研究動機與探討目標

鴛鴦湖位於保育區內，甚少受人為干擾，為一典型之天然中高海拔湖泊。在 此環境條件下的湖水酸鹼度常年偏低，在過去的研究顯示酸雨雖造成湖域酸性之 增加，但由四周森林之附生苔蘚淋洗出的腐植物質等有機酸，可能才是造成湖泊 酸化的主因(Wu et al., 2001)。若有機酸等 DOC 造成湖泊酸化，則陸域上之植物、

土壤、水中之微生物等何者貢獻較大？各種植物所淋洗出的DOC 是否有別？前 述DOC 可能促進或抑制水中生物的生長，則鴛鴦湖湖水的 DOC 對扮演湖中生 產者的藻類生長有何影響？為進一步探究湖水DOC 的來源及對生物的影響，本 研究希望由分析植物淋洗液、土壤、湖水及藻液DOC 的性質、予以量化，以及 探討其對藻類生長可能造成的影響，以期能更了解不同的DOC 在湖泊生態系中 的角色。實驗設計上，分為以下幾個方向：

1. 對扁柏、林下灌木的凋落物及附生植物做現地以及室內的淋洗測試，對淋洗 液的pH 值、水色、DOC 濃度等進行逐月定量研究。

2. 比較植物淋洗液、土壤有機質層以及湖水此三者之 DOC 性質並加以量化，探 性質的比較。Alberts et al. (2002)以聚苯乙烯磺酸鈉鹽(polystyrene sulfonic sodium salt)作為分子量之標準品，使用高效液相層析(HPLC)儀來分析在地理及氣候環境 差異大的兩座湖，其表層水DOC 的分子量大小。Aoki et al. (2008)研究日本 Biwa 湖與湖中造成藻華汙染的微囊藻在培養與降解時所釋出的DOC，結果發現此微 囊藻所釋出的DOC 對湖水中的 HS 有可觀的貢獻；且其 DOC 的螢光激發－發射 矩陣光譜(excitation-emission matrices, EEMs)也與湖周土壤的 FA 類似但較偏親水

性。EEMs 圖譜可由不同的激發/發射波長位置的峰值，來判斷 DOC 的來源、分 子量大小、疏水程度等，為常用以判定DOC 性質的方式之一。

在定量方面，本研究對植物淋洗液(野外及室內)及湖水進行 DOC 濃度、水 色(A440值)、pH 值、苯環化程度(SUVA254值)逐月的測定。DOC 濃度以濕式氧化 法TOC 分析儀來進行測定。水樣之苯環化程度(SUVA254值)主要參考 Sachse et al.

(2001)的研究。SUVA254值定義為：水樣的DOC 中，苯環化合物所占的比例。苯 環化合物在波長254 nm 處有最大之吸光值，故此波長通常作為其含量的指標。

本研究以此作為定量水樣DOC 的方法之一，並與 EEMs 圖譜作對照比較。

DOC 對藻之生長影響方面，主要參考 Körner and Nicklisch (2002)以及 Steinberg et al. (2006)的研究。前者以不同濃度的水生植物所產生的次級代謝物對 各藻種做培養試驗，測量各藻種的葉綠素 a 濃度(常用以計算藻類生物量的方式 之一)變化，以及其光合第二系統 PS II 受抑制的程度，結果發現不同藻種受抑制 的程度有所不同，顯示其對水生植物DOC 的敏感度不一。後者為回顧性文獻，

列舉許多以DOC、HS 對藻類等生物進行培養試驗的研究，證明 DOC 或其中的 HS 可能促進或抑制藻類的生長，甚至同屬不同種的藻種，其對同一種 DOC 的 敏感度也不同。本研究參考此二篇論文的藻類培養條件，以鴛鴦湖湖水之DOC 對純化自鴛鴦湖中的藻類於實驗室做培養試驗，檢視在不同DOC 濃度的培養 下，各藻種之生長速率所受到的影響程度。