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河川生態簡介

日期:2014/10/07

 河川生態系是由水域環境和其周遭的陸域環境共同組成的生態體系,包括流域水體本身、濱溪帶植群以及地下水等三主要系統之非生物因子及生物因子。河川的水源地之一為高山地下水流滲出之處,自此河川與地下水位相交並接受地下水流者,即為常流河川。河川生態系常受地形、地質、氣候、坡度、河岸植物、流水型態、流量、流速、集水區維持狀況、生物群聚結構及人類活動等因子的影響,並隨著時間和空間而變動,維持動態平衡狀況。這些環境因子間必非各自獨立,而是彼此相互關連,所建構而成的棲地環境,直接影響河川生物的生息,並與河川生物共同形成錯縱複雜、環環相扣的河川生態系。

  台灣全島南北走向,南北長而東西短,河川主要以高聳的中央山脈、雪山山脈為分水嶺,大多由東流入太平洋或向西流入台灣海峽,因此源頭短、坡度陡而流速急是台灣河川之特色。也因為地質的關係,造就了河與河間不相連,各自流入海中。這些多樣化的環境條件造就了多樣化的台灣淡水魚類,特有種類比例高,創造了極高的生態價值。

  在台灣河川中,以濁水溪186公里最長,流域面積則以高屏溪的3257平方公里最大。較諸於外國河川,台灣的河川特性為長度不長,流域面積小,流路短促,河床比降頗大,上游多超過1/100,下游則介於1/200至1/500間。降雨集中於5月至10月,約占全年雨量的80%,水量豐枯懸殊。豐水期流量大,雨季即颱風季節甚至氾濫成災,但枯水期則細水涓涓,甚至乾竭或成伏流。集水區地質多屬砂岩、頁岩或板岩,質地脆弱,易崩塌,河水含砂量大。

  若從生物能量流通的過程來看,最上游河川由於森林遮蔽率較高,倒木及落葉等粗糙微粒有機物質(Coarse particulate organic matter)提供消費者大部分營養來源,屬於異營性(Heterotrophic)的河段,消費者攝取能量的方式及來源乃藉由消費其他活的生物體或死的有機物而來。此上游河川區段光合作用(Photosynthesis)與呼吸作用(respiration)的比值(P/R)小於1,但其粗糙微粒有機物和細微粒有機物(finerparticulate organic matter)的比值(CPOM/FORM)卻是最高的。河水流向中游區段,隨著河道增寬,遮蔽率及粗糙微粒有機物漸減,陽光直接投射溪底,這時能量的來源轉化為植物體附生生物(Periphyton)。而粗糙微粒有機物經過生物、微生物及物理作用成為系為例有機物往下游輸送,大型藻類(macrophytes)也隨著河川序級的增加而增加,特別是在坡度較緩的中游環境,有利其成長,為自營性的(autotrophic)河段,生物本身所需的能量是來自太陽光及綠色植物、細菌及原生生物等。這河段初級生產力大,有較豐富多樣的生物。更往下游則因頻繁之人為干擾(包括都市排水、工業廢水等)而造成濁度高、水質惡化等問題,以浮游植物較優勢。此河段通常水深極深而底質多淤泥,進行水中生物相之調查研究十分不易。

  若以河川縱向剖面來看,上游河川坡度較陡,河道較宰,底質石的組成以利徑較大的巨石、卵石及礫石為主,兩岸植物遮蔽率較佳,太陽直射河道的時間較短;至中、下游區段河岸大都已開發,在加上台灣乾濕季節分明,降雨集中,時常豪雨成災,人民生命財產遭受危害,因此河道縱向及橫向結構物充斥,甚至與河爭地而將房屋蓋在河道上或沖積扇上,直接影響流水型式或流路。乾季時河道流量小,受農業用水影響河道常乾枯無水,中、下游受家庭汙水及工業廢水影響,水質惡化。以本中心自民國89年至92年在全台灣二十三條河系所做的調查成果顯示,從北部的淡水河、鳳山溪、頭前溪、中港溪、後龍溪到中部的大安溪、大甲溪、烏溪、濁水溪等河系,四季電導度在100µs/cm至700µs/cm間變動,水質還算穩定,但從北港溪往南,直到屏東四重溪,電導度時常超過10000µs/cm以上。台灣西部河川常受工業廢水影響,在下游部分河段,例如鹽水溪的永安橋至過嶺之間河段、二仁溪的二層行橋下游河段,及阿公店溪的大莊至維仁橋河段等,連耐污染度較高的琵琶鼠及吳郭魚等魚類仍無法存活,顯示這些河段汙染嚴重超乎想像。特別是在急水溪、二仁溪及阿公店溪水質更是惡劣,河水經常揮發氣味難聞之氣體,部分河段可說已無生命跡象。

  綜上所述,自然河川依坡度從上游流入大海的過程,隨著河流長度的增加,其排水量、集水區面積、河川序級、流量及流域面積均會相對連續增加,且其生態由上游往下游會成縱向消長的現象。河川由小支流匯流成大之河的連續過程,受物理、化學及生物特性影響,更受各種不同目的的人為設施及活動所干擾,這些干擾由上游往下游有增加的趨勢。西部河川開發早、人口集中且工商業發達,加上坡降比東部河川小,河川自淨能力較弱,水質惡化成為西部河川生態保育工作須面對的重大難題。我們在西部河川調查結果發現上游河川生物相是往中游河川增加的,但是到了下游河段因為不斷的人為干擾致生物相有反轉現象,分布種類減少以外來耐污性高物種為主,甚至部分河段已無魚蝦蟹類存活。東部河川雖有較佳之水質,但近年來隨著人口逐漸的集中及地方開發需求殷切,受汙染的河段有逐漸向上游擴展的趨勢。


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