紅樹林的重要性
紅樹林在河口生態系扮演相當重要的角色,紅樹林是濕地生態的碎屑食物鏈(detritus food chain)中主要的生產者。紅樹林植物之掉落物(litter)透過消費者如螃蟹、貝類取食,在攝食過程將落葉及有機物質碎裂並轉換其中的營養成份;或由微生物分解落葉,再經由潮水將有機碎屑帶入水域。紅樹林掉落物及其生物量(biomass)的分解速率為紅樹林沼澤區物質循環的基礎。紅樹林本身也成為許多昆蟲及鳥類的棲息地。

有鑑於紅樹林是重要的生態指標物種,臺灣保護紅樹林的聲浪遂於20多年開始響起。關渡自然保留區是臺灣第一個針對紅樹林所劃設的保護區。其緣起,是當時的台灣省政府當局擬議將近60公頃的竹圍水筆仔純林沼澤區闢為住宅區,鑑於該地之紅樹林為本省唯一之稀有水筆仔純林,引發學者專家與環境保護人士之關注,後由行政院以指示「紅樹林成長地區應予保護」,才於民國70年研議紅樹林保護區編列為國有森林用地,列屬保安林,依據森林法管理保護,至民國75年才又將竹圍保安林依文化資產保存法劃設為自然保留區,當時保護對象為水筆仔紅樹林。而關渡自然保留區及挖仔尾自然保留區亦於民國75年以文資法公告為自然保留區,保護對象為鷸?科等水鳥,並禁止區內一切變更行為。紅樹林因此成為臺灣推廣環保生態運動的一個重要指標性物種,淡水河口的紅樹林也免於遭受人類開發剝削而呈現欣欣向榮的景象。然而,是否放任淡水河口的紅樹林過度地繁衍拓殖也成為新的重要課題,值得臺灣保育界重新思考。

紅樹林的特性
淡水河口的水筆仔(Kandelia obovata) 屬耐寒種紅樹林,可以適應寒冷,但是最冷月均溫也不宜低於5℃。紅樹林適合在鹽度5ppt至15ppt的半淡鹹水環境中,淹水時間不要超過12小時(潮水需自然進退),淡水源的注入可稀釋鹽度及增加營養鹽。但完全淡水則會造成紅樹林生長不良且易得病蟲害。能夠耐受鹽分又耐受低溶氧的喬木很少,紅樹植物是箇中翹楚,這得利於它們具有排鹽的構造與排鹽的生理作用,而呼吸根生出於底泥表面,得以吸收水中溶氧,或於退潮時,吸收空氣中的氧,因此,紅樹林特殊的習性能適應海岸及河口的濕地環境。

淡水河口的地理及水文條件適合紅樹林生長,雖然本區四季分明,但是冬季月份的平均氣溫約在15℃左右,出現5℃以下低溫的機會也極為稀少,不致於妨礙水筆仔這種耐寒性較高的熱帶物種生存。此外,淡水河與基隆河所注入的河水與由河口上溯的海水在本區混和,提供了紅樹林最適合的半淡鹹水環境。關渡地區的底質間隙水鹽度介於16ppt與22ppt之間,是最適合紅樹林的鹽度範圍。而淡水平均2.5公尺的潮位變化,則提供了適合紅樹林生長的潮間帶環境。此外,本區的水文環境造就了許多沈積型的河岸灘地,是紅樹林得以繁生的另一原因。

紅樹林植株生活史從胎生苗由成株脫落開始(圖一),而隨水流漂散,接觸適當的底質而著苗,或直接落入成株周邊的泥地著生發芽,進入成長期,繼之成熟開花、結果,到胎生苗發育。各階段中,胎生苗如落入水中,因浮力關係,可隨潮水及沿岸流漂散遠處,是紅樹林族群在海岸地帶擴散分布的重要時期。水流流速和緩、靜止之處最適合胎生苗著苗,也就是胎生苗被潮汐推送並碰觸到灘地的高潮位或河岸高灘地帶後,才會生根、發芽,由水流與地形的聚集作用,使胎生苗集中成群地著底發芽,而後形成樹群。胎生苗一旦成功地在灘地上發芽長大,數年內即成熟、開花、結果,因此紅樹林能在河口地帶具有傳播上的優勢。

紅樹林的競爭優勢
水筆仔紅樹林是競爭力很強的樹種。在長高、分枝、生葉後,形成喬木樹形,即有樹蔭,再加上成群生長的效應,具有競光優勢,會抑制其它植物,例如底棲藻類、大型藻類、草本植物如鹹草、甘草(藻) 類的生長。而支持根與呼吸根的伸展,不僅使植株穩固地直立於軟泥、含水分、又有流水拖曳的灘地上,也會排擠其它草本、木本植物的生長。這種喬木競光與根系拓展的生物特性都有利於紅樹植物形成純林森林植相。形成茂密的森林後,更加速淤積,地形愈積愈高,樹林愈積愈鬱閉,終至成為陸域森林型態的生態系,而原來開闊的灘地型潮間帶生態系便消失了(圖二) 。

河口泥灘地與紅樹林生態系更迭的過程,可分為四個階段(圖三)。河口的水岸受到河相變化與水流沖刷影響,成為淤積岸與侵蝕岸。淤積岸是河川上游帶下來的泥沙沈降在流速較緩慢的水岸所造成的。如果河川營力、潮汐營力不改變的話,則原來水面下的的淤積岸會因泥沙堆積而逐漸升高,形成退潮時會裸露出水面的泥灘地。

但隨著紅樹林胎生苗著生在泥灘地上,許多泥灘地逐漸轉變為由紅樹林覆蓋的河口、河岸森林系統。其實紅樹林的存在本來可以增加河口棲地的多樣性,提供另一種完全不同的棲地環境,但是由於紅樹林競光優勢、耐鹽優勢、河口內風平浪靜等因素,給予紅樹林生長擴張的優勢,這個優勢使泥灘地生態系被轉變為紅樹林沼澤生態系,再轉變為陸域森林生態系。在自然環境中,如果沒有強烈的天然擾動事件(如颱風、洪水),此一過程幾乎是不可逆轉的更迭演替,如此一來,原來河口環境的多樣性也就因紅樹林演替的不可逆性,逐漸成為陸地森林。

目前淡水河系紅樹林沼澤已是水筆仔純林,泥灘地已幾乎消失殆盡,只存在潮溝水際線,蘆葦草生地也限縮在陸地邊緣很小的範圍裡,關渡紅樹林沼澤正面臨陸域森林化的困境。由於水庫及堤防的建造,淡水河已經因為人為干擾而不容易出現巨大的天然事件,如大洪水,對淡水河的河相產生根本巨大的改變,以致許多泥灘地變成紅樹林與陸域森林後無法回復為淤積岸或泥灘地(圖三)。因此透過人為手段作適當的伐除管理即成為維護淡水河口生物多樣性的必要手段。

紅樹林擴張與棲地單一化
以生存在河口的生物而言,泥灘地是最重要的棲息環境之一,因為定時淹沒與裸露的泥灘地同時可被水生及陸生動植物所利用,水生動植物如水草、底棲藻類、貝類、蝦蟹類、多毛類、鱟等組成了河口泥灘地的生物多樣性,並提供涉禽鳥類,如鷸?水鳥、哺乳類來此覓食、築巢。這些獨特的棲地條件創造了河口環境生態的豐富性。

因紅樹林具擴張性,有改變潮間帶灘地生態的能力,對沿岸濕地上需要裸露的泥灘地之無脊椎動物(如台灣招潮蟹)與遷移型海岸水鳥物種(如鷸?類)而言卻是競爭者。紅樹林成林後,植相單一化,並使裸露的潮間帶生態系變成海岸森林生態系,導致海岸水鳥失去覓食、繁殖之地,有礙海岸棲地多樣性以及生物多樣性的發展。

以關渡紅樹林生態系來看紅樹林的出現對潮間帶灘地的影響,關渡紅樹林沼澤位於淡水河與基隆河的交會處,兩河的匯流為關渡沼澤區帶來豐富的營養鹽,又因位於基隆河口淤積岸,形成裸露泥灘地,曾是北部地區重要的鷸?鳥類棲息地。然而這些鳥種在自然保留區的數量已大幅減少(圖四),現在此處的鳥類是以棲息在樹林梢的鷺鷥(黃頭鷺)最為優勢(圖五) 。

紅樹林擴增造成生物相改變也發生在底棲無脊椎動物的組成上,根據最近的新聞報導:「八里鄉挖子尾原是觀察潮間帶生物的最佳場所,但因淤積嚴重加上紅樹林面積擴大,潮間帶逐年向淡水河中央移動並縮小,如今站在縣府斥資闢建的木棧道上,已看不到彈塗魚、招潮蟹等生物」(中國時報、2007/4/9) 。

謝蕙蓮及陳章波(2004)進行新竹香山濱海野生動物保護區生態保育對策及紅樹林調查研究,發現此濕地上的紅樹林皆為人工種植,而且台灣特有種台灣招潮蟹與紅樹林的棲地特徵不同:紅樹林區底質為泥質,含氧層較淺,有機質含量高,含水量也較高。台灣招潮蟹需要開闊無植被的潮間帶高灘地,此處亦為泥質,但含氧層深,含水量少,有機質含量也少。紅樹林覆蓋的灘地不適宜台灣招潮蟹的生存(圖六) 。

淡水河口紅樹林疏伐試驗
海岸及河口的濕地經營管理已是國際上濕地保育工作的重要一環,根據香港米埔濕地(Maipo Marsh Wetland)的經營管理計畫內容顯示,米埔濕地之紅樹林分為基圍紅樹林(Geiwai mangle)及泥灘紅樹林(mudflat mangle)兩種,因基圍(魚蝦蟹池的香港用語)紅樹林的落葉能提供魚蝦蟹之食物來源,因此不建議伐除;而泥灘區之紅樹林則於每年10月進行紅樹林胎生苗之移除作業,並將紅樹林密度控制在0.73株/ m 2範圍內,其目的即在保全鷸?科水鳥能有覓食、築巢之棲地。顯見適當的人為介入是維持紅樹林濕地多樣性的方法之一。

於2007年初,台灣水利環境科技研究發展教育基金會與中央研究院生物多樣性研究中心合作,進行一項淡水河口紅樹林濕地疏伐可行性評估的研究計劃,選擇社子島南岸的一塊紅樹林進行試驗(圖七) 。以人工方式去除了一片約0.2公頃的紅樹林成為裸露灘地,並在泥灘地上、原有淺溝的位置,以人工或機械方式,挖掘一條潮溝(圖八) 。

 

 

 

 

 

 


由於不同的濕地型態會吸引不同的生物棲息(表一),因此本試驗將在棲地環境營造完成後,調查紀錄鳥類以及底棲生物等各類生物的消長變化,並與未疏伐前的調查結果作一比對,來評估紅樹林疏伐後,棲地經營管理的效益與生物多樣性的潛力。目前初步觀察結果(2007年5月),已有一百餘隻的鳥類利用這塊小小的棲地休息與覓食(圖九),鳥種包括黃足鷸、黑尾鷸、磯鷸、大白鷺、小白鷺等。顯示這樣的泥灘地在淡水河口相當缺乏,許多水鳥很快就利用這樣一塊新生的棲地。

結語
紅樹林在河口地帶因具有耐鹽、耐淹及競光等優勢,而廣泛分佈於河口地帶,且常成為新生泥灘地的先驅植物,當紅樹林進駐定植後,易形成鬱閉性的陸域森林,改變原本棲地型態,因此原本利用泥灘地的鷸?科鳥種將完全變更為黃頭鷺等樹林性鳥種,而原本為關渡紅樹林沼澤區優勢種的台灣招潮蟹亦完全滅絕。以生物多樣性保育的角度來考量,棲地的多樣是維繫生物多樣的基礎,裸露的長灘、沙灘或泥灘潮間帶是無數蝦、蟹、貝等所依賴的棲息地,若以人為方式改造成紅樹林森林類型的棲地,棲地單一化了,台灣海岸的生物多樣性也就減少了。淡水河河口的水筆仔紅樹林因過度擴張而導致生物多樣性降低的結果,值得我們重新審視紅樹林作為生態保育指標物種的角色,並為維持淡水河口的棲地多樣性盡一份心力。

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