第五節 水域生態系
水域 淡水生態系 海洋生態系 沼澤生態系
淡水水域由於水的流速不同,可分為: 流動水域:溪流 靜止水域:湖泊、池塘
海洋生態系可分為: 大洋區 沿岸區
沼澤生態系 河口灘地 草澤 林澤
淡水生態系 溪流 溪流指集合陸地水分,由地表沿著斜坡窪溝向下,逐漸匯集而成的流動水域。
溪流生態系的特點 坡度造成水流快速,浮游生物不易生存 動物的能量來源:岸邊的枯枝落葉
由於臺灣的雨量多集中春、夏兩季,故溪流四季水量差別甚大;加上山勢陡峭,因此河短水急。 溪流深受附近陸地環境影響,如家庭、工廠的廢水未經處理而直接排入溪流,很容易造成藍綠菌滋生,使水質缺氧。
溪流的上、中、下游因理化因子的不同,所以分布其間的生物種類亦不同。
溪流上游 河窄水急、水溫低、溶氧量較高,生物不易停留在一個地方 生物種類較少,藻類多半伏貼於岩石上。
動物中的水生昆蟲,如蜉蝣及石蠶蛾的幼蟲體扁平可附於溪底岩石下方,避免被水沖走 螺及渦蟲會分泌黏液附於石塊上
櫻花鉤吻鮭及高身鏟頷魚則有流線型體型以減少水的阻力 陸生動物則有各種水鳥以及昆蟲等。
溪流中游河面逐漸加寬,水流較緩,陽光較充足,水溫也較高,而且水中含有上游或岸邊所沖刷來的營養鹽,藻類逐漸增長,浮游生物較上游豐富,此區段常見蜻蜓等水棲昆蟲的幼蟲,還有許多水鳥。
下游地形平坦,流速漸慢,常在出海口造成腐植質及泥沙淤積,而形成河口沼澤,提供許多動、植物的良好棲所。
小 常 識 臺灣溪流的危機: 因溪流上游的不當開發,如種植高冷蔬菜、高山茶、水果以及道路開發,而影響地質穩定性使水質惡化 小 常 識 臺灣溪流的危機: 因溪流上游的不當開發,如種植高冷蔬菜、高山茶、水果以及道路開發,而影響地質穩定性使水質惡化 中、下游則因養殖動物(鴨、鵝、豬)的排泄物違法排放,任意傾倒垃圾及工廠廢水、家庭汙水,而使水質嚴重惡化
湖泊、池塘 靜止水域:湖泊、池塘 不與其他水體相連,故易形成特有種 例如: 鴛鴦湖的東亞黑三稜 夢幻湖的水韭
湖泊較深 池塘水淺,光線充足 生產者:主要以浮游性藻類為主 ,缺大型水生植物 生產者:除浮游性藻類外,大型水生植物如睡蓮、香蒲等 消費者:淡水魚、螺和水鳥等
臺灣的天然湖泊有南投的日月潭、恆春半島的龍鑾潭及花蓮的鯉魚潭,兼具蓄水、防洪、灌溉及發電等多種功能。
在中央山脈和雪山山脈也有近十個高山湖泊,但面積小,水淺且生物種類少
海洋生態系 地球上最大的生物棲息地 占地球表面百分之七十 特點:鹽度高(平均35 ),環境穩定 可分為: 潮間帶 淺海區 大洋區
影響海洋生物分布的重要因子: 光的強度 營養鹽 光只能達到200公尺深的水域,故水深超過200公尺地區的動、植物種類及數量均少。
潮間帶 在海岸高潮線與低潮線間的區域 此區陽光充足、礦物質與二氧化碳豐富,生產力高,生物多樣性高,是海洋生物的最佳棲所之一。
但由於每天兩次潮水的漲退,生物必須面對海浪衝擊、溫度急劇變化,以及兩次水淹、暴露空氣的問題,所以需有特殊的適應方式,才能在此區生存
特殊的適應方式 藻類大多固著於岩石上,且具有膠質以保持水分 牡蠣會緊閉外殼以保存體內水分 而海葵、珊瑚則行固著生活,以避免海浪衝擊而流失
特殊食性 牡蠣、海葵和藤壺等只在漲潮時才濾食 玉黍螺、笠螺和九孔則以刮食岩層表面附生的微生物及藻類為生 海邊鳥類及蟹類則在退潮時出來覓食。
泥岸 大多位於河口處淡鹹水交界處,溫度及鹽度環境變化劇烈,但有大量陸地沖刷下來的有機物 此區生物種類少,數量多,臺灣西南沿海大多屬之。
泥灘地因有機物豐富,使附近海域成為很好的漁業養殖場, 如雲林、嘉義一帶的牡蠣養殖,以浮筒或竹筏進行較深海域的懸吊式養殖 符合經濟效益,對原來泥質灘地的生態環境也不致於造成重大的影響和改變,這是較合理利用自然資源的實例。
沙岸因底質不穩定,且水中缺乏有機質,因此生物種類少。
岩岸分布 臺灣北部、東北部及東部海岸,如野柳、石梯坪之海蝕平臺。
岩岸因岩石空隙多,底質穩定,環境歧異度大, 大型附著性藻類為主要生產者,消費者種類極多。
珊瑚礁 珊瑚礁海域是海洋單位面積生產力最高、生物多樣性及生物量最豐富的生態系
珊瑚礁之世界分布圖(二虛線間為珊瑚礁分布之範圍)
珊瑚礁主要是由石珊瑚的石灰質骨骼堆積所形成 臺灣除了泥岸、沙岸外,都可見到珊瑚礁的分布
臺灣沿岸珊瑚礁的分布(圖中的綠色區域)
此區生產者為與珊瑚共生的藻類,及附著於珊瑚表面的大型藻類,而共生藻可使珊瑚呈現各種不同的顏色。
海洋中的熱帶雨林 因水溫高,光照足,生產量大,而珊瑚礁多隙縫與洞穴,環境變化大,使得動物對於棲所利用、食物種類、活動時間均有高度分化,可減少競爭 海洋中的熱帶雨林:珊瑚礁魚類幾乎占世界魚類的60 %,生物多樣性相當高
珊瑚礁也有調節氣候的功能: 生活在熱帶淺海的珊瑚不斷自大氣中吸收 二氧化碳合成碳酸鈣骨骼 有助於降低地球的溫室效應。
淺海區 在近海低潮線以下的陸地稱為大陸棚,水深不超過200公尺
此區不受潮汐升降和暴露於空氣中的影響,又受到洋流的影響,同時河流帶來豐富的有機物、營養鹽,加上陽光充足,故大型藻類如昆布、馬尾藻等,大量生長。 浮游性生物也很多,因此動物的種類繁多,是人類蛋白質重要來源場所。此區亦為人類淺海養殖業及人工魚礁設置(海洋牧場)的主要場所
大洋區 遠離岸邊水深超過200公尺的海域就屬於大洋區。 依照陽光穿透的深度不同,可分為: 透光區 無光區
透光區 陽光充足,生產者為浮游藻類,可直接或間接供養消費者,如甲殼類和魚類等 物種的多樣性較低:較遠離陸地,缺乏河流挾帶而來的有機物、營養鹽
無光區 缺乏陽光、水壓大、水溫低,光合作用無法進行,只有少量的微生物如細菌,及一些能適應此惡劣環境的動物生存於此,一般生物則難以生存。
獨特生態系 近來科學家在海底火山口附近,發現獨特的生態系,其中有特殊的魚、蝦、蟹、棘皮動物和細菌等生物群集
生產者:非綠色植物,而是化學合成細菌 化學合成細菌: 氧化熱水噴出口所釋放的甲烷、硫化氫等氣體而獲得能量, 合成有機物提供與細菌共生的管蟲作為食物
河口生態系 溪流到了出海口,由於河床坡度平緩,水流減慢,夾帶的泥沙與有機物便易沉積於此,而形成沙灘、泥灘及沼澤地 特點:地勢低、水流遲滯、定期被水淹沒、有機養分豐富及生產力高。
河口泥灘地 養分豐富,但泥地含水多且鹽度變化大、乾溼變化大、水溫不穩定 植物種類少但數量相當龐大,基礎生產量高 如水筆仔、五梨跤、蘆葦及茳茳鹹草等。
碎屑食物鏈 這些植物很少直接被動物利用,其枯枝落葉經水中、泥中的微生物分解為有機碎屑後,才為動物所食。 碎屑的數量極豐富,所以沼澤附近漁產甚多,也引來很多水鳥於此棲息、覓食。
常見的動物 彈塗魚、蝦、蟹、沙蠶、貝類、螺類等
螃蟹是優勢動物 牠們挖洞的習性,造成底層與表層間的土質、氣體及水質混合,加速了物質分解速度。
紅樹林 紅樹林:泛指生長於熱帶、亞熱帶地區河口,及海岸沼澤區的耐鹽常綠灌木或喬木所形成的樹林 主要樹種:紅樹科的植物
臺灣的紅樹林主要分布於西部各河口附近
紅樹林植物具有特殊的形態與構造,以適應濱海泥地缺氧環境: 具有氣根或支柱根,可協助呼吸,並防止傾倒 具有排鹽構造以排除多餘鹽分 含有單寧可防止腐敗
少數種類如水筆仔的種子在母株上發育時,就開始長出胚根,可提高幼苗的生存率
臺灣的紅樹林植物原有6種 目前只剩4種: 水筆仔、海茄苳 欖李、五梨跤
水筆仔耐寒性較高 主要分布:北部淡水河口的紅樹林
海茄苳及五梨跤可見於嘉義的好美寮和臺南的四草等地。
溪口林 多出現在流速快的溪流出海口處,因水流速快,故泥沙淤積少且河口鹽度變化小,其中植物以穗花棋盤腳為優勢種