| 計畫期限 | 2011-01-02 ~ 2011-12-29 |
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| 研究名稱 | 東沙海域海草床生物群集調查與指標物種評估 |
| 受託單位 | 國立中興大學 |
| 計畫主持人 | 林幸助 |
| 協同主持人 | 蕭淑娟 |
| 參與計畫人員 | 黃衍勳、李承錄、鍾佳芸、戴孝勳、 林良瑾、林蔚任、鄭惠元、黃政豪、廖璟郡 |
| 關鍵詞 | 東沙、海草、能量流、碳匯 |
| 摘要 | (一) 計畫緣起 東沙海草床的高基礎生產量，提供許多生物之食物來源與庇護場所，也是重要自然碳庫。本計畫調查東沙海草床頄類與無脊椎動物資源，整合建立東沙海草床的食物網能量流模式及碳收支模式，分析各生物功能群在海草床中的生態區位與其和海草的交互作用，並評估指標物種，以做為未來海洋國家公園保育策略與資源應用的基礎資料和參考方案。 (二) 成果 本計畫監測影響海草床的重要環境因子，包括溫度、鹽度、溶氧和酸鹼值。海草床水溫春夏季高、秋冬季低。鹽度在小潟湖內部由於夏冬季蒸發率高、夏秋季降雨頻繁而有劇烈變化。但水體溶氧與酸鹼值的季節變化與樣區間差異較不明顯。 東沙海草床頄類至今共發現45科134種。各樣區之間的物種數、個體數以及物種組成十分豐富，且有明顯差別。西岸是東沙島周圍物種豐富度與頄類群聚密度最高的地區，而小潟湖內部最低。頄類群聚的豐富度會隨季節而變，至夏季達到頂峰，而後逐漸下降至冬季最低。歸群分析可將東沙海草床的頄類群聚分為小潟湖內、小潟湖口區(西岸及小潟湖外部)及島嶼外圍三個分群。東沙島的優勢頄類以隆頭頄科(Labridae)、龍占科(Lethrinidae)和鸚哥頄科(Scaridae)占最多。由頄類胃內含物分析頄類食性，結果顯示大多數頄類屬於肉食性，其中甲殼類是其最重要的食物來源，以海草為食的頄種並不多。 東沙島周遭海草床的無脊椎動物以多毛類及小型甲殼動物為主，其相對豐富度互有增減。歸群分析可將無脊椎動物類群分成三個分群：小潟湖內、小潟湖外部與島嶼外圍(南、北岸)。小潟湖內部及外部，都是以多毛類為優勢，而島嶼周圍以多毛類或小型甲殼動物為優勢。 各樣區的草食作用皆為春夏季高、秋冬季低，且最常被鸚哥頄啃食，其次為甲殼動物。海草被啃食量與生產量的比值不超過10%，顯示東沙海草床的草食作用雖旺盛，但藉由草食作用移除的生物量相對於生產量非常少，海草生產量大多轉化為生物量累積在植株體內，或以碎屑存於環境中。 各種海草地上部分解作用的趨勢相似，在分解第45天後的減少量介於50.87-81.96%之間，以水韭菜、卵葉鹽草與圓葉水絲草的地上部分解速率較高。除泰來草外，各種海草地下部的分解作用亦多集中在分解的前期。東沙海草床輸出的碎屑量有冬季高而春季低的現象，而碎屑的帄均輸出量為0.74 g DW m-2 d-1，相當於整個東沙海草床在每天會產生8.72公噸的碎屑，而整年則高達3,183公噸。 東沙海域海草床的碳收支分析顯示，碳生產量、草食作用量、儲存量與分解量都呈現夏季高、冬季低的季節性變化，只有碎屑輸出量在冬季時高於夏季。東沙海域在草食動物少的情況下，能量流動方式主要是藉由碎屑被無脊椎動物與微生物所利用，而將能量在海草床生態系的食物網中傳遞。 小潟湖內、小潟湖口區與島嶼周圍三個分群所呈現的食物網能量流模式與傳輸方式十分類似，最高營養位階的前三名生物類群皆為過境性肉食性頄類、食頄性頄類以及大型底棲食性頄類，屬於第三、四級消費者。海草在三個模式中的生態效率偏低，顯示海草並非海草床生態系中的食物來源與營養能量流通的主角。林氏錐(Linderman spine)能量塔顯示碎屑和海草等初級生產者所提供的能量大致相等，且主要的能量傳遞集中在次級消費者至三級消費者之間。 根據食物網能量流模式所顯示的基石物種可視為東沙海草床的指標物種。小潟湖內、小潟湖口區和島嶼周圍各區的基石物種都包含最高階的掠食頄類與大型甲殼類的蝦蟹，顯示這些掠食者會影響整個生態系的能量流動，而蝦蟹則是高級消費者的重要食物，並以初級消費者或碎屑為食。此外，小潟湖內最重要的基石物種還有多毛類，島嶼周圍則還有雜食性頄類，這些動物皆扮演將能量轉換或傳送至其他生態系的關鍵角色。 (三) 主要建議內容 1. 立即可行之建議 • 建立與國際接軌之海草床生態資料庫，並持續進行生物多樣性研究。目前調查有50種生物為未知種，其中許多極可能是台灣的新紀錄，甚或新種；其中還發現25種生物為東沙海域第一次紀錄者，可見東沙海草床生態資源仍有待了解與發掘。目前應積極建置資料庫並累積資料，以作為國際海洋生物研究之重要據點。 • 海草床的長期監測：氣候變遷對於東沙島之影響預期將極為明顯。長期監測不僅能建立並累積基礎生態資料，同時能反映出氣候變遷對生態系統的衝擊，更有助於管理單位掌握現況，並作為決策者訂定因應對策的參考依據，其重要性不容忽視。 • 若以目前小潟湖內每天可累積的無機碳做計算，預計最快約在17,000年後才會被填滿，因此小潟湖的淤積速度並不如想像中快，故短期內可以不用擔心因為東沙海草之過度生長而淤滿小潟湖之影響。 2. 長期性建議 • 海草床碎屑的利用：開發地區性生態特色並寓教於樂，是國家公園的宗旨之一。建議研發或推廣海草碎屑的利用，例如建構海草屋作為當地代表性的特殊生態建築與景觀。 • 復育大型保育類動物：善用海草床為其他海洋生態系的重要生態連結以及其高生產力之特性，提供大型的草食動物，如綠蠵龜與儒艮等保育類動物的棲所。東沙相較於台灣本島擁有更天然的環境和較低的人口壓力，是復育熱帶海洋生物的最佳地點，故建議將來更進一步評估復育儒艮的可行性，也期待儒艮與綠蠵龜能成為未來東沙環礁國家公園開放生態旅遊後的明星物種。 |
100年,東沙,海草,能量流,碳匯