1.1 內波
內波 (Internal Wave)是一種常見的物理現象，其發生原因為當液 體或氣體受密度、溫度變化產生分層現象時，如遇外力 (如：風、水 流、海浪等...)影響就可能形成，這些波形可分成線性和非線性波 (Linear- and Nonlinear wave)。當海流造成水層內部擾動混和 (Internal turbulent mixing)或斜壓切變 (Baroclinic shear)等變動就會產生內波 (Liu et al., 1998)。因此，當內波於大洋中傳遞時，若遇到海底盆地或 中洋脊等海底地形之障礙，水體的等密/溫度線受到擠壓、震盪，即 可能使密/溫度線間的距離發生變化，進而產生內波 (Haury et al., 1979)。內波又可分為下沉 (Depression)與上舉 (Elevation)兩類型；當 混和層變深時，相較於下層海水層 (至海底)會形成上密度範圍 (混和 層)大於下密度範圍的下沉型內波，或者相反的上舉型內波，而且此 兩類型內波受陸棚地形改變後 (變淺)皆會在海面抬升形成波幅 (Wave amplitude) (Liu et al., 1998; Tseng et al., 2005)。此外，經由潮汐 現象 (如：半日潮、全日潮)所引起的內波具有振幅大、非線性、頻 率孤立等特性，為孤立內波 (Internal Solitary Waves, ISWs)，此現象 已經被廣泛研究 (Liu et al., 1998; Zhao & Alford, 2006)。而本研究海 域 (南中國海)之內波即屬於孤立內波 (Liu et al., 1998; St. Laurent et
al., 2011; Zhao et al., 2004)。
1.2 內波擾動的重要性
內波所造成的擾動會劇烈的影響海洋生態系，例如因地形的改變，
導致內波的破碎化，這些破碎化的波會擾動當地的水體環境，形成強 烈的混合作用 (St. Laurent et al., 2011)，導致溫度及鹽度的變化而影 響浮力，再者，擾動作用更將深層的低溫海水與上層的溫暖海水混和 均勻，對於溫度敏感的珊瑚礁生態系，有極重要的影響 (Leichter et al., 2003; Wall et al., 2012)；內波擾動也會將富含營養鹽的深層海水帶至 淺層，提供海洋生物生長所需的養分及資源 (St. Laurent et al., 2011;
Wolanski & Delesalle, 1995)。如前所述，內波所造成的擾動與混和作 用，將提供海洋生物群聚額外的可利用資源 (External input)，使得原 本生物群聚的物質循環 (Internal cycling)發生改變 (Hong et al., 2011)，
其中首先是初級生產者的增加，而後，初級消費者的生物量也隨之增 加，進而改變整個食物鏈。
1.3 南中國海的水文環境和其內波
南中國海 (South China Sea, SCS)位於亞洲東南方，是世界上最大
的邊緣海，面積達 3.5×106 km2，其中海盆的深度超過 5000 公尺而平 為一寡營養鹽性 (Oligotrophic)海洋而且初級生產力 (Primary
production)會受到營養鹽的有無而受到限制 (Chen et al., 2001; Tseng et al., 2005; Wong et al., 2007)。
南中國海的內波形成於呂宋海峽 (Luzon Strait)，隨著黑潮由呂宋 海峽 (Luzon Strait)至巴士海峽 (Bashi Channel)往西傳遞，穿過呂宋海 盆及南中國海陸棚邊緣至東南亞陸棚。所有內波的方向皆從南中國海
如。先前研究指出當南海內波傳至東沙環礁會產生反射 (Shaw et al., 2009)，顯示此內波確有可能影響南海東沙環礁內的水文環境。此外，
Wang (2007)建議東沙環礁藻華 (Bloom)的發生為內波所引起，顯示內 波的擾動會對於當地的生物群聚產生影響，但是關於浮游生物群聚之 時序變化卻所知有限，再者，不同內波強度之影響為何亦是迄待瞭解 之議題。
1.4 研究目的
本研究乃利用實地培養 (生態實驗槽)的方式，探討不同內波強 度對於浮游生物群聚組成改變的可能影響。內波會造成環境擾動和增 加混和作用，進而提高環境中的無機營養濃度，故實驗設計主要將表、
深層海水混和成二組不同比例之培養組，其中以表水作為浮游生物來 源，而深層水將其以不同比例混和，藉以模擬不同強度內波的擾動，
隨後進行實地培養，定時採取水樣，反映時序變化，用以探討內波擾 動對於浮游生物群聚組成改變之影響。