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珊瑚礁生態系統之分析與調查研究

一、珊瑚礁的現況與保育

珊瑚礁的生物多樣性具有多重價值,包括經濟、生態和審美的價值。珊瑚礁 生態系的破壞,將威脅到人類賴以生存的資源。因此,在國際自然保育聯盟 (IUCN)、聯合國環境保護署 (UNEP) 及世界野生動物基金會 (WWF) 所共同提 出的世界保育方略 (The World Conservation Strategy) 中,就將珊瑚礁列為維繫 人類食物生產、健康、生存及永續發展的重要生態系統 (戴昌鳳,2002)。為了瞭 解珊瑚礁的現況和監測珊瑚礁的變遷情形,自 1997 年以來,國際間關於珊瑚礁 監測和長期生態的研究在世界各地陸續展開,包括:(1) 全球珊瑚礁監測網 (Global Coral Reef Monitoring Network; http://www.coral.noaa.gov/gcrmn/),由澳洲 學者 Dr. Clive Wilkinson 領銜,集合多國學者持續對世界各地的珊瑚礁進行監 測,每二年發表一本世界珊瑚礁現況報告 (Wilkinson, 2000);(2) 珊瑚礁總體檢 (Reef Check; http://www.reefcheck.org/),由美國學者 Dr. Gregor Hodgson 發起,

召集世界各地學者和潛 水人士,每年對珊瑚礁進行定量調查 (Hodgson, 1999);

(3)世界資源研究所 (World Resource Institute) 的珊瑚礁危機計畫 (Reef at Risk;

http://www.wri.org/reefatrisk/) , 廣 泛 調 查 和 整 理 全 球 珊 瑚 礁 的 現 況 (Spalding, Ravilious & Green , 2001; Burke, Selig & Spalding, 2002)。

珊瑚礁總體檢是由霍奇森 (Hodgson) 在 1999 年所提出,是以標準化的定 量調查方法了解珊瑚礁的健康狀況。歷年在台灣選擇了 8 個海域(東北角、 宜

蘭、東部沿海、南部恆春半島、綠島、 蘭嶼、小琉球,澎湖)執行珊瑚礁總體

以避免強勁的海浪所產生的衝擊;團塊形的珊瑚,具有半球狀的外觀,寬大的基 部,使團塊 形的珊瑚 對風暴所 產生的 巨浪 有較高的抵 抗力 (Hughes, 1987;

Edmunds and Witman, 1991)。大部分的硬珊瑚組織內有共生藻,提供珊瑚所需能 量,共生 藻的光合作用效率對於珊瑚的健康也是息息相關,因此水體的透光度

團塊形硬珊瑚屬於主要的造礁珊瑚種類(Benzoni et al. 2003; Montaggioni 2005),

其生長緩慢 (Endean et al. 1997),對環境擾動忍受力高 (Veron 1986; Rogers 1990),

較能忍受水流與波浪作用強烈、光度弱 (Riegl et al. 1996; Muko et al. 2000;

Montaggioni 2005)、濁度高的環境 (Montaggioni and Faure 1997; Grossman and Fletcher 2004),且族群較穩定 (Montaggioni 2005)。

分枝形軸孔硬珊瑚,也是主要的造礁珊瑚 (Benzoni et al. 2003),其生長在水 流與波浪作用較弱,受保護或遮蔽的淺水域 (Riegl and Piller 1999; Benzoni et al.

2003; Piller and Riegl 2003; Montaggioni 2005)。牠們可藉由快速生長形成巨大群 體區塊,而獨佔廣大空間並成為優勢種 (Done et al. 1988; Doherty et al. 1997)。然 而,分枝形硬珊瑚易受到環境改變的影響而產生劇烈變動 (Done 1982; Karlson and Hurd 1993)。此外,有些分枝形硬珊瑚,如鹿角珊瑚,分枝較粗壯或緊實,

可生長在水流與波浪作用較強處 (Montaggioni 2005)。葉片與薄片形硬珊瑚,如 葉片形表孔珊瑚的造礁能力較弱,其通常生長在受保護、風浪作用較弱的地方,

但可承受稍強的水流 (Montaggioni and Faure 1997) 與較高的濁度 (Takahashi et al. 1988; Kleypas 1996; Montaggioni and Faure 1997),因此可能在水流稍強處,藉

由快速成長而形成優勢群聚 (Montaggioni 2005)。 在生態上,也可依它們的功能 狀珊瑚藻(crustose coralline algae)。硬珊瑚生長形分為分枝形 (branching)、葉片&

薄片形 (foliaceous & laminar),簡稱葉片形、團塊&表覆形 (massive & encrusting),

簡稱團塊形,與其他 (other) 四種。 結果共紀錄硬珊瑚 45 屬 154 種, 軟珊瑚 10 屬 45 種,佔已知珊瑚種類的 67%。底棲生物與硬珊瑚生長形的數量在三年 間皆穩定,但在地點間的生物數量與群聚結構皆有顯著差異。

陳威達 (2012) 針對台灣南部珊瑚礁底棲群聚結構及珊瑚補充量的時空變 化進行縱慣性調查,每 1 至 2 個月進行調查並為期 1 年,珊瑚礁底棲群聚結 構以固定橫截線方框取樣法 (sample quadrates on transect) (Tkachenko et al., 2007;

郭兆揚,2007) 調查,以裝設營釘的方式固定 10 公尺橫截線, 深度介於 3-9 公 尺,每個地點拉取 3 條平行海岸的測線,彼此間隔約 10m,使用 35 x 35 cm 的 金屬框架連續拍攝,使照片形成連續帶狀,並使用 CPCe v3.5 (Coral Point Count With Excel 6 extensions) 系統軟體進行照片分析 (Kohler and Gill, 2006),隨機撒 取 50 個標示,辨識標定物性質。 楊東霖 (2012) 以潛水員利用水肺潛水,沿著

線,每站共取三條,以穿越線調查法進行定量分析。每條線上取三個 50*50 平方 公分的採樣方格,查其豐富度。亞潮帶以休閒水肺潛水方式進行調查,於小灣及 眺石兩處海域分別在水深 5 公尺及 10 公尺處拉 25 公尺測線,測線左右各 1.5 公 尺的範圍進行定量分析,查其豐富樣品處理與分析方式,先將軟體動物以穿越線 調查法進行定量採集,標本保持活體狀態,攜回實驗室後進行比對及鑑定工作,

隨即對每個個體進行測量,包括數量及生物量。調查結果共紀錄潮間帶軟體動物 19 科 57 種。

綜合上述文獻分析,有關珊瑚礁生態調查,基本上都是採用潛水方式,採用 固定穿越線調查法進行,藉由潛水相機或攝影機進行方格樣區的照片拍攝,再透 過系統軟體進行照片分析。在珊瑚群聚結構特徵的分析上以穿越線為單位,統計 珊瑚種類的數目,計算每種珊瑚的平均覆蓋率和進行排序。

第參章 研究方法

本章分五節論述,第一節說明研究的場域、第二節針對海洋環境的訪談進行 說明、第三節說明珊瑚礁岩的調查、第四節說明研究場域潛點資訊的建立。第五 節說明資料的處理與分析。

第一節 研究場域

本研究於2018年8-11月於台東杉原灣海域,本研究先藉由水肺潛水進行8次 的杉原灣南礁區域海底珊瑚礁探勘,選取杉原灣南礁內灣作為本研究的樣區。

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