農藥使用【日本】

不論是海岸或淡水湖泊，光線可到達的深度範圍內，其底部很容易成為水 生植物良好的生長區域。水生植物的存在對水質改善具有正面的影響，其貢獻包 括營養鹽的吸收、底泥的穩定及減緩波浪的干擾，另尚可提供動物食物來源及棲 息地。但這些植物會因為營養鹽與懸浮顆粒的大量輸入，以及污染排放的影響而 消失。 

在日本沿海地區，水生植物鰻草（eelgrass），主要組成為大葉藻（Zostera  marina  L.），於 1950 年以前被大量地從海中採收的結果，不但可當作綠肥使用 在農業與或園藝栽培上，也使得氮、磷等營養鹽可以自水中被移除，避免優養化 現象發生。但之後鰻草在沿海的消失，不但喪失了控制水中營養鹽的能力，也造 成許多動物的棲息地消失，甚而影響整個生態系統的結構組成(Yamamuro et al.,  2006)。 

位於日本西南方的 Nakaumi 湖，面積 92.1 平方公里、平均深度 5.4 公尺，

Shinji 湖面積 81.8 平方公里、平均深度 4.5 公尺；兩座都是日本海沿岸優養化的 礁湖（lagoon）。海水會經由 Sakai channel 以及 Nakaura gate 自日本海流入到 Nakaumi 湖內，使其成為富鹽性的湖泊（polyhaline）；而 Shinji 湖內的水除 了藉由 Ohashi 河來自 Nakaumi 湖外，有 70％的淡水是由 Hii 河所輸入，所以 混合的結果使其成為一寡鹽性礁湖（oligohaline）（圖 5‐8）。2004 年測得葉綠 素、總磷與總氮的濃度在 Nakaumi 和 Shinji 兩個湖泊分別為 13.0、44、444 與 16.8、45、442 μg‧L^‐1。由於鰻草在此區絕跡已久，故樣品必須在 Akkeshi Bay 取得，以進行化學分析估算養分含量。 

Nakaumi 湖在 1950 年代前，大都是農民來此區採集鰻草，用以農地施肥之用，

鮮少用於漁業上的發展。當時此區有兩種水生植物的族群量較大，其一就是屬於 鰻草的大葉藻，生長在水下 3 公尺深的軟質底泥中；另一種是褐藻類的 Sargassum  thunbergii，喜性生長於岩質的棲地。鰻草是種可以全年採收的水草，尤其在夏 季的開花期更容易取得；而褐藻則只出現在春天與夏季初期。雖然此區的褐藻在 當肥料使用時比鰻草更富營養，但其所採收的數量並未及鰻草的六分之一。依據 前人的調查結果，此年代的 Nakaumi 湖深度約為 3 公尺，面積 2,012 公頃，底

部只有 20％的面積是由岩石所覆蓋；亦即，大葉藻在當時的覆蓋面積可達 1,600 公頃之多。這些水生植物同時也有大量的雙貝類動物附著於其上生長，如嚼肌蛤 等（Musculista senhausia）。 

雖然大量生長的鰻草可提供魚類良好的生存環境，但 Nakaumi 湖當地的漁 民並不反對鰻草的採收。首要原因是由於鰻草在採收後所造成的砂質底質，是一 種稱為江蘺的紅藻（Gracilaria  verrucosa）之良好生長環境，而此藻是漁民較喜 愛採集用以當作食物的藻類。再者，因為鰻草容易附生於船身，造成漁民清除的 困擾；最後，一種稱為日本毛蚶的扇貝（Scapharca subcrenata）是具經濟性價值 的海產，會生長在鰻草下方更深之湖底。 

大葉藻的乾濕重比例隨部位不同從 6.2～13.3％，營養含量如表 5‐1 所示。

依前人在 Otsuchi  Bay 所調查的結果，大葉藻每年的產量可達 1,100～2,400  g  dw‧m^‐2。以 Nakaumi 湖 1,600 公頃的覆蓋面積來算，每年的產量可達 17,600

～38,400 噸的乾重；再由表 5‐1 的比例換算，其葉部的年產量約為 22～48 噸濕 重。於 1948～1949 一年間，其被採收的量為 56,250 噸，亦即分別有 61.9 噸與 12.9 噸的氮與磷從湖中被移除（表 5‐1）。而當今每年輸入到 Nakaumi 湖氮及 磷分別為 1,164 與 116 噸，換言之，每年採收 56,250 噸的大葉藻將可自水中移除 5.3％和 11％的氮與磷。 

  圖 5‐8  日本西南方沿海的 Nakaumi 湖與 Shinji 湖之地理位置圖(Yamamuro et 

以生態工法淨化水庫水質控制優養化研究計畫(2)

－以生物鏈方式淨化水庫水質

表 5‐1  大葉藻（Zostera marina L.）各部分的乾濕重比例、營養含量及每年經採 收後可移除的氮磷量(Yamamuro et al., 2006)。 

  比例（％） 每年移除量（噸）

  濕重  乾/濕 氮 磷 氮  磷

Vital leaf  57.8  8.1  1.85  0.353  48.6  9.3  Decaying leaf  7.0  6.2  1.15  0.150  2.8  0.4  Root and rhizome  19.9  13.3  0.70  0.219  10.4  3.3  Attached  15.2  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  成為農民用於田地的綠肥。Nakaumi 湖中的鰻草與褐藻在湖底的覆蓋率便開始 隨著農作的轉型開始下降，起初從較深的地區開始減少，逐漸只剩少數個體殘存 於較淺的沿岸。但在 1960 年代晚期，由於填海造地與養殖貝類之故，兩種水生 植物便在 1968 年時全部銷聲匿跡；而除草劑的使用即是這兩種水生植物會絕跡 的最大可能性。相較於 Nakaumi 湖，Shinji 湖對鰻草的採集量較低，因為此湖 的魚類與蜆（Corbicula  japonica）更具經濟上的價值。目前此湖中蜆的生物量，

不含殼重，就已佔底棲動物的 97％之多。但在 1950 年代中期以前，蜆的生物量

2,4‐dichlorophenoxyacetic  acid 是一種不會傷害到農作物卻又能抑制其它 雜草生長的化學物質，是除草劑中很常見的一種成份。文獻中已記錄其對溫帶地 區的波西多尼亞海草（Posidonia oceanica）與聚藻（Myriophyllum spicatum）所

造成的重大傷害，Nakaumi 湖也因為此藥劑在周圍地的施放而進入到湖水中，

影響了鰻草的生長。1961 年的調查顯示，Nakaumi 湖內的大葉藻只剩 89 公頃 的覆蓋面積，每年的產量只有 640 噸乾重，但浮游植物的產量已高達 65,700 噸 乾重。與 1950 年的 17,600～38,400 噸產量相形之下，大葉藻的產量已大不如前，

且逐漸由藻類所取代。大葉藻的減少除了對水質有不良的影響外，也使得整個水 域的生態系統隨之改變。 

大葉藻的存在可以提供許多微生物及附生性生物棲息，提供較大型的底棲 動物食物來源，而魚類又可以取食這些較大型的底棲動物，湖底的生物相會較為 豐富。但在大葉藻消失後，Nakaumi 湖內食藻性的魚類逐漸增加，具經濟性與 實用性的魚、蝦、毛蚶及江蘺減少。特別是毛蚶，其無法適應沒有鰻草的環境，

所以總產量至少減少了 50％（圖 5‐9）。嚼肌蛤的數量也因為大葉藻的減少而增 加，且密度竟高達 5,000 ind‧m^‐2，但因其無經濟價值，所以漁民並不會對其進 行捕撈。而 Shinji 湖因含鹽量的不同，所以情況與 Nakaumi 湖相異。Shinji 湖 中隨著浮游藻類的增加，只有雙貝類蜆的產量逐年攀升，最高達到 1,000  ind‧

m^‐2，使得漁民對蜆的採收量開始年年增加（圖 5‐9）。 

所以，雖然沒有直接的營養輸入，但是因為除草劑的施放，造成湖底水生 植物的減少，使得藻類在營養鹽的吸收上沒有競爭的對手，而得以大量滋長。是 故，水生植物在水底的消失，不但會造成水質優養化現象的發生，還可造成生物 鏈結構及物種組成的改變，進而影響到人類的用水品質與漁業資源。 

  圖 5‐9 Nakaumi 湖與 Shinji 湖於 1958 及 1996 年時，其大葉藻（Zostera marina 

L.）及各種漁獲的捕撈量(Yamamuro et al., 2006)。 

以生態工法淨化水庫水質控制優養化研究計畫(2)

－以生物鏈方式淨化水庫水質