第四章 結論與討論
第一節 主要研究發現
一、台東縣主要河川-卑南溪與太平溪之藍菌族群結構與分佈
※色球藍菌目是台東縣卑南溪與太平溪的主要藍菌族群,其分佈比 例佔全體藍菌總數的八成以上,種類亦最為豐富
根據本研究第三章第二節的研究結果顯示,色球藍菌目是臺東縣 主要河川分佈最普遍的藍菌族群,不論在菌落數量、相對比例(卑南 溪:81.44%;太平溪:93.35%),抑或是種類數上,都佔有絕對性的 優勢,且其族群優勢不僅在河川上游便已存在,同時亦具有自上游向 下游逐漸增加之趨向(表 3-20),尤其在污染程度高的河川下游出海 口處,色球藍菌目的相對比例更高達 97%以上(卑南溪:99.41%;
太平溪:97.06%),可見該目藍菌在臺東縣主要河川環境水質變化的
適 應 性 優 於 其 他 藍 菌 物 種 甚 多 。 這 個 結 果 與 Aboal ( 1989 )、
Fernandez-Pinas et al.(1991)、Rushforth & Brock(1991)、Yu et al.
(1995)、Perona et al.(1998)、Douterelo et al.(2004)、Parikh et al.
(2006)、…等其他國家有關河川藍菌族群結構的研究當中以顫藍菌
目為河川下游出海口(水質污染較嚴重地區)主要分佈族群,而以念 珠藍菌目為河川上游(水質未受污染地區)主要分佈族群之結果不盡 相同。如果我們依據水質資料與研究所採用的藍菌指標來對上述現象 作初步推測的話,可能的原因包括:(1)國際間的相關研究多半以水 質污染嚴重的河川流域為主,而臺東縣主要河川除太平溪下游地區有 中等~不良程度的污染以外,其他流域多半處於未受污染或輕微/暫
時性污染的狀態;(2)為了增加採樣的方便性與實驗室培育樣本的穩 定性,目前國內外的相關研究大多以底棲性(benthic)藻類為主,有 關河川浮游(phytoplankton)藍菌的研究甚少;另外,加以(3)台 灣的氣候、環境及物理、化學污染…等因素的不同,因而造就了臺東 縣與其他國家河川不同的藍菌分佈。
至於在以藍菌屬為分析單位的研究結果中,我們發現,同屬色球 藍菌目之下的微囊藍菌屬與史坦尼爾藍菌屬則是平均菌落數量與分 佈比例(Microcystis sp.:卑南溪 14.87%、太平溪 26.72%;Stanieria sp.:
卑南溪14.96%、太平溪 28.22%)最多的藍菌屬。而兩者當中絕對豐 度以微囊藍菌屬最高,但相對豐度則是以史坦尼爾藍菌屬最高。另 外,就各藍菌屬在不同流域的地理位置分佈而言:臺東縣主要河川上 游區段的藍菌物種是以梨果藍菌屬、史坦尼爾藍菌屬為主;中游區段 盡為史坦尼爾藍菌屬的天下;至於下游區段則是以微囊藍菌屬為主體
優勢族群。
二、台東縣主要河川藍菌生物指標與河川污染程度的關係
1. 河川污染程度越高,微囊藍菌屬、史坦尼爾藍菌屬之相對豐度
越高,而梨果藍菌屬相對豐度則越低色球藍菌目不僅是在臺東縣主要河川當中分佈最普遍的藍菌,同 時,由該類藍菌之絕對、相對豐度與河川水質指數(WQI)所呈現的 顯著統計關係(表 3-25、表 3-28;r = -0.52, p<0.01 及 r = -0.39, p<0.01)
來看,其分佈數量與比例顯然是在本研究採樣所得的五大藍菌目當中 最能夠用來反應河川水質污染狀況的。然而,儘管色球藍菌目的分佈 眾多,但根據我們在第三章的研究結果指出:在該目的 11 個屬之下 與河川污染程度具有密切關係的藍菌屬實際上只有3 個,亦即微囊藍 菌屬(負相關)、史坦尼爾藍菌屬(負相關)、梨果藍菌屬(正相關)。
而在以上述三個藍菌屬所衍生的生物指標(絕對、相對豐度)當中,
又以相對豐度與河川水質的關係較為密切(表 3-26、3-27、3-29、
3-30)。
2. 微囊藍菌屬、史坦尼爾藍菌屬、梨果藍菌屬三者相對豐度的結
合,是較適於監測臺東縣主要河川水質的生物指標根據上一個結論,我們知道相對豐度是與河川水質關係密切的生 物指標,而透過迴歸模型對於河川水質優劣的解釋力分析比較,我們 可以發現,雖然微囊藍菌屬、史坦尼爾藍菌屬、梨果藍菌屬三者的相 對豐度在個別探討時,不論與河川水質指數(WQI)或河川污染指標
(RPI)的相關性(∣r∣≦ 0.37),都未能比色球藍菌目整體相對豐 度與WQI、RPI 之相關性(r = -0.39)高,不過經由模型一(表 3-31)
與模型甲(表3-32)的比較可以歸納出一個結論:微囊藍菌屬、史坦 尼爾藍菌屬、梨果藍菌屬相對豐度…等三個生物指標結合後,其對於 河川污染程度的解釋力(R2 = 0.360),顯然高於以色球藍菌目相對豐 度作為單一指標對於河川污染程度的解釋力(R2 = 0.266)。
另外,有別於國際間其他為數不多,但同樣是以藍菌族群進行河
川水質監測如Perona et al.(1998)與 Douterelo et al.(2004)等人的 研究結果所指出:藍菌生物指標包括物種豐度(species richness)及 物種多樣性(Margalef diversity index)與水質污染/優養化程度之間所 具有的顯著相關性,在本研究當中並未被觀察到…亦即我們在實驗中 所 使 用 與 上 述 研 究 相 同 或 近 似 之 物 種 豐 度 及 物 種 多 樣 性
(Shannon-Wiener index)指標並未與河川水質(WQI)之間有顯著
統計相關(表3-24: r = -0.202, p<0.05 for species richness;r = -0.110, p<0.05 for Shannon-Wiener index)。故由此可見藍菌屬相對豐度是比 較其他指標適於作為臺東縣主要河川水質污染監測的生物指標。