孤立物種,透過長時間他們能夠組成新的物種來適應新的環境.而火山爆發則是藉由破壞居住地,減少或是掃除物種.
二.地球大氣已經劇烈的改變,有時覆蓋著冰以至於寒冷,又有時他變溫暖,使冰溶解變成湖泊和海.這些變化有對生物演化有一個重要的影響,就是可以使不同適應溫度的生物來作天擇.在過去50億年間,有五次大規模的物質絕種.當然也有能在該情形下存活下來的生物,並繼續進行演化,繁殖以便適應新環境.
心得:大自然的力量是非常強大,令人畏懼的,人類不應該因為數量龐大,擁有比其他生物更靈活的大腦,而自負,進而為所欲為,應該保持一份敬畏大自然的心,向大自然學習共處,進而找到一個平衡點,否則,下一次種族大撲滅的會是人類.

4-3 什麼是生態定位?
單字:
ecological niche 生態定位
alligator 鱷魚
niche 適當位置
generalist 全科
specialist 專科
white-tailed deer 白尾的鹿
narrow 狹窄
prone 傾向
shorebird 水鳥
文章大綱:
科學家經由生態定位,可以將生物分成全科物種以及專科物種,全科物種:擁有很廣大的適應能力,能夠忍受範圍很廣的生態變遷,以很多樣的食物維生,能夠生存在很多環境下,例如:蟑螂專科物種:只能在特定的環境下生存,他們能吃的食物很少,能夠忍受環境變遷的能力也很有限,這會使該物種很容易面臨絕種,尤其是在現今環境劇烈變遷的情況下

4-5翻譯

We have developed two ways to change the genetic traits of populations
We have used artificial selection to change the genetic characteristics of populations with similar genes. In this process, we select one or more desirable genetic traits in the population of a plant or animal, such as a type of wheat, fruit, or dog. Then we use selective breeding to end up with population of the species containing large numbers of individuals with the desired traits. Note that artificial selection involves crossbreeding between genetic varieties of the same species and thus is not a form of speciation.
Artificial selection has yield food crops with higher yield, cows that give more milk, tree that grow faster, and many different types of dogs and cats. But traditional crossbreeding is a slow process. Also ,it can combine traits only from species that are close to one another genetically.
Now scientists are using genetic engineering to speed up our ability to manipulate genes. Genetic engineering, or gene splicing, is the alteration of an organism’s genetic material, through adding, deleting, or changing segments of its DNA, to produce desirable traits or eliminate undesirable ones. It enables scientists to transfer genes between different species that would not interbreed in nature. For example, genes from a fish species can be put into a tomato plant to give it certain properties.
The result organisms are called genetically modified organisms or transgenic organisms. Compared to traditional crossbreeding, gene splicing take about half as much time to develop a new crop or animal variety. It also enables us to transfer genes from different type of species without breeding them – a process that both hold great promise and raises a number of legal, ethical, and environmental issues.
Scientists have used gene splicing to develop modified crop plants, new drug, pest-resistant plants, and animal that grow rapidly. They have also creates genetically engineered bacteria to extract minerals such as copper from their underground ores and to clean up spills of oil and other toxic pollutants.
Bioengineers have developed many beneficial genetically modified organisms : chickens that lay low-cholesterol eggs, wheat that thrives in drought conditions, bananas that don’t
Genetic engineers have also produced two mice, the Schwarzenegger mouse, which has muscle-building genes, and the marathon mouse, which never seems to tire. And they are in hot pursuit of a Methuselah mouse that can live much longer than a conventional mouse.
我們使用人為淘汰改變人口的基因特徵與相似的基因人口的基因特徵。 在這個過程，我們在植物或動物的人口選擇一個或更多中意的基因特徵，例如麥子、果子或者狗的類型。 然後我們使用有選擇性的飼養最終獲得包含很大數量的個體以期望特徵的種類的人口。 注意人為淘汰介入雜交育種在同一個種類的基因品種之間和因而不是物種形成的形式。 人為淘汰有出產量給更多牛奶的食用農作物與更高的出產量，快速地增長的母牛，樹和狗和貓的許多不同的類型。 但傳統雜交育種是一個緩慢的過程。 並且，它可能結合仅特徵從是緊挨互相基因上的種類。 現在科學家使用遺傳工程加速我們的能力操作基因。 遺傳工程或者基因接合，是有機體的基因的改變，通過增加，刪除或者它的脫氧核糖核酸的改變的段，導致中意的特徵或消滅不受歡迎的人一个。 它使科學家轉移基因不會混種本質上的區別種類之間。 例如，基因從魚種類可以被放入番茄給它某些物產。 結果有機體稱基因上修改過的有機體或transgenic有機體。 與傳統雜交育種，基因接合的作為比較大約半同樣多時間開發新的莊稼或動物品種。 它也使我們從種類的另外類型轉移基因，不用飼養他們-擁有巨大諾言的過程并且提出一定數量的法律，道德和環境問題。 科學家使用了基因接合開發迅速地增長的修改過的莊稼、新的藥物、蟲抗性植物和動物。 他們有也創造基因上設計的細菌從他們的地下礦石提取礦物例如銅和清掃油和其他毒性汙染物溢出。 Bioengineers開發了許多有利基因上修改過的有機體： 下低膽固醇蛋，麥子在天旱情況，香蕉興旺沒有基因工程師也生產了二隻老鼠、Schwarzenegger老鼠，有肌肉大廈基因和馬拉松老鼠，從未似乎疲倦的。 并且他們在比一隻常規老鼠能長期居住對一隻Methuselah老鼠的緊追不舍中。