數據範圍排序： - 攔沙壩水棲昆蟲功能攝食群群聚結構連續變化

將各環境因子的數據範圍 (range) 依差異程度由小到大排序，顯

示第3 站河寬、流速、流量、溶氧與導電度數據範圍最小 (表一)，第 1 站以水深、遮蔽度與水溫數據差異最小，第 6 站僅酸鹼度數據差異

最小，水深、流速、流量、遮蔽度、水溫與溶氧的數據差異均最大，

再以多維空間尺度 (MDS) 分析各樣站環境因子範圍排序相似度 (圖三)，以樹狀圖呈現分析結果，顯示第 3 站數據範圍排序與其餘各站相似性較低 (49.3%)。

二、 河內傳輸粗細顆粒有機碎屑比值：

第1 站總 CPOM (35.5g)、植物 CPOM (33.7g) 與 FPOM (11.7g) 平均值為各站間最高 (圖四)，動物 CPOM 平均 1.05g 為第 2 站最高，

總CPOM (10.2g) 與植物 CPOM (9.80g) 平均值最低為第 4 站，動物 CPOM (0.32g) 與 FPOM (2.60g) 平均值以第 3 站最低，Duncan’s 多變域分析上述最低值均顯著較其他站低 (p<0.05)；CPOM / FPOM 比值平均以第3 站最高 (8.49)，第 4 站最低 (1.85) (圖五)，其中 ANOVA 分析所有樣站間雖無顯著差異存在，但單獨以 t-test 分析第 3 與第 4 站間則有顯著差異 (p<0.05)，各站有機碎屑平均值及 CPOM / FPOM 比值平均詳見表三。

Duncan’s 多變域分析 2 月動物、植物與總單日單位面積 CPOM 平均顯著最高 (p<0.05)，3 月平均顯著最低；CPOM / FPOM 比值平

同樣以2 月最高，3 月最低；FPOM 則為 5 月最高，2 月最低，但 Duncan’s 多變域分析並無顯著分群；ANOVA 分析各月份間 CPOM、FPOM 與 CPOM / FPOM 比值皆無顯著分群，各月份有機碎屑平均值及 CPOM / FPOM 比值平均詳見表四。

以BIO-ENV 程序分析單日 CPOM、FPOM、CPOM / FPOM 比值與9 項環境因子在六樣站排序圖的相似程度，如表五所示，選取 9 組環境因子比較其樣站排序圖與CPOM / FPOM 比值樣站排序圖的相似性，顯示河寬的樣站排序圖與單日粗細顆粒有機碎屑比值樣站排序圖相似性最高 (ρw = 0.255)；整體而言河寬、水深、遮蔽度與水溫為主要影響因子。另外，CPOM 與河寬的樣站排序圖相似性最高；FPOM 則與流速、河寬、水深與酸鹼值組合的樣站排序圖相似性最高。

三、 水棲昆蟲功能攝食群群聚結構

調查期間共採集得41622 隻水棲昆蟲，共計 9 目 48 科 55 分類群，

碎食者3 目 9 分類群，刮食者 4 目 8 分類群，聚集採食者 4 目 14 分類群，過濾採食者 2 目 6 分類群，捕食者 8 目 18 分類群，各分類群細目如表六。其中碎食者 (58%~97%) 與捕食者 (30%~51%) 優勢群

(51%~68%)，濾食採食者為毛翅目與雙翅目相互輪替 (圖六)。

各功能攝食群 (FFG) 在各樣站間的平均豐度組成百分比如表七，六樣站皆以聚集採食者為優勢群 (45.2%~69.3%) (圖七)，其次為刮食者 (13.7%~27.1%)，碎食者豐度最低 (0.81%~2.55%)，其中依 ANOVA 分析，僅聚集與過濾採食者在各樣站間有顯著差異 (p<0.05)。聚集採食者在第 6 站豐度顯著較低，而在第 2、5 站顯著較高；過濾採食者在第3 站顯著較低。

各功能攝食群的各月份平均豐度組成百分比如表八，優勢功能群仍為聚集採食者，其次為刮食者，碎食者居末 (圖八)；碎食者豐度百分比在5 月顯著較高，拾集採食者在 5 月份顯著較低，捕食者在各月份間均有顯著差異，其中5 月最高，3 月最低；而刮食者與過濾採食者在月份間無顯著差異。

以 PRIMER 套裝程式進行 MDS 配合相似性矩陣變方分析 (ANOSIM) 檢視功能攝食群平均豐度組成的相關程度，結果顯示各樣站間無顯著分群 (圖九)，各月份間則是 2、3 月間無顯著分群，5、7 月各自形成一群 (圖九)，ANOSIM 配對比較結果同樣顯示樣站間無顯著差異 (Global R=-0.027, p=0.586)，僅第 3 與第 6 站間有顯著差異；而第4、5 站間豐度百分比相似度達 100%；第 1 與第 4、5 站以及第2 與第 5 站相似度也高達 97%；月份間除 2、3 月間無顯著差異

外 (p>0.05)，各月份互相有顯著差異存在 (p<0.05) (表九)。

以PRIMER 套裝程式進行 MDS 配合 ANOSIM 分析各功能攝食群科級分類群群聚結構，ANOSIM 結果顯示，所有功能攝食群群聚結構在樣站間皆無顯著差異 (Global p>0.05) (表十)。碎食者群聚結構 MDS 結果僅在第 3 與第 4 站間有顯著差異 (圖十)，ANOSIM 配對結果亦同 (p<0.05)，而第 1、5、6 站間相似度最高 (第 1、6 站 85.7%，

第1、5 站 100%，第 5、6 站 71.4%)；其餘各站間相似度均低於 50%。

刮食者群聚結構MDS 分析顯示樣站間無分群 (圖十一)，ANOSIM 配對結果則在第 3 與第 6 站間有顯著差異 (p<0.05)，第 1、2 站間相似度達100%，第 1、2、4、5 站為相似度最高的組合。聚集採食者群聚結構由MDS 分析得第 3 站、第 6 站分別與第 1、2、4 站間有顯著差異 (圖十二)，ANOSIM 僅顯示第 3 與第 6 站間有顯著差異 (p<0.05)，

而第 1、2、4 站間分類群群聚結構相似度在各樣站間最高 (第 1、2 站 100%，第 1、4 站 91.4%，第 2、4 站 88.6%)。過濾採食者 MDS 分析結果顯示第 3 站與其餘各站有顯著差異 (圖十三)，ANOSIM 分析第3 站分別與第 1、4、6 站有顯著差異，第 4、6 站間相似度達 100%。

MDS 與 ANOSIM 分析各樣站間捕食者分類群群聚結構結果均無顯著分群 (圖十四)，其中第 1、2 站 (71.4%) 與第 4、5 站 (85.7%) 間相似性較高，其餘各站群聚結構相似性均小於50%。各功能攝食群群聚

結構在月份相似性以 MDS (圖十~圖十四) 與 ANOSIM (表十) 分析結果皆有顯著分群 (Global p<0.05)。

以BIO-ENV 程序分析功能攝食群豐度百分比組成與 10 項環境因子在六樣站排序圖的相似程度 (表十一)，選取 10 組環境因子比較其樣站排序圖與功能攝食群豐度百分比組成樣站排序圖的相似性，顯示流速、水深、遮蔽度、導電度與 CPOM/FPOM 比值組合的樣站排序圖對功能攝食群豐度百分比組成樣站排序圖相似性最高 (ρw=0.267)，整體而言流速、流量、水深、遮蔽度、水溫、導電度與 CPOM / FPOM 比值為主要環境影響因子。

以BIO-ENV 程序分析各功能攝食群群聚組成與 10 項環境因子在六樣站排序圖的相似程度 (表十二)，各選取 10 組環境因子比較其樣站排序圖與水棲昆蟲分類群樣站排序圖的相似性，其中碎食者 (ρw=0.34) 與過濾採食者 (ρw=0.54) 受河寬、水溫與酸鹼值組合的樣站排序最相似；而刮食者 (ρw=0.44) 與聚集採食者 (ρw=0.54) 對水溫

與酸鹼度組合相似性較顯著，捕食者群聚結構則與流速、河寬、水溫、

溶氧量及酸鹼值組合的樣站分布相似性最高 (ρw=0.58)；整體看來，

流速、河寬、水溫、溶氧量與酸鹼值屬於對功能攝食群群聚結構樣站分布情形影響較顯著的環境參數。

討論

一、 環境因子：

首先，在探討環境因子的縱向變化部分，河寬於第4 站驟增、水深在第3 站加深、流速在第 3 站變緩、流量在第 3 站降低、遮蔽度在第4、5、6 站顯著增加，綜合顯示第 3 站與第 4 站在河寬、水深、流速、流量與遮蔽度，皆有與前後流域差異顯著的不連續變化；水溫、

溶氧、pH 值與導電度在各樣站間則無顯著差異，則表示本樣站的攔砂壩在縱向變化上，對環境的水文因子影響較顯著。

攔砂壩對水文因子的影響，除了興建工程使壩體周圍河寬拓寬之外，主要的作用包括上游形成深潭攔截淤沙，以及對壩體下游進行沖蝕，此二者最大的效應便是減緩壩體周圍流域的坡度 (林，1994)，因此產生攔砂壩上游流速變緩、流量下降、水深加深的現象，而本研究結果中，河寬、水深、流速與流量受攔砂壩干擾產生的變化，也有類似的結果。

而攔砂壩上游三站的遮蔽度較下游顯著偏低，由於台大桶後溪尚未結案的水棲昆蟲監測計畫 (計畫編號：NSC 95-2313-B-002-080- MY3) 中，較本試驗區更上游的流域，仍有河寬平均約 18m 的河段，

且平均遮蔽度高於20%，加上攔砂壩上游樣區有與河寬等寬的河岸，

因此推測可能是攔砂壩興建工程過程中，造成此流域的河床型態被破壞，開闊河道，降低遮蔽度。

而根據各環境因子的樣站數據範圍排序相似度結果，顯示第3 站環境因子數據範圍排序與其他各站差異度較大，又第3 站數據範圍最小的環境因子較多，推測得第 3 站環境因子變動範圍較其他樣點狹隘，又第3 站微棲地類型也比其餘各站少，符合 Alexandex and Hansen (1986) 提出攔砂壩造成環境微棲地單調化的研究結果。

針對採樣時間對環境因子的影響，除河寬、水深與遮蔽度外，各月份都有顯著差異，流速與流量顯著分為兩群，2 月與 3 月的流速與

流量皆大於 5 月與 7 月；根據氣象局 2008 年臺北氣象站逐日雨量資料，2 月與 3 月採樣前一週累積雨量分別為 26.2mm 與 65.6mm，5

月與 7 月採樣前一週累積雨量則是 8.2mm 與 0.5mm，流速與流量的分群情形與雨量相符；又黃 (2004) 針對流量與累積雨量間關係進行

回歸分析結果顯示兩者呈高度正相關，因而可解釋兩者的時間變化趨勢。

二、 河內傳輸粗細顆粒有機碎屑比值：

動物性 CPOM 在總 CPOM 中所佔比例極低，因此對總粗顆粒有機碎屑 (CPOM) 的變化可視為沒有影響力，也表示本流域的異營性 CPOM 來源主要是植物性有機碎屑，也就是本區的 CPOM 主要由林

冠層提供。

Duncan’s 多變域分析結果顯示，位於攔砂壩下游第 4 站的總 CPOM 較其他樣站低，但第 4、5 站遮蔽度比攔砂壩上游第 1、2、3 站顯著高出許多，與過去研究者對自然溪流中，遮蔽度與水體中異營性 CPOM 相關性研究的結果不符 (Lamberti and Gregory, 1996;

Johnson and Covich, 1997)，推測攔砂壩對水體中 CPOM 的輸入與輸

出有影響；第4 站總 CPOM 的減少顯示此站 CPOM 輸入量降低，張與馮 (2005) 提出水壩對 CPOM 傳輸的影響，與本研究中，攔砂壩上

下游第3、4 兩站間 CPOM 的變化情形相似。

但細顆粒有機碎屑 (FPOM) 在 ANOVA 分析結果顯示，第 3 站顯著較其他樣站低，與張與馮 (2005) 的結果不一至，主要原因可能是本研究收集之 FPOM 著重於水體表面流動的 FPOM，而攔砂壩上游流速緩慢的深潭區，除了攔砂壩原本預計使之淤積攔截的砂石之外，

有機碎屑也在此處沉澱，因此第3 站的 CPOM 與 FPOM 均有減少的情形。

ANOVA 分析 CPOM / FPOM 比值在各樣站之縱向變化雖不顯著，但第 3、4 站間仍有顯著差異存在，其中第 3 站顯著增加，第 4 站顯著降低，又第 4 站遮蔽度比第 3 站顯著高出許多，此結果與 Vannote et al. (1980) 針對遮蔽度影響溪流能量提供類型的研究結果

不符，但同樣與張與馮 (2005) 所整理的水壩影響結果相符，推論攔

砂壩對水體中能量傳輸的影響程度雖不如水壩顯著，仍可套用並提供部分解釋。

BIO-ENV 程序分析水體中有機碎屑濃度樣站排序圖，與環境因子

樣站排序圖的排序相似度的結果中，CPOM 在第 4 站顯著較低 (圖四 a)，而各環境因子中，只有河寬在第 4 站有顯著差異 (圖二 a)，因此

呈現河寬與 CPOM 的樣站排序圖相似性最大，推測兩者受攔砂壩影

在文檔中攔沙壩水棲昆蟲功能攝食群群聚結構連續變化 (頁 23-37)