本單元在學測自然科生物中佔比約30%，常以圖表、實驗分析題出現，結合能量流轉、族群動態、演化機制與系統發生樹，命題靈活。務必釐清觀念並熟悉計算與判讀，以下拆解四個必考主題。
觀念：生態系包含生物群落與無機環境，依營養關係分為生產者（自營）、消費者（異營）、分解者（異營）。能量沿食物鏈流動，呈單向、遞減，僅10%向上傳遞，構成能量金字塔。
觀念：族群密度受出生、死亡、遷入、遷出影響。存活曲線分I型（凸）、II型（直線）、III型（凹），反映不同年齡死亡風險。族群成長模式有理想下的指數成長(J型)與受限於環境阻力的邏輯斯諦成長(S型)，後者達環境最大承載量K。
| 比較項目 | 初級演替 | 次級演替 |
|---|---|---|
| 起始環境 | 無土壤的裸岩、沙地 | 已具土壤的廢耕地、火災後林地 |
| 先驅物種 | 地衣、苔蘚 | 草本植物、雜草 |
| 速度 | 極慢 | 較快 |
| 最終群落 | 極盛相，如森林 | 極盛相 |
學測常以圖示呈現演替階段，注意區分起點有無土壤。
觀念：族群演化即世代間基因頻率改變。造成改變的機制：突變、基因漂變（瓶頸效應、創始者效應）、基因流動、天擇、非隨機交配。哈溫平衡為一不演化之理想族群，基因頻率恆定，公式p²+2pq+q²=1，p+q=1。
觀念：生物種的關鍵在生殖隔離。異地種化（地理隔離→生殖隔離）最常見；同域種化多見於植物，透過多倍體突然形成。親緣關係可藉系統發生樹呈現，共祖節點越近親緣越近，研判勿以外型相似度為依據。
| 重點 | 內容 | 考點 | 記憶口訣 |
|---|---|---|---|
| 生態系角色 | 生產者、消費者、分解者 | 區分自營／異營，食物鏈起始 | 生吃分，自產自銷 |
| 能量傳遞 | 約10%傳至下一階層 | 計算能量塔各層能量 | 一成不變 |
| 族群成長曲線 | J型：指數；S型：邏輯斯諦 | 判斷K值與環境阻力 | J速S阻 |
| 存活曲線 | I型凸、II型直、III型凹 | 人類I型，鳥類II型，魚類III型 | 人凸鳥直魚凹 |
| 演替 | 初級無土，次級有土 | 先驅物種、速度差異 | 初裸次土 |
| 演化機制 | 天擇、漂變、基因流動、突變 | 改變基因頻率因素 | 天漂流突 |
| 哈溫平衡 | p²+2pq+q²=1，五大條件 | 計算等位基因與基因型頻率 | 大隨無突遷 |
| 物種形成 | 異地種化、同域種化 | 地理隔離與多倍體 | 隔離生種 |
| 親緣關係 | 系統發生樹、共祖 | 親疏依共祖遠近 | 共祖非外型 |
| 碳循環 | 光合、呼吸、燃燒、沉積 | 碳庫轉移途徑 | 光呼燃沉 |
答案：(A)
逐選項解析：
(A) 初級消費者為浮游動物，生產者藻類能量20000 kJ，傳遞2000 kJ，效率為2000/20000=10%，正確。
(B) 生物放大作用，脂溶性毒素在食物鏈上層累積濃度遞增，大魚最高。
(C) 浮游動物吃藻類，屬初級消費者。
(D) 能量流動單向並以熱能散失，無法循環。
答案：(C)
逐選項解析：
(A) 突變隨機發生，抗生素非誘導因子。
(B) 獲得抗藥性基因非因接觸，垂直遺傳或水平轉移須事先存在。
(C) 正確：含抗生素環境將原已存在的抗藥性菌篩選出來，無抗藥性者死亡或抑制，使抗藥性頻率上升。
(D) B組缺乏抗生素壓力，抗藥性菌可能因適應成本略低，但基因並未消失，仍存有殘留比例。
答對 8 題（67%）解鎖下一堂。
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