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武陵地區溪流水棲昆蟲現況

  • 作者:國立中興大學昆蟲學系 郭美華教授
  • 撰稿日期:98-12-15
  • 發布單位:保育研究課

國寶魚台灣櫻花鉤吻鮭(Oncorhynchus masou formosanus )的主要佳餚是水棲昆蟲,且武陵地區溪流是牠目前的棲息地,因此對此地溪流中的水棲昆蟲進行長期監測是一項必須且相當重要的工作。過去7年來在此地的周邊溪流(包含七家灣溪、有勝溪、高山溪、桃山西溪、桃山北溪、司界蘭溪、南湖溪、耳無溪) 共進行了394站次的監測,採到的水棲昆蟲數量高達30萬隻,平均每個測站每次可採到750隻水棲昆蟲,相當充沛及豐富,且已在此地的三條主要溪流設5個長期固定測站。這部份的資料與溪流鳥類(國立屏東科技大學野生動物保育研究所孫元勳教授)及鮭魚資料(國立清華大學生物資訊與結構生物研究所曾晴賢教授)相整合並發現武陵地區溪流生態系主要驅動力為流量且會對此溪流生態系造成連鎖的瀑布效應。為因應日後氣候變遷之可能衝擊及對溪流生態系的影響,本研究團隊的總召集人林幸助教授(國立中興大學生命科學系),已開始著手為未來氣候變遷對武陵地區溪流生態系影響進行預測模式,未來將可提供管理處對此生態系的經營管理決策參考用。


自2003年起累計採到水棲昆蟲有6目40科70物種(taxa),較過去二十幾年前所報導之物種數為多,就物種數、科數及採獲蟲數而言,七家灣溪棲地並沒有劣化,充分顯現出棲地保育的績效,然而每年季節性的颱風及暴增的流量,常讓此地接受嚴峻考驗,棲地評等往往在颱風及洪流衝擊後都會趨向劣化,各測站多樣性指數也受到影響,長期監測水棲昆蟲在每年前半年多樣性指數波動小於後半年,且颱風強度越大波動變大。水棲昆蟲群聚結構受到洪流的衝擊遠大於水質或棲地等水文因子的影響,此衝擊常使得水棲昆蟲群聚結構發生改變,先以抗急流能生存下來的物種居多,例如蜉蝣目的扁蜉蝣,之後以能快速拓殖並佔據優勢的物種居多,例如雙翅目的搖蚊。颱風過後靜待約2個月後,各測站棲地評等都介於無損害到中度損害之間。往年颱風過境時,多數測站都一致顯示棲地大幅劣化情況,然而2007年起各站於颱風季節後棲地劣化幅度變小,尤其是長期固定測站之觀魚台測站,棲地可維持在無損害,此結果除了可看出颱風對武陵地區溪流的影響與出現強度有關外,也顯現出過去幾年棲地保育政策的成效:2006年進行此測站附近的8.1公頃果園地農地回收政策,回收後此測站之Shannon- Wiener's index多樣性指數之數值波動上下限區間範圍((2006~2009: 1.85~2.13),已較農地回收前(2003~2006: 1.57~1.85)向上提升,表示多樣性變高。


我們所設立之觀魚台測站及桃山西溪測站在1985~1986及1995~1996兩個跨年度的時間點,楊平世教授(國立台灣大學昆蟲系)及謝森河副教授(靜宜大學生態系)有報導過水棲昆蟲群聚組成,以觀魚台測站為例來說明:兩個時間點皆以蜉蝣目約佔73%、59%為最多;其次為雙翅目佔19%、17%;第三為毛翅目佔6%、15%;第四為襀翅目佔1%、9%;其餘為鞘翅目及蜻蛉目,所佔比例1%以下。2006~2009年此測站監測結果,仍以蜉蝣目為最多佔24~69%,平均59%;其次為雙翅目佔26~69%,平均34%;第三為毛翅目佔2~10%,平均8%;第四為襀翅目佔1~7%,平均2%;由上述數據可以看出雙翅目所佔比例較過去二十幾年來明顯上升,而毛翅目及襀翅目比例下降。

水棲昆蟲中生活史長且體型較大之物種例如毛翅目比例下降,而生活史短且體型較小之雙翅目比例明顯上升,除颱風及洪流的衝擊造成此結果外,應還與所棲息的溪流水溫有關。全球溫暖化正在持續進行中,目前此地水溫也正緩慢上升中(明志科技大學環境與安全衛生工程系官文惠副教授),對鮭魚還不會構成生存威脅。昆蟲是變溫動物,易受外界溫度變化的影響,對生活史短且繁殖快的小型水棲昆蟲例如雙翅目的搖蚊,是一項大利多,族群增長將更快速,這也是造成水棲昆蟲群聚組成中的雙翅目比例明顯較過去為高,且在2009年一躍成為桃山西溪及觀魚台固定測站最優勢的類群,佔61%及69%的高比例。

最後我想以台灣黑管石蛾(Uenoa taiwanesis)為例,提醒大家一起重視及思考台灣特有種面對未來,可能的命運將如何?這物種是台灣特有種,在食物網中屬刮食者,過去的研究曾報導此物種是此地溪流中優勢物種,在2003年我們所設立的8個樣站全年都可採獲到且數量眾多,桃山西溪測站於當年的3月份採樣可採到551隻,2004年也是全年都可採獲到;但2005年自8月出現流量暴增後(過去歷史的3倍多),可採獲的樣站變少且數量為個位數,2006年起剩桃山北溪測站及觀魚台測站於乾季1月~4月及10月可採到1~2隻;2007年剩桃山北溪測站10月可採到2隻;2008年剩桃山西溪測站1月可採到6隻;2009年則完全沒有採到。過去台灣黑管石蛾的分布從海拔700公尺之十文溪,到1780公尺之大甲溪支流全年都可採到,如今我們在武陵地區的監測,只剩上游支流可於乾季採到零星個體,顯然發生流量暴增事件後,重創台灣黑管石蛾的生存,分布範圍將趨向窄化,甚至可能有滅種危機。未來流量暴增的頻率若呈常態化出現,長期適應及演化下來,溪流生態系將以能抗急流及能快速拓殖之小型物種組成為主,而大型且無法躲避急流的物種都可能有滅種危機。

圖為2003~2004年在七家灣溪翻開石頭,即可看到台灣黑管石蛾築巢的壯觀景象,如今已難尋覓。