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第二章 利用生物鏈控制水庫水質之原理

2.1 初級生產者

2.1 初級生產者 

在水庫生態系中初級生產者主要指的是浮游藻類和水生植物,此二者也是常 被用來控制水庫水質之對象之一。 

利用水生植物來控制水庫水質,主要係利用岸邊、淺水域、濕地或浮島等所 滋長之水生植物來吸收水中的營養鹽類,再利用動物攝食植物或人工移除水生植 物的方法,達到降低水庫水質優養化的程度。國內已在幾個水域施行人工濕地,

例如翡翠水庫在其水庫上游正施行人工濕地;花蓮鯉魚潭則在污水流入潭內之處 (圖 2‐1)或先流經濕地(圖 2‐2),雖濕地不大,卻有若干成效。

生物鏈之工法係利用水中生長的浮游藻類來控制水庫水質,主要係利用浮游 藻類吸收利用水中營養鹽類,將無機營養鹽轉化成有機的浮游藻類質量,然後藉 水生動物攝食藻類而削減藻類。嚴格而言,只有浮游藻類的滋長本身並無法達到 改善水質的目的,而需配合生物鏈較高能階生物的控制才能達成。不過,如能充 分了解營養鹽的組成和藻類種類和數量的資訊,對於如何有效控制水生動物相有 很大的幫助。此外,藻類是水質的良好指標,使用上比其他生物來得容易,因此 可提供作為監測生物鏈工法成效的指標生物之ㄧ。

        例如 Gasiūnaitė and Olenina (1988)研究波羅的海東南方之 Kuršiu Marios 潟湖發現,浮游藻類與浮游動物的質量間有密切的關係,其相關係數很高(參見 表 2‐1  ),並發現:浮游動物的滋長是在藻類滋長後發生,其間之時間差異約二 週。 

圖 2‐1  花蓮鯉魚潭施作的人工浮島 

圖 2‐2  花蓮鯉魚潭施作之人工濕地 

第二章 利用生物鏈控制水庫水質之原理

表 2‐1 浮游動物與浮游藻類質量間的關係 

浮游動物  浮游藻類  相關係數 

浮游動物總質量  浮游藻類總質量  0.78 

Cladocera 枝角類  浮游藻類總質量  0.69  浮游動物總質量  Cyanobacteria 藍綠藻  0.26  Cladocera 枝角類  Cyanobacteria 藍綠藻  0.82 

Bosmia longispina 長額象鼻水蚤  浮游藻類總質量  0.57 

Bosmia longispina 長額象鼻水蚤

Cyanobacteria 藍綠藻  0.61 

Bosmia longispina 長額象鼻水蚤

Green algae+Diatoms 綠+矽藻 0.30  浮游動物總質量  Green algae+Diatoms 綠+矽藻 0.46  Chydorus sphaericus 盤腸蚤  Green algae+Diatoms綠+矽藻 0.58 

        此外,Sarvala et al. (1998)研究芬蘭三個湖泊(Pyhäjärvi 湖、Littoistenjärvi 湖、Köyliönjärvi 湖)發現,藻類因污染物流入湖泊後滋長,伴隨著此變化,浮游 動物質量隨之增多,最後魚類產量也增加。將增加之魚類予以捕撈之後,能使藻 類質量獲得控制,達到減少整體污染量之目的。不過,此效果並非每年都ㄧ樣,

而是隨年而有高低。此外,浮游動物的質量隨外界因子的改變,並受藻類和魚類 數量影響而消長,是個變數。他們並發現,Pyhäjärvi 湖中的夏末葉綠素含量可 以由總磷和 cladocera 的質量精確地推估出來,因為二者間有很好的相關性。他 們同時發現,在較大的湖泊如 Köyliönjärvi 湖,利用魚類來削減浮游生物而降低 優養化程度的成效較不明顯,成效較差。 

料。Wu (1991)發現,淡水養殖池內浮游藻與浮游動物間的細胞個數約為 6000:

1。水中滋長的藻類質量除受營養鹽濃度及類別之影響外,也受攝食者,如浮游 動物、魚、蝦、介類等數量之影響而有變動,因此,食物鏈中初級生產者、初級 消費者和次級消費者間數量的關係是個動態變化,瞬息萬變。 

湖岸的水生植物可能會影響藻類‐浮游動物‐魚介之生物鏈,因為湖岸的水生 植物可能會吸收掉某一些營養鹽而影響水中營養鹽的濃度及組成,因而影響藻類 的滋長質量和組成,此也會進ㄧ步影響水中浮游動物和魚類的種類和組成。