第三章 研究結果
第一節 水質理化資料分析
一、水溫
卑南溪的水溫變化範圍約在 16.0-30.0℃,太平溪水溫變化範圍約 在16.0-32.0℃,兩條溪由上游至下游水溫變化上沒有太大的差距,而 在94 年 12 月份則有明顯的下降情形,可由圖形中看出水溫隨著季節 改變而略有變化(圖3-1、3-2)。
二、pH 值
卑南溪溪水的 pH 值變化範圍約在 7.90-8.50 之間,各採樣點的平 均 pH 值約在 8.21-8.26 間,上游至下游沒有明顯差異,94 年 5 月各 採樣點的pH 值有同時偏低的現象(圖 3-3)。
太平溪溪水的 pH 值變化範圍約在 7.80-9.00 之間,各採樣點的平 均pH 值約在 8.19-8.60 間。上游至下游 pH 值有明顯降低的趨勢,上 游馬蘭橋採樣點於94 年 6-8 月及 95 年 2-3 月有 pH 值達到 9.00 的高
峰,而下游豐里橋採樣點於94 年 9 月略為偏低,94 年 12 月及 95 年 1-3 月則有較偏高之趨勢(圖 3-4)。
三、溶氧量
卑南溪溪水溶氧量變化範圍約在 7.4-11.0mg/L 之間,各採樣點平 均值8.5-8.9mg/L 間,全年均為未/稍受污染狀態,上游至下游溶氧量 沒有明顯差異(圖3-5)。
太平溪溪水溶氧量變化範圍約在 1.80-10.3mg/L 之間,各採樣點 平均值在 6.05-8.70mg/L 間,上游至下游溶氧量有明顯降低的現象,
下游豐里橋採樣點大多為中度及輕度污染,於 94 年 9 月更達到嚴重 污染標準,而上游馬蘭橋採樣點多屬於未/稍受污染,95 年 3 月溶氧 量則突然劇降為嚴重污染狀態(圖3-6)。
四、生化需氧量
卑南溪溪水生化需氧量變化範圍約在 0.5-2.1mg/L 之間,各採樣 點平均值 0.5-0.9mg/L 間,各採樣點多屬於未受污染狀態,下游台東 大橋採樣點於94 年 3-8 月及 95 年 4 月處於未/稍受污染,中游鹿鳴橋
採樣點則在94 年 3 月及 6 月達未/稍受污染標準,整體看來沒有太大 的變化(圖3-7)。
太平溪溪水生化需氧量變化範圍約在1.0-10.9mg/L 之間,各採樣 點平均值 1-7.87mg/L 間,上游至下游生化需氧量數值漸高,上游馬 蘭橋採樣點多維持在未/稍受污染狀態,只有在 94 年 4 月及 95 年 4 月達到輕度污染狀態,而下游豐里橋採樣點多為輕度及中度污染,但 於94 年 9 月則有突然增高達至嚴重污染標準之現象(圖 3-8)。
五、氨氮
卑南溪溪水氨氮值變化範圍在 0.01-0.12mg/L 之間,各採樣點平
均值在 0.02-0.07mg/L 間,上游至下游氨氮值漸高,上游初來橋採樣 點多維持在未受污染,而中下游則多維持於未/稍受污染狀態(圖 3-9)。
太平溪溪水氨氮值範圍在 0.03-7.29mg/L 之間,各採樣點平均值 在0.15-1.50mg/L 間,上游馬蘭橋採樣點都處於未/稍受污染狀態,下 游豐里橋採樣點大多處於輕度及中度污染,但 94 年 9 月氨氮值則有 急劇增高達至嚴重污染之現象,狀態與生化需氧量呈現之現象頗為符 合(圖3-10)。
六、懸浮固體
卑南溪溪水懸浮固體變化範圍在2.0-7220.0mg/L 之間,各採樣點 平均值在 88.3-2083.7mg/L 間,隨著雨季來臨季節,溪水夾雜大量泥 沙,導致水中懸浮固體隨之大量增加,於94 年 6-11 月各採樣點懸浮 固體量有明顯增高至嚴重污染之趨勢,其中中游鹿鳴橋採樣點之懸浮 固體因為地質的關係,更明顯高於另兩個採樣點(圖3-11)。
太平溪溪水懸浮固體變化範圍在 10.2-2960.0mg/L 之間,各採樣 點平均值在603.6-726.8mg/L 間,94 年 3-11 月皆處於嚴重污染,上游 馬蘭橋採樣點於94 年 4 月及 10 月有兩個高峰,下游豐里橋採樣點則 於94 年 4 月及 6 月有兩個高峰(圖 3-12)。
七、化學需氧量
卑南溪溪水化學需氧量變化範圍在2.0-105mg/L 之間,各採樣點 平均值在2.0-10.54mg/L 間,上游至下游沒有明顯差異變化,但於 95 年4 月化學需氧量都同時升高,並且由上游至下游有增高之現象(圖 3-13)。
太平溪溪水化學需氧量變化範圍在4.0-48.9mg/L 之間,各採樣點
平均值在 4.26-33.27mg/L 間,上游至下游化學需氧量數值漸高,94 年9 月豐里橋化學需氧量則有突然增高之現象(圖 3-14)。
八、大腸桿菌數
卑南溪溪水大腸桿菌數變化範圍在 50-5700CFU/100ml 之間,各採 樣點平均值在424-2863CFU/100ml 間,上游至下游的大腸桿菌數隨之 升高,上游初來橋採樣點 94 年 8、10 月及 95 年 4 月相較於其他月份 有稍微偏高情形,中游鹿鳴橋採樣點則是於94 年 9 月及 95 年 4 月大 腸桿菌數突然增高,而下游台東大橋則於 94 年 4 月及 12 月有高達 5000CFU/100ml 以上的數值(圖 3-15)。
太平溪溪水大腸桿菌數變化範圍在 10-19000000CFU/100ml 之 間,各採樣點平均值在 293-2108417CFU/10ml 間,中下游的大腸桿菌 數值都相當高,尤其是下游豐里橋採樣點大腸桿菌數 95 年 9 月更高 達 19000000 CFU/100ml,此現象與生化需氧量、氨氮、化學需氧量 有相似情形(圖3-16)。
九、總磷
卑南溪中游鹿鳴橋採樣點相較於其他月份,於 94 年 3 月顯著偏 高,總磷值達 2.30mg/L,而其他各月份上、中、下游各個採樣點的 檢測值相對偏低,且差異不大,總磷含量都在0.008 mg/L~0.053 mg/L 之間變動(圖 3-21)。而太平溪的總磷含量最高點則與卑南溪同樣出 現於94 年 3 月的中游馬蘭橋採樣點,總磷值為 1.49mg/L(圖 3-24)。
與卑南溪不同的則是除了 94 年 3 月與 6 月外,其他各月份在太平溪 下游豐里橋採樣點的總磷含量相對都較其中游為高。
十、總氮
卑南溪的總氮含量變化相較於其總磷含量的變化較為平均,而與 總磷含量變化不同的是,其各月份總氮含量的最大值多半是出現在下 游的臺東大橋採樣點(94 年 3 月:1.06mg/L),上游初來橋採樣點的 含量則是相對偏低(0.09 mg/L~0.51 mg/L;圖 3-22)。至於太平溪的 總氮含量則與卑南溪迥異,除了在 94 年 9 月在下游豐里橋有突然遽 增至 16.50 mg/L 的現象外,其他各月的含量變動並不大,多在 0.53 mg/L~2.29 mg/L 之間(圖 3-25)。
第二節 台東縣主要河川藍菌生態分佈
一、卑南溪與太平溪之藍菌相
本研究自 2005 年 3 月起至 2006 年 4 月為止,經過為期十四個月 的調查採樣,在這段時間當中我們利用不同地點的河水所培養出的藍 菌共計有 5 目 13 科 20 屬(表 3-5 至表 3-17)。卑南溪藍菌各目全年 菌落總數分別為:色球藍菌目(Chroococcales)329 個,寬球藍菌目
(Pleurocapsales)5 個,顫藍菌目(Oscillatoriales)56 個,念珠藍菌
(Nostocales)目 10 個,真枝藍菌目(Stigonematales)4 個;共計 404 個菌落,其中以色球藍菌目佔大多數,相對比例為 81.44%;其次是 顫藍菌目,佔13.86%;最少的則是真枝藍菌目,僅佔 0.99%(圖 3-17)。 太平溪各目全年總菌落數較卑南溪為多,其中:色球藍菌目 702 個,
寬球藍菌目 11 個,顫藍菌目 27 個,念珠藍菌目 10 個,真枝藍菌目 2 個;共計 752 個菌落。太平溪各藍菌目之分佈情形與卑南溪相似,
不過色球藍菌目相較於卑南溪佔更大多數,相對比例高達 93.35%;
其次才是顫藍菌目,佔3.59%;最少的仍是真枝藍菌目,僅佔 0.27%
(圖3-18)。各採樣點水樣全年培養所得之菌落數為:初來橋(site B1)
68 個;電光大橋(site B2)135 個;鹿鳴橋(site B3)31 個;台東大 橋(site B4)170 個;太平橋(site T1)63 個;馬蘭橋(site T2)178
個;豐里橋(site T3)511 個(圖 3-19)。各藍菌目的物種組成分別如 下:
1. Chroococcales(色球藍菌目)
採 樣 結 果 顯 示 這 一 目 共 有 Chroococcaceae ( 色 球 藍 菌 科 )、
Cyanobacteriaceae(藍菌科)、Microcystaceae(微囊藍菌科)、
Synechococcaceae(聚球藍菌科)、Prochloraceae(綠氧菌科)、
Chamaesiphonaceae(管胞藍菌科),以及 Dermocarpellaceae(梨 果藍菌科)等七科,各科之下分別有 Cyanothece sp.(藍菌屬);
Cyanocomperia sp.(跳小藍菌屬)
;Microcystis sp.(微囊藍菌屬)、Gloeocapsa sp.(粘球藍菌屬)
;Synechococcus sp.(聚球藍菌屬)、Planktocyanocapsa sp.(浮戒環球藍菌屬)
、Rhabdoderma sp.(線 形棒條藍菌屬); Prochlorococcus sp.(原綠氧球藍菌屬 );Chamaecalyx sp.(扁萼藍菌屬)
;以及 Dermocarpella sp.(梨果藍 菌屬)與 Stanieria sp.(史坦尼爾藍菌屬)等共 11 個屬。為本研 究中所採集到種類最豐富的藍菌目(表3-5、3-6、3-7、3-8、3-9、3-10、3-11)。色球藍菌目於卑南溪及太平溪各採樣點之分佈情形 分別為初來橋(B1)4 科 6 屬,電光大橋(B2)4 科 6 屬,鹿鳴 橋(B3)3 科 4 屬,台東大橋(B4)3 科 5 屬;太平橋(T1)5
科 5 屬,馬蘭橋(T2)5 科 6 屬,豐里橋(T3)4 科 6 屬。(表 3-18 藍色部份;其中跳小藍菌屬、浮戒環球藍菌屬、線形棒條藍 菌屬及扁萼藍菌屬由台東大學李炎副教授譯名,其餘譯名亦出自 李氏2005 年所著之「藍菌研究」一書)
2. Pleurocapsales(寬球藍菌目)
僅有一科為 Xenococcaceae(異球藍菌科)。所培養出的藍菌有
Chroococcidiopsis sp.(團囊藍菌屬)和 Pleurocapsa sp.(寬球藍
菌屬)2 個屬。寬球藍菌目於卑南溪及太平溪各採樣點當中僅有 電光大橋(B2)、鹿鳴橋(B3)、太平橋(T1)可見團囊藍菌屬 的分佈;而寬球藍菌屬更只有在馬蘭橋(T2)才出現。(表 3-18 黃色部份)
3. Oscillatoriales(顫藍菌目)
採樣結果有Oscillatoriaceae(顫藍菌科)與 Pseudanabaenaceae(偽 魚腥藍菌科)兩個科,各科之下分別培養出來的是 Oscillatoria sp.
(顫藍菌屬)、Lyngbya sp.(鞘絲藍菌屬),與 Leptolyngbya sp.
(細纖藍菌屬)等3 個屬。顫藍菌目在卑南溪與太平溪各採樣點 中皆可見其蹤跡。其分佈於初來橋(B1)有 1 科 2 屬,電光大橋
(B2)1 科 1 屬,鹿鳴橋(B3)1 科 1 屬,台東大橋(B4)1 科
1 屬;太平橋(T1)1 科 1 屬,馬蘭橋(T2)1 科 2 屬,豐里橋
(T3)1 科 1 屬。(表 3-18 紅色部份)
4. Nostocales(念珠藍菌目)
採樣結果僅有 Nostocaceae(念珠藍菌科)一科,其所培養出的 藍菌種類較少,只有 Nostoc sp.(念珠藍菌屬)與 Anabaena sp.
(魚腥藍菌屬)2 個屬。其中念珠藍菌屬只出現於電光大橋(B2)
與豐里橋(T3);而魚腥藍菌屬只出現於初來橋(B1)與鹿鳴橋
(B3)。(表 3-18 綠色部份)
5. Stigonematales(真枝藍菌目)
共有二科為 Loriellaceae(羅瑞拉藍菌科)與 Fischerellaceae(飛 氏藍菌科)。所培養出的藍菌各有一屬,分別是 Geitleria sp.(蓋 特勒藍菌屬)以及 Fischerella sp.(飛氏藍菌屬)。蓋特勒藍菌屬 在電光大橋(B2)、鹿鳴橋(B3)1 科 1 屬、馬蘭橋(T2)等處 可以發現其分佈;而飛氏藍菌屬僅出現於馬蘭橋(T2)。(表3-18 紫色部份)
以上述藍菌種類的分佈情形來看,同樣可以發現Chroococcales(色球 藍菌目)是卑南溪與太平溪分佈最普遍的藍菌目(表 3-18)。其中
Microcystis sp.與 Stanieria sp.兩個屬在所有的採樣點中都可以發現他
們的蹤跡,所培養出的平均菌落數也最多(表3-19)。
二、卑南溪與太平溪各採樣點全年藍菌菌落之變化
整體而言,在本研究進行期間,我們發現卑南溪各採樣點的藍菌 菌落消長情形除了鹿鳴橋(site B3)有較為不同的高峰(8 月、12 月、
2 月)以外,其他採樣點大致上有類似的變化趨勢,亦即菌落數顯著 增加的時間多出現在 3-4 月間(3 月為最高峰)。在採樣的 14 個月份 當中,以3 月所培養出的藍菌菌落數最多(90 個),其次是 4 月(63 個);而 10 月(9 個)以及 11 月(7 個)則是藍菌菌落數最少的兩個 月份(圖 3-20)。因此,若以生長季節來看,我們可以發現春季是卑 南溪藍菌的生長高峰。而值此同時,3-4 月同樣也是該溪沿岸之稻米、
鳳梨等農作物的施肥灌溉期,此一期間溪水之總磷、總氮(圖3-21、
鳳梨等農作物的施肥灌溉期,此一期間溪水之總磷、總氮(圖3-21、