土木工程的興建,經常造成海岸附近自然生態環境的改變,最後 僅達到防災的效果,卻失去當地生態的平衡。因此,在工程建造時,
如何兼具維護自然生態,成為重要的課題。基於永續發展利用的觀 點,近年來有學者提出自然環境利用“代償措施"(mitigation) 的口 號,要求以自然環境開發時應盡量降低到最小限度對環境所造成的影 響來進行開發,如無法避免開發造成的破壞,則應該進行環境修復再 生的動作,以恢愎原本因開發所消失或惡化的環境。
在海岸工程中,防波堤、突堤、離岸堤等海岸結構物,因可有效 保護海岸,所以已普遍使用。但海岸結構物對環境的影響不僅阻擋水 流,也使波浪產生繞射與反射現象,導致遮蔽區之波浪變小流速降低 使泥沙沈澱,反射區之波浪變大,而增加泥沙移動。海岸結構物興建 後將改變海岸原有漂沙之特性而引起鄰近海岸地形之變遷,進而造成 底棲環境的改變,以及隨影響底棲生物之生存。
由於海域生態水域之底棲原生種生物與其棲息環境間,具有長時 間的共同生存關係,彼此間發展出來的互動關係相當複雜。棲地環境 影響因子包括流速、水質、底質、粗細砂含量等。在海岸開發的過程 中往往造成周邊環境的改變,而環境因子的改變將會造成生態棲息場 所變化。例如港彎在建設過成往往會造成波浪形式的改變,海底地形 將因波浪形式的改變而變化,底質的時空形態也跟著改變。不同的有 機物質會儲留在不同大小底質,因而底質型態的改變,會對海中之微 生物生長產生影響,造成食物鏈上分佈及數量之變動,則生物將受其 影響而遷移。
在海岸工程興建方面,近年來政府愈來愈重視生態環境的問題,
安全防護工程在不得不建造的情況下,除了滿足防災的基本機能需求 外,期望還能夠具備生物棲息適當的環境條件,以達到工程建設與自 然環境共生共存之目標。因此,事先的環境調查及對當地生態的瞭解 則成為首要之務。由於安平港於 2003 至 2004 年間進行沿岸整治工 程,在商港北堤漁港南堤水深-5m 與-3m 間進行突堤工程,與在商港
北堤近岸進行養灘工程。本文以安平港附近海域之底棲生物作為研究 的對象,探討港灣週邊底棲生物之多樣性、空間相似性,並以群集分 析法分析其時空分佈特性,以建立適合安平港環境之棲地評價程序 (Habitat Evaluation Procedure,HEP),並以此程序來評估施工期間生 態環境所受到的影響。
1-2 研究目的
本文針對安平商港與漁港間遮蔽海域水深-1m、-3m、-5m、-9m,
安平商港南側開放海域,安平漁港北側的水深-1m、-3m、-5m 之底棲 生物進行 3 月、6 月、9 月、12 月之生態及環境因子監測,並藉由監 測資料統計分析,探討底棲生物活動與環境因子間之互動關係,綜合 以往文獻回顧的研究分析,整理出本研究之方法,期望達成以下的研 究目的:
1. 藉由採樣所取得之底棲生物物種組成特性,分析各測站之多 樣性指數,以瞭解各測站生態之特性與其時空變化之情形。
2. 分析各測站間底棲生物物種組成之相似度指數,及其隨時空 變化之情形。
3. 分別以各測次之生物量與底質作為變數,進行群集分析群類 之定意,以瞭解測站間時空分佈之群集特性。
4. 探討各測站環境因子與生物間之關係性,以建立一套生態棲 地評估模式。
1-3 文獻回顧
生態之多樣性研究方面:戴(1989)及郭等(2002)指出台灣四面環 海,具有廣闊的沿岸水域,兼具熱帶氣候特微,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。郭等(2002)於新竹海岸消波塊之底棲生物研 究指出多樣性的變化會受週遭環境的影響,且在遮蔽區因海流平穩亦 較具豐富之生物多樣性。
物種相似度性研究方面:郭等(2003)利用新竹南寮漁港各測站消 波塊之底棲生物,分析各測站間之底棲物種時空相分佈之相似度,林 等(2004)於西南海岸進行結構物之海藻著生調查,並利用各測站所採 集的海藻物種,進行各調查測站間之物種相似度關係性分析。
群集分析研究方面:福田等(2001)、福田等(2002)與山下等(2003) 於苫小牧東港灣結構物四週,調查其底質與底棲生物間的關係,進而 利用群集分析法將各測站間之底質與底棲生物定意分類,討論底質與 生物時空上的分佈與變化。張(2003)利用於新竹漁港各測所調查的水 質與生物資料作為變數,進行群集分析,以定意出各測站間之群集關 係。
建 立 棲 地 模 式 研 究 方 面 : 美 國 國 家 環 境 政 策 法 (National Environmental Policy Act,NEPA) 於 1969 年提出,並在 1980 年代,
美國魚類及野生動物局改良發展出的一套有系統之棲地評價方法來 評 估 開 發 計 劃 之 衝 擊 程 度 之 模 式 , 則 此 稱 模 式 為 棲地評價程序 (Habitat Evaluation Procedure,HEP) (USFWS, 1980),HEP 模式被廣 泛地應用於建立某特定魚類或野生動物之棲地品質評估架構。而吉安 等(2001)將 HEP 生態棲地模式運利於日本大阪灣海域,評估大阪灣海 域底棲生物棲息地適應性程度,以瞭解環境因子與底棲生物間之關 係。橋中等(2003)參考吉安所建立 HEP 生態棲地模式,利用此棲地模 式建行評估與預測大阪灣海域之底棲生物棲息之適應性。陳等(2004) 指出 HEP 應用於建立之棲地品質評估架構,其內涵有三項:(1) 嘗試 以量化指數值來表示棲地狀況;(2) 比較現存狀態及開發後狀態之棲 地,並以數值來表示其差異;(3)證實因開發改變棲地而使之改善或 惡化之棲地指數變化。
1-4 文章結構
本文分為五章。第一章為緒論,研究之目的與本文獻之回顧。第 二章為安平港海岸環境的背景介紹與調查及研究分析的方法。第三章 分析安平港底棲生態之特性與時空上的分佈。第四章為建立一套安平 港棲地評估模式,第五章總結論文整體結果。