以浮游藻類為指標之優養分析

一、 水庫區浮游藻類細胞數分析

各測站四季的浮游藻類細胞數與分布水層，水庫內各測站（分別 為阿姆坪、龍珠灣、長興、仙島及壩頂等五個採樣點）的藻種組成與 細胞數量的季節性變動大致相同。其中，藻種數約在80 種左右，以 矽藻為主，其次為綠藻，由表4.2-1 所示，除龍珠灣外其餘測點於 2005 年平均藻類細胞數為90~295 皆較 2003~2004 為低，但藻細胞數量則 隨測站不同互有差異，而以時間來看時，2003 年 10 月各層、2004 年 8 月表層、2005 年 5 及 10 月的表層都出現藻類大量繁殖的情形，其 主要原因為秋季水樣中的藻類細胞數受到屬於矽藻的極小曲殼藻大 量增加的影響（中華大學水域生態環境研究中心，2003~2005）。以 分佈情形來看時，以阿姆坪平均藻類細胞數1895 為最高，其次為仙 島，其原因是阿姆坪上游所排放的營養物質高所造成的。

如表 4.2-2 所示，以季節來探討時發現，5 個測點於秋季的平均 藻類細胞數4390 明顯高於其他季節。與表 4.1-6 葉綠素-a 各季平均濃 度相對時發現，藻類細胞數與葉綠素-a 濃度在季節分佈情形方面相 符，皆是於春秋兩季有較明顯的增加，表示於春秋兩季時葉綠素-a 濃 度會因藻類細胞數的增長情形而有所改變。而與卡爾森指數相比較 時，也發現於秋季時同樣有增加之情形，是否表示卡爾森指數會受到 藻類細胞數生長情形影響將在4.5 節中說明。

由圖 4.2-1（一）~（五）得知，各測點藻類細胞數分布情形皆是

以表層最高平均介於2763~3203，底層最低平均於 34~129 之間，其 原因為藻類需要充足陽光的地方生長。

表4.2-1 各測點分層之藻類細胞數

單位:cells/l

阿姆坪

年份 2003 2004 2005

月份 2 5 8 10 2 5 8 10 2 5 8 10 三年總平均

底 219 23 26 552 17 156 408 135 9 6 0 1 129 中 177 12 476 29583 17 352 356 4 101 91 4 26 2600 表 157 9 572 31073 17 411 2361 22 42 368 33 403 2956 月平均 184 15 358 20403 17 306 1042 54 51 155 12 143 1895

年平均 5240 355 90 1895

龍珠灣

年份 2003 2004 2005

月份 2 5 8 10 2 5 8 9 10 2 5 8 10 三年總平均

底 138 16 59 22 22 16 27 3 5 14 135 3 36 38 中 272 15 554 756 93 292 277 6 64 44 76 16 110 198 表 286 154 1882 31212 98 30 216 69 355 45 1025 73 477 2763 月平均 232 62 832 10663 71 113 173 26 141 34 412 31 208 1000

年平均 2947 96 171 1071

長興

年份 2003 2004 2005

月份 2 5 8 10 2 5 8 10 2 5 8 10 三年總平均

底 51 21 301 660 87 104 41 0 3 6 6 1 107 中 65 54 1246 2643 76 308 232 34 19 28 0 30 395 表 178 79 1786 29829 103 333 984 76 76 306 78 586 2868 月平均 98 51 1111 11044 89 248 419 37 33 113 28 206 1123

年平均 3076 198 95 1123

仙島

年份 2003 2004 2005

月份 2 5 8 10 2 5 8 9 10 2 5 8 10 三年總平均

底 120 17 49 50 54 33 21 8 7 34 17 4 31 34 中 314 11 194 458 51 1109 553 1429 157 60 215 26 173 365 表 229 65 1534 33263 85 961 2155 303 145 38 2237 33 596 3203 月平均 221 31 592 11257 63 701 910 580 103 44 823 21 267 1201

年平均 3025 564 289 1293

壩頂

年份 2003 2004 2005

月份 2 5 8 10 2 5 8 9 10 2 5 8 10 三年總平均

底 218 222 73 305 48 64 46 0 1 99 304 9 20 108 中 329 70 1705 793 73 370 880 2 178 130 377 29 92 387 表 332 59 892 30709 62 1153 2723 119 380 154 529 287 1505 2993 月平均 293 117 890 10602 61 529 1216 40 186 128 403 108 539 1163

年平均 2976 462 295 1244

表4.2-2 各測點分層之藻類細胞數季平均

單位:cells/l

年份 2003~2005 季平均 阿姆坪

月份 2 5 8 10

底 82 62 145 229 中 98 152 279 9871 表 72 263 989 10499 年份 2003~2005 季平均 龍珠灣

月份 2 5 8 10

底 58 56 23 21 中 136 128 213 310 表 143 403 560 10681 年份 2003~2005 季平均 長興

月份 2 5 8 10

底 47 44 116 220 中 53 130 493 902 表 119 239 949 10164 年份 2003~2005 季平均 仙島

月份 2 5 8 10

底 69 22 21 29 中 142 445 551 263 表 117 1088 1006 11335 年份 2003~2005 季平均 壩頂

月份 2 5 8 10

底 122 197 32 109 中 177 272 654 354 表 183 580 1005 10865 總平均 108 272 469 4390

阿姆坪-藻類細胞數分層圖

0 200 400 600 800 1000

2 5 8 10 2 5 8 10 2 5 8 10

月份 細胞數(cells / l )

阿姆坪 底 阿姆坪 中 阿姆坪 表

2004年 2005年

2003年

圖 4.2-1 各測點之藻類細胞數分層變化圖（一）

單位:cells/l

龍珠灣-藻類細胞數分層圖

0 200 400 600 800 1000

2 5 8 10 2 5 8 9 10 2 5

龍珠灣 底 龍珠灣 中 龍珠灣 表

月份 細胞數(cells / l )

8 10

2005年 2004年

2003年

圖 4.2-1 各測點之藻類細胞數分層變化圖（二）

單位:cells/l

長興-藻類細胞數分層圖

0 200 400 600 800 1000

2 5 8 10 2 5 8 10 2 5 8

長興 底 長興 中 長興 表

)

月 份 細胞數(cells / l

2005年 10

2003年 2004年

圖 4.2-1 各測點之藻類細胞數分層變化圖（三）

單位:cells/l

仙島-藻類細胞數分層圖

0 200 400 600 800 1000

2 5 8 10 2 5 8 9 10 2 5 8

仙島 底 仙島 中 仙島 表

月份 細胞數(cells / l )

2005年 10

2004年 2003年

圖 4.2-1 各測點之藻類細胞數分層變化圖（四）

單位:cells/l

壩頂-藻類細胞數分層圖

0 200 400 600 800 1000

2 5 8 10 2 5 8

壩頂 底 壩頂 中 壩頂 表

9 10 2 5 0

月份 細胞數(cells / l )

8 1

2005年 2004年

2003年

圖 4.2-1 各測點之藻類細胞數分層變化圖（五）

單位:cells/l

一、 歧異度指數(Shannon-Weaver)

由表 4.3-3 得知，2003 年各測站之歧異度指數介於 0.25~3.78 之 間。2004 年歧異度指數較 2003 年高，介於 2.12~4.61 之間，2005 年 之歧異度指數較前兩年為低，介於0.63~3.34 之間。一般而言，水質 受汙染程度越高，水域中的藻類種類數便會下降，同時導致某些耐污 性較高的種類大量繁生，而形成所謂的優勢種（中華大學水域生態中 心，2003~2005）。

以季節來看時，每年 8 月秋季之歧異度指數 2.82 高於各季，表此 時水中藻類種類數豐富，水中群聚結構均勻度並無受到影響。

而將歧異度指數與藻類細胞數（表 4.2-1）相對照發現：2003 年 10 月藻類細胞數明顯的增加很多，其平均介於 10602~20402 之間，

但藻類細胞數多不表示此為污染程度高之水體，因此對照歧異度指數 可看出水體是否有優勢種之產生，而對照結果發現2003 年 10 月之歧 異度指數與其他月分相比明顯的偏低，平均介於 0.39~1.17 之間，處 於嚴重污染~中度污染間，這表示 2003 年 10 月的藻類種類可能有優 勢種的產生，而此情形到了2004~2005 年才得以改善。

另外將歧異度指數與卡爾森指數相對照發現，當水體歧異度指數 低時卡爾森指數並無明顯因而呈現優養之趨勢，因此，H’不足來判定 優養化之程度，而4.5 節中將分析歧異度指數與卡爾森之相關性分析 兩者間關係性。

由圖 4.2-2 所示，各測點之歧異度指數平均處於輕度污染~中度污 染之間，除阿姆坪、壩頂兩測點外，其餘測點皆為表層之歧異度指數 較中層、低層低，這與表層較能取得較充足之陽光而使藻類生長情形 較好有關。

表4.2-3 石門水庫各測點之藻類歧異度指數(H’)

2003 年 2004 年 2005 年

測站 調查水層 2 5 8 10 2 5 8 9 10 2 5 8 10 三年總平均 表層 0.75 3.01 3.39 0.32 3.8 2.38 3.11 － 2.95 1.79 2 2.21 1.67 2.28 中層 1.52 3.04 3.24 0.29 4.21 2.37 3.21 － 3.56 0.81 2.23 3.11 1.49 2.42 底層 0.51 3.15 2.67 0.55 3.88 2.86 3.11 － 0.31 1.32 2.84 2.85 2.78 2.24 月平均 0.93 3.07 3.1 0.39 3.96 2.54 3.14 － 2.27 1.31 2.36 2.72 1.98 2.31 阿姆坪

年平均 1.87 2.98 2.09 2.31

表層 0.95 2.23 2.75 0.25 4.61 1.06 3.39 2.33 1.62 0.85 1.11 2.98 2.26 2.03 中層 1.41 2.08 2.33 0.55 4.23 1.88 3.39 3.6 2.5 1.19 2.42 2.16 2.55 2.33 底層 0.88 1.97 2.17 2.7 4.22 1.43 2.61 3.03 2.09 2.23 1.37 3.22 0.93 2.22 月平均 1.08 2.09 2.42 1.17 4.35 1.46 3.13 2.99 2.07 1.42 1.63 2.79 1.91 2.19 龍珠灣

年平均 1.69 2.8 1.94 2.14

表層 1.57 3.19 2.94 0.28 4.03 2.54 3 － 3.1 1.34 2.06 1.06 1.05 2.18 中層 1.91 2.54 2.47 0.9 3.85 2.38 3.59 － 2.74 1.92 3.03 3.02 1.3 2.47 底層 3.03 3.73 1.54 1.61 3.33 3.52 4.05 － 1 1.82 1.4 3.31 2.4 2.56 月平均 2.17 3.15 2.32 0.93 3.74 2.81 3.55 － 2.28 1.69 2.16 2.46 1.58 2.40 長興

年平均 2.14 3.09 1.98 2.40

表層 0.76 2.39 2.48 0.15 2.43 1.9 2.86 3.22 2.37 1.13 1.02 2.89 2.96 2.04 中層 1.16 2.39 3.28 1.32 2.52 1.55 3.33 0.53 3.06 0.95 2.81 3.68 1.81 2.18 底層 0.7 1.05 2.59 1.49 3.88 2.03 2.99 2.44 3.09 0.63 1.69 3.68 2.19 2.19 月平均 0.87 1.94 2.78 0.99 2.94 1.83 3.06 2.06 2.84 0.9 1.84 3.42 2.32 2.14 仙島

年平均 1.65 2.55 2.12 2.11

表層 2.1 1.73 2.9 0.95 2.58 1.95 2.4 2.91 2.81 1.86 2.31 2.3 2.42 2.25 中層 2.02 1.09 3.18 1.1 3.33 2.02 2.39 2.13 3.1 0.8 2.43 2.32 2.84 2.21 底層 1.07 0.46 1.81 1.21 3.12 2.45 3.23 0 2.91 1.58 1.97 1.5 1.9 1.79 月平均 1.73 1.09 2.63 1.09 3.01 2.14 2.67 1.68 2.94 1.41 2.24 2.04 2.39 2.08 壩頂

年平均 1.64 2.49 2.02 2.05

註：H’值：0.1-1.0 嚴重污染，1.1-2.0 中度污染，2.1-3.0 輕度污染，3.1-4.5 稍受

污染。

阿姆坪-歧異度指數變化圖

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

2 5 8 10 2 5 8 9 10 2 5 8 10 時間(季)

歧異度指數(H')

阿姆坪 表 阿姆坪 中 阿姆坪 底

嚴重污染 中度污染 輕度污染 稍受污染

2005年 2004年

2003年

龍珠灣-歧異度指數變化圖

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

2 5 8 10 2 5 8 9 10 2 5 8 10 時間(季)

歧異度指數(H')

龍珠灣 表 龍珠灣 中 龍珠灣 表

嚴重污染 中度污染 輕度污染 稍受污染

2004年 2005年 2003年

長興-歧異度指數變化圖

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

2 5 8 10 2 5 8 9 1

長興 表 長興 中 長興 表

0 2 5 0 時間(季)

歧異度指數(H')

8 1

嚴重污染 中度污染 輕度污染 稍受污染

2005年 2004年

2003年

仙島-歧異度指數變化圖

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00

2 5 8 10 2 5 8 9 10 2 5

仙島 表 仙島 中 仙島 底

8 10 時間(季)

歧異度指數(H')

嚴重污染 中度污染 輕度污染 稍受污染

2005年 2004年

2003年

壩頂-歧異度指數變化圖

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50

2 5 8 10 2 5 8 9 10 2 5 8

壩頂 表 壩頂 中 壩頂 底

10 時間(季)

歧異度指數(H')

嚴重污染 中度污染 輕度污染 稍受污染

2003年 2004年 2005年

圖4.2-2 各測點之藻類歧異度指數分層變化圖

（中華大學水域生態中心，2003~2005）

二、 矽藻群集指數(DAIpo)

由於矽藻屬好汙染性藻類，因此被作為評估水質之標準，若水體

中矽藻群集指數低的話，表示水體所受到的汙染程度也高。如表4.2-4 得知，2003~2005 年各測點之平均 DAIpo 值平均為 77~84，為輕度污 染。以月份來看時發現2003 年 10 月藻類群集指數異常偏低平均為 50，處於中度污染~輕度污染間；而與歧異度指數對照發現 2003 年 10 月歧異度平均指數為 0.39~1.17 偏低，處於嚴重污染~中度污染間，

表示此月份產生好污染性之優勢種可能性很高，但此情形到 2004~2005 已改善。

以季節說明時，發現 2004~2005 年 5 月的平均矽藻群集指數 61~72 間較其他月份低，為輕度污染間，表示矽藻於 5 月時(春季)的生長率 較高；對照歧異度指數時發現，與5 月的歧異度指數相符，皆屬輕度 污染，表示此時無明顯的優勢種產生。以分佈情形來看，以長興 83 最高，其次為壩頂82。

而對照卡爾森指數時發現，5 月(春季)平均矽藻群集指數最低，

平均介於61~74 間屬輕度污染，但卡爾森指數於春季時平均處於貧養

~普養間，並沒有因矽藻群集指數低而對優養程度造成明顯的影響，

因此利用矽藻群集指數判斷水體呈污染性時不代表優養指數也會偏 高。如圖4.2-3 所示各測點平均處於稍受污染~輕度污染間。

表 4.2-4 石門水庫各測點之矽藻群集指數(DAIpo)

2003 年 2004 年 2005 年 測站

2 5 8 10 2 5 8 9 10 2 5 8 10 三年總平均 阿姆坪 96 68 88 50 86 63 93 － 91 95 70 66 96 80 龍珠灣 96 66 81 50 85 55 87 77 97 92 77 73 98 80 長興 92 84 97 50 90 66 85 － 95 87 74 81 98 83 仙島 97 81 95 50 71 60 84 66 93 94 70 69 100 79 壩頂 89 72 96 50 78 61 90 94 93 94 68 78 96 82 月平均 94 74 91 50 82 61 88 79 94 92 72 73 98 81

年平均 77 81 84 81

註：DAIpo 值介於 0 至 100；0-15 表示水質嚴重污染，16-50 為中度污染，51-85

為輕度污染，86-100 為稍（未）受污染。

各測點之矽藻群集指數

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00

2 5 8 10 2 5 8 9 10 2 5 8 10 月 份 (季 )

矽藻群集指數

阿姆坪 龍珠灣 長興 仙島 壩頂

稍受汙染 輕度汙染

中度汙染

嚴重汙染

2003年 2004年 2005年

圖4.2-3 各測點之藻類矽藻群集指數分層變化圖

綜合以上各項藻類指標分析說明，以藻類細胞數來看時發現其季 節分佈情形，與葉綠素-a 濃度之相符，皆是於春、秋兩季有較明顯的 增加。而與卡爾森指數相比較時，也發現僅於秋季時同樣有增加之情 形發生。

另外對照圖 4.2-2 歧異度指數、圖 4.2-3 矽藻群集指數、圖 4.1-7 卡爾森指數發現，當水體歧異度指數偏低或矽藻群集指數偏低時卡爾 森指數並無因而呈現優養之趨勢，而之間確切之相關性為何將在4.5 節中探討。

在文檔中 中 華 大 學 (頁 61-69)