TW河川生態學 目錄

第一章 河川的水文與地貌

1.1 全球水文循環與河川角色

1.1.1 全球尺度下的台灣水文定位

1.1.2 台灣水文循環的特徵：山高、水急、流短

1.1.3 降雨的時空不均：季風、梅雨與地形效應

1.1.4 荒溪型河川的形成與生態意涵

1.2 河川地形的形成作用：構造、侵蝕與堆積

1.2.1 劇烈地質活動下的河道演育

1.2.2 上、中、下游的河道型態與底質特徵

1.2.3 河階、沖積扇與三角洲的生態功能

1.3 河流中的水流力學：從層流到洪峰

1.3.1 紊流、剪應力與輸沙作用

1.3.2 洪峰流量的計算與生態衝擊

第二章 河川生態擾動機制：洪水與乾旱

2.1 颱風作為關鍵的生態擾動因子

2.1.1 颱風的頻率、強度與路徑

2.1.2 颱風引發的極端降雨與洪峰

2.1.3 劇烈沖刷對河床底質與棲地的重塑

2.2 地震與崩塌：不定期的大型物質輸入

2.2.1 地震引發的邊坡崩塌與土石流

2.2.2 堰塞湖的形成與潰決

2.2.3 颱風與地震的協同作用

2.3 季節性乾旱與低流量的生態效應

2.3.1 枯水期河川的物理化學變化

2.3.2 避難所(Refugia)的重要性

2.3.3 河川間隙水域的生態功能

第三章 有機物的來源、輸送與利用

3.1 陸域來源：從凋落物到大型倒木(LWD)

3.1.1 濱岸帶植群的角色

3.1.2 凋落物的季節性動態與分解過程

3.1.3 大型倒木在河川中的滯留與功能

3.1.4 倒木對棲地結構與生物多樣性的影響

3.2 水域內生產：附著藻類與水生植物

3.2.1 附著藻類的生長型態與環境因子

3.2.2 水生植物的分布與生產力

3.2.3 光照與流速對初級生產的調控

3.2.4 季節性變化與藻類演替

3.3 河流連續體假說

3.3.1 河流連續體概念：從源頭到河口

3.3.2 短促河川中的有機物處理過程

3.3.3 擾動對有機物動態的影響

3.3.4 臺灣河川特性與連續體假說的適用性

3.4 河川食物網基礎：誰吃了什麼？

3.4.1 碎屑食物鏈與牧食食物鏈

3.4.2 功能攝食群的分類與生態角色

3.4.3 穩定同位素分析在食物網研究的應用

第四章 河流營養鹽的動態與限制

4.1 氮、磷、矽的來源與輸送

4.1.1 自然背景與人為污染源

4.1.2 農業面源污染與都市逕流

4.1.3 颱風對營養鹽沖刷的「重置效應」

4.1.4 地質背景對營養鹽輸出的影響

4.2 營養鹽螺旋：陡峭河川中的滯留與循環

4.2.1 營養鹽螺旋概念與測量方法

4.2.2 螺旋長度與滯留時間的生態意義

4.2.3 坡度與流速對螺旋特性的影響

4.2.4 生物攝取與地形滯留的相對貢獻

4.3 優養化的現象與機制

4.3.1 限制性營養鹽的判定

4.3.2 Redfield比值與營養鹽平衡

4.3.3 水庫與埤塘的優養化問題

4.3.4 優養化防治策略與生態工程應用

第五章 河流附著藻類與初級生產

5.1 東亞常見的附著藻類群集

5.1.1 矽藻群集的優勢種與環境指標

5.1.2 藍綠藻、綠藻與紅藻的分布特性

5.1.3 附著基質類型對藻類群集的影響

5.1.4 縱向梯度上的藻類組成變化

5.2 刮食者與藻類之間的交互作用

5.2.1 由上而下控制：牧食壓力與藻類生物量

第六章 水生無脊椎動物

6.1 河川動物功能攝食群的組成

6.1.1 撕食者、刮食者、收集者與濾食者

6.1.2 捕食性無脊椎動物的角色

6.1.3 功能攝食群沿河川縱向的分布模式

6.1.4 攝食型態的可塑性與資源利用

6.2 河川動物生命史對策：適應高擾動環境

6.2.1 快速的生長與世代時間

6.2.2 垂直遷移與利用間隙水域避難

6.2.3 生活史同步化與羽化策略

6.2.4 漂流行為與族群再拓殖機制

6.3 臺灣河川的特色無脊椎動物類群

6.3.1 蜉蝣目、襀翅目與毛翅目的多樣性

6.3.2 石蠅與扁蜉蝣的高海拔適應

6.3.3 蜻蜓與豆娘的棲地偏好

6.3.4 淡水蝦蟹類的生態角色與保育

6.4 河川動物指標物種與水質監測

6.4.1 生物指標的原理與優勢

6.4.2 EPA生物指數與水質分級

6.4.3 臺灣河川生物指標系統(TBI)

6.4.4 環境DNA技術在生物監測的應用

第七章 魚類縱向分布模式

7.1 臺灣河川魚類的生物地理特性

7.1.1 初級、次級與周緣性淡水魚類的分類

7.1.2 臺灣魚類相的起源與演化歷史

7.1.3 河川隔離與特有種的分化

7.1.4 外來種入侵的現況、途徑與生態衝擊

7.2 臺灣魚類相的生物地理分區

7.2.1 東部與西部魚類組成的差異

7.2.2 南北向的物種分布梯度

7.2.3 海拔梯度與魚類群集的垂直分帶

7.2.4 各流域的特有種與關注物種

7.3 洄游性魚類：連結海洋與河川的生命史

7.3.1 降河洄游：鰻魚的神秘生活史與保育

7.3.2 溯河洄游：日本禿頭鯊與香魚

7.3.3 兩側洄游：多樣的鰕虎與沼蝦

7.3.4 洄游路徑的障礙與魚道設計

7.4 臺灣淡水魚類的保育現況與挑戰

7.4.1 棲地破壞與污染

7.4.2 外來種的入侵

7.4.3 不當的漁業行為與放流

第八章 濱溪環境關鍵生物

8.1 兩棲類與濱溪生態系

8.1.1 臺灣河川兩棲類的多樣性與分布

8.1.2 蛙類的繁殖生態與棲地需求

8.1.3 山椒魚與溪流型蠑螈的保育議題

8.1.4 兩棲類作為環境健康指標的價值

8.2 爬蟲類與濱溪生態系

8.2.1 水棲性蛇類與龜鱉類的生態角色

8.2.2 食蟹獴與爬蟲類的掠食關係

8.2.3 外來種爬蟲類的入侵風險

8.2.4 河岸帶蜥蜴類的微棲地利用

8.3 河川鳥類與濱溪生態系

8.3.1 涉禽、游禽與猛禽的棲地分化

8.3.2 河烏、鉛色水鶇等溪流性鳥類

8.3.3 鳥類對水生昆蟲羽化的捕食

8.3.4 候鳥遷徙與河口濕地的重要性

8.4 濱岸帶植物演替與生態功能

8.4.1 初級演替：從裸露河床到先驅植群

8.4.2 演替序列中的優勢物種更替

8.4.3 洪水干擾對演替進程的重置作用

8.4.4 濱岸植被的生態系統服務功能

8.5 哺乳類與濱溪生態系

8.5.1 食蟹獴、穿山甲的棲地需求與族群現況

8.5.2 鼯鼠、溝鼠、水鼩鼱、蝙蝠等小型哺乳類

8.5.3 鼬獾、白鼻心等中型哺乳類

8.5.4 台灣獼猴、山羌等大型哺乳類

第九章 河川生態系整合概念

9.1 食物網、關鍵種與能量流動

9.1.1 草食性與碎屑性食物網

9.1.2 營養層級、能量金字塔與頂級掠食者

9.1.3 關鍵種的角色與生態系穩定性

9.1.4 生物放大作用與食物網安全

9.2 河川連續體概念

9.2.1 從源頭到下游的物理梯度

9.2.2 生物群集與生態功能的連續變化

9.2.3 RCC的侷限性與後續發展

9.3 洪水平原概念

9.3.1 週期性洪水與水陸交界帶

9.3.2 洪水平原的生物多樣性與生產力

9.3.3 魚類對洪水平原的利用

9.3.4 堤防與渠道化：橫向連結的斷裂

9.4 河川生態系的動態平衡

9.4.1 干擾生態學與中度干擾假說

9.4.2 斑塊動態與演替循環

9.4.3 生態系統的韌性與恢復力

結論：從抵抗到韌性的管理轉向

第十章 人為設施對河川廊道的衝擊

10.1 水壩與攔砂壩的生態效應

10.1.1 水文情勢的改變與物理棲地的破壞

10.1.2 阻斷沉積物與有機物質的輸送

10.1.3 切割遷徙廊道與族群破碎化

10.1.4 水庫靜水域生態系與下游水質改變

10.2 河岸帶的開發與道路建設

10.2.1 濱岸植被的移除與功能喪失

10.2.2 邊緣效應與棲地破碎化

10.2.3 道路建設與路殺問題

10.2.4 噪音與光害的生態衝擊

10.3 橋梁與涵洞的設計問題

10.3.1 橋墩對水理與棲地的影響

結論：一把雙面刃

10.3.2 涵洞作為遷徙障礙與棲地陷阱

10.3.3 丁壩、護岸等河道整治工程

10.3.4 生態友善的工程設計原則

10.4 取水與水力發電的衝擊

10.4.1 河川基流量的減少與棲地喪失

10.4.2 瞬間水位變動(水力尖峰)的衝擊

10.4.3 魚類被吸入取水道的致死效應

10.4.4 魚梯與其他魚類友善設施的效能與侷限

第十一章 河流污染與外來種入侵

11.1 水質污染：從家庭廢水到工業排放

11.1.1 點源與非點源污染的特性與管理

11.1.2 有機污染與溶氧耗竭

11.1.3 重金屬與持久性有機污染物

11.1.4 新興污染物的挑戰：微塑膠、藥物與內分泌干擾物

11.2 營養鹽污染與優養化

11.2.1 農業施肥與畜牧廢水的氮磷負荷

11.2.2 都市雨水逕流的污染特性

11.2.3 河川藻華與水庫優養化

11.2.4 最佳管理作為(BMPs)與削減策略

11.3 外來入侵種的生態衝擊

11.3.1 吳郭魚、泰國鱧、琵琶鼠等強勢魚種

11.3.2 福壽螺與河殼菜蛤的擴散與防治

11.3.3 美國螯蝦對底棲群集的影響

11.3.4 外來入侵種的風險評估與早期預警

11.3.4 外來入侵種的風險評估與早期預警

11.4 沿岸強勢外來植物

11.4.1 小花蔓澤蘭、銀合歡的入侵機制

11.4.2 大花咸豐草、布袋蓮等水陸域入侵種

11.4.3 外來植物對原生植被與動物棲地的影響

11.4.4 移除策略與原生植物復育

11.5 污染與入侵種的交互作用

11.5.1 污染環境對外來種建立的促進效應

11.5.2 外來種對污染物累積與傳輸的影響

11.5.3 複合壓力下的生態系統崩解

11.5.4 整合管理的必要性與挑戰

第十二章 河川健康診斷與評估

12.1 物理、化學與生物指標

12.1.1 物理棲地評估：底質、流速與河道型態

12.1.2 水質化學指標：溶氧、pH、導電度與營養鹽

12.1.3 生物指標的優勢與限制

12.1.4 多元指標整合評估框架

12.1.2 水質化學指標：溶氧、pH、導電度與營養鹽

12.1.3 生物指標的優勢與限制

12.1.4 多元指標整合評估框架

12.2 臺灣生態水文指標系統(TEIS)的應用

12.2.1 TEIS的發展背景與理論基礎

12.2.2 指標計算方法與評分系統

12.2.3 實際案例分析與河川健康分級

12.2.4 系統的優化與未來發展

12.3 魚類生物完整性指標(IBI)的在地化

12.3.1 IBI的原理與度量標準

12.3.2 臺灣魚類IBI的指標物種選擇

12.3.3 東西部河川的IBI差異化設計

12.3.4 IBI與其他生物類群指標的比較

12.4 河川情勢調查(River Assessment)

12.4.1 快速生物評估協定(RBP)

12.4.2 棲地適合度指標(HSI)與棲地評估

12.4.3 河川廊道調查技術：遙測與地理資訊系統

12.4.4 長期監測網絡的建置與資料管理

12.5 環境DNA(eDNA)技術在河川監測的應用

12.5.1 eDNA的採樣與分析流程

12.5.2 物種偵測與生物多樣性評估

12.5.3 稀有種與外來種的早期預警

第十二章 河川健康診斷與評估

12.1 物理、化學與生物指標

12.1.1 物理棲地評估：底質、流速與河道型態

12.1.2 水質化學指標：溶氧、pH、導電度與營養鹽

12.1.3 生物指標的優勢與限制

12.1.4 多元指標整合評估框架

12.2 臺灣生態水文指標系統(TEIS)的應用

12.2.1 TEIS的發展背景與理論基礎

12.2.2 指標計算方法與評分系統

12.2.3 實際案例分析與河川健康分級

12.2.4 系統的優化與未來發展

12.3 魚類生物完整性指標(IBI)

12.3.1 IBI的原理與度量標準

12.3.2 IBI在各國的應用案例

12.3.3 臺灣魚類IBI的指標物種選擇

12.3.4 臺灣東西部河川的IBI差異化設計

12.3.5 IBI與其他生物類群指標的比較

12.4 河川情勢調查(River Assessment)

第十三章 河川復育的理論與實踐

13.1 復育目標的設定：從結構到功能

13.1.1 歷史參照點與復育基準線

13.1.2 結構復育：棲地物理條件的重建

13.1.3 功能復育：生態系統服務的恢復

13.1.4 社會生態系統框架下的復育目標

13.2 關鍵復育策略

13.2.1 壩體拆除與魚道設置

13.2.2 河道自然化與棲地多樣性營造

13.2.3 濱岸帶植被重建與緩衝帶管理

13.2.4 縱向與側向連結的恢復

13.3 生態工程的應用與反思

13.3.1 近自然工法的原則與設計

13.3.2 石籠、木樁等生態材料的應用

13.3.4 「綠色清洗」的風險與真正的生態復育

12.4.2 棲地適合度指標(HSI)與棲地評估

12.4.3 河川廊道調查技術：遙測與地理資訊系統

12.4.4 長期監測網絡的建置與資料管理

12.5 環境DNA(eDNA)技術在河川監測的應用

12.5.1 eDNA的採樣與分析流程

12.5.2 物種偵測與生物多樣性評估

12.5.3 稀有種與外來種的早期預警

12.5.4 技術限制與未來發展方向

13.4 適應性管理:在不確定中學習

13.4.1 適應性管理的循環過程

13.4.2 復育實驗設計與假說檢驗

13.4.3 失敗案例的學習與經驗累積

13.4.4 氣候變遷下的動態管理策略

13.5 臺灣河川復育案例分析

13.5.1 卵石灘地復育:卓蘭大安溪

13.5.2 都市溪流復育:臺北雙溪

13.5.3 魚道工程:東部溪流案例

13.5.4 成功與失敗經驗的綜合反思