第 一 題

「碳循環（carbon cycle）」指碳元素在地球四大圈（大氣圈、生物圈、水圈、岩石圈）間，透過物理、化學及生物作用進行的動態交換與流動過程。其核心機制與實務意涵如下： 一、自然循環機制：主要透過植物「光合作用」吸收二氧化碳轉化為有機物，再經由動植物「呼吸作用」與微生物分解釋放回大氣；同時，海洋亦透過物理溶解與生物幫浦持續調節地球的碳收支。 二、人為干擾影響：工業革命以來，人類大量燃燒化石燃料與改變國土土地利用（如大規模伐木），將岩石圈與生物圈長期儲存的碳大量釋放，打破了碳收支平衡，導致大氣溫室氣體濃度急遽上升，引發全球氣候變遷。

「入侵生物」（Invasive species）係指非原生於特定生態系，經由人為（有意或無意）或自然因素引入，且能在自然環境中建立自我維持的族群並大量擴散，進而對當地生物多樣性、經濟發展或人類健康造成嚴重威脅或危害之「外來種」。 一、核心特徵與影響： (一) 生態特性：通常具有環境適應力極強、生長與繁殖速度快、且在引入地缺乏自然天敵等優勢，極易在棲地與資源競爭中排擠原生種。

「水足跡（water footprint）」指單一自然人、企業或國家在一定時間內，生產或消費所有產品與服務市場所耗用的「直接」與「間接」淡水總體積。其特徵包含三大分類： (1) 綠水足跡（Green Water）：指產品製造過程中，消耗由雨水形成並儲存於土壤中的水資源（多用於農業）。 (2) 藍水足跡（Blue Water）：指消耗地表水或地下水的水資源量（常見於工業與民生用水）。

「能量金字塔（energy pyramid）」係指在生態系統中，將各營養階層（trophic level）所蓄積或流經的能量數值，依食物鏈由低階至高階依序排列繪製而成的錐狀圖形。 其特徵與生態意義包含： 一、能量單向流動與遞減：依據熱力學第二定律，能量在營養階層間轉換時必然產生熱能散失（如呼吸作用、未消化排泄物），呈現單向流動且逐級遞減。

【破題】河川污染指數（River Pollution Index, RPI）為台灣環境部官方採用，用於綜合評估河川水質受污染程度的標準化量化指標。 【論述】 一、核心定義與評估參數