環境因子選取

異度呈現正相關。

選取環境因子與生態因子間有兩項以上顯著關係之因子。其中環境因子有:TY(颱 風)、HR(高鐵)、Q(流量)、WT(水溫)、DH(日照數)、RPI(河川汙染指標)、con(導電度)、

SS(懸浮固體)、NH3(氨氮)、BOD(生化需氧量)、EC(大腸桿菌)。生態因子有:Fishs(魚 類物種數)、Fishn(魚類物種量)、FishH(魚類歧異度)和 Birds(鳥類物種數)、Birdn(鳥類 物種量)、BirdH(鳥類歧異度)(如表 5. 1)。

表 5. 1 皮爾森相關矩陣分析

RC TY HR WD WV Q WT T DH PH DO RPI con SS NH

BOD P EC 選取 因子 Fishs -0.08 0.07

-0.03 -0.09 -0.03 0.13 0.14 0.18 -0.06 0.10

-0.14 -0.27

Fishn 0.09 -0.16

-0.16 0.22 -0.12 0.03 -0.04

-0.08 0.08 -0.19 -0.09 -0.11 * FishH -0.11 0.18 -0.09 0.00 -0.06 0.14 0.09 0.12 0.10 -0.12 0.17

-0.11

Birds 0.08

-0.07

-0.02 0.32 0.16 0.21 0.22 0.13 0.10 0.24 * Birdn -0.08 0.07 -0.05 0.08 0.08 0.10 0.02 -0.01 0.03 0.25 0.03 -0.01 0.21 -0.05 -0.02 -0.14 -0.13 -0.01 * BirdH -0.09 0.02 0.31 0.11 0.06 -0.08 0.02 0.07 -0.12 -0.07 0.01 0.22 -0.10 0.18 0.08 0.14 0.16 0.18 * 選取

因子

註:1.有粗體加上底色的是顯著水準 α=0.025 水準下 2.*代表選取因子

2.多變量分析

(1) 聚類分析(cluster)

把蒐集的資料全部統合起來利用 PRIMER 分析的聚類分析(cluster)，從筏子溪發 現大腸桿菌分類的開始就分支開來，跟其他因子性質都不相同。cluster 的分類中將 FishH、BirdH、P、WV、NH₃、EC 相似係數值相近者分為同組；其中魚類與鳥類歧 異度數值變化和 P(總磷)數值變化相似性最高可能因為磷會受到河川向下沉澱累積，

造成底質的有含磷成分，水中的生態循環攝食生物的累積，最後鳥類也來攝食，影響 鳥類的歧異度。(如圖 5. 1)

圖 5. 1 筏子溪環境因子與生態因子聚類分析結果

將 SS、Fishs、PH、DO、Q、RPI、Fishn、WD、BOD、Birds、WT、T、TY、

HR 性質相似歸類在一起。魚類受到高鐵颱風影響最大，魚類會受到 PH、DO、RPI、

Q 的影響，生態系統水質因素影響著水中生態是合理的推論；鳥類會受 BOD 分類比 起魚類接近，可能因為 BOD 高表示河川汙染較高，魚類不易生存(甚至死亡)甚至可 能反應在食物來源的影響。

EC WV NH3 PFishH BirdH SSFishs pH DO Q RPI Fishn WD BOD Birds WT T ty HR RC Con DHBirdn

100 80 60 40 20 0

Similarity

筏子溪20130607

本研究將 RC、con、DH、Birdn 性質相似劃分在一起，河川整理與導電度、日照 量還有鳥類種數放在一起，可能因河川整理改變河川棲息，而改變鳥類原本棲息的習 慣與環境並影響著鳥類的存活習慣，如小剪尾喜歡在乾淨的流動水域生活。

從生物因子為主要因素與環境因子相似性高的分類:

1. 生物因子之 FishH(魚類歧異度)、Birdn(鳥類物種量)與環境因子之 WV(流速)、

NH3(氨氮)、P(總磷)性質最相似。

2. 生物因子之 Fishs(魚類物種數)與環境因子之 PH(酸鹼值)、DO(溶氧量)性質最相 似。

3. 生物因子之 Fishn(魚類物種數)與環境因子之 WD(水深)、BOD(生化需氧量)性質 最相似。

4. 生物因子之 Birds(鳥類物種數)與環境因子之 WT(水溫)、T(均溫)性質最相似。

5. 生物因子之 Birdn(鳥類物種量)與環境因子之 DH(日照量)、con(導電度)性質最相 似。

(2) MDS 分析(非介量序列分析)

環境因子與生物因子 MDS 分析結果圖中(如圖 5. 2)，發現很多因子重疊在一起。

從 similarity 的矩陣分析，數值愈高因子間在變量間距離越近(亦即因子間資料結構越 相似)，以數值 90 以上做篩選，其中 WT 與 T 之相似係數為 98、PH 與 DO 為 96、

WT 與 Birds 之相似係數為 90、T 與 Birds 之相似係數為 91、PH 與 Fishs 相似係數為 94、DO 與 Fishs 之相似係數為 93(如表 5. 2)。再將環境因子與生物因子以 Primer 中 Bioenv 從生物因子和環境因子做最佳化，選擇最佳化的的結果以 WT、T、PH、con、

BOD 為主要因素。

圖 5. 2 筏子溪環境因子與生物因子 MDS 分析結果

筏子溪20130607

RC

ty HR

WD

WV Q

WTT DH

DOpH RPI Con

SS

NH3 BOD

P EC

Fishs Fishn

FishH Birds

Birdn

BirdH

Stress: 0.03

表 5. 2 筏子溪 MDS 分析

RC TY HR WD WV Q WT T DH PH DO RPI con SS NH

BOD P EC Fishs Fishn FishH Birds Birdn RC

TY 45 HR 69 74 WD 60 72 72 WV 16 16 17 20

Q 40 49 50 58 42 WT 63 73 71 88 19 55

T 61 73 71 87 19 57 98 DH 61 61 58 50 7 25 53 52 PH 54 63 65 72 32 77 71 72 33 DO 53 62 65 71 32 77 70 72 33 96 RPI 43 47 49 57 44 82 54 55 24 80 80 con 47 47 45 38 5 18 41 40 83 25 24 17

SS 57 55 58 63 21 53 63 63 41 66 64 55 33 NH

31 32 33 39 60 67 37 38 15 58 58 76 11 39 BOD 66 68 76 83 21 61 86 86 48 77 77 60 36 68 41

P 22 22 23 28 75 56 26 27 10 43 43 58 7 29 75 30 EC 17 17 16 13 2 6 14 14 34 8 8 5 45 12 3 12 2 Fishs 52 61 63 70 33 78 69 71 32 94 93 81 24 64 59 75 44 8 Fishn 70 70 66 74 14 43 81 79 66 57 57 43 52 57 28 72 20 19 56 FishH 22 22 24 28 77 57 26 27 10 43 44 58 7 29 75 30 86 2 45 20

Birds 63 69 73 85 22 61 90 91 47 79 78 61 36 66 42 89 30 12 77 74 30

Birdn 66 68 65 58 9 30 62 60 86 40 39 29 72 47 18 56 13 28 38 73 13 55

BirdH 28 28 30 36 68 68 33 34 13 53 53 70 10 36 82 38 82 3 55 25 86 38 16

(3) 二階 MDS 分析

1. 外在因素:包括河川整理、高鐵施工、颱風氣候因素，與物理因素相似度最高(相

似係數為 58.8)，其次水質因素(相似係數為 53.55)及生物因素(相似係數為 51.68)。

表示外在因素變化與物理因素變化之最類似，但也與水質因素與生物因素有相 關。

2. 生物因素:與外在因素變化最接近(相似係數為 52.63)，其次為物理因素(相似係數 為 51.22)及水質因素(相似係數為 51.68)。表示生物群聚變化與外在因素關係最高，

其次為物理因素與水質因素。

圖 5. 3 筏子溪第二階段 MDS 分析 註:

1. 外在因素(包括颱風氣候 TY、高鐵施工 HR 與河川整理 RC)

2. 水質因子(包括酸鹼值 PH、溶氧量 DO、河川汙染指標 RPI、導電度 con、懸浮固體 SS、氨氮 NH₃、生化需氧量 BOD、總磷 P、大腸桿 菌 EC)

3. 生物因子(包括魚類物種數 Fishs、魚類物種量 Fishn、魚類歧異度 FishH、鳥類物種數 Birds、鳥類物種量 Birdn、鳥類歧異度 BirdH)

表 5. 3 筏子溪第二階段 MDS 分析結果 因素 物理因素 水質因素 外在因素 生物因素 物理因素

水質因素 53.55

外在因素 58.80 52.75

生物因素 51.68 51.22 52.63