文档探讨了地球作为一个有机体的概念，基于蓋婭假说，强调生命如何通过能量流转维持地球生态系统的动态平衡。文中列举了生态学的基本法则，解释了生态系统的多样性与稳定性。还涉及热力学定律，阐述了能量转化在生命和自然界中的重要性。

1. 大自然探索 繽紛的生命 林福榮 講師 正修科技大學通識教育中心

2. 蓋婭假說 在太陽能量不斷的補注下，地球上的岩石、海洋、大氣及生物，彼此間藉由能量與物質的流轉，共同發展出自我組織與正反饋調控的機制，所形成的地球生態系統有如巨大的有機體，此一有機「活體」英國科學家 James R. Lovelock 命名為「蓋婭 (Gaia) 」。 假設由於生命本身的存在與調控，才使得地球表面的物理與化學環境 ( 大氣層與海洋 ) ，變成 適合生命存活 的穩定狀態。 把地球視為一個活體，當周圍環境不斷變遷之際，地球生物圈仍能保持動態穩定的狀態 ( 內環境 穩定 ) 。

3. 內環境穩定 (homeostasis) — 生物體層次的生理穩定 v.s. 維持流動 (homeorhesis) — 演化與生態的穩定性

4. 生態學基本法則 生態法則一： 物物相關 (everything is connected to everything else)  個體與群體、互動與互依、環境影響因子與限制因子、 生態系統恆定性與消長、生物多樣性 生態法則二： 物有所歸 (everything must go somewhere)  能量流動與物質；物質不會從自然界消失，只是轉變形式；毒物經由營養層級累積放大

5. 生態學基本法則 生態法則三： 自然善知 (nature knows best)  演化過程中的生存者 生態法則四： 天下沒有白吃的午餐 (there is no such thing as free lunch)  此法則包含了前面三法則  地球生態體系是一關連的整體，在整體中沒有任何東西是可以無中生有或被流失；這整體不易加以全面改進，從中取得任何一物，必須另以他物代替。這種代價的支付無從逃避，只能延緩 (time delay)

6. 生命多樣性 (Wilcox, 1984) 生命型態的多樣性，它們所扮演的生態角色，以及它們所包含的基因多樣性。 生態系統的多樣性！

7. 大地金字塔 (land pyramid) 食物鍊 / 食物網 (food chain/food web) 能量流動暢通 (energy flow) 大地非僅為土壤而已 人為與自然演化的改變在程度上有所差異 人為改變越不劇烈，在金字塔中成功調節的可能性愈大 生物多樣性 (biodiversity)

8. 較高級系層次  趨向脈動式穩定狀態 (pulsing steady state) 級系約束 (hierarchical constraint) — 大的生態系長期而言比其組成單元變動較少 一個有等級系列之單元的排列 級系 (hierarchy)

9. 新生性質 / 湧現特性 (emergent property) 整體大於部分的總和 H 2(g) + ½ O 2(g)  H 2 O (l) 藻類 + 腔腸動物  珊瑚 真菌 + 樹根  菌根 新生態學 內環境穩定機制 (homeostatic mechanisms) — 減少上下波動的制衡 [  維持流動 ( homeorhesis ) — 演化與生態的穩定性 ] 體溫調節機制 [  地球生態系統動態穩定調控機制 ]

10. 涵攝性功能 (transcending functions) 能量轉換 成長 演化 反饋控制

11. 參考書目 鈴木、麥康納 ( 民 89 ，何穎怡譯 ) 。 神聖的平衡：重尋人類的自然定位 。台北：商業周刊。 歐頓 ( 民 89 ，王瑞香譯 ) 。 生態學：科學與社會之間的橋樑 。臺北：國立編譯館。 威爾遜 ( 民 86 ，金恆鑣譯 ) 。 繽紛的生命：造訪基因庫的燦爛國度 。台北：天下文化。

12. 問題思索 本課程講授 「 大霹靂 」、「蓋婭學説」、「繽紛的生命 ( 生物多樣性 ) 」之主要目的為何 ?

13. 環境哲學 / 環境倫理 解析式思考 系統性思考 天人交戰 天人合一 機械論 有機論

14. 影片觀賞 能量 ( 自然科學百科大全– 能量篇 )

15. 能量 作工的能力。 能量的產生不能無中生有， 必須自某處取得。

16. 能量定律 熱力學定律 (laws of thermodynamics)

17. 熱力學 研究物質狀態發生變化時 ，熱、功和其他形式能量之間轉換關係的科學。

18. 第零定律 若 A 與 B 處於熱平衡狀態且 B 與 C 處於熱平衡狀態，則 A 與 C 也處於熱平衡狀態。

19. 第一定律 宇宙間的總能量恆為定值 ，不會有所增減，只會由一種形式轉化為另一種形式。 Δ E=Q+W=Q-∫ PdV

20. N 2 N 2 N 2 O 2 O 2 O 2 N 2 N 2 N 2 O 2 O 2 O 2 before after N 2 : 氮分子 O 2 : 氧分子

21. N 2 N 2 N 2 O 2 O 2 O 2 N 2 N 2 N 2 O 2 O 2 O 2 after before N 2 : 氮分子 O 2 : 氧分子

22. 第二定律 宇宙間總能量的流散具有方向性 ，總是由高品質能 ( 高密度能量 ) 流向低品質能 ( 低密度能量 ) 。 每一次的轉化，都會有一些能量散逸為無法作工的形式。

23. 第二定律 這種散漫 、紊亂的狀況稱之為 熵 (entropy) 或「能趨疲」。 簡單的說， 熱力學第二定律就是「萬物趨向紊亂」， 自然界的 熵 不斷增加！

24. 第二定律 第二定律意指每一自發的化學與物理變化皆使整個宇宙的 熵 (entropy) 增加。 Δ S 宇宙 = Δ S 系統 + Δ S 周遭 >0

25. 熱力學認知檢定 第一次接觸，簡直是一頭霧水。 第一次接觸， 已初步理解， 但不曾聯想或不知道與「人與自然」課程有何關聯。 曾接觸過，並進一步理解 ，但不曾聯想或不清楚與「人與自然」課程有何關聯。 曾修習相關課程， 觀念還算清楚，但還不能準確掌握與「人與自然」課程的關聯。

26. 光合作用 (A) 陽光， 100 單位稀釋的能量被植物葉片吸收利用 ( 轉化 ) (B) 醣， 2 單位濃縮的能量形式 (C) 熱， 98 單位更為稀釋的能量 第一定律 : (A)=(B)+(C) 第二定律 : (B) 總是比 (A) 小，因為在轉化過程中，大部分能量會被降解，以更為稀釋的能量 — 熱 (C) ，排放至葉片外

27. 亂中有序 (order out of chaos) 冰箱運作。 燒開水。 瀑布流動。 生物體成長過程。 地球生態系統之動態平衡