研究方法

第二章 材料與方法

第 1 節 研究地區

謝與陳(2007)的研究中提到近年台灣招潮蟹於西海岸之分布概況，目前以新 竹香山、雲林麥寮與台南七股等三地區的台灣招潮蟹族群數量較多，且棲地環境 較為穩定，因此本研究選擇雲林麥寮做為研究地區。雲林縣內共有台西、新興、

海豐與麥寮等四處海埔新生地，其中麥寮海埔地與台西、新興海埔地相連，麥寮 海埔地為台塑石化六輕工業區之用地，除台西海埔地部分地區發展為台西海園觀 光區，台西與新興海埔地仍多發展為漁塭用地。

本研究地區位於雲林縣麥寮鄉的西北沿海，屬於麥寮海埔新生地，地處台塑 石化工業六輕工業區北側(E120°13’‧N23°49’, 圖 2)。研究地區面積約佔 2.4 平方 公里，退潮時所裸露出的潮間帶寬約為兩公里。該處灘地(以下稱為麥寮濕地) 的 北面與東面均被養殖魚塭所環繞，南側為一漁塭水渠出海口。濕地屬於泥質性灘 地，整體地形呈現為開闊、平坦且不具有任何植被。

第 2 節 研究方法

本研究中收集雲林麥寮地區之點狀高程觀測資料，依點狀資料預測該地區的 面資料表現。利用 ArcGIS 軟體與與 MatLab 軟體得到研究地區之數值地形模式 (Digital elevation model, 以下簡稱 DEM)、坡度變化與受潮水浸沒之累積時數(累 積浸沒潮時)；調查麥寮地區的底質環境與台灣招潮蟹族群數量，利用多變量統計 進行底質環境因子與台灣招潮蟹族群表現之分析、探討環境因子與生物因子的空 間自相關性。研究中並收集新竹海山罟與彰化伸港等地區之高程資料與底質環境 資料，將麥寮地區視為台灣招潮蟹之棲地模式，推估新竹與彰化兩台灣招潮蟹棲 地之族群表現。本研究假設高程因子與潮汐因子對於台灣招潮蟹棲地具有一定影 響，如圖3 所示。

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2-1 空間資料

2-1-1 現有資料轉換

本研究中使用 ArcGIS 9.2 軟體，大地基準採用 1984 年所制定之 WGS 84 (World Geodetic System 1984)，座標系統採用二度分帶橫麥卡托(Two Degree Zone Transverse Mercator Projection，簡稱為二度分帶座標或 TM2)。研究中所建置圖層 包括麥寮之 DEM、坡度圖、累積浸沒潮時等基礎圖層。潮汐由於受到月球引力

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元間之相關性，藉由統計方法以分析空間單元在空間上的分佈特性。空間自相關 指標分為全域型(Moran’s I 值)與區域型(Getis 值)，研究中選擇 Moran’s I 指標探討 環境因子之空間自相關性。Moran’s I 值由統計學中的共變數（covariance）推估 而得，所謂共變數為兩組變數之變量平均，由一組變數的樣本（Xi）對平均值(X’) 進行台灣招潮蟹之族群估算。首先由現地調查，以主觀判斷採樣法(Judgmental sampling)決定首採樣點。所謂主觀判斷採樣法，是藉由過去採樣經驗推估並以專 業判斷來決定採樣的位置(U.S. Environmental Protection Agency, 2002)。利用大棲 地的現場狀況做為參考依據：由台灣招潮蟹之煙囪的有無、土質型態與濕潤度、

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(1) 底質粒徑(grain size)、粉泥/黏土含量(silt/clay content)與土壤篩選係數(sorting coefficient, SE)

底質樣品以中空圓管(直徑：10 公分)壓入土面約 5 公分深以進行樣品之採 集，以低溫保存攜回實驗室進行分析。首先利用溼篩法，經Wentworth 系列篩網 分五級過篩(網目為：1000、500、250、125、62μm)；當底質粒徑小於 62μm，亦 即為粉泥/黏土含量，以 Whatman 玻璃纖維濾紙(No. 1822047)過篩，並採用(Hsieh and Chang, 1991)研究中所改良之定量吸管法進行分析。依過篩後各級重量百分比 求出粉泥/黏土含量，並繪製出粒徑累積機率分佈圖，以得知底質粒徑大小(以粒 (boulder, 256mm 以上)、中礫(cobble, 64~256mm)、細礫(pebble, 4~64mm)、小礫

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(granule, 2~4mm)、極粗砂(very coarse sand, 1~2mm)、粗砂(coarse sand, 0.5~1mm)、

中砂(Medium sand, 0.25~0.5mm)、細砂(fine sand, 0.125~0.25mm)、極細砂(very fine sand, 0.0625~0.125mm)、粉砂(silt, 0.0625~0.0039mm)、黏土(clay, 0.0039mm 以下)

，依該分級進行討論。另，篩選度係數則依Folk and Ward(1957)分類標準區分篩 選度差異，分為：淘選甚好(very well sorted, ＜0.35)、淘選良好(well sorted, 0.35~0.50)、淘選稍好(moderately well sorted, 0.50~0.70)、淘選普通(moderately sorted, 0.70~1.00)、淘選不良(poorly sorted, 1.00~2.00)、淘選甚差(very poorly sorted, 2.00~4.00)、淘選極不良(extremely poorly sorted, ＞4.00)等七級。

(2)底泥全有機碳(total organic carbon, TOC)與全氮(total nitrogen, TN)

底質樣品以中空圓管(直徑：10 公分) 壓入土面約 5 公分深以進行樣品之採 集，以低溫保存攜回實驗室。將樣品先進行冷凍乾燥與利用 0.5 mm 之篩網除去 土壤以外雜質之前處理。處理完成的樣品加入同體積之1N 濃 HCl 並使均質化以 充分混合均勻，待靜置與離心(3000rps)後以吸管吸取上層澄清液，僅取下層沉澱 物。此步驟重覆三至四次使無機碳可完全反應並達去除目的。再次冷凍乾燥與均 質樣品，最後以碳氮元素分析儀(Perkin Elmer EA 2400 Series II)分析樣品之全有機 碳(TOC)及全氮(TN)含量，每筆分析克數重介於 20mg~30mg。

(3)相對重量含水量(water content, WC)

秤量樣品濕重並記錄後，置於 90°C 的烘箱乾燥約 3 天，再秤量樣品之乾重。 距離長度，每一個採樣點進行 3~5 次之重複測量(duplication)，取平均值視為該 樣點之氧化還原層深度。

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若Xi之間具有共線性，則Xi之間形成一橢圓體，利用orthogonal transformation(直 交轉換)使之成為新的變數(主成分)，此新變數間則為互相獨立。實際應用上，保