www.epa.url.tw  永續環境

與溪流做朋友   林雨莊編著

外雙溪至善橋

1.溪流的生態環境

2.溪流的生產與消費

3.溪流的野生動物

4.溪流的景觀遊憩

5.溪流的環境保護


 

一、溪流的水土環境

我們常聽見「河」、「川」、「溪」、「江」,英文中常聽見「Stream」、「River」、「Creek」,其實指的都是一樣的事物-地表流道的天然水渠。台灣也只有淡水河、基隆河、冬山河稱河,特徵是水流緩、水量穩定,其他都稱溪,特徵是比江河規模小、水量乾枯變化大、水淺常露出塊石與沙洲。日文普遍稱「川」,雙溪從前被稱為「雙溪川」。

水文與地理決定溪流的型態,地球的雨雪降落地表,匯聚成河流向大海,又蒸發成雲霧,循環不息。雨雪量的多寡、乾枯變動影響了河流蝕刻地表的力度與樣貌。 河流在寒冷、溫暖、乾燥、濕潤、高原、高山、陡峭、平坦、多泥沙、多硬岩、多石灰質、多火山等環境又會形成不同的樣貌。

 

生態與環境

在我們的生活中常聽到「生態環境」這個名詞,其實「生態」指的就是「生物環境」,地球因為緯度、地形、位置不同,而有不同的溫度、氣候、降雨條件,孕育的生命物種也各有不同,或可以說不同的物種選擇特定的環境條件,更適合他們的生存。譬如台灣藍鵲選擇生活在低海拔的樹林中,因為結果實的大樹多、小體型動物多,又有茂密大樹可以隱蔽他們的大體型。台灣藍鵲不會到都市來,不很少去明亮的溪流旁邊,因為沒有優勢、沒得躲藏。 夜鷺、白鷺偏好在溪流環境,因為水淺抓捕小魚容易;黃頭鷺(牛背鷺)與黑冠麻鷺也很少到溪流周邊來,因為它們的嘴型適合吃蚯蚓與淺層土壤的昆蟲,並且黃頭鷺偏好草地或田野,黑冠麻鷺偏好在陰暗的樹林下,羽毛色是他們適應環境的迷彩裝扮。

除了深山森林裡的黑熊,台灣島沒有大體型的哺乳動物,溪流裡也沒有大體型的鱷魚或大魚,因為環境空間小,能提供的食物能量不足,供養不起它們。草原環境有草原動物能適應的生存條件,森林環境有森林動物能適應的生存條件,溪流環境有溪流動物能適應的生存條件,它們各自成為一個生態系,能提供源源不絕的食物,能供養代代繁衍、生生不息的生命物種。

地球上有海洋、沙漠、草原、寒冷針葉林、熱帶雨林等多種大尺度生態系,台灣島上也有高山森林、低海拔闊葉林、農田、都市、海岸、溪流等中小尺度生態系,各有它們的特別環境條件,供養不同的物種。溪流生態系是所有這些生態環境中最生動有趣的,也是物種最多樣的,與人類生存發展關係最密切的一個生態系。雙溪水系雖然是淡水河大系中的一個支流,卻包含了台灣溪流的上中下游特徵,高山、丘陵、平原、郊區、都市等環境特徵,如同台灣溪流環境的一個微縮模型,一個很容易親近閱讀的生態教室。我們居住在這裡,與雙溪是一個共同生命體,不僅景觀自然生動,還有那麼多物種與我們同在,我們真應該好好認識它們。

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地形地質決定河川的樣貌

 安山岩與砂岩

 內雙溪兩支流岩質不同

世界上有多種不同型態的河川,主要受地理環境塑造它們的樣貌。亞馬遜河因為在熱帶雨林的平坦大盆地中,植物生長茂盛與多樣,動物也豐富多樣,河裡超過的一米長的大魚也多達數百種;黃河因為流經黃土高原,泥沙含量特別高,進入到華北平原後,特別容易淤積氾濫,這些大河支流多,流域廣,上游的降雨可能要一個多月才會流到河口入海,物種可以由大河網散播繁殖到整個流域土地上。島嶼上的河流水系小,長度短,英國泰晤士河上游的降雨5天就會流到河口入海,因此英國設計了BOD5(河流微生物在常溫5天內分解水體有機物所需消耗的氧量)來量測河流水質受污染程度。台灣的島更小、山更高且陡、溪流更短,濁水溪、淡水河的上游的降雨12小時後就會流到河口入海。而且台灣的水系與水系間有陡峭分水嶺分隔,各個溪流的物種分布也很多不同,不易藉由河網通道散播繁殖。譬如跨過五指山的萬里有很多毛蟹與鰻魚,外雙溪就很難見到毛蟹與鰻魚,雖然它們都要降海迴游,甚至能在潮濕的草地上爬行1小時以上,它們卻不會選擇外雙溪,新北市的雙溪卻是毛蟹與鰻魚的大本營。

台灣的溪流也因地形地質有不同的樣貌,譬如濁水溪,上游有很多軟弱的黑色的粘板岩及千枚岩加上地勢陡峻、雨量充沛,河川侵蝕力強,形成眾多數百公尺深的峽谷地形,在沿岸無硬岩處常被沖刷改道,因此常常可見蜿蜒的曲流。上游的大岩塊崩落到河床,在集集就磨成了大卵石,到西螺就磨成粗黑砂,而且還養分肥沃,種植出了品質優良的西螺米。大安溪、大甲溪沖刷關刀山、大肚山的礫岩層,礫岩是受擠壓的石英岩,質地堅硬,加上地殼多次抬高,形成下游段仍有豐富堅硬大卵石,成為最佳建築材料。二仁溪上游沖刷的是細緻的泥岩,含砂混濁度超過黃河,加上下游 中小型工廠多,成為水污染最難治理的溪流。花東的河流東西橫向切割下中央山脈,然後南北縱向緩流再出海。海岸山脈臨太平洋側也有許多陡峭小溪流(長濱溪、都威溪),居然有上游、中游沒有下游(沖積平原),距離河口不到1公里處就有很多禿頭鯊趴伏在激流多氧的石頭上覓食。

同屬雙溪水系的大支流磺溪從七星火山的西北側收集雨水,流經北投硫磺、溫泉地區,水質偏酸,魚蝦蟹生物很少。內雙溪、菁礐溪從七星火山的東南側收集雨水,上游也是水質偏酸生物偏少,但是到了中游溪谷有五指山的溪水中和,水域生物就很多樣了。 七星火山多次噴發,最近一次約在10萬年前,噴出堅硬的安山岩,滾落到雙溪溪谷,很多還散置在河床上,大洪水都不易搬走,愈往上游愈大塊。七星火山多次噴發也多次將海底沉積地層掀翻,形成五指山脈(五指山、大崙頭山、大崙尾山、劍南山、文間山、劍潭山),而且每次壓覆海岸森林成為含煤層,因此內湖早期有很多採煤礦坑,雙溪僅曾有一處煤礦。因為內湖側地層背斜,較平緩,地質較軟,較好挖,也可發展坡地農業;雙溪側向斜,較陡峭,地質較硬,不好挖。五指山地質以砂岩與頁岩為主,比安山岩軟的多,因此聖人橋、楓林橋河段還有很多大塊砂岩岩盤,被水流侵蝕成許多豆腐岩、壺穴等奇妙地質景觀。如今中游段的河床塊石、大卵石有些是安山岩,有些是砂岩,形成許多湍瀨激流,溶氧高、藻類生長旺盛,是溪流魚類最愛的環境。

雙溪水系的流域地形,七星山一側較平緩,匯集雨水多,支流長,地表土壤大多屬於火山灰性質的灰燼土,強酸富含鋁元素,團粒鬆散呈黑褐色,富含腐植質。也因此內厝溪、菁礐溪上游段水質偏酸,微生物少;五指山一側較陡斜,支流短,流域土壤主要是黃棕色砂質土壤,也含黏土成分,兩側野生植物組成略有不同,野生動物分布也略有不同。

內雙溪上游多是茂密森林,河床陽光照射不多,平時溪流水量也不多,石頭上的附著藻類較少,加上水質偏酸,水生昆蟲及魚類也不多。天溪園、聖人瀑布以下河床,陽光照射多,藻類生長多,常吃藻類的台灣鏟頷魚(鯝魚、苦花魚,主吃藻)、台灣馬口魚(一枝花,雜食)、粗首鱲(溪哥,成魚雜食,幼魚吃藻)、台灣石賓(石斑,成魚雜食,幼魚吃藻)才成為溪流生物的主角。

雙溪過了至善國中,V型峽谷轉為U型谷地型態,至善國中至東吳大學望星橋成為狹長的沖積小河盆。坡度變緩,積蓄水能量,往兩側山腳拓寬空間,河道自然彎曲,往左岸五指山側(自強隧道處)侵蝕,往右岸故宮路側堆積。推測河心島原來是向右側(北側)彎曲,後來自然力量的截彎取直,新開闢了左側(南側)河道。據說至善國中是山谷氣候的分界,上游內山谷比中下游河盆、平原降雨多很多。

復興橋以下是雙溪的下游河段,水量多、坡度緩,河床亂石小或不會突出水面,水流平緩,不再有湍瀨出現。原來下游多洪水災害,是多道彎曲的曲流(消解水流的能量)1965年將雙溪下游人工截彎取直,加高了堤防,生態條件也受到了改變。

下游河段都市化發展後,人為污染也多,不容易消解(多溶氧,多好氧菌分解污染有機物,水質才容易維持清澈)。出現的魚類有吳郭魚、鰱魚、鯔魚、鯰魚、鱧魚、琵琶鼠等,它們適應下游低氧、較高溫、砂質河床的環境,不太會往上游跑。

 雙溪水系與地形圖

 雙溪地形橫向斷面

 

 

 雙溪地形縱向剖面

 

河流的物理化學環境

地球生成之後歷經46億年,有40億年那麼長的時間,雖然有山、有海、有河,但是很難找到生物,因為生物對於環境的選擇很嚴苛。陽光、空氣、水只是個簡化的生物需求概念。氣溫、氣流、水溫、濕度、光度、動力、壓力、介質粗糙度、空間型態、懸浮質、鹽度、酸鹼值、溶氧量、二氧化碳、氨氮、導電度、無機營養鹽、氮、磷、硫、鈣、鎂、鐵、鉀、納、氯、銅…都對生物的生存大有關係。譬如陽光照到特定水體深度、流速、底質的河床,才能生長特定的藻類。特定的溶氧水體才適合喜氧菌、厭氧菌、生產菌、分解菌的生存。

更高階的生物對於環境條件有更多的挑剔,譬如河濱植物對於土壤濕度、透氣度、團粒密度、真菌數、空氣濕度、溫度、光照度、日照持續時數、枝葉幹伸展空間等,都有要求。譬如不同魚類對於水質、水溫、水深、流速、溶氧、河床礫石粒徑、湍瀨形式、食物供應數量、空間尺度、覓食與交配場所、孵化魚場所、暴雨時避難庇護場所等,也都有選擇。

河流的物理化學環境以水為核心,有以下11項關鍵條件:

(1) 河寬,河幅寬度也就是棲地的空間尺度。上游或支流河段,河寬較窄,兩岸植物可提供更多的遮蔽與食物來源,生物資源豐富;中下游河段或主幹流河道寬度大,棲地型態顯然不同。

(2) 水深,指主深槽的水深,水深決定陽光照射孕育藻類的主要因素。並且河流型成辮狀河道後,河寬水淺豐枯期的生物演替更為顯著。測繪河槽斷面對於侵蝕沖淤演變與生物棲地瞭解甚有幫助。淺流、淺深流、深潭及岸邊緩流都是不同類型的生物棲地。

(3) 流速,水量、坡降、蜿蜒度、水深、底質等統稱水文因子。水文因子決定流速,流速又決定了水體溶氧、溶解、剝蝕的動力、攜帶物質的能,及河道型態演變的速率。水系集水區依賴這些條件循環,輸送物質、養分、能量與生命訊息。

(4) 河床底質,從河床的砂石粒徑、比例、細泥砂厚度、孔隙度,有助於瞭解沖淤演變、生物附著的條件。河床底質可以根據砂石粒徑大小描述。

 (5) 水溫,水溫會影響水的密度、黏度、表面張力等物理性質,在化學方面亦可影響化學反應速率及氣體溶解度。在生物方面則可能影響微生物的活性及其代謝速率。水溫的變化以氣候影響為主,但是地形、水濱植物、湧泉、水壩或人為排放水,也可能影響到水體溫度。

(6) 水質酸鹼度(pH)指水中氫離子濃度的負對數。pH值影響生物的生長、物質的沉澱與溶解。pH值以014的區間表示,7為中數,小於7為酸性,大於7為鹼性。大氣中的二氧化碳、硫氧化物與氮氧化物溶解於雨水中,地表水之酸度普遍較高;但是流經岩層溶出的地下水、礦泉水鹼度較高。台灣南部的河流集水區多含石灰質(碳酸氫鈣、碳酸氫鎂),而形成偏鹼性的硬水,煮開水可能略見白濁或鍋爐垢(鈣鹽沉澱);台灣北部的河流大多為微酸性的軟水。大部分淡水魚類適應中性或微酸性的水質(pH76),大於9或小於5,許多淡水魚類難以生存。

(7) 水體溶氧量(DO),指溶解於水中的氧量。水中溶氧可能來自大氣壓力溶解、自然(水瀑、湍瀨)曝氣,以及水生植物的光合作用。水若受到有機物質污染,水中微生物(喜氧細菌)在分解過程會快速消耗水中的溶氧,造成水中溶氧降低甚至缺氧。水溫過高會造成水中的溶氧不足,導致魚類死亡。但是冬天水溫低,大氣中氧的壓比水中氧的分壓小很多,則溶入水中之氧氣減少,也會導致香魚、烏魚等魚類死亡。維持河流魚類之良好棲息環境,水中溶氧量至少須達1 mg/L以上。

(8) 生化需氧量(BOD),地面水體中微生物分解有機物的過程消耗水中的溶解氧的量,稱生化需氧量,通常簡稱BOD,常用單位為毫克/公升(mg/l)。有機物在微生物作用下,需要消耗大量氧氣,降解、轉化為二氧化碳、氨和水。在水溫20℃條件下,培養五日後測定溶氧消耗量作標準方法,稱五日生化需氧量,以BOD5表示。BOD小於 1 mg/L 表示水體乾淨;大於3-4 mg/l,表示受到有機物的污染。

(9) 氨氮(NH3-N),養殖業或家庭的糞便廢水分解時,先形成胺基酸,再依氨氮、亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮程序而漸次穩定。氨氮濃度高可能使水體優養化、耗氧升高,也是水體發黑變臭的主要原因。

(10)懸浮固體(SS),河流水體可以溶解細小物質,但是一時不容易溶解或沉澱的物質,譬如泥沙、粉末、含污染雜質的廢水,對生物棲息有影響。懸浮固體以定量的水樣通過孔徑1.2微米玻璃纖維濾紙測量,濾紙經烘乾後稱重,以毫克/公升(mg/l)表示。

(11) 導電度(Conductivity) ,指水體讓電流通過的能力。水體由陰陽離子之移動產生電流,單位為微歐姆/公分(μS/cm)。污染的水體雜質愈多,電解質離子含量也多,測得的導電度愈高;愈乾淨的水體導電度愈低。

除了以上十一項,水體的濁度(清澈透明度)、總磷(磷酸鹽)、總氮(凱氏測氮法)、臭味(甲烷、硫化氫)、硬度、重金屬離子,是河流物理化學環境的參考數據。

 

水質影響溪流生物

台灣溪流的上游大多位於坡度陡峭的山地森林帶,溪流窄且淺,水量不多但是湍急。河道底質大多為大岩塊,愈往下游才會因碰撞、磨耗、沖刷而變成中小顆卵礫石。上游水流速度快,人為活動少,水質清澈沒有污染,而且岩塊密佈的石縫會卡夾垃圾污染物,石塊上藻類會攔截、附著污染物,湍流高溶氧會培養大量喜氧細菌分解污染有機物,鳥、蟲、魚、蟹會吃掉有機物,因此只要有湍瀨的河段,沿河住家排污在幾百戶之內,水質大多能維持在輕度污染程度。

環境科學家將河川水質設定污染指數(RPI),由溶氧量、生化需氧量、氨氮及懸浮固體等四項物理化學水質參數組成。溶氧量容易理解,溪流很多激流水花,就是曝氣程度高,溶氧自然很高。生化需氧量(BOD5),指水中易受微生物分解的有機物質,在常溫20℃培養5日後所測得的結果。氨氮是人為糞便、食物廢棄或施肥料土壤溶出產生的化學成分,生化需氧量可表示水中生物可分解的有機物含量(太多了來不及分解)懸浮固體就是體中常態漂浮的雜物多寡,也就是混濁度。一般微酸性水質都是澄清狀態,水深50公分可以清澈見底;中性或鹼性質經常出現混濁現象,化學元素會與水體中的微生物結合懸浮依照台北市環保局多次測定,雙溪淨水場與復興橋兩處均屬RPI 1.0的未(或梢)受汙染,最乾淨等級。與我們實際觀察的雙溪各河段水質,顯然RPI還不能很精確描述。

水生物科學家以溪流體中可用肉眼辨別之生物種類來分級。利用水生生物此種習性將其分類作成指標生物。水質階級可分成四級,其與指標生物的關係如下:
  A乾淨的水域(貧腐水性),澤蟹、石蠅、扁蜉蝣常用來作為指標生物。
  B輕度污染水域(β中腐水性),蜻蛉(水蠆)、扁泥蟲、石蠶蛾等為該級的指標生物。
  C污染水域(α中腐水性),此級的指標生物有蛭、水蟲等。
  D嚴重污染水域(強腐水性),此級的指標生物有顫蚓、管尾蟲等。
 根據陽明山國家公園的水生昆蟲群聚研究,雙溪淨水場上游為貧腐水性水質,至善國中至自強橋河段為β中腐水性,再往下游至復興橋以上,常出現α中腐水性水質。 復興橋以下至河口,坡降平緩、河道經過人為改直、家庭污染排入,水質混濁且常有臭味發生,可能接近強腐水性顯著污染水質。水質不同,聚集的水生昆蟲、魚蟹類、鳥類都有不同。

流自淨的秘密

河流生態系會自我平衡無機物、有機物、生產與分解就是自淨。河流產生污染主要指堆積的物質太多,來不及過濾、附著、消耗、分解、搬運,於是停滯、堆積、變質、污黑、產生惡臭、傳播病菌,生物與人都要躲避,也無法趨近取用資源。

家裡的洗衣機能洗衣服,因為攪拌的水流運動能左搓又揉、上沖下洗,加入氣體或洗衣粉的溶解與分解。但是河流如何自淨呢?主要還是依靠水的動能及周邊的物理化學作用、生物的消耗作用,並且以搬運、裂解、分解三大功能特別顯著,幾乎水域陸域的所有環境成員都要加入這個河流自淨工作。

(1)搬運功能:河水必然往低處流,砂石場洗砂石的廢水、工廠聚落排放的污水、往河邊堆的垃圾山、死貓死狗,來一場颱風暴雨 都會搬運離開,搬到大湖大海大空間去稀釋,搬不走才就地沉澱、發臭,沉積到河底成為重金屬污泥。

(2)裂解功能:大岩石塊、大樹、動物屍體進入河流,擺折磨,都會磨耗成小卵石、小葉片、小肉片,然後可以吃的被動物吃,不能吃的被溶解、被過濾、被合成轉化成其他無機物,大變小,小變細,細變微

(3)分解功能:細菌登場了,喜氧細菌厭氧細菌、真菌聚集在不同的河段環境中,將有機物分解還原成無機物。於是無機物質會各自歸位,熱能、離子、酸鹼度、氣體各自循環還原,回歸到天地之間。

 自然河流的自淨功能是很強大的,只要水中有足夠的溶氧,好氧細菌一定將有機化合物分解成無機化合物(礦化、水、二氧化碳、吳機鹽)。分解可以涵蓋自然狀態的各種堆積,一隻死豬落入自然河流,發臭腐敗幾周後,就會消失。進入到植物葉片裡,進入到動物腸胃裡,進入到細菌的身體裡。但是人為的大量污染堆積、垃圾山、毒廢水,或是人工化的水泥河道,污染物濃度超過某一程度,導致溶氧耗盡,好氧細菌分解停止;轉由厭氧細菌分解,就會發生刺鼻的腐臭氣體(硫化氫等),水色污黑,大多數生物都難以生存,水資源也難以再為人類利用。

有部分學者以物理、化學、生物現象來說明河流的自淨過程。

(1)物理機制包括:過濾、沉澱和吸附作用,包括氧化沉澱、重金屬沉澱、離子交換、分子聚合、礫石表面吸附、土砂與植物過濾、有機物合成、氣體還原揮發等。

(2)化學機制包括:水體溶氧促成代謝作用、水分子促成電解離子與酸鹼值交換、合成或還原成氫、氧、氮、磷、硝、鹽等無機物元素、轉化和降解水中的重金屬。

(3)生物機制主要是吸收與消化:無機物被生物吸收轉化成有機物、被各種植物吸收化學元素與消耗、轉化;被各種動物消費與消化;所有的有機物都被各種細菌與真菌分解,礦化、氮化、硝化、脫硝、同化、除碳等作用,去除河流污染物。

 溪流水質潔淨的原因

 

 溪流食物能源生產、消費與分解

 

湍瀨與深潭

湍瀨與深潭是溪流中游河段的特徵,內雙溪在聖人橋河段切割大塊岩盤,然後順流而下,河床的岩塊尺寸愈來愈小,水流將較小的石塊碰撞磨圓並攜帶到較下游河段。許多卵石會堆積或露出水面或水深變淺,形成激流湍瀨(淺灘)。湍瀨段,石頭多、溶氧多、附著藻類多,也會攔截、夾卡植物枝葉樹幹。苦花、石斑等溪流魚類會鏟食石頭上的藻類或撿食被細菌變軟的植物碎屑。石頭下也躲藏了許多水生昆蟲包含石蠅稚蟲、扁泥蟲,石蠶蛾、長鬚石蠶、流石蠶、扁蜉蝣等都是藻類的消費者。還有雜食或肉食的石蠶成蟲或蜻蜓、豆娘的稚蟲水蠆吃這些食藻小小蟲。小魚蝦蟹、白鶺鴒、鉛色水鶇、小剪尾、河烏(外雙溪沒有)、蜥蜴爬蟲等吃溪流裡的大小蟲。夜鷺、小白鷺、紫嘯鶇(雜食)吃小魚蝦、小爬蟲。因此湍瀨是溪流的生物寶庫,許多釣魚者都知道湍瀨激流的大石後面有最多的魚,魚又要覓食又想節省游泳的力氣,大多躲在大石頭後面水流緩的地方。幼小魚苗、螺貝、蝌蚪會躲在河邊的水淺流緩的小水潭,覓食有機物。河邊的堆積腐爛的樹葉也會吸引食蚜蠅(外觀像蜜蜂)前來。水流經過湍瀨淺灘後,水流變強,會淘刷河床形成深潭,細小砂礫泥土沉積到河床,水流變緩,石塊不露出水面。外雙溪從劍南橋到自強橋,可以看到湍瀨-深潭反覆交替,距離不一定。有人說湍瀨序列是礫石塊粒徑分選與沉積、搬運的結果。 未受人為干擾的自然河流,湍瀨與深潭常形成規律性的重複,分布間距在大約為5-7個河道寬度(Leopold等人,1964) 從河床縱剖面上看,湍瀨是河床地形較高的點,部分礫石堆高過水面,激起水花,溶氧豐富。 再細分湍瀨剖面,有上升瀨(水流變緩)、平瀨與急瀨(下降瀨)卑南溪的中上游夠長,湍似乎可以歸納出5-7個河道寬度的規律,但是雙溪尺度小,就很難依循那個規律,自強橋下游至復興橋段就發現深潭很長,湍瀨規模很小。

 溪流淺瀨與深潭


 

二、溪流的生產與消費

溪流的生產者

溪流會聚集生物,因為有食物吃,雨水流經地表會攜帶很多土壤中的化學元素(氨氮與磷等營養鹽)進入溪流,加上陽光(光合作用)、空氣與水就會生長出藻類。藻類類似陸地上的地衣或青苔,都是最基本的植物型態。淡水藻類主要是矽藻、綠藻、藍綠藻菌、紅藻、金藻,有浮游在水體中的,也有附著在水體中石頭表面或各種物體表面上的。我們不妨做個試驗,不養魚的玻璃缸,只要有水、有陽光就會長出藻類來,而且增生很快。養殖觀賞魚者最煩惱的事就是定期刷洗魚缸,有放魚飼料時,水體營養更豐富,生長更快更多。流動緩慢的水庫、湖泊,如果周邊有農業施肥,氨氮與磷營養溶入更多,浮游藻類遽增,優養化更快,水體更深綠。但是有湍瀨急流的溪流,不會優養化,因為源源不絕的水流會將浮游藻類沖到下游,許多河口魚類與微小浮游動物會吃掉它們。

我們觀察外雙溪的藻類可以發現上游天溪園或聖人橋河段的藻類很薄,因為水質很潔淨,人為污染少,營養鹽(氮、磷)也少,生態學家根據水生昆蟲群聚將無色無味的水質定為「貧腐水性」。中游劍南橋段河段有機物質與營養鹽不斷加入河中,藻類變厚,降級為β-中腐水性,水生昆蟲群聚的類別不同。自強橋河段藻類更厚,而且藻絲更長,甚至變黑,顯然攔截、吸附許多污染物。

除了藻類還有溪流周邊的植物,也是溪流的生產者。暴雨、強風、季節更替會將河畔植物掉落的樹幹、枝葉、花、果、種子帶入溪流,河床灘地上的灌木與野草也有很大的機會被沖刷進入溪流水體中。水中細菌會將樹葉表面上的蠟質或革質先分解掉,然後就是溪流魚蝦蟹龜蟲可口的食物。

溪流的生產者是藻類與溪畔植物,它們可以將無機物養分行光合作用變成有機物,也就是溪流裡能量的來源。營養有機物碎屑包落葉,動物的糞便與殘骸。我們以肉眼看得見的樹葉、藻類都算是粗有機物(CPOM),溪流裡的扁泥蟲、水生小幼蟲的口器都很小,沒辦法吃它們。細菌、石蛉幼蟲、螃蟹、螺等可以分解、啃碎、剪碎粗有機物,變成細有機物(FPOM),其它的溪流細小動物就可以利用它們。譬如網石蠶吐絲結網撈取細有機物來吃,纓口鰍(石貼子)趴伏在激流的石頭上,吃石頭上的附著藻類,也張口濾食細有機物。細有機物再泡軟、再分解會溶於水體,河水就變成有機物湯-溶解有機物(DOM)。河流下游的溶解有機物湯濃度最高,是浮游動物、水生動物的重要營養來源。有些人說魚缸裡的觀賞魚,就是一個月不餵食也不會餓死。那是因為魚飼料、水草外層老化分解、魚的糞便溶解、魚缸裡的藻類老化脫落、浮游藻類增生等,都會混合成有機物湯,魚類依然可以維持生存,只是營養不足,長不大。

湖泊、池塘、濕地中有多種大型水生植物生長,它們也重要生產者,包含沉水的、浮水的、挺水的水生植物。譬如水流緩慢的溪流可能會有馬藻、聚藻、金魚藻等沉水底的植物;水流很緩慢的水域有布袋蓮、浮萍、大萍、槐葉萍等漂浮植物;水流更緩慢或靜止的水域有萍蓬草、蓮花、菱角等浮葉植物;較大河流的水濱濕地會見到蘆葦、香蒲、菖蒲、香根草、茳茳鹹草等挺水植物。

但是外雙溪這樣水流快速的中上游河段沒有這些水生植物,下游河口泥土多、水流緩慢的水濱,較有機會見到水生植物。外雙溪中游河段,僅有水濱不怕濕泥土的輪傘莎草、單花蟛蜞菊、青葙、五節芒、象草(外來種)等,在水際第一線生長。稍大一些的降雨或小洪水就會將它們淹沒,成為魚類的食物。許多魚類、螃蟹、水生昆蟲也都會在雨季之前做好繁殖準備,迎接雨季豐富的灘地淹沒植物來育雛。外雙溪的台灣石賓(石斑魚)就是一個例子,68月在溪邊緩流區可以發現很多仔魚。

河流的生物群聚

生態系的構成在於物種群聚並互相依存,包含生產者、消費者、分解者三類角色。

生命的發生,首先需要三大要件,(1)物質(營養分、無機鹽、氧、二氧化碳、水分子)(2)輻射能(光、熱)(3)生存地盤(基質、介質、尺度、運動) 三大要件齊備才能開始生產,微生物、藻類、浮萍、草類、樹葉。然後素食動物吃植物,掠食動物吃素食動物,動物、植物死亡後又被腐食生物撕碎、吞食,被細菌分解,養分、能源回饋再回歸給生產者…,所以能生生不息。

溪流中的生產者,是藻類、水草、水濱植物,生產者藉由物質與光能組合成有機物,但是生產者必需擁有合適的生存地盤(礫石表面、介質、土壤空隙),加上陽光、空氣、水、礦物質,就能產生有機養分。生產者生產能量(醣類),消費者吃生產者收集能量,高級消費者吃低級消費者也是為了掠取能量,維持自身生命活動。一級一級的吃,一級一級的傳遞能量,並且一級一級的耗損能量。

溪流中的一級消費者,是水生昆蟲(石蠅、石蠶、蜉蝣扁泥),它們以附藻類為食,也有些昆蟲會抓取落葉或通濾水中的植物碎屑物為食。螺、鯝魚也以附生藻類為主食。

溪流中的二級消費者吃一級消費者,譬如水蠆與蜻蜓吃石蠅、石蠶、蜉蝣、翅蟲

溪流中的三級消費者吃二級消費者,譬如溪哥、石斑、爬岩、鯽魚都雜食,小蟲、小魚、小蝦、螺貝、水草、藻類都吃。

溪流中的高級消費者吃三級消費者,譬如魚、鰻魚,大魚吃小魚;鷺鷥、翠鳥、魚鷹、肉食哺乳類又專挑專挑最肥最大的魚吃,坐穩金字塔的頂端。

所有的植物與動物枯敗或或死亡後,都由腐食昆蟲或腐食動物先吃,大卸八十塊,由大變小。最後都給細菌吃,由小變無,細菌將有機物變回空氣、無機礦物質,所有的能量都要歸還給自然,塵歸塵,土歸土,空氣歸空氣,細菌才是終極「分解者」

 

 溪流能源(有機物)的生產、消費、分解與還原

藻類-..石蠶、蜉蝣的糧食

 苦花(鏟頷魚) 的食藻痕

 石斑魚(台灣石賓) 的食藻痕

 螺類的食藻痕

 

溪流的消費者

不能行光合作用的動物都是消費者,網蚊幼蟲、蝣蜉幼蟲、石蠅幼蟲、石蠶蛾幼蟲、扁泥蟲、台灣鏟頷魚等主要吃藻類與植物碎屑,我們稱呼它們為初級消費者,如同陸地上的食草動物。

水蠆(蜻蜓與豆娘的幼蟲,肉食),粗首鱲(溪哥、紅貓)、台灣石賓、馬口魚、青蛙、蜥蜴、白鶺鴒、鉛色水鶇、磯鷸等都吃小蟲(雜食),我們稱呼它們為次級消費者。其實溪流水域空間小,水流湍急,水域生物很多是機會主義者,遇上甚麼吃什麼,不會特別挑食。藻類、樹葉碎片有植物纖維都會吃,小蟲、小魚蝦也都會吃,台灣鏟頷魚、石蠅幼蟲也只是主要吃附著藻類,遇到細小蟲也會吃。溪流生態的消費者,除了水生昆蟲與魚類。還有蟹蝦螺類、兩生類、爬蟲類、鳥類、哺乳類。

翠鳥、夜鷺、白鷺、紫嘯鶇、蛇、水鼩、鯰魚、鱧魚、鰻魚等,都是掠食動物,只吃動物,吃魚蝦蟹、吃青蛙、吃蜥蜴,我們稱呼它們為高級消費者。 大冠鷲、伯勞鳥等吃蛇、吃鳥、吃鼠,我們稱呼它們為頂級消費者。人類什麼都吃,天上飛的、地上跑的、水裡游的都能吃,也是頂級消費者。

初級消費者頂級消費者需要覓食的範圍很小,譬如蝣蜉幼蟲只要一塊石頭的藻類就能吃飽與生長;次級消費者水蠆、粗首鱲的狩獵範圍就要更大了;溪流裡的夜鷺、白鷺需要經常換位置抓捕魚蝦青蛙,數十或數百公尺的河段,才能填飽肚子;大冠鷲、伯勞鳥可能要狩獵十多平方公里的範圍才能填飽肚子。因此大冠鷲不會傻等在溪邊,它們只在空中用鷹眼鳥瞰,尋找蛇、青蛙、鼠等體型較大的動物。遠古的人類也是大範圍狩獵動物或游牧動物,人類進化之後知道專業分工,就不需要每個人類佔一塊大領地了。

 溪流的消費者

溪水是有機食物湯

狂風暴雨會將山坡上的植物掃落許多樹枝、樹葉,甚至連根拔起。突增的洪水流也會淹沒溪邊植物,拔起野草及灌木。附著在石頭上的藻類也會被沖刷進入流水。還有溪畔陸地來不及逃避的小動物、動物殘骸、糞便等都進入溪流水體。比跳蚤大或比半顆米粒大的(>1mm)的,我們都稱為粗有機物CPOM;比0.5μm微米大的我們稱為細有機物FPOM;更小的就溶解在溪水中,我們都稱為溶解有機物DOM。整個溪流水體的有機物經水流攪拌、陽光加熱、細菌分解,如同一大鍋有機物湯,所有的水中生物都喝這鍋營養有機物食物湯。 蜉蝣、石蠅、石蠶蛾、石蛉、水黽、貝類等必須再吃細顆粒有機物才會飽,更大個體的水生動物(魚、蝦、蟹、龜)必須吃粗顆粒有機物才會飽。 溪流有機物食物湯,進入大河或海洋,有更多的水生物會吃掉。除了塑膠、玻璃、石頭,所有的有機物質進入溪流或流入海洋都會被吃掉,都不會浪費。最後也都會被細菌分解。 細菌分解後,將礦化、硝化、氣體化還原成無機物。

溪流有機物的輸入與輸出

溪流生態的食物鏈

蝣蜉幼蟲吃藻類,水蠆吃蝣蜉,溪魚吃水蠆,溪鳥吃溪魚,我們將這一串的吃與被吃,我們稱呼食物鏈。

食物鏈是表示物種之間的食物組成關係,在生態學中能代表物質和能量在物種之間轉移流動的情況。 雖然生態系統中的生物種類眾多,亦於生態系統分別扮演著不同的角色,但根據它們在能量和物質中所引起的作用,可以被分類為生產者、消費者和分解者(細菌)三個類別。還有一個「清除者」,是一個生態系統中擔任清除性工作的生物。這些生物把生態系統中的「生產者」與「消費者」的遺體或排遺作為食物(-維基百科)

但是食物鏈不會固定不變,水蠆也會吃小魚、蛇也會下溪捕魚、台灣藍鵲也吃蛇。各種生物未必只依賴一種食物為生,互相之間甚至還有互為食物的關係,我們稱維食物網。冬季蛇類冬眠衰弱,鼠類也會吃蛇。螃蟹、烏龜甚麼都吃,活蟲、活魚蝦、麵包、死魚、死鳥都剪碎了吃或咬碎了吃,是消費者也是清除者。螃蟹吃剩的,在溪流裡會被細菌分解、礦化、還原成自然界的無機物,然後初級生產者又取回這些無機物進行光合作用生產,生命因而生生不息,自然界沒有廢物。

當一個環境地區生態系中的生物種類越多,食物網愈交錯複雜,生態系統較不會因為少數物種的變動而造成環境重大的改變,維持生物多樣性便可維持生態系的穩定、平衡或健全。

 溪流生態系

 

種群競爭與生態棲位

河流周邊的陽光、空氣、水、化學元素促成藻類與植物的生長,但是所有的植物都想爭取最好的位置,所有的動物都爭想取最多的食物資源,就是種群競爭,優勝劣敗,物競天擇。釋放化學物質、發出警告聲音、威嚇宣示領域、排擠、攻擊、躲避,都是種群競爭手段。

但是各種生物也會進化種群或改變生存習性,錯開競爭,就是生態棲位,適者生存。譬如魚類有專門盤旋在河底的,專吃底棲昆蟲;專門盤旋在河面的,專吃水面層的食物;專門盤旋在石頭表面的,專刮食藻類;專門盤旋在緩慢水域的,專吃浮藻或孑孓。譬如植物草類有專於地面的蜈蚣草、百慕達草,有矮短快速擴張地盤的地毯草,有冒出挺高的咸豐草、香茅草,然後有高矮排序的灌木喬木,耐濕的、耐旱的、耐陰的耐陽的耐風的耐蟲的、…。

河濱鳥類有專棲深水的、淺水的、泥灘的、砂灘的、草叢的、岩縫的、河心的、河岸的、潛水的、水的、清水的、污水的、晨間的、傍晚的、樹頂的、樹下的…;因此同樣是河口濕地鳥,就有長嘴的、短嘴的嘴的、倒嘴的、長腳的、短腳的、長蹼的、長爪的、保護色的、鮮豔色的、大體形的、小體型的、…。都是錯開種群競爭,尋求更優更適宜的生存空間。有人稱為niche棲位,有人稱為生態龕位或利基(最有利的生存基礎)。但是這些物種類特異性演化都要經過數萬年,甚至數十萬年的時間,人為的環境改變,讓它們難以適應,就只好滅絕。

 

 食物鏈的能量傳遞

 

 溪流的食物鏈的交錯關係

 溪流的生物的互動關係

 

三、溪流的動植物

溪畔的野生植物

溪畔野生植物也扮演生產者的重要角色,野生植物不同已馴化的園藝栽培植物。至善路兩旁種的白千層、樟樹等都是園藝栽培植物,野生植物生命力強,是生態演替功能的重要一環。

自然的溪畔環境陽光充足,邊坡常有沖刷、崩塌,土壤濕度很高,陽光直射,一般植物不容易適應,都是陽性樹種率先搶地生長,我們也稱它們為「先鋒陽性植物」。血桐、野桐、苦楝、黃槿、構樹、血桐蟲屎、山黃麻、白匏子、都是陽性樹先鋒植物,它們的特性是都是木質較鬆軟的,易折易倒、生長快速。第二批進駐的也是陽性植物但是生長更穩定強健,可能取代部份先鋒植物,或是躲到水濱後第二排,它們是九芎、臺灣櫸、稜果榕、光蠟樹、茄冬、雀榕更往內陸森林區或地勢較高的山坡地,有木質更硬,更耐陰的「陰性植物」是:青剛櫟、樟樹、楓、香楠、石朴、大頭茶、臺灣欒樹、無患子、水黃皮這些樹在外雙溪周邊或劍南路都很常見。

我們仔細觀察,河濱植物從水濱的濕泥土草到乾泥土草,到小灌木、大灌木、小喬木、大喬木,呈現一個演替梯度。如果森林裡因環境變故(天然災害或人為砍伐開墾)使土壤裸露了,也會出現那樣的演替梯度。

雙溪中游河段溪畔野生大型植物以野桐、山黃麻、白匏子、構樹為優勢,血桐、稜果榕、雀榕、樹杞、九芎、苦楝、蟲屎(小喬木)、麻竹其次,這些植物約占溪畔大型植物比例七成以上,河心島下游榕樹比例增加很多,推測為人為栽植。青楓、相思樹、台灣櫸、樟樹、白肉榕、台灣欒樹、水金京、江某、水同木、光臘樹、落羽杉也有,但都不是水際前緣的植物。雀榕、構樹、山黃麻、稜果榕、台灣欒樹等,都是長滿果實的大喬木,很多掉落或滾落溪流水體,藉水流傳播繁殖,也提供魚類、鳥類、兩棲、爬蟲類大量的食物來源。

下層植物中,最常見外來種象草(最優勢)、巴拉草、單花蟛蜞菊、青葙、輪莎草、水麻、江某、台灣荖藤、台灣葛藤、外來種銀合歡、外來種小花蔓澤蘭、外來種大花咸豐草。姑婆芋、冇骨消、野薑花、菝葜、雞屎藤、鱧腸、葎草、串鼻龍、孟仁草也很多發現,但是距離水際線較遠。

雨季時水位上升,或者大雨、小洪水來臨時,河濱帶草類、灌木會淹沒、泡爛、連根拔起,提供豐盛的有機物來源。來不及逃避土壤裡與草叢裡的小蟲、地面的垃圾都將成為魚類的食物。很多魚類一年一度的繁殖育雛期也會配合雨季豐水期來臨之前做好準備。

 

溪畔植物非常重要

Ÿ  植物貢獻全身有機物給水生動物吃。

Ÿ  植物上的蟲掉落水面給水生動物吃。

Ÿ  樹蔭降低水溫,營造魚類棲地。

Ÿ  植物提供水生昆蟲蛻殼成蟲的棲地。

Ÿ  植物提供溪流鳥類築巢隱蔽的棲地。

Ÿ  是良好的生態過渡帶,資源豐富,可提供動物繁殖、覓食、休息、避難、遷移等之棲息環境。

Ÿ  可提供動物的食物來源,以及河流生態系能量及營養的來源。

Ÿ  因增加河道的歧異性及粗糙性,可稽延洪水氾濫的時間,降低洪峰流量,減弱洪害。

Ÿ  濱溪植物之根系可以固著土壤、增加土壤的抗剪力,減少土壤流失,洪水發生時可緩和水流衝擊河岸的力道,減少或防止護岸、邊坡的沖刷與河道的侵蝕。

Ÿ  增加陸域及水域生物棲息環境的多樣性,並形成水棲生物或須依水維生動物的遷移廊道。

Ÿ  形成集水區上坡泥砂、農葯或肥料等化學物質及營養源輸入河流生態系最重要的緩衝過濾帶,攔截、過濾或吸附交換來自上坡的泥砂、農葯或肥料等污染物質。再經過生物、物理與化學等分解轉換過程,回歸大自然,進而達到改善水質的目的。

Ÿ  可去除氮、磷等離子及有機物,而淨化水質。

Ÿ  能提供直接的遮蔽,影響下層地被植物與藻類的光合作用,亦可影響水溫,進而影響水中生物如浮游生物、魚類的存活、生長及分布。

Ÿ  可直接提供枯枝落葉,作為水域生態系能量與營養的主要來源,亦能提供大型殘材,創造多樣化的水域環境。

Ÿ  完整的濱溪植群帶因保水力佳,有如海綿能蓄留大量地下水,可達到涵養水源的目的。

Ÿ  因植群的存在不僅可釋出大量的氧氣,並可吸附空氣中的微塵與污染,達到淨化空氣的目的,進而改善微棲地環境、調節氣候、減少燥音及美化景觀,提供藍帶與綠帶優質的遊憩空間。

 

溪畔常見植物

溪流植物提供水域動物食物來源

水濱植物帶的梯度演替

 

 

溪流的水生昆蟲

大部分的昆蟲都吃植物,森林、草叢、土壤裡昆蟲最多。也有些昆蟲在水裡度過幼年期,譬如蜉蝣、石蠶蛾(幼蟲如蠶,成蟲如蛾)、石蠅(與蒼蠅沒關係)、石蛉、水蠆、水黽、蚊類、蠅類等,在水中生、在水中覓食與生長、在水中蛻皮,度過生命中的九成九,最後蛻殼成蟲,長出翅膀才能飛離水體。成蟲進食很少,甚至不吃喝。成蟲1至數天的生命中只為了配偶、婚飛與產卵繁殖。

蜉蝣蜉蝣目,起源於古生代是一類獨特而美麗的昆蟲。生活在水中,羽化後成為亞成蟲。亞成蟲再蛻皮一次變為成蟲成蟲體壁薄而有光澤,有翅,軀體為白色和淡黃色。尾部有兩或三根尾絲。成蟲不飲食,飛行姿態十分優雅。 們說蜉蝣「朝生暮死,其實蜉蝣幼年期在溪床石頭下生活了一年。蜉蝣羽化具有時間性,大多在春秋兩季黃昏時分,而且集中、同時婚飛交配產卵後,大量蜉蝣幾乎同時死亡跌落水面,成為魚蝦蟹大餐根據生態調查,內外雙溪有蜉蝣、扁蜉蝣、四節蜉蝣、小裳蜉蝣、小蜉蝣、細蜉蝣,下游水質汙染段有姬蜉蝣。

石蠅襀翅目,只能適應很潔靜水域、高溶氧溪流上游。石蠅繁殖產卵可達數千枚,整個卵塊產入溪流。幼蟲像迷你小蟋蟀,能夠跳躍,形已經像成蟲,沒有翅膀,體壁及腹部有外鰓。蟲取食藻類細碎的有機質和其他水生昆蟲(搖蚊等)幼蟲(若蟲)壽命14蛻皮5次,長出翅膀。石蠅成蟲大多不進食,壽命僅活數週。雙溪上游天溪園、聖人橋河段可以發現石蠅;

石蠶毛翅目又稱石蠶蛾或石蛾,石蠶長大蛻殼羽化就是石蛾。雌石蛾產卵在水面或瀨區石塊上,數日後孵化。石蠶幼蟲以藻類、細碎的有機質、其他更碩小的水生昆蟲為食。很多種類可以唇腺(唾液)分泌吐絲,將小石礫、樹葉、泥砂等黏結成巢,長角河石蠶多隻共巢,流石蠶一隻一巢。幼蟲經過一個發育階段後,將巢殼黏附於固體物質上,將其兩端封閉,在其內部化蛹。蛹發育成熟後將巢殼或繭切穿或咬穿,游到水面完成變態,變為成蟲。成蟲像蛾,與陸生蛾類沒有親屬關係。石蛾成蟲只能存活幾天,交配繁殖後就死亡,也成為溪流魚類、鳥類的食物來源 根據生態調查,內外雙溪有長角河石蠶、網石蠶、流石蠶、姬石蠶、絲口石蠶、沼石蠶等,前三者最為常見。

水蠆蜻蜓與豆娘都屬蜻蛉目,底棲幼蟲階段都叫水蠆,外雙溪中游河段短腹幽蟌最佔優勢,幼蟲尾部有三個尾鰓。其他還有珈蟌(豆娘之一種)、蜻蜓、勾蜓、春蜓、晏蜓(都是蜻蜓類) 蜻蜓的幼蟲水蠆,在水裡起碼要經過一年,時間長些的要苦熬數年才能羽化成蟲。蜻蜓成蟲的壽命,只有水蠆的十分之一,僅僅能活一個月到數個月左右,平均壽命為4個月,它在昆蟲中要算是長壽的了。在昆蟲世界裡,蜻蜓飛行本領最高,它比別的昆蟲飛得快,飛得高,飛得遠,每小時能飛行100多公里。它的頭上有兩隻發達的複眼,由1萬個到2.8萬個微小眼睛組成的,能看見6米以內的東西,還會分辨顏色,識別物體的形狀。蜻蜓的交配很有趣,雄的蜻蜓用腹部末端的夾子拖住雌的蜻蜓的頭,雌的蜻蜓把腹部彎過去,伸到雄的蜻蜓腹部,就這樣在天空中一邊飛一邊交配。交配後,雌雄蜻蜓分開,雌蜻蜓單獨在水面上飛行,用尾巴在水面上點一下又一下地點水產卵。蜻蜓卵在水中孵出幼蟲,它專門吃蚊子的幼蟲。水蠆幼蟲在水中生活15年,蛻皮10多次後才變為成蟲。 天氣好的時候,蜻蜓常在近水的樹叢裡停留或飛舞。下雨前,蜻蜓在低空成群地飛舞。這是因為下雨前空氣濕度大,蟲子翅膀潮濕,沒法飛高,這也正是蜻蜓捕食蟲子的大好機會。

石蛉廣翅目,翅脈網狀,幼有兩根大顎牙,長得像蜈蚣,又被稱為水蜈蚣。生活史為卵-幼蟲-蛹-成蟲,屬於完全變態的昆蟲。石蛉(魚蛉)的幼蟲在水中的石頭縫中生活,捕食水生昆蟲。幼蟲的生長十分緩慢,從卵孵化的幼蟲開始到幼蟲化蛹,15年。完成幼年期後從水中爬出,遷移到水邊濕土或軟爛樹葉中化蛹。經過數天的蛹期,等待適當的溫度與季節破蛹羽化為成蟲。蛹為離蛹(裸蛹,附肢和翅等不貼附于體上,可以活動),化蛹期間,並非完全睡眠,露出獠牙上顎在蛹外,可以防禦敵人及遷移位置。出蛹後的石蛉成蟲的壽命比較短,一般在一周左右。它們的活動能力和飛行能力也不強,一般在生活的水域附近活動,會儘快通過求偶交配產卵下一代。外雙溪至善國中河段,水生昆蟲多樣,食物豐富,可以發現很多黃石蛉幼蟲。

水黽俗稱「水蜘蛛」,為「兩棲椿象」,成蟲生活、覓食在水面上。它們能在水面上行走,既不會劃破水面,也不會浸濕自己的腿。並且以極快的速度在水面上滑行以捕捉獵物,它們在水面上每秒可滑行100倍身體長度的距離。溪流水黽的成蟲個體比池塘水黽小很多(30%大小),伸出的六肢類似蜘蛛,但是軀幹瘦長,軀幹上有極細的疏水性絨毛,這些毛可防避沾水。伸出跗節上的毛使得它們可以藉助表面張力在水面上非常快地運動,而不會下沉。水黽的複眼非常發達,視力良好。不同種類的翅膀發展程度不同,只有翅膀完全發育的水黽能夠飛翔。影響這個翅膀發育的因素是幼蟲階段的光照強度。水黽大多以水面的昆蟲、有機物為食。經由它們腿上的敏感振動,可以偵查到獵物。水面移動速度,也可以跳躍。外雙溪的楓林橋到自強橋段都有溪流水黽分布。在士林官邸濕地生態池的水黽個體大,動作緩慢;外雙溪裡的水黽個體小,動作敏捷,使用細網撈捕上來,它們的彈簧長腿三兩下就逃走了。

扁泥蟲鞘翅目是屬於完全變態的水生甲蟲,幼蟲期生活於上游乾淨的溪流,腿上有刮板,夜間出動從植物或岩石表面刮食藻類。體型扁圓或橢圓,背負龜殼狀,殼體周邊鑲紅褐色邊紋,體背黃褐色,腹節黑褐色。因為銅褐色圓形外甲,狀似銅錢,故有「水錢」之稱。成蟲長約0.20.5公分,如黑褐色小瓢蟲生活在溪流附近,遭遇騷擾,會振翅飛離。因為它們對污染很敏感,因此可以用來測試水質。完成幼蟲階段會在水際線上下的石塊、植物處結蛹,將褪下的幼蟲蛻皮覆蓋在蛹上。成蟲一般集中在在春季羽化,發生期只集中在1015天。羽化後成蟲聚集在岸邊的植叢飛舞求偶。外雙溪的至善國中河段可以發現扁泥蟲、長腳泥蟲、龍蝨牙蟲。

蚊蠅翅目,包含蠅、虻、蚊、蚋、蠓等昆蟲,都是水生,幼蟲是孓孑或蛆。不過人們說流水不腐,流動溪水中雙翅目昆蟲很少。但是外雙溪中游段仍然有許多小黑蚊、大蚊、搖蚊,很多是溪流附近的靜止水窪、緩慢水的溝渠、盛留雨污水的容器孳生的。內雙溪段可以發現網紋,幼蟲沒有腳,體形細長透明,淡黃褐色,腹部有吸盤可附著在石頭上,有2根尾毛及鰓,主要吃附著藻類。 楓林橋至自強橋溪邊積水窪地,經常出現食芽蠅出沒,外觀金黃斑蚊,像蜜蜂,亦稱花虻以花蜜及花粉為食,也會在潮濕腐爛的樹葉堆覓食。

除了上述這些水流湍急溪流發現的水生昆蟲,水流緩慢區或池塘濕地中還會見到椿象、紅娘華、水螳螂、負子蝽(田鱉)划蝽、仰泳椿、水螟蛾、豉甲、小頭水蟲等。這些池塘水生昆蟲體型較大,需要更多食物,只有緩慢水域才能見到。譬如水黽,溪流裡的水生昆蟲需要高溶氧的條件、吃藻類、需要潔淨的水來維持生存,因此常被用來作為水質指標。其中蜉蝣目、裱翅目與毛翅目對水質敏感,常用於水質生物監測指標。 譬如扁蜉蝣、石蠅、長鬚石蠶蛾、流石蠶蛾、網蚊的稚蟲或幼蟲所棲息的環境,則代表這裡的河川水質沒有受到污染;若有雙尾小蜉蝣、縞石蠶、網石蠶、水蠆、小裳蜉蝣、石蛉等棲息則顯示水質輕度污染;若有大部分的姬蜉蝣棲息則顯示中度污染;若有顫蚓、紅蟲、水蟲則表示嚴重污染。(參考環保署之水生昆蟲指標)

底棲生物由於長期演化而適應周遭生存環境,且因種類不同而生存在特定水域環境。因此若水質遭到污染,這些水棲昆蟲將馬上感受到環境變化,並無法適應,而將死亡或離開棲息地。2004年生態專家田志仁及汪碧涵觀察外雙溪的水棲昆蟲相之變化,根據分類群豐富度指標及捕獲忍耐值低或高的水棲昆蟲,從而發現:(1)位於外雙溪上游的聖人瀑布河段,水質極為優良。(2)至善國中河段雖然水質仍是良好,但已受到些許程度的污染。(3)雨農橋河段水質為輕度至中度污染之間

 溪流的底棲昆蟲()

 溪流的底棲昆蟲()

 

溪流的魚類

魚類是地球生物中很有趣的存在,地球表面積的水體覆蓋最大(70%),魚類物種也佔地球上的脊椎動物的一半全世界約22000種魚類。雖然淡水只佔只占地球表面的1%,占地球總水量的不到0.01%,但約有40%的魚類生活在淡水中。在海洋魚類中,八成生活在大陸、海島的沿岸淺海地區,大海洋中也只有表層200米有魚類活動,廣大又深的深海區幾乎沒有魚類活動。因為有陽光照射得到的礁石物體或海底才有藻類,才有浮游動植物,才有食物。深海區陽光難以透射,自然魚類活動稀少。 淡水環境為何魚種類分化多樣? 因為每個陸地將每個水系、水域分隔成個別的小生活空間,地形、氣候、水文、植被又各有不同。海洋的鹽度又把淡水魚類阻隔,個別島嶼與個別大陸又難以連通,臺灣鏟頷魚大陸沒有;北美鱒魚臺灣沒有。日本禿頭鯊日本與台灣都有,因為它們都在海洋中度過幼年期,長大後才選擇一個淡水溪流努力往上溯游,到溪流上游產卵繁殖下一代。

科學家將淡水魚類分成三大類:(1)初級淡水魚(純淡水魚),終生不出海,也受不了下游河口段的鹽分,如外雙溪湍瀨河段的溪魚。(2)次級淡水魚,大部分生活在淡水,即使跑到下游河口段也沒事,譬如鱧魚、吳郭魚、大肚魚。(3)周緣性淡水魚,主要生活在近海區,也經常到河流中下游旅遊,譬如大頭鰱、鯔魚、烏魚、烏鰡、湯鯉、環球海鰶、花身雞魚、鯛魚

有些魚必須長距離洄游完成生命週期,也屬周緣性淡水魚,包含溯河性魚類、降海性魚類,譬如鰻魚(到馬里亞納海溝產卵繁殖,到近海漂浮長大,成魚到河流中游乾淨水域棲息生活)鰕虎(包含日本禿頭鯊,上游產卵繁殖到近海漂浮長大,到河流中上游乾淨水域繁殖)、鮭魚(在溫冷帶溪流中上游乾淨水域產卵繁殖,到大海中長大)

大部分魚身體都是紡錘形,兩頭尖,流線體型方便在水中游泳節省體力,譬如吳郭魚、鯉魚、旗魚;也有些是圓棍形,方便在岩縫或河床泥沙中挖洞躲藏,譬如鰻魚、鱧魚、鰕虎魚、花鰍;還有些魚腹部有吸盤,身體橫斷面略呈三角形,大多伏臥於水底或石頭上,如纓口鰍、琵琶鼠、鰕虎魚、禿頭鯊。 魚的外觀除了鰓蓋外,還有前背鰭、後背鰭(軟鰭)、兩側胸鰭、兩側腹鰭、尾鰭,有些魚會因生活習性不常游泳而有部份魚鰭退化,幾乎看不見。

純淡水的溪流魚類大多只生活在溪流中上游,有豐富的水生昆蟲才有豐富的魚,魚類對於棲地條件很挑剔,更能顯示所在河段的水溫、溶氧、水質污染程度與河床自然度都是它們的適應選擇。石貼子、苦花、一枝花、溪哥、石斑都是溪魚,都是初級淡水魚,它們會配合季節水溫變化、繁殖、食物供應等環境條件,在中上游之間洄游,但是不會跑到泥砂河床、低氧環境的下游河段,更不會接近出海口。

 外雙溪中游段的消費者

Ÿ  臺灣纓口鰍,又名石貼子、纓口臺鰍,臺灣特有種。平常我們對魚類的印象大多是扁長與垂直身軀流線型,能在水中以最少阻力的方式游泳,纓口鰍可不是這樣,魚腹又寬又扁,胸鰭前至頭部扁平呈鈍三角形,除了特別喜歡臥伏在急流的岩石上,守石待蟲(等待水流中的小蟲或樹葉碎屑)只有內雙溪段、聖人瀑布周邊能發現台灣纓口鰍,當然著重於低水溫、潔淨水質、高溶氧的條件。台灣鏟頷魚同樣挑選低冷水溫,鏟頷魚又名鯝魚、苦花,屬於鯉科,偏好低溫水域,是釣魚者的最愛,主要鏟刮石頭上的藻類,所以魚嘴上大下小,刮食的石頭痕跡也十分明顯。台灣鏟頷魚是鯉科魚類白甲魚屬,所以全身白鱗片,在清澈的溪水中閃閃發光。鏟頷魚雄魚魚鰭為黃色,頭部較小而稍微突出,雌魚魚鰭為紅色,頭部渾圓,腹部較大。 對水質的要求頗高,只能在水溫1725度之間、汙染較小、水流量大的溪流中才能生存。長大後可達30公分長,背部會變黑色,讓水面上的敵人敵鳥不易發現。在雙溪主流中,從內雙溪到劍南橋都能看到,但是溪山國小到聖人橋段較多。

Ÿ  臺灣馬口魚,又稱臺灣鬚鱲、一枝花鯉科的一種,台灣特有種。身上有一條橫紋,很容易辨識,很多與苦花棲地同區,可以接受溫度較高的水域,出現在中游段自強橋水域。游泳與躲藏能力佳,喜歡跳躍馬口魚幼魚喜愛在淺灘、細顆粒的水域活動。偏好含氧高、湍瀨多的溪流段。馬口魚雜食性肉食較多水生昆蟲藻類、有機碎屑都吃在雙溪主流中,自強橋以上都有一枝花分布,但是在雙溪淨水場上游與菁礐溪較具優勢。

Ÿ  粗首鱲粗首馬口鱲,鯉科屬。因為口裂很深,幾乎長到下方,因此又被暱稱為「闊嘴郎」、「溪哥」。粗首鱲也是溪流明星,棲息在溪流中游段。魚身上有十道藍綠色不規則鮮豔橫帶,很好辨識。雄魚顏色較鮮艷,雌魚較淡。雄魚的魚下巴還有7個白點,稱為追星(雌魚沒有),在繁殖期腹鰭與臀鰭會變紅,所以雄魚又被稱為「紅貓」。粗首鱲偏好緩慢水流的潭區、潔淨水域,有群集習性,活潑,擅長跳躍。習性雜食,除了刮食石頭上的藻類、植物碎屑,也追逐水面上與石頭縫中的水生昆蟲。雙溪主流中從望星橋到楓林橋都很常見到粗首鱲。根據釣魚者描述,菁礐溪與外雙溪匯流處特別多 

Ÿ  臺灣石(魚賓),又稱「石賓光唇魚、石斑魚,離不開石頭湍瀨,魚身有斑馬紋的魚。屬於鯉科,是台灣溪流常見魚種,也是特有種,但是「魚賓」這個字,電腦上打不出來,也常用「臺灣石賓」來代替。臺灣石賓幼魚體白色,黑橫條最明顯,大多棲息在溪邊緩流淺水區,食藻為主。臺灣石賓的成魚整個身體呈淡藍綠色,斑馬紋就不那麼明顯。成魚雜食,藻類水生昆蟲有機物碎屑和泥都吃,會移到河心深水流區活動,或躲在大石頭後或溪床石縫間,節省游泳的體力。在從內雙溪、菁礐溪到外雙溪自強橋,臺灣石賓都是最優勢的族群,一般釣客十有八九都是釣到臺灣石賓(石斑魚)臺灣石賓的魚卵具毒性,會引起腹瀉、嘔吐,不能吃 

Ÿ  明潭吻鰕虎,又被稱為狗甘仔,也是台灣特有種。褐吻虎魚很像,長的不像魚,像圓棍子,一般個體很小,長僅3-6公分。明潭吻鰕虎的特徵是臉部有明顯的紅色條紋,又被暱稱為大花臉,平時趴伏在溪床,顏色褐暗,很難被發現,釣魚者也很少釣獲。鰕虎在溪流掠食攻擊性強,主要是以小魚、小蝦蟹或水棲昆蟲為食,繁殖期還有捍衛領地驅逐同類的行為。繁殖產卵後,孵化的幼小魚苗缺乏游泳能力,也沒有吸盤,會隨波逐流至河口, 吞食近海的浮游植物與浮游動物長大,約半年後再溯游回到溪流中上游。一般低攔河堰或自然落差水瀑檔不住它們,它們腹部有吸盤,能夠逐步扭爬或逆流躍衝往上游,很高的水庫、水壩才需要魚梯改善縱向返家通路。外雙溪有很多明潭

 溪流中上游多氧湍流環境棲息的魚類

Ÿ  脂鮠,鱨科,又稱三角鮕、鮕呆、淡水河鮠,台灣特有種。脂鮠與鯰魚是親戚,同為鯰形目、不同,生活習性也與鯰魚近似。但是鯰魚偏好低氧泥床質環境,脂鮠偏好多氧、潔淨水質的溪流中游。脂鮠一般體型約1020公分,身體暗黃綠色,有兩根鬍鬚,掠食性,晝伏夜出,平時躲藏於溪底石塊縫隙中,背鰭和胸鰭共有硬刺,是厲害的防身武器。脂鮠常與臺灣石賓(石斑魚)、吻蝦虎、粗首鱲等同河段棲地,在外雙溪,釣魚者一般要釣上20餘隻石斑魚(吃藻、吃蟲),才有1隻脂鮠。脂鮠掠食10斤其它魚的肉,才長成自己的1斤肉(食物鏈的1/10能量傳遞法則,鰻魚、鯰魚、獅、豹、狼、鷹都是辛苦的掠食)

Ÿ  鰻鱺屬魚類陽明山國家公園於民國75年委託台大林曜松等人調查雙溪魚類,有白鰻、鱸鰻、黃鱔之記錄,當時雙溪淨水場已設置,且東吳攔河堰未損毀,吻鰕虎、鰻魚仍能上溯。民國105年國家公園委託海大陳義雄等人調查,雙溪已不再發現白鰻、鱸鰻,猜測是淡水河下游段人為污染,與農田消失,影響鰻鱺屬魚類洄游。鰻鱺屬魚類只吃其他魚類才長出自己的肉,因此日本人認為吃鰻魚,可以元氣飽滿。鰻鱺是很奇妙的洄游魚類,性成熟期較長,雄性為810年,雌性更長。繁殖期需要降海游往菲律賓外海,馬里亞納海溝產卵孵化。剛孵化的幼崽個體比跳蚤還小,沒有游泳能力,漂浮在海洋上層,吞食更小的浮游植物與浮游動物。梢為長大一些,才會洄游到東亞各島嶼與大陸的溪流河口,這時稱為半透明鰻線,吞食河口豐富的浮游有機物,河口民也爭相撈捕,宜蘭、花蓮與大甲溪河口是熱門撈捕點,價比黃金,撈回養殖,長大就是珍貴的烤鰻魚飯。沒被撈捕倖存的鰻魚會上訴到河流中游深潭水域的石縫中棲息,夜晚出來捕掠其他魚類,是溪流食物鏈金字塔的頂級。

Ÿ  鯉魚、鯽魚外雙溪中游河段其它魚類還有鯉魚、鯽魚、泥鰍,都是初級淡水魚,不出海。它們主要是下游河段的魚類,能適應泥土河床、草澤、農田、池塘、緩慢水域、耐低氧、輕度污染水質,雜食性,,主要以藻類及小型底棲甲殼類為食。產粘性卵黏附於水草上,產卵期為39月。有時也會跑到中游河段清澈水流河段,外雙溪橋、劍南橋、都能發現它們。有時雙溪中游段也會發現橘紅色的大體形錦鯉,都不是野生的,是外雙溪橋上游有錦鯉養殖池,越獄成功的,也能在溪流中存活數年。

Ÿ  吳郭魚鱸形目慈鯛科,是台灣最為人們熟知的魚種。原先來自非洲莫三鼻克1946年由吳先生與郭先生引進臺灣,大量繁殖對於光復初期的農村經濟做出巨大的貢獻,後來又經過多次的雜交改良,育成「福壽魚」(臺灣鯛)。吳郭魚為廣鹽性魚類,可存活於淡水及海水中,對環境的適應性很強,能耐高鹽度、低溶氧及混濁水,但耐寒力差,適宜生存溫度在16-35,繁殖能力強,生長快速,對疾病的抵抗性高,很容易養殖。雜食性,以浮游生物、藻類、水生植物碎屑等為食。在雙溪的東吳攔河堰下游河段佔族群上的優勢魚種,甚至能上溯至主流外雙溪橋與支流平等里。吳郭魚繁殖期時,雄魚會在河口的泥質灘地上以口咬泥土或旋轉身體以尾鰭清掃泥土,形成一個20 ~90公分的凹圓盤然後邀請雌魚前來產卵。產卵時雄魚在旁邊守護,待雌魚產卵後雄魚即進入穴內授精,雌魚在卵受精後即將受精卵吸入口中,利用口腔內的吸水活動使魚卵在口腔內滾動孵化。慈鯛科魚類很多都是口孵習性,然後在凹圓盤育嬰,也有很多河口鳥類也會來撿便宜搶仔魚。 巴西珠母麗慈鯛又被稱為藍寶石吳郭魚,生活習性不明,但是繁殖力驚人,成為台灣近年來的的入侵外來種。在雙溪下游河段、上溯至婆婆橋、支流平等里都能發現藍寶石吳郭魚群聚。

Ÿ  鱧魚,體形與習性與鯰魚類似,捕掠河流中的各種魚、鰕、螺、蟲,如同魚中的老虎,又稱魚虎。鱧魚身體為圓棒型,灰黑色有花斑,與鯰魚沒有親戚關係。臺灣的鱧魚有斑鱧(鱧魚)、月鱧(七星鱧)、線鱧(泰國鱧) 、小盾鱧等4種,都能耐低氧污染環境,水庫、池塘、排水溝、急緩河流都能生存,平時躲暗處,夜晚捕掠。前兩種事臺灣本土的,後兩種是外來種,尤其是小盾鱧,名子雖「小」,體形卻大,吃遍臺灣各種水域無敵手,著實供養不起。雙溪的中游與下游河段較常見到線鱧與月鱧,颱風洪水就會被沖出來,或者逃出來(鱧魚可以使用腹部運動離水爬行一段距離)

Ÿ  下游魚類 雙溪的復興橋以下河段,坡降平緩,河道平直,人為污染多,水深流速緩,呈現典型的下游特徵。觀察釣魚者常出現的魚獲,有泥鰍、花鰍、鯽魚、鯉魚、泰國鱧(鮕呆)、吻鰕虎(狗甘仔)、福壽魚(吳郭魚)、竹篙頭()、曲腰魚、大頭鰱、土虱、烏魚(鯔魚)等。其實淡水河下游次級淡水魚種也都會跑到雙溪下游來。土虱與鯰魚同是鯰形目,但是鯰魚有4條鬍鬚、背鰭較短,土虱有8條鬍鬚、背鰭較長,土虱也是掠食魚類。一條溪流或水域,若是掠食魚繁殖力強,其他魚類生存壓力就很大。

 溪流中下游緩流環境棲息的魚類

  外雙溪的魚類分布

 河口吳郭魚的育嬰房   資料來源:黃顯宗講義

 

 台灣溪流下游常見的魚類

 外雙溪水下攝影的魚群(外雙溪橋)

溪流、河流魚類大量死亡的原因

河流魚類在某些情況下可能集體死亡:

1.缺氧,缺乏活水溶氧(湍瀨、瀑布、大氣壓力溶氧)、水生植物光合作用溶氧或水中溶氧消耗過快。水中的溶氧來自大氣與水面交換溶解在水裏,或由水生植物光合作用產生的,正常範圍良好的充氧水,溶氧值為8-10mg/L;大部分水生動物,包括魚類,自水裏抽出它們所需要的氧;溶氧過低會導致窒息及死亡,一般很少有魚可以忍受長期曝露在溶氧3mg/L以下的水中。溪流上游水溫低,含有較大濃度的溶氧,棲息魚類的氧需求量普遍較高,如果溫度上升,溶氧就會不足。

2.水中藻類或水草生長過密,水生植物在白天的光合作用中可釋出較多的氧氣,但是夜晚也會消耗大量的氧氣,排放二氧化碳。可能造成魚類呼吸困難。

3.大雨過後,氾濫農田或地表流帶來大量的有機污染物,生活污水、動物糞肥、植物枝葉、肥料磷鹽、土壤,排入河流,使微生物分解作用迅速發生,產生很高的生化需氧量(BOD),使魚類所需的氧氣不足。
4.
底泥擾動,平時水流緩慢的河流下游,沉積含生物活性的河床底污泥,如果未受擾動,上方的充氧水流仍然正常運作。當颱風暴雨或河床疏時,底泥被擾動與水體混合,則生物的氧化作用急速發展,魚類所需的氧氣可能不足。
5.
化學污染,一般的有毒污水不會造成魚類迅速死亡,只會影響魚的繁殖或族群數量。但是突然排放的廢污水、高溫水或化學物質、清潔劑,可能造成魚類適應不及,大量死亡。

6.溫度突然改變,魚類對水溫適應性最為敏感,天氣突然變冷變熱,對魚類是威脅。水庫、電廠、工廠、農業不定期大量排水,即使乾淨無污染,也會使魚類適應不及。
7.
混濁的水,也就是固體懸浮物(SS),譬如洗砂石的混濁水、洗礦石的廢水,懸浮物質會覆蓋在魚鰓的表面,妨礙氧氣的吸收。
8.
農藥污染,除草劑、殺蟲劑對魚類具有很高的致命性。農藥經由噴霧、風吹及容器、農作物枝葉、灌溉排水或土壤中殘留匯集到河流水體中,對於魚類產生很大的危害。

9.疾病及寄生蟲,環境改變使某些物種數量增或減,食物源供應或食物鏈不平衡,慢性污染或某些魚類繁殖過多、過度擁擠,使魚類抵抗力下降,部分魚類陸續死亡,但不會很多魚同時死亡。

 

溪流的軟體動物

淡水螺 與蝸牛幾乎是相同的物種,都屬於軟體動物門腹足綱身體由一個旋轉薄殼保護,使用腹部肥厚的足行走。但是蝸牛用肺呼吸,只生活在陸地;螺用鰓呼吸,只生活在水裡,而且大多貼附在溪邊緩慢水域的水際線下方棲息,溶氧多,藻類食物多,不易被沖走。外雙溪常出現「淡水蝸牛」,淡黃色圓殼,精巧可愛,以淡水鎮地名命名,並非生活在淡水中。到了復興橋下游平原區,才會出現我們常見的非洲大蝸牛。

溪流淡水域裡常見的螺,有川蜷螺、瘤蜷螺、釘螺(燒酒螺)椎實螺、囊螺、田螺(生活於稻田、池塘中)、福壽螺(繁殖力強的外來種)

雙溪中上游,水質清澈,容易見到川蜷螺與瘤蜷螺。 川蜷螺以腐爛的水生動植物與底藻為食,屬雜食性貝類。外殼為旋塔型,有四到五層螺旋,外殼淡棕色。溪流急流段沒有雙殼貝類,東部溪流下游緩流潔靜水域才有蜆與蚌,譬如花蓮溪立川漁場河段就是最佳環境,溪濱開闢了很大的臺灣養殖魚塭

溪流的甲殼動物

甲殼類也屬於節肢動物門,但是物種繁多,歸類為甲殼亞門。螃蟹、蝦、微小磷蝦藤壺都屬於甲殼動物。它們都有堅硬的外骨骼,保護柔嫩身體,並防止水分流失。 但是身體長大要蛻換殼新生,剛換的新外殼柔軟脆弱,因此我們也常見到飼養的軟殼蟹、軟殼蝦成為餐點。

蝦兵蟹將都有大頭,胸和腹,肉質部很少。有兩對觸角,呼吸但是可以在陸地上遷徙很長距離。可以棲息在緩流水域、湍瀨或急流、溫泉或河床泥土裡,還可以度過乾旱枯水期。蝦蟹的嘴都很小,主要撿拾細碎有機物、腐碎魚肉,或捕捉小魚蝦

淡水蟹 分成三大類,洄游蟹、溪蟹與河口沙蟹。

 洄游蟹在陸地與海洋兩側洄游與生活,常見的絨螯蟹(毛蟹、大閘蟹)、相手蟹、弓蟹、地蟹、厚蟹都屬於洄游蟹。它們在河流中下游覓食,魚、蝦、螺、蚌、蠕蟲、蚯蚓、昆蟲長大約需兩年。成蟹繁殖後,母蟹抱卵生活,於46月春末夏初的月圓大漲潮時洄游到溪流出海口「釋幼」數萬小蚤蟲。初生的小小蚤非常小,肉眼幾乎看不見,形體完全不像蟹,在近海漂浮。它們吞食浮游生物,蛻殼5次長大後才有螃蟹的樣子,還是小如飯粒,才能洄游到溪流中游生活。外雙溪、新店溪都沒有毛蟹,但是翻過五指山到萬里的溪,或翻過坪林的山到新北勢的雙溪都是毛蟹的大本營。

河口沙蟹不洄游,不進內陸,棲息於河口及海岸潮間帶,僅有少數的半陸生蟹會進入鄰近內陸,可稱為廣義的陸蟹。每年5月前後,捷運紅樹林站總有成千上萬的小小螃蟹,要越過捷運軌道與繁忙道路,要冒險進入越過河岸障礙進入到鄰近樹林中棲息。招潮蟹沙蟹取用潮水漲落流下來的有機物或沙灘上的沙壤為食,濾取有機養分後,會將口中的沙壤滾成圓球丟棄在洞穴的四周。

純淡水蟹也稱為溪蟹、澤蟹,拉氏清溪蟹南海溪蟹黃綠澤蟹遍布臺灣各溪流,但是外雙溪只產日月潭澤蟹(優勢,分布在劍南橋以上河段,石縫中很常見)宮崎氏澤蟹(較為少見),溪蟹、澤蟹,釋卵生下來就是小螃蟹模樣,生存能力強,數量不像河口洄游蟹生那麼多。

淡水蝦 藉身體的彎曲可迅速彈射後退。吃微小有機物,也捕食小魚與水生昆蟲。雌蝦可產卵數千粒,附在游泳肢上,抱卵孵育。幼蝦經過蛻殼5次才算是成蝦。蝦體由7 節體節組成有柄狀複眼,以鰓呼吸。臺灣的蝦大部分為兩側洄游型,包含日本沼蝦、台灣沼蝦、羅氏沼蝦都要到河口釋幼。外雙溪河床中粗糙沼蝦最為常見,也有少量的臺灣米蝦與鋸齒新米蝦,都是不降海陸封型的純淡水蝦。

 

 粗糙沼蝦與日月潭澤蟹(都不會降海洄游)

 台灣溪流的蝦類

 

 台灣溪流的蟹類

 

 台灣溪流河口的的沙灘蟹類

 

兩棲類與爬蟲類

兩生綱,屬於脊椎動物亞門兩棲綱,冷血、變溫、卵生、水陸兩棲的肉食性脊椎動物。皮膚透過分泌粘液以保持身體濕潤;四足有趾而無爪。但溪流、池塘都有很多蝌蚪,但是小水溝、水窪、廢棄能盛雨水的容器也是青蛙、蟾蜍的產卵場所。蟾蜍雖然在陸地生活,但產卵時也必須找一個合適的溪流、水塘。兩生類幼年蝌蚪階段用鰓呼吸,長大後用彈簧腿跳躍,用肺呼吸,皮膚保持濕潤,也可以用皮膚呼吸。

台灣島是蛙類密度與與多樣性很高的地區,台北市內雙溪自然中心距離溪流很近,曾經委辦生態調查,發現盤古蟾蜍 、黑眶蟾蜍、澤蛙、虎皮蛙、古氏赤蛙、小雨蛙、腹斑蛙、貢德氏赤蛙、拉都希氏赤蛙、斯文豪氏赤蛙、艾氏樹蛙、面天樹蛙、白頷樹蛙等12種。

爬行綱動物,屬於羊膜動物,包括了龜、蛇、蜥蜴等物種,也被稱為冷血動物或外溫動物,必須借助外界環境的熱量才能保持適當的體溫。所以,們不像我們哺乳類-內溫動物靠食物的代謝來維持體溫及活動力。我們常見到龜、蛇、蜥蜴暴露在陽光下,目的是控制身體的溫度,補充身體的熱量,它們會根據自己的需要,在陰涼處和陽光下的來回換位,這種調整體溫的能力,使得牠們即使不進食,也足夠維持身體的熱量。

行類動物的受精卵具有硬殼及其胚胎外的羊膜構造,使得受精卵即使在陸地上,可以保持濕潤,也可以保持溫暖,順利的發育成長。而且幼體外型與成體類似,不同於青蛙的完全變態。爬行類動物在表皮層上發展出角質的鱗片或盾板,除了保護作用,也能減少體表水份的蒸散,沙漠也可以生存活動。但是體表的角質層會隨著身體的長大而定期蛻皮,蛇皮就經常出現在溪邊空曠處

水蛇與龜比較親水,其他爬蟲類都可以離水長期生活。龜是雜食動物,也吃腐魚蝦,蛇都是食肉動物,在水生食物網中充當二級或三級營養消費者。

淡水龜和其他爬行動物一樣,儘管它們被發現與許多水生棲息地密切相關,仍是嚴格意義上的陸生動物。許多淡水龜在水中呆了相當長的時間,隱藏在水底。與兩棲動物相比,它們對水的依賴性較小。皮膚有鱗,可長期離水生活。而且只偏好水流緩慢的區域;急流河段並不留設孔洞或粗糙面的緩坡。

蜥蜴是海洋生物爬向陸地之始祖,也演化為蛇、恐龍與鳥類。變色龍、石龍子、壁虎、飛蜥、巨蜥都是蜥蜴。蜥蜴又被稱為四腳蛇,奔跑時會左右搖擺。躲避追殺,可能用偽裝、斷尾逃生。蜥蜴雜食,能食肉、食蟲、雜食、食草、食蜜、食貝。

外雙溪望星橋至婆婆橋河段與原住民主題公園常可發現斑龜,外來種紅耳龜曾有發現,但是很少。外雙溪溪流兩側100公尺寬陸地,能發現較多陸域活動爬行類動物,蛇類有臭青公(王錦蛇)、龜殼花、大頭蛇、青蛇、赤尾青竹絲。蜥蜴類有斯文豪氏攀蜥、麗紋石龍子、鉛山壁虎、印度蜓蜥、黃口攀蜥、鉛山壁虎、無疣蝎虎、古氏草蜥等。

 溪流周邊常見的兩棲類

 河廊陸域常見的爬蟲類(蛇與龜)

 溪流周邊常見的蜥蜴

 

溪流的鳥類

鳥類是溪流中最生動的存在,雖然鳥類可以飛來飛去,但是有一些鳥類一定棲息在溪流環境。在外雙溪,我們經常可以看見小白鷺、大白鷺、夜鷺、翠鳥、白鶺鴒、灰鶺鴒、磯鷸、臺灣紫嘯鶇、綠頭鴨、紅冠水雞出沒活動,它們都依賴溪流提供的魚、蟹、蟲、蛙生活。 雖然在外雙溪離溪流不遠的陸地、山坡樹林或天空,我們也常發現臺灣藍鵲、樹鵲、喜鵲、黃頭鷺、黑冠麻鷺、大卷尾、小卷尾、紅嘴黑鵯、綠繡眼、山紅頭、大彎嘴畫眉、五色鳥、白頭翁、八哥、柳鶯、金背鳩、珠頸斑鳩、洋燕、紅尾伯勞、大冠鷲等陸域鳥類。

但是陸域鳥類、山區鳥類或都市鳥類,它們覓食的目標與溪鳥不一樣,即使跑到溪邊來,也不是為了覓食、繁殖、築巢,大多只是路過,最多只是吃河畔植物樹上的果實,留下吃剩的碎屑或鳥糞便給溪流裡的動物吃外雙溪自強橋上游伸道水域上方茂密的雀榕(鳥屎榕)就提供這樣的功能。

譬如黃頭鷺只在開闊草地或農耕翻土的田地覓食土壤中小蟲,黑冠麻鷺只在樹蔭下的找蚯蚓或土壤中小蟲。它們的羽色也就是環境保護色,說明了它們的生存領域,很少來到溪邊抓捕它們不擅長的溪蟲或溪魚。

還有一大類群的水鳥只聚集在河口濕地或平地水田或池塘,譬如候鳥鷸科鳥類鴴科鳥類、雁鴨鳥類、外來種埃及聖、鷺科鳥類等,除了白鷺、夜鷺、磯鷸少數幾種,鮮少跑到溪流中上游來。

臺灣溪流鳥類,還有河烏、小剪尾、鉛色水鶇、鷦鶯等。河烏眼睛有半透明瞬膜,可以潛入水中還可以清楚找底棲昆蟲與魚蝦,是唯一在水下覓食的物種。 鉛色水鶇動作敏捷,不潛水,專門捕捉空域與水面的昆蟲,或者沿著溪邊和溪流中心覓食,在那裡它們傾向於在乾燥的巨石上飛捕昆蟲,偶爾在巨石之間啄食。 紫嘯鶇體型較大,分布較上游河段,主要以蚯蚓、魚蝦、兩棲爬蟲或較大型昆蟲為食。溪鳥當中,只有小剪尾與鉛色水鶇食性重疊,小剪尾搶食與敏捷性不如鉛色水鶇,大多利用河水飛濺區,在潮濕巨礫和水下礫石的昆蟲為食;鉛色水鶇不喜歡沾濕羽毛。雖然河烏和小剪尾都以蜉蝣類昆蟲為食,但被河烏吃掉的水生昆蟲個體卻大得多。 鷦鶯使用茅草編織育嬰小巢,隱蔽在溪編茅草群中,躲避野狗或天敵侵害。

鳥類的覓食專業化為了避免競爭,各自建構物種生態位,譬如鳥喙、鳥爪、飛行方式、食物選擇的特異化。譬如夜鷺灰黑羽毛,說明它們主要選擇晨昏時段或陰天覓食,能適應暗光的紅眼睛,讓它們在昏陰時段取得時段優勢。夜鷺在樹上群集築巢棲息與繁殖,覓食時卻需要分散,每隻夜鷺各自有一個水域,等候獵物出現。白鷺一身白,在大白天才不會那麼引起天敵注意。但是在外雙溪,樹蔭多,空間不大,我們最常見到夜鷺、小白鷺如釣魚者一般,各自選佔一個位置,各捕各的魚,互不干擾,互不羨慕。

河口食物資源豐富,聚集水鳥更多,競爭更為激烈。當同一鳥類種群的成員以不同的資源為食時,出現了一些最令人驚訝的特化現象不同的鳥喙、不同的腳或身體大小的性別差異導致了獵物類型、大小或覓食棲息地的性別差異,鳥類學家稱為「同功群(同業公會)譬如磯鷸,專在水域石頭縫中啄食;翻石鷸,專門用硬嘴撬開石頭找蟹、貝;大杓鷸,用長且彎的鳥喙拉出深藏的沙蠶;礪鷸有硬嘴喙,可用來敲破貝類、牡蠣的硬殼;高蹺鴴,長腳易彎用來在泥濘水區覓食;反嘴鴴,用來伸入沙蟹的坑孔翻開泥沙,找出螃蟹等等。

 鳥類築巢的選擇  (參考資料來源EB-bird)

 鳥喙演化與覓食專業化 (參考資料來源EB-bird)

 雙溪中游段常見的鳥類

 湍急溪流常見的鳥類

 溪流與溼地鳥類: 1.高蹺 2.赤足 3.翻石鷸 4.水雉 5.黑面琵鷺 

6.夜鷺7.彩鷸 8.紅冠水雞 9.大雁 10.雁鴨 11.天鵝 12. 大白鷺

 

河廊陸域哺乳類

河狸水獺 台灣溪流空間較小,提供的食物能量較難提供哺乳類在溪流生態系中生存。北美或歐洲的大河水系中有河狸,能咬木頭築攔水壩與巢穴。 水獺與河狸外觀很像,早期台灣各溪流均有水獺,1990年後已經不再發現,只有鄰靠大陸的金門島仍然有水獺。水獺具有流線型的身體結構,身型優美且靈活;尾巴呈現長圓條狀,游泳時可作為舵,讓水獺靈活地在水中活動。

食蟹獴台灣的少數溪流有食蟹獴(新北市的雙溪),屬於台灣保育類珍貴稀有野生動物。毛皮為灰色,外形像披著一件簑衣,故俗稱棕簑貓面部和頸部兩側有白色的條紋。主要吃吃溪蟹,也吃魚、蝸牛、蛙、小老鼠、鳥、爬行類以及昆蟲。食蟹獴日行性、家族群聚,擅長游泳、潛水。平時棲息於溪流附近森林,居住洞穴。

水鼩是一種大型鼩鼱。有濃密的黑色毛,背部為藍黑色,腹面為灰黑色,型態似老鼠擅長游泳,溪流中的魚蝦及水棲昆蟲,但住在樹林洞穴裡,半水棲生活。 外雙溪周邊常看見赤腹松鼠,但是主要吃青楓、台灣欒樹等硬果。 蝙蝠與老鼠也會夜晚在溪邊出現,只是路過或捕食昆蟲,它們的生活圈與溪流沒有直接關係。

 溪流周邊的哺乳類(台灣沒有河狸、水瀨)


 

四、溪流的景觀遊憩

景觀

自古以來,溪流、河流與人類生活緊密相依,對於人類有重大意義。我們認識河流的地理、水文、災害、生態面貌之外,還需要認識溪流、河流的景觀與人文面貌。

人類視覺所接受的地表景物稱爲景觀,人類從景觀認識環境,獲取生活資源,躲避天然災難;獲取幸福快樂,舒解煩惱壓力。河流與人類互相依存,探索河流景觀面貌為了結合眾心護風水,維護可持續的環境。

生態學觀察河流物化環境構成與河流生態系統內部物種互動共生的面貌,探討河流物質輸送、循環調節、分解自淨、能源傳遞等各種動態平衡功能,尋求河流環境的復育或改善機會。

景觀生態學關切河流環境的演變過程與區域類型,包括空間結構、地域分異、演替過程與生態過程,河流生態流的空間聚集與擴散、景觀演化與生態景觀價值等。

人文意義的溪流、河流景觀不一定是實體的,可能是精神向度的,譬如積累的生活環境經驗,信仰、思維和行爲準則。譬如河濱生活的空間尺度,或聚落、生産型式的佈置、特徵等。從人文意義看河流景觀美質,可能取決於河流自然屬性適應人類社會生活需要的程度和性質。譬如描述寧靜豐足的水利灌溉、象徵健康與安全的青山綠水、可記憶定位的水岸地景特徵等。

自然的美主要表現在形式美,河流景觀具有心理趨近魅力,並且具備物質形式的客觀形象,它是可以感知的。河流景觀美是顯現在感性形式中的人性趨向,顯現人的本質親近的感性層次。

廣義地說,形式美就是美的事物外在形式所具有的相對獨立的審美特性,形式美表現爲具體的美的形式。狹義地說,形式美是指構成事物外形的物質材料的自然屬性(色、形、聲)以及它們的組合規律(如整齊、比例、對稱。均衡、反覆、節奏、多樣性、統一性、連續性、獨特性)所呈現出來的審美特性。自然界中的普遍性的形式就是"規律",因而狹義的形式美,是指某些既不直接顯示具體內容,而又具有一定審美特徵的那種形式的美。通常所說的形式美,主要是指後者,即相對抽象的形式美。當抽象的形式美體現爲一個具體事物的外形時,它的審美特性也必然隨著該事物的社會內容及其在整個社會生活中的客觀地位而轉移。

 

人類對溪流景觀的期待

人類對於景觀資源的需求,可能來自許多方面,或藉由體驗珍奇獨特的景觀來擴增知識或滿足好奇心,或藉由認識大環境的地貌增加對生存空間的瞭解及安全感,或某些視覺感受可愉悅人的情緒,或具空間或形體上的美感,或某些視覺感受能激發生產活動或健康生活的聯想,如翠綠山巒與清澈的溪流、桃花源村落等,這些景觀資源需求我們可歸納為環境心理學與經驗美學兩個範疇。

  從環境心理學方面來看,人生活在環境之中,心理上對天地、對宇宙、對環境,就有崇仰、依賴、渴求的心理,可歸納為下列的四種基本期待:

(1) 自然原始的追求

  自然就是美,河流依照大自然的營力,千百年才形成的峽谷河階、曲流濕地;植物依據地貌的多樣性,布置植物的多樣性;季節天候賦予自然枯榮乾濕、春花秋月,都是天地玄黃,宇宙洪荒的自然運作。伴隨族群長久生活的山可能成為聖山,水可能成為族群的母親河,自然原始的風景就是人類的資產。人類敬仰自然現象、探索自然運作,對於原始性景觀必然有更多的追求與期待。

(2) 生命繁盛的追求

  "關關雎鳩,在河之洲",河流是眾多生命的起源,各種物種在水系空間中互相依存共生,物種平衡繁盛,也保障了人類在河流生態圈中的生存。雁鴨水鳥飛舞在水濱沙洲景觀是受人喜愛的,大批的死魚翻肚河濱是令人排斥的;濕潤的青草地與飛舞的蝴蝶是受人喜愛的;乾旱竭的土地,動物走避是令人失望的。不同的河段空間都有水下、水上、空中、陸上、地下的多種生命互動,人類觀賞這些物種的景觀面貌,探索生命繁盛的運行,也為了尋求人類自身在生態圈中的定位。

(3) 健康潔淨的追求

   乾淨的水質,乾淨的河濱空間,有序的人為環境,造成觀賞者心理的愉悅。也是健康、遠離疾病、遠離混亂的現實需求。污黑的水質與垃圾山產生惡臭、孳生病菌,聚集蚊蠅、老鼠、腐食動物,絕非人類對河流景觀的選擇。

(4) 安定和諧的追求

        人類累積數千年的生活經驗,水景可親,水害可怕,古人還把洪水猛獸並列為人類生存的大敵。"山川壯麗""亂石崩雲",受人驚嘆;崩塌、走山、土石流,受人恐懼;"小橋流水人家",溫馨和諧,"陰風怒號,濁浪排空"令人憂畏。人為設施與自然景觀不調和,形狀、材質、色彩突兀;人為活動不利於和平穩定,都不符合景觀美的追求與期待。

溪流的生態旅遊

溪流有清澈的流水、多樣化的植物、生動的鳥、魚、蟹、蟲,能使人舒緩心情,產生愉悅。如果溪流有可及性,而且足夠安全,可從事攝影、釣魚、戲水游泳、生物觀察、散步自行車等活動。 是一項優良的遊憩資源。一般情況旅遊活動也都帶來污染,人車穿行帶來擁擠、噪音、廢氣、垃圾、污水,驚擾動物,也對當地居民帶來困擾。 但是比起主題遊樂園、名勝古蹟、海濱浴場、溫泉、高爾夫球場等旅遊項目,溪流旅遊對於自然環境的負面衝擊還是最輕的,仍是值得提倡的。

生態旅遊成為一種新興的自然旅遊形式,減緩旅遊帶給生態和環境造成的損害。適度或受約束的遊憩行為,將可讓既有的溪流生態系統有效地持續維持,避免過大的傷害

譬如釣魚活動對於漁獲數量或魚體尺寸的限制,讓幼魚都有機會生長。或適度的封溪護魚,讓受保護魚類得以繁衍數量。 譬如控制進入溪流水域游泳、戲水者數量,可以讓溪流水體仍能保持足夠消解水污染的能力。 譬如河濱陸域提供運動遊憩、露營野餐用地,仍能妥善規劃,收集處理遊憩活動產生的垃圾與污水,並能保留濱水野生植物與地貌景觀資源,提供野生動物仍保有部分躲藏、庇護、棲息的空間,或穿越道路下方的生物通道。這些規劃對於溪流親水旅遊的樂趣減損很少,卻可讓溪流生態得到可持續的保障。

因此,生態旅遊的目的是吸引遊客必須對生態和環境有意識和謹慎,生態旅遊已被確定為一種替代形式,以遏制大眾旅遊的威脅,並最大限度地發揮積極影響。溪流生態旅遊還可對於鄉村、山區的當地居民帶來經濟利益,釣魚、戲水器材販賣、餐飲、嚮導解說服務等,都可增加就業機會。

生態旅遊是一種旅遊形式,在偏遠的自然荒野或遊覽自然自然生態資源可歸納下列特徵:(1)目的是觀賞自然 (2)對生態環境最小化的影響 (3)培養生態環境保護意識 (4)尊重當地居民的生活與人文 (5)提供當地居民的經濟機會。

而且生態旅遊更重視知性,溪流生態系本身就既有相當多的生物科學知識,認識伴隨溪流生活的鳥類、魚類、昆蟲、植物、歷史人文典故,可以帶給人們許多樂趣。提供溪流生態與人文解說設施與資源,讓遊客發現大自然的奇觀及其錯綜複雜的關係,從而產生保育意識;改變人們對自身自然和文化環境的看法,使遊憩活動取得更多的樂趣 我們可以將美麗的溪流規劃為風景遊憩廊帶,規劃適量的服務設施,積極提供充分的資訊,讓國民親近溪流,欣賞自然之美。

 

溪流旅遊服務設施

溪流生態旅遊並非完全原始自然,也要提供適度的旅遊服務設施,對環境進行適度的改造。包含下列各項:

(1)      交通可及性

溪流的上中下游甚至河口都可能擁有美麗的景觀或有趣的遊憩資源,但是必須交通可及、可親近。可能有幾處自用車輛可停留或大眾運輸可及的據點,然後有自行車或步行可親近到水濱或眺望風景點。

除非特殊或不得已的情況,緊鄰著溪岸平行開闢車道是很不鼓勵的,那樣可能傷害了溪流與陸域森林帶的連結介面。許多青蛙、蛇類,甚至哺乳類可能要路死(被車輛壓死),因為這些動物都需要從高坡樹林地到溪邊飲水、或覓食、或繁殖。或者許多野生動物受到驚嚇,或夜晚路燈都持續燈亮著,也會干擾蛾類、昆蟲、鳥類的休眠,或干擾許多夜行動物的作息,而遠離溪流。自行車道與步道鋪面不需要很舒適,溪流生態旅遊近似於探索原野,多一分人工,就少一分自然,野生動植物就減少了棲息活動的機會。中上游溪谷的通常陸域高崁較河床高許多,人流量少的原野景點,只要有簡易階梯,能讓人們上下接近溪邊,釣魚或活動即可。如果是很吸引人的熱門景點,可以將石砌階梯建造更舒適安全些,主要考慮使用率。

(2)      保障活動安全

溪流生態旅遊仍有一定的風險,譬如上游集水區大雨或水庫調控作業,都可能讓中下游溪水暴漲,需要水文預警監測與廣播設施。危險通路或水域、地形高落差,需要作一些安全防護,但是設施以最小量體,避免破壞自然景觀為原則。自然吸引人的溪流旅遊資源通常原野性高,離都市較遠,適合結伴同行,受到蛇、蜂、野生動物攻擊或肢體受傷、急病,應能快速聯繫救護。熱門或吸引許多遊客的景區,應能保障通訊或網路設施運行。

(3)      遊憩服務設施

步道、船舶停靠、停車空地、景觀眺望臺、休憩點、涼亭、野外小屋、解說牌、簡易廁所、污染物收集與處理等,都屬於遊憩服務設施。優良等級的溪流可能被設置為正式經營管理的風景區,有一定的經費設置服務設施與管理維護。台灣更多的是自然、吸引人、偏遠、無人管理的溪流,地方政府可參酌使用率多寡,設置適量的設施。設置原則為:(1)設施最小化、與環境景觀協調為原則, (2)自然及耐久性材質,最低維護為原則,(3)保留最多原有的植栽土石,避免切割或破壞敏感棲地。

溪流生態解說系統 

解說是通過口語解說或媒體輔助來介紹環境資源。溪流生態旅遊以體驗、了解、欣賞自然資源、人文資產為重點,營造遊客與環境的互動過程。很有特色及吸引人的資源,如螢火蟲、瀑布、溪流濕地,可能可以組織生態旅遊解說遊程。但是溪流生態旅遊更多是沒有解說員,讓遊客自行漫步與探索的。過去常採用很多的解說牌,或解說摺頁、小冊子。但是如今網路資訊發達時代,人手都有手機,善用科技方法,可以減少礙眼的解說牌,並能獲得更深入、完整的解說資訊。某些人文、生態特殊景觀,可能需要一個小地標與二維碼掃讀來提醒遊客,那裏是古老圳路、傳統生產設施、古建築、特殊地貌或動物棲息地。甚至某些手機App,能讓手機導覽、讓手機照相辨識植物、昆蟲,專業解說人文或生態,或講述當地社區故事,譬如台北雙溪河畔的士林舊街、芝山岩、截彎取直、河流整治、特有種與外來種的動物等。這“故事”是一個精選的事實和經驗的集合,可以被賦予情感和感官的意義,引導遊客使用聽覺、嗅覺、視覺、觸覺、味覺所有的感官來理解一個環境。解說不僅使旅遊活動更加豐富,而且還為社區提供了一種工具,用以引導當地的旅遊方式

溪流的生態博物館

生態博物館是一個戶外、開放的概念,主要基於當地居民的參與。國外以發展成熟多年。強調博物館以對「人」的關懷,建構與社區與生態、人文結合的「生活生態博物館」。

生活生態博物館將戶外環境資源整合與組織,提供解說重視環境生態,也可促進地方發展的社區營造。生活生態博物館的重要原則便是具有地方特色,生活博物館涵蓋一片區域,其中不同的設施點均具有共同的目標或文化網絡。生活博物館不僅在一些據點做些學術性的蒐藏、展示或教育活動,它還需要與在地居民合作,反映他們探索、蒐整及解釋自己歷史的需求。

溪流生態博物館展示與解說環境生態,也展示地方生活民俗、產業經濟。不僅需要政府部門來推動、組織,也需要當地的居民共同參與,也可凝聚居民環境的共識。

一般博物館的展示空間設在建築物內部,而生活博物館的展示品主要為戶外和野外的點、線、面資源,以行為動線串連解說。

也有些室內的解說展示,作為重點典藏展示館,作為博物館的展覽目錄室或資訊解說中心。重點展示解說館可以借用當地的社區中心、學校或公眾場所作為「核心館」,許多解說資源據點可以當作「衛星館」。這些網絡據點可以由社區熱心團體負責典藏研究展示、解說管理的工作

 

 


 

五、溪流的保護

溪流的生態威脅

河流是地球水循環、能量循環的一環,自然天候也會不規律的乾旱、洪水、災害,但是流能自我調適與自然平衡依存的溪流生態系的生物種群可能短期受到衝擊,仍會自然消長演替,維持長期可靠的生態運行機制。

但是人類累積的文明科技能力強大,農耕攔水灌溉、水路運輸、跨橋通行、污染稀釋,沿河城鎮聚落愈加龐大,對於河流的干擾、衝突愈加尖銳與顯著。水資源過度截取利用、魚蝦生物資源、砂石礦物資源、集水區樹木資源大規模的採集、砍伐,產業與城鎮污水垃圾排放,為了陸運、河運、截流資源、防避災害設置堰壩、堤防、改變河道,河流遭受大規模的干擾。

污染與撈捕河流能使數十公里形成魚蝦滅絕、病菌傳播的黑臭水溝;破壞的集水區森林,能使整段河流砂石淤積、災害尖銳;截取的水資源,使中下游河道不能保障生物需求的最低流量;連續硬質陡滑的堤防、護岸、護坦,使河流溝渠化,河流失去調蓄緩衝功能,水質無法自淨循環,生物失去附著、庇護、遷徙、繁殖的棲息地。人類有了全球移動能力,野生生物也跟隨跨越傳播,外來物種的適應優勢,壓縮了本土物種生存資源。

人為干擾會改變河流樣貌,尤其是台灣地狹人稠,需要取用水電資源建水壩,需要保護聚落房屋與交通設施建堤防護岸。但是更明智的建設人為設施,或儘可能的保護,可能降低傷害的程度。我們了解河流運行機制,檢討河流生態劣化原因,應共同努力保育溪流或河流,尋求生物生機緩解的機會。

流的自然擾動

流匯集地表水與地下水,依重力作用往低處流,驅動水循環。地表地貌看似穩定,卻也受地震、洪水、風化、剝蝕自然力,改變流水文。

大多數的流都有季節性的豐枯、洪水有年周期,上游集水區投入河流的落葉有機物有年週期,水溫的升降配合季節,有機物初級生產配合物化環境週期,沿河各種類生物也配合初級生產、次級生產的食物豐寡週期繁殖、生長、遷徙。全球氣候變遷可能擾亂年運行周期,極端乾旱、洪澇、地質災害,都使週期不可預測,帶來尖銳的生態災害。人類生活與河流生態運行密切關連,為了減緩河流自然災害,應更加關注河流的調節緩衝時空。譬如極端乾旱的可調節水文量、洪氾區空間、生物庇護濕地等。

 

人為的水質污染

水質污染包含有機物污染、酸鹼度污染、溫度污染、重金屬及毒素污染等。有機物污染指人類生活廢水或畜牧糞便排放污染,聚落發展很多位於中下游臨河或支流匯流口位置,取河運、用水、排污之便利,但是聚居人口過多時,未經處理的生活污水排放就會超過河流自淨能力。

人為的溪流渠道化

自然的河流是動態的,必須與周邊環境持續密切的互動,比如周邊地下水補注入河槽,或者河槽水補滲至地下水;河道蜿蜒持續加大彎曲度或自然截彎取直;河槽匯集兩岸地表有機物質或洪水將河流有機物攜帶到兩岸地表;河流生物往側岸陸地必要的遷徙或陸地生物往河流必要的遷徙。河道蜿蜒與自然改道、侵蝕與沉積,是物理消能與調節的自然機制。人類為了取水之利、避水之患,因需要而改造河道,更需審慎,減輕生態之傷害。

比如築構河堤、穩定河道、保護聚落農田是必要的,但是連續數十公里沒有開口的河堤,或是順著很蜿蜒的河道緊貼的築堤,不考慮河流小規模變動的緩衝,可能不很符合生態或經濟上的效益。

構築河堤為了節省土地與工程費用,設計1112的堤道斜坡,不僅景觀上突兀生硬、更像大排水溝渠、增加水流沖刷,自然植物難以附著、動物難以棲息、攀爬、跨越,大幅度的扼殺了生態系統的功能。

某些河流整治,力求在狹窄河道中洪水快速排洩,將河床與灘地整平,植物剷除,堤坡以混凝土平滑鋪設,河道直線化、等寬,降低粗糙度,形成三面光的臭水溝渠。因為河床整平,沒有石頭就沒有附著藻類、水生植物、底棲無脊椎動物;因為植被剷除,多種動物得不到食物來源(食草昆蟲、食蟲動物)、棲息躲藏庇護(水生昆蟲、兩棲爬蟲類、鷦鶯、白鷺);因為堤坡水泥化許多動物無法築巢、產卵(甲殼類、兩棲類、爬蟲類、水鶇、河烏等);因為河道直線化,河流沒有擺盪動力,沒有湍瀨,沒有溶氧,失去自我淨化能力,只留下污臭水體中的厭氧菌與琵琶鼠。如果堤防為了體抗水流衝擊,可以考慮剛體內襯、部分區段覆土50公分、或石籠外覆。如果堤防連續之必要,可以考慮部分「霞堤」開口或部分土丘依附丘陵或覆土緩坡,可以考慮部分河段留寬、滯緩水流,保留部分高灘地野生植被、濱水帶植被、河心沙洲植被。如果橋梁段與急流段河床護坦之必要,可以考慮設置部分粗糙構造。河道、河槽避免等寬、直線,沿河公有土地、毗鄰窪地、綠地、土丘都可納入「河川區域」管理範圍。河道環境多樣化,生態物種才有機會多樣化。盡可能以自然材料(植物、木樁、石頭)構築人為設施,洪水衝擊常超出人類預期,柔性的自然材料都可能化為物種食物或提供生長基材;生硬混凝土塊大多成為難以清運的河流垃圾。

 

河廊空間佔用

河流與兩側行水區(河廊空間)在生態上是一體的,河流豐水期河槽擴張。河水經常淹漫整個河廊空間,不僅物質、養分充分交換,許多物種也伺機散播繁育。河流枯水期,高灘地草地寬廣,低灘地濕泥、砂礫成堆裸露,也都形成河流側向演替的梯度,與各種野生動植物的生態棲位(覓食、躲藏、繁殖)。維護河流的生機應當將河廊空間保留給野生動植物,避免人為干擾。自然度高的河廊空間才能保障流域的生態健全。

歐洲的河流除了繁盛的城市聚落外,河廊空間大多沒有人為活動,德國還在河廊空間保留茂密樹林帶緩衝。美國的許多州都明確立法,河流兩側劃設三個區帶,最外側為人造大樹林帶,緩衝內陸土地使用干擾與污染,容許河廊內部的自然堆積、侵蝕、演替。台灣地區空間資源有限,雖然也劃設了河川區域,但是仍然容許農業種植、堤內便道鋪設、河濱公園遊憩設施使用。有了人為活動,就會有不利於自然河流生態演替的作為。譬如,農作物整地剷除濱水野生植被、排乾濕地、使用農藥等。河濱公園除草、除蟲、消滅蛇、鼠,增加不透水球場、停車場、自行車道、種植觀賞性花草、夜間照明等。

河廊空間人為利用,面積小或分散,對於生態環境負面影響仍屬有限。但是淡水河水系各大支流下游段都匯集於台北盆地,不僅連續的堤防、防洪牆、快速道路隔離堤內外物種交流,河廊空間全部設置河濱公園、停車場、車道、種植櫻花,對於河流生態負面影響很大。

 

 

 

27 溪流提供遊憩功能

 

甚麼是生態友善工法?

Ÿ  照顧到人,也考慮到生物的棲息、遷徙、移動需求。

Ÿ  保存濱溪植物,留給溪流生物的食物來源、庇護場所。

Ÿ  保留部分土壁,留給多種溪鳥、陸域昆蟲築巢空間。

Ÿ  水岸部分緩坡,留給水陸域動物攀爬移動、植物繁殖的機會。

Ÿ  改善水流路的落差,讓水生物得以上下游連結,側向水陸連結。

Ÿ  路徑部分高架,保留生物遷徙通路,避免切割棲息地。

Ÿ  接近自然及粗糙材質的岸壁,讓植物附著、庇護多種動物。

Ÿ  保存河床石塊與湍瀨格局,維護河流溶氧條件與自淨能力。

Ÿ  避免溪流生物繁殖期(35)施工,避免噪音振動驚嚇。

Ÿ  溪畔減少路燈照明,避免干擾生物休眠,或夜間活動。

 

 

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