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高考申論題 105年 [自然保育] 普通生物學(包括分類學)

第 一 題

📖 題組:
二、年降雨量以及年均溫是影響全生物圈陸域 biomes 分布的兩個主要氣候因子;請回答下列問題:
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

在臺灣什麼地區可以發現有這些 biomes 的分布,其代表性物種為何?(15 分)

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考生看到此題應立即聯想到「垂直植群帶(altitudinal zonation)」的概念。臺灣雖地處亞熱帶/熱帶,但因高山林立,海拔高度的變化導致氣溫遞減,完美模擬了全球緯度造成的生物群系(biomes)變化。答題時需依海拔由低至高(熱帶/亞熱帶闊葉林、溫帶針闊葉混合林、冷溫帶針葉林、高山凍原)依序論述,並精確點出分布地區與具代表性的動植物物種(建議包含特有種)。

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【破題】臺灣雖地處熱帶與亞熱帶交界,但因板塊擠壓形成高聳的中央山脈,海拔高度的劇烈變化導致氣溫隨之遞減(環境氣溫遞減率,environmental lapse rate)。在豐沛的年降雨量基礎上,溫度的垂直變化使臺灣呈現出明顯的「垂直植群帶(altitudinal vegetation zones)」,完美縮影了北半球由低緯度至高緯度的陸域生物群系(terrestrial biomes)。 【論述】 臺灣主要陸域生物群系之分布地區與代表性物種,依海拔由低至高臚列如下:

小題 (二)

請說明水對植物的重要性,以及維管束植物吸收和運輸水分的機制。(10 分)

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本題測驗植物生理學核心概念。作答時應先分點列述水分在生化反應、膨壓維持與物質運輸等方面的生理功能;接著必須以「水勢梯度(water potential gradient)」為主軸,分段詳述根部吸收的橫向途徑(質外體與共質體途徑、卡氏帶的篩選),以及木質部向上運輸的動力機制(內聚力-張力學說)。

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【破題】水分不僅是植物體組成最主要的成分,更是驅動物質傳導與生理代謝的基礎;其吸收與運輸依賴植物體內精密的解剖構造與物理水勢梯度(water potential gradient)來完成。 【論述】 一、水分對植物的重要性

小題 (三)

請說明溫度對生物個體的影響,以及生物個體如何調節其內在溫度在可忍受的範圍。(10 分)

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考生看到此題應先從「微觀層次」切入,說明溫度對蛋白質(酵素活性)與脂質(細胞膜流動性)的生化影響;接著轉向「巨觀層次」,探討生物的體溫調節機制(Thermoregulation)。答題時必須明確區分內溫動物(Endotherms)與外溫動物(Ectotherms),並有系統地列舉生理、形態及行為層面的具體適應機制與物種實例。

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【破題】溫度是決定生物分布與存活的關鍵環境因子,其直接影響生物體內的生化反應速率與細胞膜的物理特性;生物必須透過體溫調節(Thermoregulation)維持內在環境的恆定性(Homeostasis)。 【論述】 一、溫度對生物個體的影響

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