4-1 環境因子選定
本研究所測量的環境因子，在水質調查方面包含水溫、鹽度、pH 值、溶氧、導電度、懸浮固體物、濁度、氨態氮、正磷酸態磷、矽酸 鹽、化學需氧量及葉綠素 a，底質調查項目為中值粒徑;本研究在環境 因子的選定，首先選定的環境因子為水溫、葉綠素 a、COD、中值粒 徑 D50，並繪製各測站之水質因子區間圖，分別如圖 4-1 至 4-4。
由圖 4-1 可知，水溫區間值以 D1 與 D5 變動幅度最大，B3 變動 幅度最小，整體變動幅度值介於 2.1 至 5.3 之間，而水深-1m 的水溫 變動幅度大致上較水深-3m 至-9m 大，主要可能為近岸水深較淺，海 水受日照後水溫變化較大。並依 SI 模式圖之原則設定水溫區間表示 值，如表 4-1 所示。
A1 B1 C1 D1 E1 A3 B3 C3 D3 E3 A5 B5 C5 D5 E5 B9 C9 E9
Station 20
22 24 26 28 30
T(0C)
圖 4-1 各站水溫區間
由圖 4-2 可知，葉綠素 a 值以 D5 變動幅度最大，E1 變動幅度最 小，整體變動幅度值介於 0.36 至 6.79 之間，A、D 區的葉綠素 a 變動 幅度較 B、E、C 區大，主要可能 B、E、C 區受商港北堤與漁港南堤 之遮蔽，造成 B、E、C 區葉綠素 a 值的變動幅度較小。並依 SI 模式 圖之原則設定葉綠素 a 區間之表示值，如表 4-1 所示。
A1 B1 C1 D1 E1 A3 B3 C3 D3 E3 A5 B5 C5 D5 E5 B9 C9 E9
Station 0
2 4 6 8
PHY(mg/m3)
圖 4-2 各站葉綠素 a 區間
由圖 4-3 可知，COD 值以 C3 變動幅度最大，D3 變動幅度最小，
整體變動幅度值介於 0.2 至 15.3 之間， D 區的 COD 值變動幅度較 小，主要可能 D 區受鹽水溪注入影響較小，且受空間上結構阻隔。
並依 SI 模式圖之原則設定 COD 區間之表示值，如表 4-1 所示。
A1 B1 C1 D1 E1 A3 B3 C3 D3 E3 A5 B5 C5 D5 E5 B9 C9 E9
Station 4
8 12 16 20
COD(mg/L)
圖 4-3 各站 COD 區間
由圖 4-4 可知，中值粒徑 D50值以 A5 變動幅度最大，E3 變動幅 度最小，整體變動幅度值介於 0.02 至 0.22 之間，近岸區的中值粒徑 D50 變動幅度較離岸區大，且離岸之中值粒徑變動幅度則較小，除了 A3 與 A5 變動幅度較大，而造成 A 區變動幅度較大之可能因素為，
北方的鹽水溪輸砂所造成。並依 SI 模式圖之原則設定中值粒徑 D50
區間之表示值，如表 4-1 所示。
A1 B1 C1 D1 E1 A3 B3 C3 D3 E3 A5 B5 C5 D5 E5 B9 C9 E9
Station 0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
D50(mm)
圖 4-4 各站中值粒徑 D50區間
4-2 SI 模式建構
由安平港海域底棲生物之 93 年 6 月至 94 年 3 月資料，可知一個 測站所調查之最多生物種數為 18 種，故於包絡趨勢線 SI 模式圖中，
取對應 SI 值之最佳環境值為 1，而一個測站所調查之最少生物種數為 2 種，於包絡趨勢線 SI 模式圖中，取對應 SI 值之最差環境值為 0.11。
並以此建構各測站之包絡趨勢線。以此建立水溫、葉綠素 a、COD、
中值粒徑 D50之 SI 模式圖，如圖 4-5 至 4-8 所示。
日本沿岸漁業振興開發協會(1977)指出貝類於高水溫時適應性 較弱。從溫度 SI 模式圖中可知，海水溫度約於 24℃以下為物種最多 且設定對應之 SI=1.0，為環境因子最佳狀態，並於海水溫度 24 至 28
℃間物種呈遞減狀態，海水溫度 29℃以上為物種最小且設定對應之 SI=0.11，為環境因子最差狀態。所以溫度越高，物種受溫度的影響 愈大。溫度因子右邊包絡趨勢線斜率為-3.8，因此溫度值較大時敏感 度則較高，則選取水溫區間值之 90%處作為各測站計算 SI 之表示值。
水溫 SI 表示值如表 4-1 所示。
22 24 26 28 30
從化學容氧量 SI 模式圖中可知，COD 值約於 12mg/L 為物種最 0.28mm 為物種最多且設定對應之 SI=1.0，為環境因子最佳狀態，並 於中值粒徑 0.28 至 0.36mm 間物種呈遞減狀態，中值粒徑 0.36mm，
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
E3 25.07 2.66 10.80 0.23
A5 25.31 5.98 14.12 0.18
B5 25.61 2.21 14.13 0.24
C5 24.88 5.26 12.71 0.23
D5 26.67 6.35 8.28 0.24
E5 25.15 2.56 13.66 0.28
B9 25.61 3.87 12.89 0.22
C9 24.88 2.24 12.44 0.22
E9 25.24 3.81 13.16 0.22
4-3 安平港 HSI 模式之建立
HSI 值之計算方法由上述章節所提，先計算出各測站之水質因子 代表值，再於 SI 模式圖中，分析水質因子與物種的相關性，則可設 定包絡趨勢線，如此可求得環境影響因子表示值所對應之 SI 值，並 選取限定要因法(minimum function)，示如式 4-1，來求得 HSI 值。最 後進行 HSI 與測站物種間之線性迴歸，並計算其相關性，若相關性高 則代表 HSI 可完整描述受環境影響之生物物種。以式(4-1)求得迴歸之 相關係數平方為 0.75，其迴歸公式示如式 4-2，而 HSI 與物種之相關 性示如圖 4-9。
HSI=MIN(SIT，SID，SIC，SI50) (4-1) Y=6.64X+2.31 (4-2)
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 HSI
0 2 4 6 8 10
SP
Y = 6.64 X + 2.31 R2 = 0.75
圖 4-9 HSI 與最小物種相關性
4-4 修正模式
為了提高 HSI 與物種之相關性，進而檢討所選定之環境因子，以 評估相關性較小之環境因子，亦修正初步所建立之模式。因此移除環 境因子，不加以考慮，則可將式 4-1 修為式 4-3 若以式(4-3)迴歸其所 得之相關係數平方為 0.8，而迴歸公式可表示為式 4-4，此 HSI 與物 種之相關性示如圖 4-10，修正模式之關性係數平方較初步建立模式者 提高 0.05，此表示修正模式可較合適描述受環境影響之生物物種。本 文即利用此模式來評估安平海域之生態環境，作為工程對環境衝擊之 參考。
HSI=MIN(SIT，SIC，SID50) (4-3) Y=6.62X+2.22 (4-4)
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 HSI
0 2 4 6 8 10
SP
Y = 6.62 X + 2.22 R2 = 0.8
圖 4-10 HSI 與最小物種相關性 4-4-1 水深因子之影響
為了探討水深環境因子對生物生存條件之影響性，因此加入水深 環境因子作為模式之修定，再將式 4-3 修改為式 4-5。由水深 SI 模式 圖中可知，水深-5m 至-7m 間為物種最多且設定對應之 SI=1.0，為環 境因子最佳狀態，並於水深-5m 以下與水深-7m 以上物種呈遞減狀 態。顯示水深-5m 與-7m 間，底棲生物較適合於此水深環境生存。
HSI=MIN(SIh，SIT，SIC，SID50) (4-5) 計算各測站 HSI 與物種間之線性迴歸，並計算其相關性。其所求 得之相關係數平方為 0.75，迴歸公式示如式 4-6，其 HSI 與物種之相 關性示如圖 4-12。而加入水深環境因子後，則相關係數平方小幅降低 0.05，沒明顯地提高模式之相關係數，由此可以瞭解水深環境因子對 生物之影響並不是主要之因素。
Y=7.21X+2.13 (4-6)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 H(m)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
SIH
0 3 6 9 12 15 18
SP
圖 4-11 水深 SI 模式
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
HSI 0
2 4 6 8 10
SP
Y = 7.21 X + 2.13 R2 = 0.75
圖 4-12 HSI 與最小物種相關性
4-5 物種預測驗證
本研究為了驗證安平 HSI 模式，因此選擇 93 年 6 月 B3 區，9 月 A3、B9 區，12 月 A1、C1、D3 區，94 年 3 月 E1、C9 區的資料，共 八個資料點，但此八點不包括在安平港之 HSI 模式建立之選取資料點 中，將上述八點代入式 4-4，獲得估算物種數之結果示如圖 4-13。圖 4-13 之 X 軸為預測底棲生物物種數，Y 軸為現地調查底棲生物物種 數，若進行預測底棲生物物種數與現地調查底棲生物物種數相關性迴 歸分析，兩者迴歸分析的結果，其相關係數為 0.82。由驗證結果，可 知預測底棲生物物種數與現地調查底棲生物物種數兩者種數相當接 近，表示以此模式可完整描述物種與環境之關係，亦可評估安平海域 受環境影響之最少生存物種數。
0 2 4 6 8 10
HSIp 0
2 4 6 8 10
HSIm
R2 = 0.82 (Sep. A3)
(Mar. E1)
(Dec. D3)
(Jun. B3) (Dec. C1)
(Dec. A1)
(Sep. B9)
(Mar. C9)
圖 4-13 預測物種與現地調查物種相關性