推广水田生态环境保护及地下水涵养补助(1)

推廣水田生態環境保護及地下水涵養補助—休耕水田水生動物相變化一、摘要本研究在探討並比較兩種類型休耕水田中的水生動物相變化。其中一個休耕水田位於台北縣淡水鎮，屬於都市周圍之休耕水田，另一個休耕水田位於台北縣貢寮鄉，屬於較不受人為干擾休耕水田。結果在淡水樣區發現水質易受生活廢污水影響，樣區內有大量食蚊魚(Gambusiaaffinis)、福壽螺(Ampullariuminsularum)，以及數量較少的臺灣椎實螺(Radixauriculariaswinhoei)和網蜷(Tiaragranifera)。貢寮樣區則水質良好，並發現有野外幾近於絕跡的青魚將魚(Oryziaslatipes)與圓田螺(Cipangopaludinachinensis)，此外，也採集到台灣蜆(Cyrenobatissasubsulcata)成體與幼苗，顯見許多原生性水生生物可在休耕水田內棲息與繁殖。初步觀察結果發現，減低休耕水田與周圍灌溉水渠的人為干擾，可能有助於原生性水生動物相之建立，但是其生態系之多樣性則與周圍的水域水域生態環境息息相關。【關鍵詞】水田、生態、水生動物相、休耕。二、調查區域實驗分別於台北縣淡水鎮義山里與台北縣貢寮鄉雙溪等兩個休耕水稻田區進行。其中淡水鎮休耕水田區入水口位置則為N25°12.093'與E121°26.785'，出水口為N25°12.110'與E121°26.835'水田樣區長寬分別為65公尺與25公尺(圖一a)。貢寮鄉休耕水田入水口位置為N25°00.182'與E121°55.756'，出水口為N25°00.195'與E121°55.742'，(圖一，b)。本試驗中二個試驗田區皆與灌溉水渠相通，因此在灌溉水渠水位增加時，水會自引水道溢流入田中，在灌溉水渠水位下降時，則藉抽水或阻水的方法來維持水位，避免乾涸。16-1三、採樣時間與方法在2003年7、9、11月分別進行採樣，共計採樣三次。3.1浮游動物在採取水田中的浮游動物樣品時，於二個水田樣區的入水口、出水口斜對角與對角線中點分別採取一點，共採取二點。採樣時，量取1000mL的水樣，以60µm網目之浮游動物網過濾後，洗入採樣瓶中，再加入5％formalin固定保存後攜回試驗室中鑑定分析。3.2底棲動物在上述各相同採樣點挖取土樣，以面積15X15公分，深度5公分，保存於封口塑膠袋中冷藏，並立刻攜回實驗室進行以0.5mm不銹鋼篩網緩慢篩洗，並將篩出之生物樣品以5％福馬林(formalin)保存觀察。3.3螺貝類、蝦蟹類，魚類、兩棲類與爬蟲類以目視、徒手採集、竿釣、刺網或以網目0.3公分之加長型長柄撈網採集(施等，2000；林和梁，1996)，採獲的生物再加以量測記錄後立刻放回原棲地。四、分析方法4.1種類組成先將含浮游動物樣品之標本瓶充分搖動後，倒入50mL的量筒中靜置沈澱，沉澱後用吸管吸取1mL之次樣品，注入容量為1mL之計數盤中，再利用光學顯微鏡於X100放大倍率下觀察，鑑定浮游動物之種類與數目。每一個標本重複取樣觀察3次，結果以平均值報告。4.2總豐度(Totalabundance)與相對豐度(Relativeabundance)：將1mL次樣品中計數所得之各種動物性浮游動物之平均個體數換算成為每一公升所含的數量，即為總豐度(individual/L)。為比較各個主要種類間豐度之關係，再將浮游動物中之輪蟲類、甲殼類等二類16-2細分，其餘種類歸為其他類，比較此三類間之豐度百分比關係，即為相對豐度之關係。4.3歧異度指數(Speciesdiversityindex)將觀察所得之浮游生物種類與數目，計算為歧異度指數報告，計算之方法使用向農—魏佛指數(Shannon&Weaver,1949;Wilhm&Dorris,1968)。H’=-logPisi∑=12Pi(16-1)式中之Pi=Ni/N；Ni為一樣品中第i種浮游動物之個體數；N為一樣品中之總個體數；S為一樣品中之種類數。五、討論與結果由人工的農田生態環境成為一自然的生態環境需經由相當長時間的物種演替方可達成。本研究為研究二處休耕水田水生動物相變化觀察記錄結果，因此所採獲之水生動物物種多以水域中之初級與次級消費者為主。以下為本年度的研究結果：本實驗於二處休耕水田樣區進行採樣，淡水與貢寮二樣區採樣時所測得的水質資料如表一。淡水休耕水田第一次採樣所測得的水溫分別為33.5℃，貢寮休耕水田為32.7℃，在第二次採樣所測得的溫淡水樣區為入水口32.6℃，出水口33.8℃，貢寮樣區水溫分別為入水口29.8℃，出水口30.8℃，貢寮區休耕水田雖然在二次採樣測定中水溫皆較淡水區為低，但二區休耕水田水溫皆接近或高於30℃，稍高於一般水生生物適合生存的水溫。第三次採樣時為冬季，測得的水溫較低，淡水休耕水田所測得的水溫分別為入水口15.8℃出水口15.4℃，貢寮休耕水田所測得的水溫分別為入水口13.6℃出水口13.4℃，本研究測定時間接近中午，因此可以推測水田在夜間時，因為無日照效應，水溫應該還會更低，因而可得知休耕水田中之水生生物在冬季時，需能忍受相當低的水溫環境。導電度結果(表16-1)顯示，在三次採樣中，淡水樣區的導電度皆16-3較貢寮樣區高出2–3倍，可得知其水中含有較多的溶解性鹽類，除了地質因素上的可能影響外，該區水田灌溉水渠上游有住家與工廠，因而其導電度較高也有可能是受到廢污水的影響。由水中溶氧結果可得知，二個樣區在三次採樣結果中，第一次採樣結果最低，淡水樣區僅有2.5ppm，貢寮樣區稍高，但也僅為4.2ppm，較不適合一般需氧量較高的水生生物生存。但是第二次採樣結果，淡水區平均為5.6ppm，貢寮區平均為10.4ppm，二個樣區溶氧量皆有上升，但仍以貢寮區較高。第三次採樣溶氧結果又比第二次採樣結果高，淡水區平均為8.5ppm，貢寮區平均為10.5ppm，仍以貢寮樣區較高，可能本次採樣時因為已經進入冬季，兩個樣區風速皆相當強，造成水流循環與攪動增加的結果。休耕水田中pH各次檢測結果皆介於6.6–10.3之間，夏季pH值較冬季時為高，此現象與一般自然水域狀況類似。休耕水田中生化需氧量(BOD)第一次採樣結果中，兩個樣區結果接近，淡水與貢寮分別為2.4與2.6ppm，但是在第二、三次採樣中，淡水樣區皆高於貢寮樣區，顯示淡水休耕水田中的有機物含量可維持在較貢寮樣區高的程度，此可能是受到連通水渠中有上游廢污水排入的影響。氨氮測定結果，僅貢寮樣區於第一次採樣時稍高，為2.1ppm，其餘個次採樣結果皆為0.6ppm或更低。硝酸氮檢測結果，淡水樣區三次採樣結果皆高於貢寮樣區，分別為4.40、0.10與6.13ppm，貢寮樣區三次採樣則分別為0.04、0.06與0.96ppm。依目前結果，氨氮與硝酸氮間的變化並未觀察到顯著的相關趨勢。底泥含水量在兩樣區間皆相當接近，各次採樣結果皆介於81％-87％之間。兩樣區底泥有機質含量也相當低，各次採樣結果皆介於0.8–1.7ppm之間。16-45.1魚類在淡水與貢寮二樣區的第一次採樣時，皆尚未發現有魚類出現。淡水樣區中在第二、三次採樣時則發現大量的胎魚將科食蚊魚，食蚊魚俗稱大肚魚，該種魚為日據時代由日本引進臺灣作為捕食孑孓之用的外來種生物，目前已普遍存在於臺灣各淡水域，在本樣區周圍灌溉溝渠中，食蚊魚數量相當多，而本樣區能在短時間內出現大量食蚊魚，應該是由周圍渠道引入所致。但並未在本樣區內發現較大型的魚類，應該是由於其連通溝渠水量較小之故。貢寮樣區在第二次採樣時發現有許多稀有的青魚將魚(Oryziaslatipes)，青魚將魚在農委會民國78年的野生動物資源調查結果中，已經被列為絕跡的動物，因此青魚將魚能在此未受破壞的休耕水田中再度現蹤實屬難得。本研究中也發現，除了本樣區外，周圍休耕水田與連通渠道也存在許多青魚將魚成魚與幼魚，因此可得知本休耕水田樣區與其灌溉渠道是青魚將魚的棲息與繁衍場所。三次採樣時僅發現少量的青魚將魚，經訪問農戶結果，得知因為整理水田，曾將水排乾，導致青魚將魚大量流出或死亡。本休耕水田區與其灌溉渠道水深較淺，因此也未發現有其他較大型的魚類。5.2螺貝類在淡水樣區各次採樣時，皆發現數目相當多的外來種腹足綱動物-福壽螺(Ampullariuminsularum，表16-2)，該種螺所產下的卵也遍及樣區周圍。該種螺生命力強、耐污染、遷移速度快且攝食量大，因而自引進臺灣後，即對臺灣的農田及自然水域生態產生相當大之影響，迄今仍缺乏有效之防治方法。此外，也發現數量相當多的網蜷(Tiaragranifera)與數量較少，俗稱大口螺的的台灣椎實螺(Radixauriculariaswinhoei)，後二者都是台灣自然水域中經常出現的種類。在貢寮樣區三次採樣結果皆發現有數量相當多的圓田螺(Cipangopaludinachinensis)與數量稍少的台灣蜆(Cyrenobatissa16-5subsulcata)，此外，也發現少部分的台灣椎實螺。其中圓田螺在早期的台灣水田與灌溉溝渠中，是相當普遍，數量也相當多的一種螺類，但是因為不耐藥物與污染，所以現今在水田與自然水域已幾近於絕跡，能在本處休耕水田中再度發現，實屬難得，此外，也可推測本處休耕水田樣區的水質與自然環境條件相當良好。5.3其他底棲動物在第一、二次採樣時，雖然是在夏秋二季，可是在淡水與貢寮樣區採到的搖蚊幼蟲數目相當少(表16-3)，可能是在二樣區內分別有數量相當多的大肚魚與青魚將魚，二種魚類捕食的結果使搖蚊幼蟲的數量減少之故，第三次採樣時搖蚊幼蟲數量顯著的增加，可能原因是因為已經進入冬季，水溫降低(13–15℃，表16-1)，因而造成魚類代謝活動量減緩，捕食量降低，使得搖蚊幼蟲數量的增加，此外，貢寮樣區在第三次採樣時搖蚊幼蟲數量高於淡水樣區，可能是青魚將魚數量減少造成捕食量降低之故。5.4浮游動物第一、二、三次採樣中，淡水樣區分別採獲10、14與10種浮游動物(表16-4)，貢寮樣區分別採獲6、7與2種浮游動物(表16-5)。結果顯示，淡水樣區在浮游動物種類數與個體數上多高於貢寮樣區，此可能是由於淡水樣區水質中含有較高量的有機質，而貢寮樣區水質較貧瘠之故(表16-1)。六、結論由淡水休耕水田樣區的研究可發現，蓄水深度增加的休耕水田對於水域生態的建立有一定的助益，但本樣區研究結果相較於早期農村中豐富的水生生物相，仍有些距離。原因可能是該水田周圍的水域生態環境已遭受某種程度的干擾和破壞，因此即使在樣區內營造出良好的水田生態環境，但某些物種或許是污染或棲地破壞等問題，早已消失在鄰近水域，因此也未能藉由連通溝渠進入樣區中。16-6貢寮休耕水田樣區位於住家稀少的山區，受到的人為干擾少、污染源少，且休耕過程採用蓄水方式，長時間未使用農藥，另外該樣區和鄰近水域相連的灌溉渠道較接近天然底質，未受到水泥化破壞。結果該樣區中出現了早期農田中常見且數量相當多的圓田螺和青魚將魚，其中的青魚將魚甚至在農委會民國78年的野生動物資源調查結果中，已經被列為絕跡的動物，因此青魚將魚能在此未受破壞的休耕水田中再度現蹤實屬難得。由此可知，休耕水田雖然可成為水生動物棲息與繁衍的場所，但是周圍水域環境對休耕水田水域生態系的建立，有相當的影響程度。在現今休耕水田本身與周遭水域生態環境多已受到污染或棲息地破壞的狀況下，如要依靠自然的力量恢復原有的生態，實在有所困難。因此，要建立或維護休耕水田的健全生態系，必須要從水田與其周圍環境水域整體進行，才能順利達成此目標。因此為了維護良好的休耕水田生態，本研究建議相關單位可考慮以下兩個推行方向：1.鼓勵休耕水田以蓄水深度加深(30–45cm)的方式進行，並予以補助，如此除了可以有助於增加與穩定水生動物生態系之外，也對蓄水、滯洪與微氣候調節等功能有所助益。2.規劃或建設水田區或其周圍相關的灌溉排水渠道時，應該將生態因子也一併納入考慮，以助於生態系建立與維持。七、參考文獻1.朱雲鵬、林師模、李育明、葉欣誠，變遷中的福爾摩沙。社團法人中華民國永續發展協會。193頁(1999)。2.呂光洋，臺灣野生動物資源調查手冊(2)-臺灣兩棲爬蟲動物。行政