週四, 07 三月 2013 14:36

河岸紅樹林擴張之生態水利模式建立

論文名稱

河岸紅樹林擴張之生態水利模式建立

論文名稱(外文)

Development of an Ecohydraulic Model for Riparian Mangrove Expansion

學位別

國立台灣大學/土木工程學研究所/100/博士

研究生

楊勝崎

指導教授

李鴻源

其他資訊

論文出版年:2012

畢業學年度:100

語文別:中文論文

頁數:205

中文關鍵詞: 紅樹林;水筆仔;鹽度;二次流;浸淹機率;河川流態;淡水河

外文關鍵詞: mangrove;Kandelia;salinity;second flow;submerged probability;flow regime;Tanshui River

摘要

大多數計畫由於忽略紅樹林生態系統與水文環境間的關係,不是以完全失敗收場,就是未能達到當初設定的目標。因此,本研究建構可以量化分析紅樹林生育地水文環境需求的「河岸紅樹林擴張之生態水利模式」,以淡水河系紅樹林水筆仔作為模式的研究案例,除驗證模式之可行性外,也根據分析成果提出紅樹林經營管理的建議。在空間分布上,模式透過鹽度、二次流強度指標(河寬/曲率半徑)與浸淹機率三個門檻,逐步篩選出紅樹林可以生長且具強勢擴張能力之生育地範圍。在時間變遷上,模式則藉由河川流態的分析成果,探究紅樹林的擴張速率是否受到過往水文事件的影響,以及區域水資源管理策略的干擾。

河系尺度下,年平均鹽度大於5 ppt(parts per thousand)的河段,水筆仔具有高度競爭優勢,多以純林形式存在;年平均鹽度介於0.1~5 ppt的河段,水筆仔僅能生長,但生長情形泰半不佳,常與其他植物混生;年平均鹽度小於0.1 ppt的河段,水筆仔在自然條件下無法生長。除此之外,當二次流強度指標(曲率半徑/河寬)小於3,淤積泥灘地得以形成,成為理想的水筆仔生育地。竹圍、關渡與社子島濕地,皆符合上述水文環境需求(年平均鹽度大於5 ppt,且二次流強度指標小於3),目前也是淡水河系水筆仔主要的分布地點。其中,挖子尾濕地係因鄰近河口,調查資料受限,分析前就已經被剔除,故不納入本論文的分析成果。灘地尺度下,挖子尾、竹圍、關渡與社子島濕地,水筆仔生長的浸淹機率上下界分別為:0.5-23.2%、4.9-28.0%、11.2-42.9% 與11.7-42.6%。根據分析成果,鹽度與浸淹機率並非彼此獨立的環境因子,鹽度乘上浸淹機率的倒數(二項式分佈的期望值)為定值,此一常數可視為植物生長最大可承載鹽分。1978年以前,由於淡水河系開放河道採砂,關渡濕地不但變動劇烈,而且灘地高程常低於水筆仔可生長範圍(浸淹時間過長),因此水筆仔無法生長於此。停止採砂後,灘地高程則穩定地落於水筆仔可生長範圍內,加上水資源工程導致上游流量減少與小型洪水事件消失,鹽分逐漸累積於關渡濕地,成為理想的水筆仔生育地。根據流態分析的成果,發生洪峰流量小於600 cms的洪水事件,可能導致蘆葦等草本植物因洪水沖刷或長時浸淹而死亡,水筆仔得以入侵這些新生成的裸露泥灘地,加速其擴張速率。然而,若洪峰流量超過800 cms,將造成水筆仔族群的嚴重損害,隔年的水筆仔擴張速率將會趨緩。其中,1978年10月的婀拉颱風造成關渡濕地原有植物死亡,這些新生成的裸露泥灘地可能是水筆仔入侵的開端。

紅樹林的經營管理策略應根據不同的生育地屬性而擬定,包括:紅樹林生育地、潛勢紅樹林生育地與非紅樹林生育地。紅樹林於其生育地中,具有高度擴張性與排他性,不建議過度保護,應引進更為主動的管理策略。淡水河系的關渡與社子島濕地,因水筆仔向上游或河道中心的擴張潛能較高,對於臺北地區河防安全的危害程度將高於下游的挖子尾與竹圍濕地,建議持續監測,並以定期疏伐適度控制水筆仔生長的密度與範圍。另外,竹圍濕地北側與關渡濕地東側,由於立地高程已接近水筆仔的生長上界,未來可能被陸域植物取代,除持續監測植群變遷情形外,必要時需要藉由環境營造降低灘地高程,例如:引入潮溝與潮池。

電子全文

資料來源

臺灣博碩士論文知識加值系統(國家圖書館)


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