宜蘭海岸永續經營之沙丘劣化評估指標

(1)

地理研究第55期民國100年11月

Journal of Geographical Research No.55, November 2011

宜蘭海岸永續經營之沙丘劣化評估指標

Assessment Indices of Dune Degradation for Sustainable

Management: An Example from Yilan Coast, Taiwan

林宗儀

a

Tsung-Yi Lin

Abstract

Coastal dune is a dynamic and biodiversified, yet vulnerable, environment. These dunes act as a buffer to extreme waves and winds, as well as, a freshwater aquifer to provide habitats to plants and animals. In addition, the dune landscapes also have high aesthetic values that can attract tourists. However, many coastal dune systems in the world are suffering degradation either from the natural environmental pressures or from the interference of human activities. In our case study from the northeastern coast of Taiwan, some different types of dune degradation are identified. Many beaches are narrowed; erosion dune scarps are formed; and the recession of dune scarp continues. Dunes have been removed artificially for the construction of new roads or industrial parks. Low dune slacks are reclaimed as fish or duck breeding ponds. The continuous and increased intensity of human use has resulted in extensive and irreparable damages on the dunes ecologically and morphologically. Thus, there is an urgent need to develop an assessment index of dune degradation for the sustainable management. The discussion for developing the assessment indices for practical management that can evaluate the environmental quality is centered on three basic services provided by the coastal dune: coastal defense, ecology and aesthetic landscape. The intention is to provide environment managers a tool that can collect the information of dune conditions quickly and to be helpful for decision making.

Keywords: Coastal Dune, Environmental Degradation, Degradation Assessment Indices, Yilan.

摘

要

宜蘭海岸因有適當地形條件、沙粒來源及盛行向岸強風的配合，原有寬闊綿延的沙丘地形發育，形成海岸的自然防禦屏障，並兼具景觀及生態的高度價值。然近年來除了許多沙丘在颱風事

(2)

件中受到波浪的強烈侵蝕，形成沙丘崖，且崖面逐年崩滑後退外，更多不當規劃的人為開發和毫無經營管理理念的土地利用方式，也使整體沙丘環境被破壞而轉趨劣化，使其原有的環境功能漸漸消失，連帶引起周遭的環境災害，危及附近居民生命財產的安全。本研究以沙丘的海岸防禦、生態棲地及視覺景觀等環境功能的退化，來定義「劣化」。根據野外實地調查、監測及透過不同時期的航照及衛星影像資料的比對分析，總共歸納宜蘭海岸地區沙丘的十一種劣化破壞型態，並進一步據以討論適當的量化評估指標，例如沙丘崖線的變化量、植生覆蓋變化量及穿越沙丘道路分佈密度等，總計研提七項環境劣化指標，並針對其中幾項指標進行實際的監測與調查，以檢驗這些環境劣化指標的可執行性，建立宜蘭沙丘環境指標的基礎資料，提供未來環境永續經營管理分析的重要參考。 關鍵詞：海岸沙丘、環境劣化、劣化評估指標、宜蘭

前

言

沙丘在海岸地形中，有別於其他由波浪、潮汐及海流等海水作用所形成的各種地形，因為它是海岸地區唯一在大氣環境下，藉由風的搬運和堆積所造成的地形（Pethick, 1984），也因此其組成通常以淘選良好的疏鬆沙粒為主。海岸沙丘形成的要件基本上要有強的向岸風、豐富的沙源供給和一塊能讓沙粒停積的區域空間（Goldsmith, 1985），良好的植生覆蓋則有助於沙丘的成長。因此只要在符合這些條件的海岸，不論是在何種緯度或氣候分帶都可見到海岸沙丘的發育，但仍然是以乾燥、半乾燥和溫帶地區的海岸較為普遍（Carter et al., 1990）。而在地形條件上，也以波浪消散型（dissipative）的低角度緩坡海岸地區發育為多。台灣西部沙岸的環境，就常見海岸沙丘的地形景觀，通常緊連在坡度低緩且寬闊的沙灘後灘發育。而台灣的北部及東部海岸因屬岩石海岸，沙灘及沙丘的地形只零星分佈在的一些口袋型沙灘（pocket beach）。唯一比較綿長的沙丘海岸段，位於宜蘭蘭陽平原的頭城到蘇澳之間，因為坡降平緩，沙灘寬廣，再加上冬季盛行的強勁東北季節及蘭陽溪所提供的豐富沙源，因而有大規模的沙丘發育（石再添等，1992）。然而近年來由於蘭陽溪輸沙來源的減少，使得這段沙岸的供沙失衡，多處海灘正逐漸縮小（中華民國監察院，2001；李友平等，2005），甚而使許多沙丘在颱風事件中

受到波浪的強烈侵蝕，形成沙丘侵蝕崖（dune scarp），崖面也呈逐年崩滑後退（Lin and Hsu, 1999;

Hsu et al., 2007）。再加上近年來因為人口及經濟的發展，對於土地的需求日殷，許多海岸天然沙丘地也逐步被開發利用，港口、養殖魚塭、臨海工業區、火力發電廠、垃圾掩埋場、濱海快速道路、休閒遊憩區等土地多元利用方式紛紛出現（鄭瑞壬，1993；張政亮，1995）。就以宜蘭的利澤地區為例，早年的沙丘分佈甚廣，至少有四道大致平行海岸的沙脊發育，而且對於沙丘的經營首重防風定沙，長期的防風造林工作，穩定了沙丘，也減少了飛沙的危害。但後來在人們為開拓生活空間，部分沙丘脊被剷平，開闢成公路，而在沙丘脊中間的低窪濕地，也被開闢為魚塭及養鴨場，甚至有工業區的開發，造成整個沙丘環境轉趨劣化，破壞沙丘的海岸防禦能力，同時也破壞沙丘在生態棲地及地形景觀美學的價值。像這種因為對於海岸動態環境特色無知所造成的不當規劃，及毫無經營管理理念的快速開發，都可能對脆弱、敏感的海岸沙丘環境造成致命的斲傷。不但生態機能盡失，沙丘自然的作用過程亦被阻斷，致使沙丘地貌逐漸消失，連帶引起周遭的環境

(3)

災害，危及附近居民生命財產的安全。從上述宜蘭海岸沙丘遭受破壞的例子，可以明顯看出臺灣本身雖然沙丘型海岸(dune coast)廣泛分佈，但對於如何永續管理經營這種型態的海岸可謂毫無經驗，因此本研究主要站在海岸環境經營管理的角度，希望透過野外實地調查、監測及透過不同時期的地形圖、航照及衛星影像等資料的比對分析，深入瞭解目前整個宜蘭海岸沙丘所受到的環境劣化威脅型態和造成劣化的原因，並據以制訂可以量化的沙丘劣化評估指標，期能以此研究為基礎，推展到全台灣的海岸沙丘環境劣化評估，提供海岸永續經營管理的重要參考。

研究方法

本研究目的在調查研究宜蘭海岸沙丘的劣化現況，並據以評估制定可行的評估指標，以為海岸沙丘永續經營管理的基礎。因此在研究流程（圖 1）上首先必須先定義何謂沙丘劣化（dune degradation），以為後續調查研究之依循。一般對於土地的劣化（land degradation），是以因人為活動所造成的生物自然環境改變來定義，像是因為人為活動所造成的植生、土壤、地形、水、生態系統及人類福祉的損傷，稱之為劣化（Conacher and Conacher, 2000）。本研究對於海岸沙丘的環境劣化，則依此定義的精神，以沙丘環境功能（environmental function)的破壞或喪失來定義。接著先透過野外的現場調查分析宜蘭沙丘劣化型態，並以地形剖面監測、及透過不同時期航照及衛星影像資料的比對評估沙丘劣化程度，並依此研提制定適用於環境永續經營管理的沙丘劣化指標。

海岸沙丘是個動態、生物多樣、具高度景觀遊憩價值，但卻敏感脆弱的一個環境系統（Martinez et al., 2004）。它具備多種環境的功能，例如自然保育及教育、遊憩休閒、儲備飲水及海岸防禦等

（Tinley, 1985; van der Meulen and Salman, 1996; van der Meulen et al., 2004）。本研究整合沙丘的環

境功能，將其大致分為海岸防禦、生態與景觀等三大項（林宗儀，2009）。海岸沙丘有如一道天然海堤，能在颱風波浪作用期間，消彌波能減輕災害，而廣闊的沙丘還能儲蓄淡水資源，防止海水鹽侵的發生，沙丘上的植生和防風林木，亦可阻擋強風鹽沫的侵襲，對於沙丘背側的沿海社區聚落，具有積極的保護功能。任何自然或人為因素造成對沙丘地形的破壞，使沙丘儲聚的沙量減少，都會使這項保護功能降低。此外沙丘本身的完整發育，從裸露沙面到蔓草叢生、再到灌木甚至喬木林相的出現，使沙丘成為許多野生動植物棲息的重要環境，植生或林相的破壞甚至環境的污染，都會危害其生態功能。沙丘的景觀綠意盎然，林木成蔭再加上生態資源豐富，往往是民眾觀光休閒的好去處，也是極佳的自然教育、防災教育、生態教學的野外教室。因此無論是自然的原因或人為的因素導致這些基本功能的減弱甚至喪失，均可視為沙丘環境的劣化。野外的環境現況調查，主要沿著海岸線，從蘇澳的澳仔角到頭城外澳，紀錄各種類型的沙丘劣化，並以全球定位系統紀錄其位置分佈。地形剖面監測則是在宜蘭的沙丘海岸段，以大約2 公里等距的間隔，重點地區加密的規畫，設置21 條地形剖面測線（圖 2），在颱風作用季節的前後，各進行一次從沙丘到沙灘之間的地形剖面調查。地形剖面測量時，亦同時蒐集剖線上沙丘部分植物覆蓋度的變化情形，植物覆蓋度是指植物覆蓋在樣線上的長度占總樣線長度的比例。航照及衛星影像比對分析，主要是使用1978 年的航照與 2009 年的福衛二號影像，分析大約 30 年間沙丘分佈範圍及沙丘土地開發利用的變化。和地形剖面監測的目的一樣，主要是以定量的方式，評估沙丘環境的劣化狀況，最後

(4)

外澳蘭陽溪口澳仔角則根據野外調查及航照與福衛二號影像分析過程的經驗，建議適用於環境永續經營且可操作的沙丘劣化指標，以提供海岸管理者在維護沙丘環境時，能有可以快速進行分析評估的工具。 圖1 研究流程概念示意圖 圖 2 研究區內設置的 21 條地形調查監測剖線位置示意圖

(5)

成果與討論

（一）海岸沙丘劣化分類

海岸沙丘劣化的定義，可依其主要環境功能的喪失，大致分成三類：包括1. 對海岸沙丘防禦能力的破壞；2. 海岸沙丘生態功能的受損；3.視覺景觀的破壞及休閒價值的喪失（林宗儀，2009）。 1. 對海岸沙丘防禦能力的破壞：海岸沙丘愈是寬廣高大，儲存的沙量就愈多，愈能消減颱風波浪的能量或抵擋暴潮的侵襲（林宗儀等，2007）。因此只要沙丘的沙量有所減損，就可能破壞其防潮抗浪的能力。因此討論這項功能的劣化，在物理機制上，可以從沙丘的形成要件如沙源、強風、植生及聚沙空間等來評估，其中任一要件的變化結果，若造成原沙丘區內沙量的減損，即可能造成沙丘的劣化。一般在消散型波浪作用為主的緩坡海灘，風沙沙源在颱風波浪作用下流失減少及協助捕沙、聚沙和固沙的植生覆蓋遭到破壞都是沙丘劣化的主因。其他如沙丘崖持續後退、沙灘拋石（riprap）阻斷沙丘回復所需沙源、沙丘上開挖整地改造成工業區、設置鄰避設施、設置穿越沙丘通往沙灘的通道而破壞前列連續沙丘或開設水泥休閒步道而破壞植生覆蓋等等，都會使沙丘降低其防禦能力。 2. 在生態的功能上，沙丘本身是許多物種的重要棲息地，沙丘植物如蔓藤類的馬鞍藤、海馬齒、濱刺麥等，還有其他草本、灌木或喬木樹種生長，動物方面則有各種鳥類、爬蟲類及昆蟲等棲息，物種多樣。但要以生態觀點深入調查沙丘環境的劣化，則需要更多長期的生態資源調查資料佐證，因此本研究只能從一般性的概念，如人為破壞、干擾等來做合理的推論。例如未受規範的離路小徑，及沙丘區內整地種菜、設置公墓、甚至搭建臨時居住的寮舍等等都可能使其生態功能受損。 3. 休閒景觀功能的劣化，主要亦從視覺景觀的直覺反應來推論，視覺上直接感知原有沙丘美感的喪失，即可合理推論為沙丘環境的劣化。例如非法垃圾傾倒，廢棄車輛的堆設及任意棄置的軍事演習設施等都能使其視覺景觀受損。

（二）宜蘭海岸劣化調查

沙丘環境的劣化威脅，可大致依據上述定義，分成沙丘防禦能力、沙丘生態功能及視覺景觀或休閒價值等三大環境功能類別來討論。本研究循此準則，分別進行野外現象調查及室內的航照與衛星影像分析。綜整其成果，可大致將宜蘭海岸沙丘環境劣化現況，依其特性分成十一種劣化型態，其各自與三大類沙丘環境功能破壞或喪失的對應關係，示如表 1。由於任何一種環境劣化型態，常常不僅是造成單一類型的沙丘功能破壞，例如劣化類型 2，在沙丘地上大規模開挖整地闢設工業區，不但因為沙丘被挖除而降低沙丘防禦功能，同時也對原有沙丘生態棲地造成破壞，甚至對於視覺景觀的美感，也有一定程度的衝擊，因此表中劣化型態，大多以最主要的功能威脅來歸類。宜蘭沙丘海岸所呈現各種劣化型態的位置及分佈，示如圖3。

(6)

表1 海岸沙丘環境功能類別與對應之劣化型態 沙丘環境功能說明沙丘劣化型態（數字對應內文的型態序號） 1. 沙丘崖的持續後退 2. 沙丘地出現大規模的開挖整地 3. 沙丘地上設置鄰避設施 5. 不當開挖穿越沙丘通往海灘的通道 6. 沙丘區內闢設水泥道路 8. 沙丘區其他可能破壞沙丘的土地利用方式一、沙丘防禦能力沙丘區內因沙量減損降低其防潮抗浪的能力 9. 設置不當的海岸工程結構物，例如沙灘後灘出現拋石，降低沙丘復原能力 7. 沙丘上未受規範的離路小徑二、生態功能生物棲地破壞或消失 8. 沙丘區內闢設菜園、公墓或寮舍 4. 非法的垃圾傾倒 8. 沙丘區內闢設廢棄車場 10. 沙丘前緣搭建簡易房舍或臨時布篷三、景觀休閒功能景觀視覺上的突兀與不協調，可直接感知原有沙丘美感的喪失 11. 軍事演習時在沙丘上構築機槍堡等設施 圖3 宜蘭海岸現場調查各種沙丘劣化型態位置及分佈圖

(7)

1. 海岸沙丘崖的持續後退（照片 1）：海岸沙丘在颱風季節過後形成沙丘崖，原屬自然的現象，因為沙丘地形容易在颱風期間因暴潮效應而受到波浪的攻擊，導致發生侵蝕破壞（Komar, 1983）。但如果被侵蝕的沙源仍留存在沙丘前面的沙灘，隨後的風沙搬運作用可以將沙源再從海灘帶回沙丘堆積，因為颱風波浪作用過後新形成的低緩海灘坡面，正好為風沙提供了更多的來源，也使得沙丘地形得以快速的恢復（Ritchie and Penland, 1990）。但如果沙源流失，離開了這個沙丘/沙灘的系統，將使這個系統的沙量永遠減損，導致沙丘無法回復。或因為颱風波浪侵襲的頻率增加，導致沒有足夠的時間讓沙丘來復原，則會造成沙丘崖的持續後退，使整體沙丘的分布範圍逐漸縮小，沙丘儲存的沙量亦減少，同時也減損了沙丘的海岸防禦功能，使背後的社區聚落更容易受到海岸災害的威脅。 2. 沙丘地大規模的開挖整地，改造成為工業區：例如利澤工業區。整個工業區規劃面積約 330 公頃，在台2 線公路以東老沙丘地的部分，就佔了將近 290 公頃（照片 2）。原沙丘地形從西向東到海有多道沙脊，地形高低起伏。但工業區的開設及整地，將許多沙丘剷平，園區東側距海岸濱線平均僅約350 公尺，目前僅剩原前列沙丘及防風林來保護區隔。但在前述沙丘崖線持續後退情況下，工業園區未來的安全堪憂。

3. 沙丘地設置垃圾衛生掩埋場及焚化爐等鄰避（NIMBY, not in my back yard）設施：例如蘇澳鎮和五結鄉的衛生掩埋場及宜蘭縣的垃圾焚化爐等。這些設施因為不受歡迎，為了減少抗爭，早年都選擇設置在看似荒廢無人的海岸沙丘地。但如果管理不當則可能因沙丘侵蝕而致垃圾外露，甚或造成局部地下水的污染等。 4. 非法的垃圾傾倒：包括建築廢棄物、日常生活垃圾、廢家具、廢棄漁具、膠筏及廢棄電子工業產品等（照片3）。不但髒亂且嚴重破壞視覺景觀，更有可能造成污染，甚至干擾生物棲息。 5. 不當的開挖通往海灘的通道（照片 4）：原本連續的自然沙丘，因此遭到破壞，形同一個海岸防禦的缺口，往往成為颱風波浪破壞海岸沙丘結構的起始點，甚至是颱風暴潮海水溢淹的侵入管道（林宗儀，2002）。 照片1 宜蘭海岸沙丘侵蝕崖 照片 2 利澤工業區在海岸沙丘上大規模開挖 整地，外側保留的前列沙丘呈侵蝕後 退狀態，安全堪慮

(8)

6. 沙丘上不當的道路規劃及設施（照片 5）：沙丘上可以合乎自然的形式規劃適當的休閒步道，以達其觀光休閒的功能。但在未妥適思考下的不當規劃，例如剷除原有植生覆蓋，改鋪設柏油或水泥道路等，可能為沙丘環境帶來負面衝擊。而設施本身也容易有沙埋及塌陷毀壞的問題，維護不易。倘若棄置不繼續維護，終將成為景觀上的一大缺憾。 7. 沙丘上未受規範的離路小徑（照片 6）：沙丘上的植生覆蓋應受到保護，以增進沙丘植生聚沙及生態與景觀的功能。但許多隨意離開規範的小徑在不受管理的情形下，將使沙丘表面植生漸受破壞，覆蓋率逐漸降低，也促進了飛沙的移動性，嚴重者甚至因而引發各種不同程度的沙害。 8. 其他可能破壞沙丘的土地利用方式：例如闢為墳墓地、菜田及私設的廢棄車輛堆置場（照片 7）等，均造成沙丘地形及視覺景觀的破壞，也容易因而招來非法的廢棄物傾倒。 9. 未經統合思考的不當海岸工程結構物設置：如消波塊或海灘拋石的大量堆置（照片 8），均可能使沙灘原有對沙丘的沙源供給，因為表面被遮覆而阻斷，影響到前列沙丘在颱風季節過後的恢復。 10. 漁民在沙丘前緣的搭建的簡易房舍或臨時布篷，造成沙丘地形景觀及植被的破壞（照片 8）。 11. 軍事演習時在沙丘上構築的機槍堡等設施，在演習過後未妥善移除，任意棄置毀壞，造成視覺景觀上的污染（照片9）。 照片3 海岸沙丘及防風林內散佈各種非法 傾倒的生活垃圾及廢棄物 照片4 在前列沙丘上開挖道路，形成海岸 防禦缺口 照片 5 在海岸沙丘上剷除原有植生覆 蓋，鋪設水泥道路，維護不易 照片6 太多不受規範的離路小徑破壞沙 丘表面植生覆蓋，提高飛沙移動 的潛勢

(9)

照片9 軍事演習後留下凌亂殘破沙包，破壞景觀

（三）地形及植生剖線調查監測

在地形剖面監測方面，本研究在研究區內共設置21 條調查監測剖線（圖 2），剖線在重點研究區-外澳、頂寮里及無尾港內，有較密集的分佈，剖線間距約 500 公尺，其他地區則以大約 2 公里為原則。地形剖面的測量，主要目的是要監測前列沙丘（foredune）的地形變動，包括沙丘崖線的變化。每一剖線在沙丘頂部設置基準樁點，並向海方向測量至濱線位置止，本研究分別於 2009 年在1~2 月、5 月、和 8 月莫拉克颱風過境宜蘭之後，進行三次的地形剖面調查。1~2 月至 5 月間調查的地形剖面差異，代表著宜蘭海岸冬季或颱風季之前的自然作用結果，5 月至 8 月間調查的地形剖面差異，則代表著宜蘭海岸夏季或颱風季的自然作用結果。調查結果顯示在1~5 月間的大部分剖面並無明顯差異，沙丘崖線附近幾乎無變化，例如剖線A 在沙丘前緣緊接著是後灘上的卵石拋石護岸（riprap revetment）（圖 4）；僅有少數有局部堆積的現象，例如剖線 E 則在沙丘崖線到海灘間都有堆積（圖4），剖線 G 的沙丘崖線無變動，但崖面有崩滑現象，使崖趾的傾角變緩（圖 4）。5~8 月間調查顯示，因受颱風波浪作用的影響，在沙丘崖前的地形普遍有侵蝕的情形，甚至有如剖線C 照片7 私自在沙丘地上闢設的廢棄車輛堆置 場，場地髒亂，也容易成為非法廢棄 物傾倒的場所 照片8 沙丘侵蝕崖前的海灘拋石可能阻撓沙 丘恢復。漁民為方便捕撈魚苗設置的 簡易寮舍或布蓬，亦對沙丘造成傷害

(10)

呈現整個沙丘崖被侵蝕而消失，部分剖面（如剖線E）也有沙丘崖線後退的情形（圖 4）。一般沙丘崖的出現，常常是在颱風過後，因為颱風的暴潮加上波浪，而使得沙丘的前坡面受到侵蝕，形成陡崖。但在颱風季節過後，因為來自海灘的風沙供應以及沙丘陡崖的坡面滑落，往往可以使沙丘陡崖變緩，而在崖腳會有堆積的情形。在本研究調查的1~5 月間，剖線 E 和剖線 G 有前坡面或崖腳堆積的情形，剖線A 則顯示原沙丘前坡面在卵石覆蓋的情形下，可能影響到風沙的向陸搬運，整個崖面幾乎沒有變動。5~8 月間的剖面調查，是在莫拉克颱風過後，莫拉克颱風中心在宜蘭海岸登陸，也因此多處出現侵蝕現象，可能侵蝕的沙量遠大於前一年冬季期間風沙的堆積量，因此出現有沙丘崖持續後退（如剖線E）或整個消失（如剖線 C）的情形，林務局在外澳海灘（烏石港北堤北側）於2009 年夏季颱風前所種植的一大片圍籬和防風林樹苗，也在此次颱風後全數消失。另外在地形剖面調查時，也同時調查沙丘上植生覆蓋度的變化。其調查成果，平均而言，1~2 月間的調查有較高的植生覆蓋率，平均約20%，最高為 44%；5 月和 8 月的調查，兩次的差異不大，植生的覆蓋率平均約13%，最高為 28~30%。顯示冬季可能是本區沙丘植物生長的季節，也許和宜蘭的季節降雨有關。

（四）沙丘劣化指標的選擇

經過調查及評估顯示宜蘭地區的海岸沙丘環境，近年來就像世界各地很多地方的沙丘一樣，正遭到自然的壓力和各式各樣的人為破壞，而呈現環境劣化現象（林宗儀，2009）。沙丘環境的經營管理及保育亟需推動，但是如何來做環境管理，需要有一些比較明確的環境監測指標來做為管理的依據或分析工具，這些環境監測指標應能直接或間接的來衡量環境的品質、描述環境現況及分析環境是否能夠承載外在壓力（Espejel et al., 2004）。本研究的重要目的之一就是建構能為環境永續經營管理及保育所用的沙丘環境監測指標，以預防未來在自然環境變遷和人類活動侵入的雙重壓力下所造成的永久性破壞。

(11)

(12)

建構環境劣化指標的目的，是要做環境的經營管理，因此其設計主要是要能夠提供環境經營管理者，一個可以快速瞭解的環境資訊。它可以用來長期監測環境，瞭解整體生態系統的變化，也可以做為管理的工具，讓人能夠注意到正在發展中的問題及思考因應的對策（Espejel et al., 2004）。因此本研究承襲前述環境劣化評估的思維，沙丘環境劣化指標的設計建構，主要還是根據沙丘環境的功能性來考量，分成海岸防禦、生態功能及休閒景觀價值等三項來討論（表2）。 1. 海岸防禦功能劣化指標：海岸沙丘防禦功能的強弱，可以用一個國內學者在 2008 年所發展的一套沙丘易損性（或稱脆弱度）評估表（林宗儀與羅毓芳，2008）來評定。這個評估表中將沙丘本身體質的強弱，用五個相關因子（地形、海洋、風、植生、人類活動）來綜合評估。而每一項因子中，又另外訂定評估的指標，例如沙丘地形的因子中，可以用沙丘的長度、寬度、高度、前坡坡度和破碎程度等來做為評估的依據。評估所得沙丘易損性愈低，代表沙丘系統愈健全，也就是海岸防禦的功能愈強。但若以沙丘環境經營管理角度來思考的話，海洋及風的因子比較屬於自然作用營力的條件，人比較難以控制管理。而地形、植生和人為活動等則相對較有可能藉由管理經營的方式來強化其沙丘體質。因此本研究認為海岸沙丘防禦的指標，基本上可以選用易損性評估表中，比較關鍵且容易調查監測的項目來做為環境劣化監測評估的指標，例如前列沙丘的高度、連續性（或破碎度），沙丘前坡坡度，坡面植生的覆蓋度，沙丘被永久性或臨時性建物取代的比例等做為宜蘭地區海岸防禦功能的環境指標。因此只要海岸沙丘變矮（沙量減少），或是破碎程度增加（切穿沙丘的道路愈多），或是出現侵蝕陡崖（前坡坡陡）且持續後退、植生覆蓋度降低（降低沙丘持續聚沙的能力）及沙丘被挖除（設置工業區、鄰避設施等）等都可以是沙丘明顯因防禦能力降低而造成環境劣化的指標。 2. 生態功能劣化指標：沙丘本身是許多物種的重要棲息地，沙丘植物如蔓藤類的馬鞍藤、海馬齒、濱刺麥等，還有其他草本、灌木或喬木樹種生長，動物方面則有各種鳥類、爬蟲類及昆蟲等棲息，物種多樣。但要以生態資源做為評估沙丘環境劣化的指標，常需要專業及長期的生態資源調查及研究資料來佐證，因此就環境經營管理者的角度，恐怕緩不濟急。因此本研究認為有關生態功能方面的環境劣化指標，應該儘量以整體植生覆蓋度、密度或植生分佈被道路切割所導致的破碎程度及不同類型植生比例等來建立指標，也就是從一般性的人為破壞及干擾等來做評估。例如在前面所描述的未受規範的離路小徑數量，離路小徑愈多，代表植生被破壞愈大，因此像是未受規範的離路小徑的數量多寡或密度就可以訂為環境劣化的評估指標。其他像是在沙丘區內整地種菜、設置公墓、甚至搭建臨時居住的寮舍等等都可能破壞原始植被，使其生態功能受損，因此這些破壞或剷除原始植被的範圍面積，就可訂定為用來評估環境劣化的一種指標。 3. 景觀價值劣化指標：景觀功能的劣化，主要是從視覺景觀的直覺反應來推論，視覺上直接感知原有沙丘美感的喪失，即可合理推論為沙丘環境的劣化。因此像是前面成果中所描述的在沙丘區非法垃圾傾倒，或堆置廢棄車輛等都使其視覺景觀受損，而降低休閒的功能。因此本項指標的訂定，本計畫建議選擇非法垃圾傾倒點或廢棄車輛堆置場的數量、分佈及面積大小等，做為沙丘在休閒景觀功能上的環境劣化指標。其他像是與環境景觀不能融合的水泥腳踏車道的長短或是漁民臨時搭建的休息寮舍多寡，都可選擇做為這項評估的指標。

(13)

（五）劣化指標可執行性評估

本研究為檢驗上述所訂定指標的的可執行性，乃嘗試從衛星影像的判釋分析及海岸剖面的實地量測等資料中，取得對應上述指標的一些數據，並藉以分析在近年內宜蘭沙丘海岸環境的變化。 1. 海岸濱線（沙丘崖線或植生前緣線）的變遷：宜蘭沙丘海岸全長約 30 公里，大致以蘭陽溪出海口分成溪北和溪南兩區，主要由蘭陽溪供應之沙源堆積所形成。本研究以宜蘭地區不同時期的影像資料，對比這段海岸的植生前緣線（植生前緣的前進，可以代表沙丘的增長擴大。反之，植生前緣的後退代表沙丘的侵蝕，常有沙丘崖出現），藉以分析其長期的海岸濱線變遷趨勢。例如在頭城烏石港的南側有一小段海岸植生前緣線後退，從2006 年至 2009 年平均後退約 16 公尺（圖5），此段海岸因烏石港防波堤的突堤效應而導致侵蝕，出現沙丘崖線，隨後人為的經營管理介入，在此佈放卵石護面，並在外側丟置消波塊加以保護（照片 10）。然此類的經營方式，如前面的野外觀察和地形剖面調查顯示，並不利於沙丘的增長，反而阻礙了沙灘沙源的輸入。另外以蘭陽溪以南的利澤海岸為例（圖6），比較1978 年和 2009 年的植生前緣線，後退最大約50 公尺，最小約 15 公尺，平均後退約 33 公尺，同樣在此段海岸造成 3 公尺以上的沙丘陡崖（照片 11）。可見在沙丘海岸防禦功能項下訂定的環境劣化評估指標，可以供應用於實際的經營管理。 2. 切穿沙丘道路的分佈與出現頻度：切穿沙丘道路，就海岸沙丘防禦而言，正如同在防禦的一道牆上，切出一個缺口，使得海岸防禦出現漏洞。也因為道路在此切穿沙丘，使得颱風期間的暴潮加上颱風波浪更容易從這個缺口造成更大的破壞。圖7 和圖 8 分別是宜蘭沙丘型海岸在2007/02/14 和 2009/06/06 的兩張福衛二號全色態衛星影像，從衛星影像中，可以明顯看出若以蘭陽溪為界，溪北和溪南在切穿沙丘的道路分佈上有明顯差異，其出現的頻度在蘭陽溪北岸要比在蘭陽溪的南岸高。2007 年的影像中，在北岸（蘭陽溪口到得子溪口）大約 14 公里的海岸線，可鑑識的切穿沙丘道路有57 條，在 2009 年影像中，減少為 49 條。而南岸（蘭陽溪口到新城溪口）大約9 公里的海岸線，在 2007 年的影像中可鑑識的切穿沙丘道路有 14 條，而在2009 年影像中，減少為 12 條。就出現頻度而言，北岸平均每公里有 3.5~4 條的切穿沙丘道路，而南岸平均每公里有 1.3~1.5 條的切穿沙丘道路。因此就這項指標而言，明顯蘭陽溪北岸的沙丘劣化程度相較於蘭陽溪南岸高。影像中可鑑識道路的減少，可能因為影像中的道路被防風林遮覆所致，道路本身仍然存在。 3. 穿過沙丘道路的總長度：海岸沙丘上的道路，有的是橫斷切穿沙丘，也有一些是和沙丘平行的車道，位置大約在前列沙丘脊部前後，大部分是觀光休閒用的腳踏車道，但其寬度都可容納四輪傳動車，甚至貨車的進入。因此計算單位面積範圍內沙丘道路的總長度，可以評估生態被破壞的程度。姑且不論車道本身對植被的破壞，更長的道路意味著更多的車輛干擾和人類的侵入，因此對於生物的棲地功能而言，相對遭到破壞。此外在調查中也發現破壞視覺景觀的垃圾廢棄物，常就在穿越沙丘的道路旁，不論是大型廢棄物或小包家庭垃圾的非法傾倒，都是利用這些道路來進行。只要道路存在，非法傾倒就無法杜絕，髒亂就會永續存在。

(14)

圖5 烏石港南側海岸植生前緣線之比較圖。 （底圖為2009 年 6 月 6 日福衛二號影 像） 圖6 利澤海岸 1978、2006 及 2009 年影像植生 前緣線之比較圖。（底圖為2009 年 6 月 6 日福衛二號影像） 照片10 烏石港南側頭城海水浴場北端，因為 海岸侵蝕導致植生前緣線後退，並形 成沙丘崖，隨後人為經營管理介入， 設置卵石護面，並且丟置消波塊 照片11 利澤海岸受颱風波浪作用影響，造成 沙丘前坡被侵蝕而形成3 公尺以上的 沙丘陡崖

(15)

圖7 蘭陽溪南北兩側海岸，於 2007/02/14 福衛二號衛星影像中判識的切穿沙丘道路圖

圖8 蘭陽溪南北兩側海岸，於 2009/06/06 福衛二號衛星影像中判識的切穿沙丘道路圖

(16)

4. 植被的覆蓋率：海岸的植被覆蓋率增加，有助於沙丘的聚沙增長，因此有利於沙丘的防禦功能。而就植生本身而言，代表的是植生的蔓延擴散，同時也可提供沙丘內動物更多隱蔽的棲地空間。景觀視覺上，一片綠意生機，當然也是令人怡悅的。本研究植被覆蓋率的評估，主要是以地形剖面測量的基線為樣線，計算前列沙丘上兩支測量基樁間被植被覆蓋的長度和樣線總長度的比，即是所謂覆蓋度或稱覆蓋率。調查結果如前所示，顯示冬季可能是宜蘭沙丘植物生長的季節，也許和宜蘭的季節降雨有關。而在2009 年 8 月莫拉克颱風過後~2010 年 7 月期間的天候，不論是氣溫或降水，都有利於宜蘭沙丘植物的生長和傳播擴張。這項指標的評估，如果有季節性拍攝且精度高的航照影像可供應用，應該不失為一個良好的評估指標。目前就國內的影像取得的方便性和取像頻度而言，福衛二號的融合影像資料應該也是一個可行的影像來源。 5. 沙丘上非法傾倒的垃圾點及分佈面積：在單位面積範圍內，非法傾倒的垃圾點及分佈面積增加，毫無疑問的對生態及景觀造成很大的損傷。只是這項調查，難以直接利用衛星影像或航空照片等遙測的圖資來分析，必須耗費相當的人力，逐條道路去搜索、記錄才能有比較完整正確的評估。我們嘗試記錄發現非法傾倒垃圾的點位，並記錄其長、寬、高、棄置堆放的形式及垃圾內容種類等資訊。根據前後兩年的調查比較，垃圾分佈點有的增加，有的消失，但有更多是一直都在。增加的可以確定都是新的非法傾倒物，內容有沙發、廢輪胎、廢棄水泥管、木板（照片12 左）、保麗龍、電線及一般家庭生活廢棄物（照片 12 右）等，不一而足。整體而言，垃圾點的分佈，有漸增的趨勢。但由於人力及時間的不足，也很可能有更多的點位未被查知。因此，就海岸沙丘管理的目的而言，此項指標可能因不易操作而缺乏實用性。但如果能夠因此而規劃一套沙丘道路的管制辦法，例如在進入沙丘道路的入口處，在夜間設置阻絕車輛的設施，應該可以減少這種非法傾倒的情形，若能配合祭出重罰的法規，應該也有嚇阻的作用。 照片12 沙丘道路旁非法傾倒廢棄物類型之二例 本研究綜整各種沙丘環境劣化的型態，並據以提出七項環境劣化評估的指標（如表 2），並針對其中幾項指標進行實際的監測與調查，例如長期植生前緣線及沙丘崖線變化的調查，沙丘內垃圾點位的調查及穿越沙丘道路的調查等，以檢驗這些環境劣化評估指標的可執行性，並提出建議的執行方法（如表2），以供海岸實際經營管理者的參考依循。

(17)

表2 本研究建議之沙丘環境劣化評估指標 環境劣化評估指標（單位）評估的沙丘功能可執行性執行方法 1.海岸濱線（沙丘崖線或植生前緣線）的前進後退變化量（距離單位—例如：公尺）或（距離/單位時間—例如：公尺/年）海岸防禦高衛星影像或航空照片判釋 2.沙丘地大型開挖整地面積（大面積單位－例如：平方公里）海岸防禦生態棲地高衛星影像或航空照片判釋 3.切穿沙丘道路的分佈和出現頻度（道路條數/海岸單位長度－例如：條/公里）海岸防禦生態棲地高衛星影像或航空照片判釋 4. 穿過沙丘道路的總長度（距離單位－例如：公里）海岸防禦生態棲地高衛星影像或航空照片判釋 5. 沙丘上未受規範的離路小徑數量（小徑條數）生態棲地低影像中不易判識，須輔以大量人力調查 6. 沙丘區內其他設施（菜園、公墓、臨時寮舍、軍事設施等）面積（小面積單位－例如：平方公尺）生態棲地視覺景觀中影像中不易判識，須輔以大量人力調查 7. 非法的垃圾傾倒或設置廢棄車場的點位及範圍面積（小面積單位－例如：平方公尺）生態棲地視覺景觀中影像中不易判識，須輔以大量人力調查

結論與建議

宜蘭海岸原有寬闊綿延的沙丘地形發育，形成海岸的自然防禦屏障，並兼具景觀及生態的高度價值。然近年來除了許多沙丘在颱風事件中受到波浪的強烈侵蝕，形成沙丘崖，且崖面逐年崩滑後退外，更多不當規劃的人為開發和毫無經營管理理念的土地利用方式，也使整體沙丘環境被破壞而轉趨劣化，使其原有的環境功能漸漸消失，連帶引起周遭的環境災害，危及附近居民生命財產的安全。本研究以宜蘭海岸沙丘為案例，討論海岸沙丘劣化評估指標的建立。首先本研究以沙丘的海岸防禦、生態棲地及視覺景觀等環境功能的退化，來定義沙丘環境「劣化」，並依此精神，透過野外現地調查、監測及不同時期影像圖資的比對，總共歸納宜蘭地區十一種的沙丘劣化破壞型態。同時也依照這三種主要環境功能，各自討論適當的劣化評估指標，並針對其中幾項指標進行實際的監測與調查，例如長期植生外緣線及沙丘崖線變化量的調查，植生覆蓋變化量，沙丘內垃圾點位的調查及穿越沙丘道路分佈密度的調查等，以檢驗這些環境劣化指標的可執行性，總計提出七項環境劣化評估的指標，並就其實際執行評估方式提出建議，提供未來環境管理分析的參考。宜蘭地區的海岸沙丘環境，近年來就像世界各地很多地方的沙丘一樣，正遭到自然的壓力和各式各樣的人為破壞，而開始呈現環境劣化現象。從沙丘剖面及海岸濱線（以植生前緣線為濱線指標）三十年（1979-2009 年）變動的分析，可見宜蘭海岸沙丘正遭受海崖持續退縮的問題。而人為破壞的活動和行為仍持續發生，因此沙丘環境的經營管理與正確的保育觀念亟需推動。經分析宜蘭海岸沙丘劣化的原因：沙丘崖線的持續後退，可能和每年颱風波浪所造成的侵蝕，及不當的緊急應變及海岸防禦設施有關。致使沙丘被侵蝕的沙，無法在颱風過後，藉由天然的風沙搬運作用及時回復到沙丘上。人為方面最重要的原因是穿越沙丘的道路毫無規劃及管制。不但使連

(18)

續的前列沙丘在海岸防禦容易出現缺口，同時也破壞沙丘的生態功能，更嚴重的是垃圾非法傾倒點也因為道路新增而增加，嚴重造成視覺景觀的污染。研究期間亦發現，許多不同的管理單位，都各自立了許多禁止丟棄垃圾的告示牌，但效果不彰，不但本身有視覺污染之虞，更讓人看出事權不一的漏洞。因此本研究建議未來的永續經營策略，首要有統一的管理機構，負責海岸環境的防護與監督。在目前海岸法仍未通過立法之前，建議要由當地政府（縣政府）來負責海岸沙丘環境維護的權責，主動協調各相關機構（河川局、林務局、國家風景區管理處、海岸巡防部等及其下屬鄉鎮單位）來共同討論與執行決議。共同遵守沙丘環境保育的準則，這個準則就是要確實維護沙丘的天然動態特性，不論是海岸防禦工作，或是人為沙丘復育都必須考慮到自然的作用法則。

謝

誌

本論文係國科會自然處永續學門專題研究計畫「宜蘭海岸沙丘的劣化、復育與永續經營管理 (I) (II)」（NSC97-2621-M-003-003; NSC98-2621-M-003-004）之部分研究成果，特此申謝。同時也感謝研究團隊洪敬媛、羅毓芳、吳秋慧、翁健三、黃婷郁、汪祥雲、劉婕昕、孫茂程等助理和同學們的野外調查及繪圖的協助。

參考文獻

中華民國監察院，2001，《「國土保全總體檢案」調查報告》，派察字號0880704695。石再添、張瑞津、林雪美、張政亮、連偵欽（1992）：〈台灣北部海岸沙丘之地形學研究〉，《國立台灣師範大學地理研究所地理研究報告》，18：193-240。李友平、賴鴻成、孫培基、林家祺、林璟翔、韓光恩、蔡萬宮（2005）：〈宜蘭海岸變遷調查之研究〉，《第二十七屆海洋工程研討會論文集》，873-880。林宗儀（2002）：〈沙丘重建與海岸保育〉，《海洋技術季刊》，12(4) ：36-40。林宗儀（2009）：〈宜蘭海岸沙丘劣化調查〉，《第三十一屆海洋工程研討會論文集》，549-554。林宗儀、羅毓芳（2008）：〈海岸沙丘易損性評估之研究〉，《第三十屆海洋工程研討會論文集》， 769-773。林宗儀、江文彬、黃翔瑜、劉景毅、黃嘉隆（2007）：〈台南青草崙海岸沙丘重建現場試驗〉，《第二十九屆海洋工程研討會論文集》，839-844。張政亮（1995）：〈台灣海岸沙丘地之環境經營〉，《中國文化大學地學研究所研究報告》，8：313-334。鄭瑞壬（1993）：〈桃園台地海岸沙丘型態與土地利用〉，《中國文化大學地學研究所研究報告》，6： 147-203。

Carter, R. W. G., Nordstrom, K. F. & Psuty, N. P.（1990）: The study of coastal dunes. in Nordstrom, K. F., Psuty, N. P. & Carter, R. W. G., eds., Coastal Dunes: Forms and Process.New York: John Wiley & Sons, 1-14.

Conacher, J. & Conacher, A.（2000）: Policy responses to land degradation in Australia.in Conacher, A. J., ed., Land Degradation. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 363-385.

(19)

Espejel, I., Ahumada, B., Cruz, Y. & Heredia, A.（2004）: Coastal vegetation as indicatorsfor conservation. inMartinez, M. L. & Psuty, N. P., eds., Coastal Dunes, Ecology and Conservation. Berlin: Springer-Verlag, Ecological Studies, 171, 297-318.

Goldsmith, V.（1985）: Coastal dunes. in Davis, R. A. ed., Coastal Sedimentary Environment (2nd_ed.).

New York : Springer-Verlag, 308-378.

Hsu, T.-W., Lin, T.-Y. & Tseng, I-F.（2007）: Human impact on coastal erosion in Taiwan. Journal of

Coastal Research, 23(4), 961-973.

Komar, P. D.（1983）: The erosion of Siletz Spit, Oregon. in Komar, P. D. ed., Handbook of Coastal

Processes and Erosion, Boca Raton, Florida: CRC Press, 65-76.

Lin, T.-Y. & Hsu, T.-W.（1999）: Beach erosion along the I-Lan coast, northeastern Taiwan. Proceeding

of Second German-Chinese Joint Seminar on Recent Development in Coastal Engineering-Sustainable Development in the Coastal Zone, Tainan, Taiwan, 415-429.

Martinez, M.L., Maun, M.A. & Psuty, N.P.（2004）: The fragility and conservation of the world’s coastal dunes: Geomorphological, ecological, and cocioeconomic Perspectives. in Martinez, M. L., & Psuty, N. P. eds., Coastal Dunes, Ecology and Conservation. Berlin: Springer-Verlag, Ecological Studies, 171, 355-369.

Pethick, J.（1984）: An Introduction to Coastal Geomorphology. London: Arnold.

Ritchie, W. & Penland, S.（1990）: Aeolian sand bodies of the south Louisiana coast. in Nordstrom, K. F., Psuty, N. P. & Carter, R. W. G., eds., Coastal Dunes: Forms and Process. New York: John Wiley & Sons, 105-127.

Tinley, K. L.（1985）: Coastal Dunes of South Africa. National Scientific Programmes Unit: CSIR, SANSP Report No. 109, 304 p.

van der Meulen, F. & Salman, A. H. P. M.（1996）: Management of Mediterranean coastal dunes. Ocean

& Coastal Management, 30（2-3）, 177-195.

van der Meulen, F., Bakker, T. W. M. & Houston, J. A.（2004）: The costs of our coasts: Examples of dynamic dune management from western Europe. in Martinez, M. L., & Psuty, N. P. eds., Coastal

Dunes, Ecology and Conservation. Berlin: Springer-Verlag, Ecological Studies, 171, 259-277.

投稿日期：100 年 09 月 30 日修稿日期：100 年 11 月 01 日接受日期：100 年 11 月 30 日

(20)