豐富的生態系並非單指生物的數量多寡而已，同時要求生物的種 類相也要多，藉以表現該生態系統的豐富程度，亦即所謂的生物多樣 性（郭，2001）。而生物多樣性簡單來說就是「全部的生命型態所呈 現出來的複雜性」（Williams，1998）。臺灣四面環海，具有廣闊的沿 岸水域，兼具熱帶和亞熱帶氣候特徵，因此沿岸海洋生物種類繁多，
數量也很豐富，而且，由於沿岸各區生態環境之不同，生物群聚也有 相當大的岐異（戴，1989）。因此，本研究希望藉由附著生物的多樣 性分析，來了解新竹漁港消波塊的環境生物豐富度情形，並進一步以 環境因子的探討，來分析生物多樣性與環境間之相關。
4-1、生物相似性及多樣性分析
4-1-1 分析方法 A.相似度分析
本研究為探討兩測站間生物群聚之相似度（Similarity），分別 以共有種率（Percentage of species shared）（Rosenberg, 1973）
及 Czeknowski 相似度係數（Odum, 1971）進行分析，計算方式如下：
a. 共有種率
PS ＝ C×100 /（A+B－C）﹪
b. Czekanowski 相似係數 CZ＝2C /（A+B）
上兩項指數
A：表示第一個測站之種類數目
C：表示第一個與第二個測站間所共有之種類數目
B. 多樣性分析
生物的多樣性通常以生物群聚的歧異度（Species diversity）
變化來了解，而歧異度是以生物種類組成的結構關係，可用來表示自 然集合群聚的變化情形。且小世博昭等（1995）也指出多樣性指數高 的場所，反映出良好的棲息環境。故本研究使用下列之多樣性指數
（Pielou，1975；Pielou， 1977 ；Pielou，1984；Ludwing and Reynolds， 1988）：分別為優勢度指數（Dominace Index，C）、Shannon 種歧異度指數（Shannon diversity，H’）、均勻度指數（Evenness index，J’）及種數的豐富指數（species richness index，SR）
來進行分析。各種指數之計算表示如下：
a. 優勢度指數（C）
C ＝Σ（ni / N）2
b. Shannon 種歧異度指數（H’）
本指數可綜合反映一群聚內生物種類之豐富程度（species richness）及個體數在種間分配是否均勻。
H’ ＝ －Σ（ni / N） ln（ni / N）
c. 均勻度指數（J’）（Hurlbert, 1971）
J’值表示群聚內種間分配之均勻度，J’值愈大，則表示個體 數在種間分配愈均勻。
J’ ＝ H’ / Hmax Hmax ＝ ln S
d. 種類的豐度指數（SR）（Margalef, 1958）
SR 值表示群聚內種類數的豐富情形，指數值愈大則群聚內生
物種類數愈多。
SR=（S-1）/ ln N 上列各項指數
ni：表示為該測站第 i 種生物之個體數 N：表示為該測站所有生物種類之總個體數 S：表示為該測站所出現生物之種數
4-1-2 分析結果
A、各測站間之相似度變化
為探討兩測站間附著生物群聚之相似度（Similarity），本研究 分別求得共有種率（PS）及Czeknowski相似度係數（CZ），其結果如 圖4-1a、圖4-1b所示。由圖4-1a顯示，測站1與測站2間有86.43﹪共 有種率，測站1與其它測站間共有種率在39.33~63.77﹪間；測站2對 其它測站間，共有種率均在42.69~58.41%之間；測站4與測站5、測站 6、測站7彼此間共有種率在77﹪以上，表示四個測站較為相似；測站 3對測站8彼此間（82.22%）比對其測站有較高之共有種率。
另外圖4-1b所表示為以Czekanowski相似係數得到之結果，各測 站間之相似度介於53.48~92.40﹪間，相似度分析結果與前述一致。
其中，測站1與測站2有高達92.40%的相似，而測站1與其它測站間的 Czekanowski相似率介於56.25~73.76%之間；測站4與測站5、測站6、
測站7彼此的相似係數皆在87﹪以上，而測站3對測站8有高達91.20%
的相似率。
綜合以上兩種相似度分析，可歸納成三個相似類群，其中測站1 與測站2為一群，測站4與測站5、測站6、測站7四個測站為一群，測 站3與測站8為一群。
St1 St2 St3 St4 St5 St6 St7 St8 St1 － St2 86.43 － St3 63.77 58.41 － St4 39.91 44.78 46.35 － St5 47.90 48.69 52.76 78.14 － St6 42.35 47.16 49.64 85.16 83.70 － St7 39.33 42.69 43.04 83.59 77.30 80.54 － St8 58.64 53.18 82.22 38.31 44.20 42.19 36.78 －
﹪ ＞8 0 60-80 40-60 20-40 ＜20
圖 4-1a、8 個測站之共有種率示意圖（方格數字代表兩測站間共有種百分率，從 2002 年 6 月至 2003 年 5 月之全年平均）
St1 St2 St3 St4 St5 St6 St7 St8 St1 － St2 92.40 － St3 77.71 73.59 － St4 56.86 61.76 63.19 － St5 64.42 65.14 69.00 87.62 － St6 59.20 63.99 66.13 91.95 91.01 － St7 56.25 59.63 60.00 90.87 87.01 89.14 － St8 73.76 69.36 91.20 55.21 61.22 58.99 53.48 －
﹪ ＞80 60-80 40-60 20-40 ＜20
圖 4-1b、8 個測站之 CZ 相似度係數示意圖（方格數字代表兩測站 CZ 值，從 2002 年 6 月至 2003 年 5 月之全年平均）
B、各測站間之岐異度變化
2002年6月至2003年5月各測站間之四項指數岐異度變化詳如附 表1及圖4-2~圖4-6所示。首先，由優勢度指數（Dominace Index, C）
所得到之結果，若其數值愈大顯示該測站有明顯優勢種出現；如圖4-2 所示，其數值隨季節變化及各測站間的不同而有差異，其中以測站1
及測站3之12個月數值變化為較高，測站2、測站4與測站8其數值也相 對於測站5、測站6、測站7高，顯示測站1、測站2、測站3、測站4與 測站8五個測站較其他三站有明顯優勢種出現；而以季節性來看（如 圖4-2），測站3、測站4、測站5、測站6及測站7從九月入秋後其指數 值有較明顯升高之情形，表示生物間群聚情形的改變，此結果主要由 於入秋後氣候的驟降，造成某些附著生物（如藻類等）因無法生存而 消失；從2003年3月開始，其數值有逐漸下降之趨勢，此乃因季節正 式進入春季，氣候逐漸回暖，許多附著生物（如海葵、滸苔、指枝藻、
蜈蚣藻等）逐漸於消波塊上著生。由圖4-2中可看出測站8在2月至3 月間其數值有很明顯的下降現象，除上述的原因之外，另根據本研究 現地觀察發現該測站因為覆沙問題致使消波塊上附著生物死亡，導致 指數值降低。
6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 MONTH
0.2 0.4 0.6
0.1 0.3 0.5 0.7
INDEX
ST 1 ST 2 ST 3 ST 4 ST 5 ST 6 ST 7 ST 8
圖 4-2、八個測站優勢度指數之月別變化（從 2002 年 6 月至 2003 年 5 月）
種歧異度指數（Shannon diversity, H’）之結果隨季節變化及 各測站亦有不同之差異，其結果如附表1及圖4-3所示，本指數數值愈
高顯示該測站有較豐富的生物相，亦表示該測站具有較高的生物多樣 性。各測站間之比較情形如下所述，位於迎波面海水交換良好的測站
（測站4、測站5、測站6及測站7）均有較高的指數值出現，但以測站 1及測站2來說，雖同樣屬於迎波面，但其數值普遍不高，其原因為該 兩測站在漲退潮期間有較長時間暴露於空氣中，因而形成較長的乾水 期，造成附著生物不易生存的棲息環境。而測站3與測站8其數值也同 樣普遍不高，此乃因該二測站位於背波面，海水交換不良，無法提供 附著生物較佳的棲息環境，只有耐受性較高的生物（如黑齒牡蠣等）
在此大量著生，而造成該處生物多樣性較低。另探究八個測站之季節 變化情形，如圖4-3所示，其中測站3、測站4、測站5、測站6及測站7 於九月入秋後有較明顯之下降變化，亦即表示生物多樣性降低。此結 果顯示這些測站的附著生物受到季節變化影響而消失或減少，造成生 物群聚改變，因而導致指數下降，直至1、2月份開始，因氣候逐漸回 暖，其數值有逐漸上升的趨勢；而經本研究現地觀察發現有些附著生 物（如石蓴、海葵等）於1、2月份開始逐漸於消波塊上著生。
6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 MONTH
0.8 1.2 1.6 2 2.4
INDEX
ST 1 ST 2 ST 3 ST 4 ST 5 ST 6 ST 7 ST 8
圖 4-3、八個測站種歧異度指數之月別變化（從 2002 年 6 月至 2003 年 5 月）
均勻度指數（Evenness index, J’） 表示群聚內種間分配之 均勻度，其值與C值趨勢相反，J’值愈大則表示個體數在種間分配愈 均勻。其結果如附表1及圖4-4所示，而由圖中可看出測站1與測站5其 數值相對於測站4、測站5、測站6、測站7低，此結果與優勢度的趨勢 相反，但其所呈現的結果一致。由圖4-4中顯示各測站之均勻度指數 季節變化情形，其中測站3、測站4、測站5、測站6及測站7在九月皆 有明顯下降情形，顯示這些測站之附著生物有部分受到季節環境影響 而消失或減少，因而導致指數下降，此下降情形亦即表示生物群聚改 變，生物群聚的均勻度下降，更顯得環境的變化對於生物生存的不 利；直至1、2月份開始，其數值有逐漸上升的趨勢，其中上升最明顯 的為測站2，在1月份時其數值高達0.6018，但於2月份時卻下降至 0.5733，經由本研究現地觀察發現在2月份時有明顯覆沙現象，因而 造成數值下降；而測站8也有相同的情形，從1月份0.6653下降至2月 份0.6556，推判其原因，可能與覆沙問題有關因而致使附著生物的滅 絕。
6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 MONTH
0.2 0.4 0.6 0.8
INDEX
ST 1 ST 2 ST 3 ST 4 ST 5 ST 6 ST 7 ST 8
圖 4-4、八個測站均勻度指數之月別變化（從 2002 年 6 月至 2003 年 5 月）
最後，種類數的豐富指數（species richness index. SR）表示 群聚內種類數的豐富情形，SR值愈大則群聚內生物種類數愈多。由圖 中顯示測站1、測站2、測站3與測站8其數值都相對於測站4、測站5、
測站6與測站7低，換言之，測站4、測站5、測站6與測站7群聚內的種 類數較為豐富，其原因為這4個測站皆位於堤頭附近，其海水流動性 相當良好可提供生物較佳的棲息環境。由圖4-5中顯示八個測站種類 數的豐富指數之季節變化情形，其中測站1在6月至8月間有很明顯的 下降情形，推判其原因可能該測站在漲退潮間因附著生物暴露於大氣 中的時間較長且因夏季氣候嚴酷對於生物的生存造成相當不利的棲 息環境；而測站4、測站5、測站6及測站7自九月後有明顯下降變化，
其中以1、2月份為最低，此結果與前述各項指數的季節變化一致，表 示在入秋後附著生物可能因氣候的轉變與海水溫度的驟降而影響其 生存環境；直至3月份開始，其數值有逐漸上升的趨勢，亦顯示出本 研究區域的生物多樣性有逐漸豐富的傾向。
6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 MONTH
0.8 1.2 1.6 2 2.4
INDEX
ST 1 ST 2 ST 3 ST 4 ST 5 ST 6 ST 7 ST 8
圖 4-5、八個測站豐富度指數之月別變化（從 2002 年 6 月至 2003 年 5 月）
另外，如圖4-6至圖4-9顯示各測站從2002年6月至2003年5月各測 站間四項指數之季節變化情形。以岐異度而言，在各季節中均以面海 的測站（測站4、5、6及7）較其他測站高，亦即顯示出環境良好其所 反映出的生態多樣性也較佳。而探討種豐富度及均勻度之各測站間變 動趨勢，其結果也與上述歧異度結果相同。另外，由優勢度來看，可 得知測站1、2、3及8在四季的變化趨勢均較其他四個面海的測站較 高；然而，測站4在進入秋、冬之際時，其指數值有較明顯升高的情 形，亦即顯示該測站在季節交替中，生物的群聚有相當的變化。
綜合上述所言，顯示測站間因環境條件的差異而有不同的生態效 果產生，位於海水流動性較佳的場所（測站4、5、6及7）其生物多樣 性較為豐富，而位於水質不佳（測站3、8）或曝曬時間過長（測站1、
2）的地方，其多樣性較差且較易有優勢種的產生。另外，由各項歧 異度指數結果所顯示各測站間的附著生物亦會受到季節的影響而有 消長的情形。
1 2 3 4 5 6 7 8
STATION 0
0.5 1 1.5 2 2.5
INDEX
● ：均勻度
╳ ：歧異度
▲ ：優勢度
◆ ：種豐富度
圖 4-6、八個測站各項歧異度指數之夏季變化圖（從 2002 年 6 月至 2002 年 8 月）