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高考申論題 105年 [漁業技術] 水產資源學

第 二 題

📖 題組:
常用來描述親仔關係(stock-recruitment curves)曲線之一為 Beverton-Holt 型親仔關係曲線 $R = \frac{\alpha}{\beta + \frac{1}{E}}$ ,其中 R 為加入尾數,E 為親魚尾數,α 、β 為常數。 (一) 請敘述 Beverton-Holt 型親仔關係曲線之適用魚種。(5 分) (二) 請繪製 Beverton-Holt 型親仔關係曲線圖。(5 分) (三) 當 E =?時,R 有漸近值=?請寫出推導式子。(10 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (二)

請繪製 Beverton-Holt 型親仔關係曲線圖。(5 分)

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作答繪圖題需先定義坐標軸(X軸為親魚數E、Y軸為加入量R),接著根據方程式找出圖形的關鍵特徵:通過原點 (E=0, R=0) 以及極限漸近線。將此漸近線特徵以圖文並茂的方式精確呈現,並點出其背後的密度相依生物學意義。

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【破題】 Beverton-Holt 型親仔關係曲線呈現「漸近線」特徵,反映出因棲地空間或餌料等環境容納量限制(密度相依死亡率),使加入量存在一最大極限值。 【論述】

小題 (一)

請敘述 Beverton-Holt 型親仔關係曲線之適用魚種。(5 分)

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解答此題須先聯想 Beverton-Holt 曲線呈「漸近飽和」特徵(無過度補償效應),代表仔稚魚死亡主因是空間或食物競爭,而非同類相食。接著將此機制連結至對棲地空間依賴度高或生活史相對穩定的魚種即可準確作答。

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Beverton-Holt 型親仔關係曲線適用於具有以下特徵之魚種:

  1. 棲地或產卵空間受限:仔稚魚的存活率主要受限於食物或庇護空間的競爭(即密度依存效應),當數量達到環境負載力時,加入量會趨於飽和漸近值。
  2. 無同類相食現象:親魚不會捕食仔稚魚,因此即使親魚數量極高,加入量也不會隨之下降(無過度補償效應,overcompensation)。

小題 (三)

當 E =?時,R 有漸近值=?請寫出推導式子。(10 分)

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解題關鍵在於理解「漸近值」在族群動力學中的數學與生態意義,即探討親魚數量(E)無限增加時,受限於環境收容力,加入量(R)會達到的極限狀態。透過對原公式取 E 趨近於無限大的數學極限,即可輕鬆求出解答。

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【解題思路】求取加入量 R 的漸近值,即是探討當親魚數量 E 趨近於無限大時,加入量所能達到的最大環境承載極限,需運用微積分中的極限(Limit)概念進行推導。 【詳解】 已知:Beverton-Holt 型親仔關係曲線公式為 R = α / (β + 1/E)

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