民國115年 高考三級 自然保育 生態學
第4題
請闡述 保險假說（insurance hypothesis）與生態系穩定（ecosystem stability）的關係，（10 分）並解釋 支持此假說的兩個重…
題目
請闡述 保險假說（insurance hypothesis）與生態系穩定（ecosystem stability）的關係，（10 分）並解釋 支持此假說的兩個重要機制。（15 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、保險假說與穩定性的概念：保險假說（insurance hypothesis, Yachi & Loreau 1999）主張生物多樣性可如保險一般，緩衝環境變動與干擾對生態系功能的衝擊，使功能在時間上更穩定。此處的「生態系穩定（ecosystem stability）」包含抵抗力（resistance，受擾時維持功能）、回復力（resilience，受擾後回復速度）與恆定性（constancy，時間上變異小）等面向，須先界定所談的是哪一種穩定。
- 二、與穩定性的關係：多樣性高意味物種對環境的反應不一，當部分物種受不利條件抑制時，其他物種可補位，使群落總生物量、總生產量或總資源利用的變異係數下降，功能維持在較窄範圍。此即投資組合效應（portfolio effect）：如同分散投資降低風險，物種愈多、反應愈不同步，系統整體波動愈小，但此效果在空間與時間尺度上具依賴性。
- 三、機制一：反應多樣性與統計平均：反應多樣性（response diversity）指同一功能群內物種對環境變動的反應方式不同（如對乾旱、高溫、病蟲害的敏感度差異）。加上統計平均（statistical averaging）與非同步性（asynchrony），當物種數增加，總量的變異相對降低。若所有物種對干擾同步反應，則多樣性無法提供保險，功能仍會劇烈波動。
- 四、機制二：功能冗餘與補償動態：功能冗餘（functional redundancy）指多個物種承担相似生態功能，當某物種減少，其功能可由他種承接；配合密度補償（density compensation）與補償性動態（compensatory dynamics），受損物種釋出的資源與空間由他種快速填補，維持功能運作。冗餘並非多餘，而是系統在不確定環境下的緩衝容量。
- 五、限制與與其他假說之比較：保險效果須以物種具反應多樣性、非同步反應、且干擾未超過系統閾值為前提；面對全新（novel）或大尺度氣候變遷，物種可能同步崩潰而使保險失效。此假說可與鑲嵌假說（rivet hypothesis，每個物種如鉚釘，逐一喪失終致系統解體）及冗餘假說（redundancy hypothesis）相互對照，實務上應以功能性狀、反應多樣性與長期監測資料評估，而非僅以物種數推論穩定。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。