環境生態小學堂

2022.11.09

#海洋生態

台灣海洋環境概述

臺灣是四面環海的島國,居民在食衣住行各方面都與海洋有非常密切的關係。 地理位置位於北半球,在東經120度到122度,北緯22度到25度,北迴歸線通過花蓮及嘉義二縣市,屬於亞熱帶氣候。   冬天時,台灣有東北季風的吹拂,而夏天則有西南季風影響,造成海面擾動混合均勻,在海裡更有終年不斷的海流經過台灣的海域。又因為緯度的關係,整年陽光照射充足、溫度適中,是許多海洋生物喜愛的棲息地,加上陸地營養鹽、有機質沖刷旺盛,及沿海、海底湧升流區營養鹽充足。因此海洋植物群基礎的生產力及浮游生物的密度均相當高,各生態環境因子優良,使得台灣海域生物種類數量高、生物數量大,擁有世界都羡慕的海洋生態。  

2022.11.09

#海洋生態

礁岩生態系

台灣的礁岩海岸主要分布於北海岸及東北角海岸。礁岩多孔及粗糙的表面可供藻類及固著性生物附著,岩縫空隙亦提供小型生物棲息、避敵。大型的底棲藻類為礁岩生態系的主要生產者,動物多以刮食岩石表面藻類為主,例如螺貝類、海膽、海兔及海參等。另外,牡蠣和藤壺也附著在岩石表面並且會分泌鈣質骨骼,其他如海葵、海棉、水螅等都是岩礁生態系常見的生物,九孔及龍蝦更是這裡最具經濟價值的生物。退潮時露出不同的潮池是最大的特色,每一潮池都自成一個小型但完整的生態系。   東北角海岸

2022.11.09

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沙岸生態系

2022.11.09

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 藻礁生態系

由北海岸富貴角往西延伸至桃園,途中有許多段海岸線有穩固的基質可提供珊瑚藻類棲息。珊瑚藻類逐年一層一層附著生長,留下的石灰質便形成藻礁。珊瑚藻類即使在水溫稍低或水質泥沙稍多的環境下仍然可以存活,但累積速率非常緩慢,是非常珍貴的生物性礁石。 而藻礁的功能與珊瑚礁類似,提供海洋生物穩固的棲息空間,並使台灣海洋環境更多樣化。桃園縣觀音鄉有全台灣生長狀況最佳、分布最完整的藻礁。   屏東風吹砂 藻礁   桃園觀音鄉 藻礁

2022.11.09

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沿岸生態系-珊瑚礁生態系 

由珊瑚建造的珊瑚礁提供許多魚蝦蟹貝類棲息、生長及繁衍的空間,是海洋中生產力最強、生物多樣性最高、生物量最豐富的生態系,被稱為「海底熱帶雨林」。 台灣位於熱帶與亞熱帶之間,又有暖流黑潮經過,因此除了沙質海岸之外也有許多是和珊瑚礁生長的海岸。   由於珊瑚的生長會受到水溫與光線的影響,最適水溫需在20℃以上,而水深不能超過40-60米,否則珊瑚上的共生藻會無法進行光合作用,因此珊瑚礁海岸多分布於南北緯28度間的海域,例如台灣恆春半島、小琉球群島及台東的三仙台、綠島及蘭嶼。   珊瑚礁島之分類(依地質特徵) 裙礁(fringing reef)、堡礁(barrier reef)及環礁(atoll reef)   珊瑚礁分類圖(依地質特徵)   珊瑚礁分類說明 裙礁(fringing reef) 說明:沿著大陸邊緣形成,大多數的沿岸珊瑚礁皆屬於裙礁。 代表島嶼:小琉球全島、墾丁海岸珊瑚礁     堡礁(barrier reef) :分布在陸地外圍,和陸地間有水域(潟湖)分隔的珊瑚礁。 可能是因為大陸下沉而由裙礁演化而成。   代表島嶼:澳洲大堡礁   環礁 (atoll reef):是由珊瑚礁形成的環狀部分或環狀島嶼。由於形成的過程與環境的變異,環礁的輪廓除圓形外也有橢圓或其他不規則形狀 代表島嶼:東沙群島

2022.11.09

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珊瑚礁生態系中常見的生物

珊瑚礁生態系中的棘皮動物   珊瑚礁生態系中的甲殼類動物 棘皮動物:是海洋中常見的無脊椎動物,在台灣的海邊潮池中數量非常多。包括海膽、海參、海星、海百合及海蛞蝓。 貝類:大多數的珊瑚礁貝類白天躲藏在洞穴中,晚上才出來覓食。常見的珊瑚礁貝類有玉兔螺、鐘螺及大法螺。 甲殼類:常見的珊瑚礁甲殼類包括海葵蝦、櫻花蝦、錦龍蝦及海葵蟹。

2022.11.09

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 河口生態系

河流的出海口稱為「河口」,是重要的生態區。由於河口地區有豐富的養分,許多海洋生物會前來產卵及覓食,幼兒也會在河口地區成長,等長大之後才返回大海生活。因此河口是海洋環境中的生命搖籃,不斷的孕育著豐富的海洋生命。   河口生態系三大特色 生產量大   河川沖刷與風化岩石所得的磷鹽,以及來自上游的工業與家庭廢水帶來大量的營養鹽,源源不絕的補充至河口生態區,在加上旺盛的陽光,造成生產力非常旺盛的河口生態區。耐鹽草澤植物、藻類及浮游植物是河口最主要的生產者,平均初級生產量占地球上約19個生態系中的第四名。   食物鏈短   生物以吃及被吃的角色在生態系中生存,所構成的單向循食性環稱為食物鏈。食物鏈的結構決定於該生態系中能量流動的路徑以及物質循環的形式,能量在食物鏈中傳遞時,由於熱能的散失,可利用的能量是逐漸減少的(每一級的能量傳遞約只剩下原來能量10%的單向流轉,另外90%以熱能的形式散失)。換言之、將食物鏈縮短,有助於把能量流在該生態系中。       河口生態系食物鏈圖 河口生態系中,物種依其實性及獲得營養的方式可分為初級生產者、食草動物、食碎屑動物及食肉動物。初級生產者除了浮游植物外還有各類大型植物,是該環境種食草動物(初級生產者)的食物來源。多數的溫帶、亞熱帶及熱帶地區河口是以碎屑為其食物鏈的基礎,碎屑來源主要為大型植物的部分(水筆仔的落葉)或全株(秋季枯黃的雲林莞草),而食碎屑的動物亦可區分為食沉澱底質者及食懸浮微粒者。這些食碎屑動物最後會成為捕食者(如魚類、鳥類)的食物來源。 由於河口地區潮汐變化大、潮差十分明顯,少有大型魚類能居住於此。水中缺少大型次級以上消費者,便是河口地區的特點之一。而該地區通常是遷徙性的候鳥中途進食的地方,因此候鳥變成為該地區主要的次級消費者。   候鳥是河口地區的主要次級消費者 物種歧異度低但個體數量多   由於外在的物理環境變化劇烈,能在此區繁殖後代的物種也相對減少,也就是說河口地區的物種歧異度相較於淡水地區及潮間帶是較低的。另一個特色是在河口地區的單位面積內個體數非常多。由於營養鹽源源不絕的注入自河川注入近海,因此在這些河海交界的特殊物種便因為缺乏天敵而大量繁殖,代表的生物量大的特性。  

2022.11.09

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大洋生態系 - 近海區

近海區   通常位於水深不超過200公尺之與陸地連接的水域,包括潮間帶及亞潮帶,其底部為大陸棚。有足夠的陽光射入,又由於靠近陸地較不受海流影響,主要生產者為各種大型藻類,消費者則包含珊瑚、螃蟹及魚類等動物,是人類或取食物及資源的主要場所。   潮間帶   介於高潮線(海水漲潮時最高線)及低潮線(海水退潮時最低線)之間的區域。 陽光充足,有機物質多,生物資源十分豐富。由於潮水漲退的關係,生活於此區的生物都有特殊的構造以抵抗環境中強烈的物理變化。   一般可分為軟底質(沙灘、泥灘…等)的潮間帶,如淡水河口的紅樹林,及硬底質(礁岩、礫石底質)的潮間帶。     潮間帶示意圖   潮間帶的生物 潮間帶的主要生產者為大型的藻類,消費者則包括甲殼類、貝類、棘皮動物及與魚類……等等。           潮間帶生物的適應   潮間帶的生物為了適應環境中劇烈的物理變化,身體組織也隨之改變。   (1)抗旱 潮間帶中可動性的動物離水時防止水分減少最簡單的方法就是躲入陰暗潮濕的洞穴、細縫或是草叢中。而固生性的海藻則是借助身體組織的高耐旱性,等到下次潮水來時再迅速吸水恢復。海葵等生物則會分泌黏液來防止水分散失。     (2)熱平衡 由於潮間帶的溫度多半是接近生物的至死高溫而非低溫,所以生物所發展的熱平衡機制是為了抗熱而非抗寒。如貝殼上的凹凸皺紋可增加散熱的表面積,越靠近潮上帶的貝殼其凹凸皺褶就越多,反之則越光滑。   (3)波浪衝擊 為防止波浪的衝擊,藤壺、牡蠣及管蟲鈞固生於底質上,海藻以固定器、紅鬍魁蛤以絲足固著,方蟹身體扁平等均為有效降低波浪衝擊之生物應變方法。   (4)呼吸 潮間帶的生物在退潮缺水時為降低耗氧量,生理活動會趨於靜止進而降低氣體交換交換速率。除此之外魚類為了保護薄弱易乾燥的呼吸器官──鰓,貝類會將塞隱藏在外套腔內,而彈塗魚除了用鰓呼吸外,皮膚上的微血管也具有呼吸功能。   (5)攝食 日行性礁岩岸之生物多在海水漲潮時覓食,包括啃食性、濾食性、腐蝕性及掠食性動物在內。而在沙泥底質生活之生物因底質富含養分,在退潮後亦會覓食。   (6)鹽度 潮間帶的海水鹽度可能會因為下雨或蒸發產生極大的變化,以至生物無法維持其體內的滲透壓平衡。而大部分的潮間帶動物雖為廣鹽性,但並沒有調節體液鹽度的機制,對鹽度的適應也只能緊閉甲殼或毛孔來防止水分散失。 註;廣鹽性:指生物能耐受環境中廣泛的鹽度變化而能生活的特質。   (7)生殖   因潮間帶生物多行固著生活(如珊瑚),固須靠漂浮性卵及幼生來擴散,並將產卵周期演化成與潮汐或大潮一致,以確保他們受精與繁殖成功。     亞潮帶     亞潮帶一般指潮間帶低潮線以下約二十至三十米深的海域,這個區域會同時受潮水及波浪的影響。此區地形豐富,是許多熱帶魚及珊瑚礁的棲息地。如台灣墾丁南灣的亞潮帶及擁有豐富的珊瑚礁生態。        

2022.11.09

#海洋生態

大洋生態系 - 遠洋區

遠洋區主要分為透光區及深海區。 透光區   遠洋區的上層有充足的陽光射入,稱為透光區,平均深度在100公尺左右,少數較清澈的海水中透光區可延伸至約200公尺。此區的生物種類較近海區少,主要以浮游生物、各類魚類、烏賊及鯨魚……等等為主。   位於台灣西部海域,在東海、台灣海峽及南海範圍內的海底陸棚,是世界上最大的陸棚之一,水深最深約200公尺。這個陸棚透光區裡有許多河川注入的大量營養物質,而且在季風的季節接替變換和冷暖水團的交會,使得這個海域擁有高基礎的生產力。   而這股豐沛的資源也就成為漁業的基礎,每到冬季西部陸棚海域就會有烏魚造訪,成為西部漁民重要的經濟來源。     深海區   指離岸較遠、水深超過兩百公尺以上的大陸棚到深海區。此區除了海底較奇特的生態系之外,生物種類較少,主要以浮游性藻類及游泳能力較好的魚類為主。   台灣的東部海域是典型的深海生態系,這個海域的水溫高、水質清澈且光線充足,基礎生產力主要受到營養鹽供應的限制。水深可達約7,000公尺。     台灣東岸終年有黑潮主流經過,帶來溫暖的海水。 黑潮(Kuroshio),又稱日本暖流,是太平洋環流的一環,為全球第二大洋流。   黑潮得名於其顏色較一般海水顏色深,而這是因為黑潮表層幾乎沒有營養鹽或懸浮微粒,因此光線不易散射而被海水吸收,則海水呈深藍色。   黑潮小檔案: 位置:     速度:每秒1~2公尺 厚度:約500~1,000公尺 寬度:約200公里 夏季均溫:約攝氏22~30度 冬季均溫:約攝氏18~24度 年均溫:約攝氏24~26度 黑潮海水照片:       如果黑潮是一條高速公路,那麼台灣東岸沿海就是休息站。台灣東岸沿海如果一直保持乾淨、美麗,海洋生物(如迴游性的魚類、以迴游性魚類為食的鯨豚……)就會不斷的到休息站來休息、覓食。使得這個區域的海洋生物無論在種類或數量都相當繁多。   深海區生物 飛魚  飛魚是一種具有滑翔能力的魚類。分布於熱帶和溫帶海洋,以浮游生物為食。受驚時會躍出水面,胸臍張開並可以在空中滑行一段時間,這種飛行通常是為了躲避金槍魚和海豚等的捕食。 每年春季飛魚會隨著黑潮海水來到蘭嶼的附近,此時達悟族人會舉行招魚祭,招魚祭過後便開始捕捉飛魚。剛開始僅限於夜間以燈光誘捕,至夏季時才可在白天捕捉飛魚,這段時間內達悟人不捕捉別的魚類。在夏季時會舉行另一次的儀式,停止捕捉當年的飛魚,改捉別的魚種。捕捉飛魚已經是達悟族傳統文化重要的一部份。        日本鰻   每年冬季成千上萬的鰻線順著寒流湧向河口地區, 沿岸漁民下網捕撈後賣給鰻魚養殖戶即可帶來一筆可觀的財富。   鰻魚是台灣重要的養殖魚類。柳葉鰻每粘順著黑潮北上,在接近台灣北部大陸棚的時候變態成玻璃鰻並向河口集中。在河口集中後身上出現大量的黑色素,稱為鰻線。隨後幼鰻便開始溯溪而上,直至成長至繁殖期時才開始回到深海中產卵繁殖。     綠蠵龜   綠蠵龜除上岸產卵外,終其一生都在大洋中渡過。廣泛分佈於熱帶及亞熱帶海域,以海草以及大型藻類為主食,覓食海域多為海草豐盛的淺水區,而此區多與珊瑚礁或岩石在一起,因此,珊瑚礁或沿岸區多可見到牠的蹤跡。   由於綠蠵龜對其棲息地,不論是海上或是陸上之忠誠度都極高,往往一經確認後,不論迴游多遠的距離,都會回到牠的產卵或覓食場。另外,當海龜的棲息地遭到破壞或開發作其他的用途時,牠也會放棄這塊棲息地,重新找尋新的居所。       鬼頭刀   鬼頭刀的正式名字是鱰(ㄕㄨˇ)魚,體型長且側扁,胸鰭短小且呈鐮刀狀。雄魚體型通常大於雌魚,雄魚額骨昂起、雌魚則成弧形,存活時體色有彩色光澤,體長可達一公尺左右。   鬼頭刀屬遠洋魚類,分布於全球溫暖水域。以飛魚或其他表層魚類為食,因食性特殊,故喜棲息於海上的漂流木下方,亦受暖流之影響而改變迴游路徑。