金門地區第 61 屆中小學科學展覽會
作品說明書
科別:地球與行星科學 組別:高級中等學校組
作品名稱:金門潮間帶鹽度與鱟分佈之探討 關鍵字:雨量、鹽度、鱟
摘要
我們分析了過去在飼養鱟時溫度的數據。在 3~11 月 間,每兩個月進行一次數據的紀錄,經過比較和分析,探 討鹽度與鱟的成長之間的關聯,另外因為偶然發現雨量與 鹽度的關係顛覆常識並進行了鹽度的觀測,做一系列的探 討並進行實地觀測後進行討論。
壹、研究動機
在之前做鱟與鹽度關係的實驗中,當我們輸入雄獅堡的降 雨和鹽度時,偶然發現雄獅堡海灘在下雨後測量的鹽度居 然比平常還高,在地科課時學到下雨後的鹽度會比平常 低,因為水會稀釋海水鹽度,可是,我們發現了這個顛覆 了正常人對雨量及鹽度關係,使我們好奇當中的原因,於 是我們著手進行觀測,探討鹽度與雨量的關聯。
貳、研究目的
1. 探討雨量影響鹽度的原因
2. 探討雄獅堡的雨量、鹽度的關係 3. 探討何種鹽度最適合幼鱟生存
參、研究設備與器材
鹽度計
鹽度計原理:光線穿透不同濃度的液體時,折射角 度會產生改變的原理,來測量不同濃度的鹽水
肆、研究方法
利用下課的時間,實地走訪雄獅堡,再利用鹽度計記 錄三月份一~五每日的鹽度,從中央氣象局的觀測資 料提取雨量與溫度的數據及研究水試所 2019 年的觀 測資料(每兩個月觀測一次),並進行分析。
伍、研究過程
首先要滴入數滴清水於檢測稜鏡上並旋轉零位調節螺 釘,使分界線調至刻度 0 的位置,擦拭乾淨後,利用滴管 吸入海水,將一滴海水滴在顯示板上,使溶液遍佈稜鏡表 面並蓋起使海水均勻分布在顯示板,將儀器進光板對準明 亮處,從另一側鏡頭平視觀察,分界線刻度值即為鹽度,
然後記錄數據。
另外,鱟的研究主要探討金門縣水產試驗所 2019 年 的觀測資料,並與 GLOBE 網站資料的天氣數據結合,製 成圖表,探討較適合幼鱟生存的環境
陸、文獻及氣象資料分析
由金門水產試驗所 2019 年『金門縣潮間帶稚鱟與生物多 樣性檢測』中,我們加以整理得到雄獅堡各月份鹽度與數 量關係圖
由此圖發現,在鹽度 30‰時,鱟的出現數量較多,因此 我們推測鹽度 30‰時,最適合幼鱟的生存
由 NASA GLOBE Program 計畫網站,以及本校的校園氣 象資料進行分析與討論,我們發現降雨集中在 3、5、9 月,而七月溫度最高且沒有降雨,但是鹽度卻是最低。初 步推論可能是因為沒有降雨,鹽類物質無法被沖刷到潮間 帶,導致鹽度較 3、5、9 月低。
柒、觀測與實驗結果
我們對此數據分析的結果感到好奇,於是我們開始設計實 驗,定期到雄獅堡進行觀測,在 2021 年我們開始實際觀 測,下表是針對 3 月份數據整理:
此圖我們發現當有降雨的觀測天,鹽度相對增加,藉由每 日的走訪與記錄,為了確保實驗的準確度,有時候甚至得 穿上蚵鞋、踩著泥去取直接海水,經過紀錄與觀察後,發 現了以下關係:
我們可以看到在 22、23、24 日時因為少量的降雨,使得 鹽度較他日來得高,並且推測降雨對於鹽度的影響會於當 日顯現,其關係呈現正相關。
捌、討論
1.我們推測因為雄獅堡附近有許多軌條砦,上頭覆滿了許 多貝類,因降雨時將其身上的鹽分沖刷下至海水中,使得 海水鹽度增加
2.在上述圖表中,我們發現鹽度與雨量呈現完美的正相 關,顛覆以往我們對於鹽度跟雨量的關係的認知
3. 在鹽度與數量的關係中,我們發現五月時幼鱟數量最 多,可能是五月時的溫度與鹽度較適合幼鱟活動,故觀測 到的幼鱟數量較多。
玖、結論
我們發現在雨季的時候,鱟的出現隻數比較多,我們推測 是雨將鹽分沖刷下來,使得潮間帶的鹽度改變,變得更適 合鱟生存,且在鹽度 30‰時鱟更容易出現。使鱟更容易 出現。
參考資料及其他
潮間帶的鐵甲武士?水頭沿岸中國鱟的生殖與族群動態的研究 金門水產試驗所 2019 年『金門縣潮間帶稚鱟與生物多樣性檢 測』
中央氣象局開放資料平臺
https://www.cwb.gov.tw/V8/C/中央氣象局 The GLOBE website. https://www.globe.gov/
附錄
參考了中央氣象局三月份的日射量與紫外線指數的資料,
並與我們鹽度的數據做結合,製作出日射量的關係圖與紫 外線的關係圖,理論上應該太陽照射後海水蒸發使得鹽度 上升,但由上二圖我們發現沒有絕對的關係。
參考了中央氣象局三月份的風速資料,並與我們的鹽度數 據做結合,理論上風速快會加速蒸散作用,使鹽度上升,
但我們發現風速與鹽度並沒有特別的關係