藻類與水色變化實驗

將兩個45cm×35cm×35cm 的玻璃水缸如圖 3.5，一個只有加入水樣的玻璃水缸為實驗組Ⅳ，另一個加入水樣以及圓蚌的玻璃水缸為實驗組Ⅲ。將取起始水樣以及實驗組Ⅲ第二、四、六小時，與實驗組Ⅳ第六小時的水樣，

檢測水中的藻種與藻類數量。

並於本文中的

5-2

節說明，實驗組Ⅲ與實驗組Ⅳ各時段的

藻類總量。

以及在本文中之 5-3 節更細部的說明，

實驗組Ⅲ與實驗組Ⅳ，水中的各門藻類數量以及各時段的優勢藻種。

5-2

圓蚌濾除水中藻類總量說明

由圖5.1 中藻類起始濃度為 693.58(萬 cells/L)，實驗組Ⅲ因有圓蚌濾食水中藻類，使得圓蚌置入水體後二小時，藻類濃度為起始的4.35%。第四小時濃度降為0.39%。六小時後的藻類濃度為起始濃度的 0.34%。實驗組Ⅳ無置入圓蚌做為實驗對照組，六小時後的藻類濃度為起始濃度的 36.06%。比較有圓蚌的實驗組Ⅲ與無圓蚌的實驗組Ⅳ，同時段六小時的藻類濃度，兩實驗組藻類濃度有247.79(萬 cells/L)的差異。而實驗組Ⅲ第二、四小時的藻類數量，皆比實驗組Ⅳ第六小時的藻類濃度低，可證實圓蚌能降低水中藻類數量。

圖5.1 各時段的藻類濃度總量圖

5-3 圓蚌濾除水中各門藻類說明

本節將說明，圓蚌濾除各門藻類的速率，以及所去除的藻種。圖5.2 中可看出起始濃度時，水樣中矽藻與藍綠藻為優勢藻種。置入圓蚌實驗二小時後，矽藻與藍綠藻數量已大為降低，矽藻降低為1.46(cells 萬/L)，藍綠藻降低為 28.72(cells 萬/L)。再觀察置入圓蚌實驗四小時後，矽藻降低為 0.48(cells 萬/L)，藍綠藻降低為 2.25(cells 萬/L)。以及實驗六小時後，矽藻降低為0.12(cells 萬/L)，藍綠藻的數量維持與四小時相同不變。為證實藻類數量降低，是因水體置入圓蚌而降低，將用實驗組Ⅳ為對照組。由實驗組

Ⅳ的藻類數量，說明沒置入圓蚌的水體，藻類降低的速率。比較圖5.2 中，

有置入圓蚌的實驗組Ⅲ，每二小時的矽藻與藍綠藻數量，皆比無圓蚌的實驗組Ⅳ，數量相較於少。無圓蚌的實驗組Ⅳ中矽藻濃度，高於有圓蚌〝實驗組Ⅲ6 小時〞約31.87(cells 萬/L)。無圓蚌的實驗組Ⅳ中藍綠藻濃度，高於有圓蚌〝實驗組Ⅲ6 小時〞約 214(cells 萬/L)。因兩組的藍綠藻有 214(cells 萬/L)的差距，矽藻有 31.87(cells 萬/L)的差異，所以是因為圓蚌去除本實驗水樣中的矽藻、藍綠藻，導致相同時段的藻類有此數量上的差異。

圖5.2 各時段藻類分門濃度說明圖

由圖 5.2 得知各門藻類的減少情況之後，再更細部的說明各藻種

(Achnanthes minutissima)、遠距直鏈藻(Aulacoseira distans)、顆粒直鏈藻 ( Aulacoseira granulata)、奇異棍形藻(Bacillaria paradoxa)、梅尼小環藻(' Cyclotella meneghiniana) 、細菱形藻 (' Nitzschia acicularis) 、集星藻 (Actinastrum sp.)、銅綠微囊藻( Microcystis aeruginosa)等藻類數量。

表 5.1 各藻種濃度變化說明圖藻類名稱 (cells 萬/L) ^起始濃度

2 小時實驗組Ⅲ 藻類 (cells 萬/L)

4 小時實驗組Ⅲ 藻類(cells 萬/L)

6 小時實驗組Ⅲ 藻類(cells 萬/L)

6 小時實驗組Ⅳ 藻類(cells 萬/L)

極小曲殼藻 0.11 0.11 0.03 0.01 1.11

表5.2 藻種濃度變化說明圖 0.141(cells 萬/L)、藍綠藻由 608.25(cells 萬/L)降至 2.25(cells 萬/L)、綠藻濃度由0.211(cells 萬/L)降至 0。所以藻類組成結構變化，使得水體呈現出的特定顏色，因藻類組成變化而有所改變。圓蚌甚至將水中藻類細胞個數降低，

至每CC 水中含 102 藻細胞個數以下，讓深濃的水色轉為淡淡的水色。証實本文第四章中，圓蚌因濾食藻類，減輕水色過濃與改變水色的功能。

以本實驗水樣為例，由圖 5.3 中得知，水中優勢藻類為銅綠微囊藻 (Microcystis aeruginosa)，其含量也遠大於其他藻種，所以是由銅綠微囊藻決定水色。置入圓蚌後 6 小時，水中銅綠微囊藻濃度為起始之 0.37%，而未

法完全地模擬現地環境，使得水缸中的藻類逐漸死亡，但同時段實驗組Ⅲ 的藻類數量，仍是比實驗組Ⅳ的藻類數量少很多。所以仍可證實水體的銅綠微囊藻，是由圓蚌濾食而降低濃度。而降低的銅綠微囊藻濃度，仍是各時段水體中的優勢藻類，所以比較各種不同時段的水體顏色與藻類，得知水色變化與藻種的關係。

由圖 5.3，起始水色與實驗組Ⅲ六小時的水中藻類，可知去除水中優勢藻種之銅綠微囊藻。可使水色由深濃的黃綠色如圖 5.4，轉為淡淡的黃色如圖 5.7。由圖 5.3 比較起始水色與實驗組Ⅳ六小時的水中藻類，水中優勢藻種之銅綠微囊藻，已減少 64.44%，但水色仍是偏黃的黃綠色如圖 5.8，與起始水色差異不大。由此可知，有圓蚌置入的水體，其顏色將會因藻類組成結構改變，而產生改變。

因印刷文稿時，水色圖(圖 5.4~圖 5.8)恐有失真之虞，因此以電子檔觀看水色圖，較能呈現所欲表達之水色圖。

圖5.3 各時段的優勢藻類濃度說明圖

表5.3 各時段的優勢藻類濃度數值說明表

藻類名稱起始濃度 2 小時的

實驗組Ⅲ

4 小時的實驗組Ⅲ

6 小時的實驗組Ⅲ

6 小時的實驗組Ⅳ 遠距直鏈藻 10

^5.495

10

^3.783

10

^3.359

10

^2.790

10

^5.019

顆粒直鏈藻 10

^5.685

10

^3.733

10

^2.986

10

^2.547

10

^5.177

銅鏽微囊藻 10

^6.784

10

^5.458

10

^4.353

10

^4.353

10

^6.335

梅尼小環藻 10

^4.385

10

^3.200

10

^3.121

10

^2.121

10

^4.677

圖5.4 起始水色圖

圖5.5 實驗組Ⅲ 2 小時水色圖

圖5.6 實驗組Ⅲ 4 小時水色圖

圖5.7 實驗組Ⅲ 6 小時水色圖

圖5.8 實驗組Ⅳ 6 小時水色圖

5-5 水族箱中水體透明度變化實驗

表5.5 景觀美質偏好與藻類種類及數量相關性檢定(許博森，2008)

第六章室外實驗結果 6-1 現地養殖圓蚌成長率

6-1-1 同樣養殖方法不同環境下之成長比較

本實驗圓蚌吊養在北埔埤塘 0.6M 的水深(圖 6.1 正方形標記)，從 69.79g 成長至 76.54g，所經時間為 8/3 至 8/19，平均成長速率約為 0.42g/

天。吊養在埤塘 0.3M 的水深(圖 6.1 三角形標記)，從 68.09g 成長至 76.28g，

所經時間為 8/3 至 8/19，平均成長速率約為 0.51g/天。參考以生物鏈淨化水庫水質試驗計畫的資料加以分析整理，可知圓蚌吊養於新山水庫中，編號 18 測點(圖 6.2 菱形標記)，約從 68g 成長至 73g 所經時間為 6/7 至 8/29，

平均成長速率僅約為 0.06g/天。

比較以上不同環境中圓蚌成長率的比較，發現放養圓蚌的起始重量差異不大，但成長率卻有所差異。故圓蚌吊養於水中，不同環境對於圓蚌的成長率仍是有影響。再由環保署之以生物鏈淨化水庫水質試驗計畫，提及新山水庫的葉綠 a 含量小於 30μg/L。推估應是水庫的水有在流動，以及水庫的庫區範圍較大，使得水庫的葉綠 a 小於 30μg/L。而北埔埤塘的水域範圍相較於水庫而言算小，且北埔埤塘的池水甚少流動，使得葉綠 a 濃度約在 70μg/L。經由兩水域圓蚌的成長率大小比較，推測葉綠素 a 濃度為圓蚌成長率影響主要因子，水體的葉綠素 a 濃度高則圓蚌成長率較大。

圖6.1 北埔吊養成長變化圖

圖 6.2 新山水庫成長變化圖(資料來源環保署) 6-1-2 不同起始重量成長率比較

把已習慣當地環境的 68 顆圓蚌，各將 34 顆圓蚌，分別放置北埔埤塘兩不同測點的底泥中養殖，標記測點為 ST-1.1 及 ST-1.2。如圖 6.3 中，

兩測點起始重量差距為 11.64g，但實驗時間由 6/3 至 11/3，測點 ST-1.1 的圓蚌平均成長速率約為 0.321(g/天)，測點 ST-1.2 的圓蚌平均成長速率約為 0.325(g/天)，兩側點的成長率差異不大。

另外以只馴養約 12 小時的圓蚌，放置相同環境的底泥中養殖。如圖 6.4 起始重量相差不多，應是適應環境所以成長率有不同起伏，但 5/3~7/21 的養殖結果，各測點平均重量差異不大。由圖 6.3 與圖 6.4 推估重量差異不大時的圓蚌，在相同環境中成長率也差異不大。

圖6.4 底泥養殖成長圖

6-2 養殖方式與養殖水深討論

本節探討圓蚌養殖於相同埤塘中，不同水深環境裡的圓蚌重量變化。

將圓蚌養殖在水深 0.3 公尺與水深 0.6 公尺及底泥中，如上圖 6.1，各測點起始重量相差無幾。

當實驗結束時，以放置底泥中的圓蚌(圖 6.5 中圓形標記)，其平均重量為三種水深中，重量成長最多的測點。實驗期間自 97/7/21 到 98/4/29 的平均成長速率為 0.216g/天，實驗全程圓蚌的平均重量成長率為 87.16%。在 97/7/21~98/4/29 的養殖期間，養殖在底泥中的 106 顆圓蚌，死亡數目為 7 顆，為三種水深中，死亡百分比(6.6%)最少的測點。

而吊養在 0.3 公尺的圓蚌(圖 6.5 中三角形標記)，在三種水深中，其圓蚌的成長率排行為第二，平均成長速率為 0.2g/天，實驗全程圓蚌的平均重量成長率為86.32%。在 97/7/21~98/4/29 的養殖期間，吊養在 0.3 公尺的 81 顆圓蚌，死亡數目為 7 顆，為三種水深中，排名第二的死亡百分比(8.64%)。

吊養在0.6 公尺的圓蚌(圖 6.5 中正方形標記)，平均成長速率為 0.166g/

天，實驗全程圓蚌的平均重量成長率為 69.58%且死亡百分比為 12.9%。將圓蚌的成長變化整理如表6.1。

表6.1 圓蚌的成長變化

養殖條件數量平均成長速率平均重量成長率死亡百分比吊養於

0.3 公尺水深 81 0.2 g/天 86.32% 8.64%

吊養於

0.6 公尺水深 93 0.166 g/天 69.58% 12.9%

養殖底泥中 106 0.216 g/天 87.16% 6.6%

再將每次檢測的圓蚌重量成長百分比逐次累積，製作如圖 6.5。由圖 6.5 觀察圓蚌九個月的累積成長百分率，吊養於 0.3 公尺及置養於底泥中，

兩種養殖方式的成長率變化差異不大。且吊養於 0.3 公尺及置養於底泥的兩種養殖方式，在養殖於現地五個月後，兩種養殖方式圓蚌的累積成長率也漸於平緩。由目前的數據評估，吊養於 0.3 公尺或養殖底泥中，對於圓蚌的成長差異不大。

而吊養在 0.6 公尺水深的圓蚌，其累積成長率最差(下圖 6.5 中正方形標記)。以及如表 6.1 中，吊養在 0.6 公尺的平均成長速率、平均重量成長率、平均重量成長率，都較其他兩種水深差。推測或許是該測點的圓蚌有發生疾病。或許是該測點的圓蚌體質較為虛弱。或許是 0.3 公尺水深較易接觸陽光的照射，讓藻類繁殖較快，令圓蚌有較多的食物。或許是圓蚌養殖於底泥中，有底泥覆蓋以保護圓蚌。使得吊養在 0.6 公尺水深的圓蚌，

成長速率較緩慢。此仍有待後續研究加以確認。

圖6.5 圓蚌成長率百分比圖

6-3 室外實驗結果討論

本研究利用食物鏈移除水體污染，所以生物重量成長越多則代表移除水體中越多的物質。本文探討圓蚌養殖於埤塘的重量變化，推測以葉綠素a 濃度為重量成長變化的主要因子。若以移除水體污染為前提，因重量差異不大時成長率也相差不多，建議可將圓蚌分大、中、小體型，且選用同體型較重的圓蚌，應可去除水中較多的污染。再因圓蚌育珠有經濟價值，經人力從水中移除圓蚌，間接的降低水中營養鹽類。

圓蚌一般生活於底泥中，但圓蚌養殖於底泥與吊養於0.3M 水深，重量成長率差異僅0.84%，兩者成長率差異不大。參考凃致道(2007），微囊藻為藍綠藻的一種，細胞通常成球形、類橢圓型，細胞內含有氣囊（gas vesicle），

因此能漂浮在水面，並藉此得以在水體中進行垂直升降 Robarts and Zohary(1987)，以在爭取陽光上獲得細胞(藻類)族群競爭優勢。

而養殖於底泥中的圓蚌，雖然也具有改善水色的效果，但圓蚌養殖於底泥中所濾食的藻種，可能不是與景觀美質偏好，呈現高度負相關的藍綠藻。建議在同一水體中，將圓蚌養殖於0.3M 水深，可濾食易浮於上層水位

在文檔中以圓蚌進行埤塘水色改善之研究 (頁 34-49)

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