七家灣溪：石附生藻與臺灣櫻花鉤吻鮭的共生密碼

    七家灣溪是臺灣大甲溪上游的重要支流，位於臺中市和平區武陵地區，隸屬於雪霸國家公園的管轄範圍。這條溪流不僅是臺灣自然景觀的重要組成部分，更是生態研究的核心地點之一。它是臺灣特有亞種——臺灣櫻花鉤吻鮭的主要棲息地。由於這種魚類在全球僅存於臺灣的部分溪流，因此七家灣溪也成為生物多樣性保育的關鍵地區。

    臺灣櫻花鉤吻鮭以溪流中的水棲昆蟲為主要食物，而這些昆蟲又以溪流中附著於石頭表面的藻類為食。研究發現，植食性水棲昆蟲的數量與石上藻類的葉綠素a含量呈正比，也就是說，當石上藻類越豐富，植食性水棲昆蟲的數量也會顯著增加。這樣的食物鏈顯示，石附生藻類是整個溪流生態系中不可或缺的一部分。

石附生藻的多樣性

    在七家灣溪流域中，石附生藻類主要以矽藻為主。矽藻是一類肉眼無法直接觀察的小型藻類，其細胞壁富含矽質，形成堅硬的殼體，因此得名矽藻。矽藻的外殼結構相當特殊，由兩半相嵌而成，形狀酷似一個肥皂盒。矽藻外殼形狀多樣且紋路精美，這些特徵是區分不同矽藻種類的主要依據。除了單獨生存，矽藻也常以群體的形式聚集，呈現樹枝狀、鏈狀或片狀分布。

    矽藻的色素主要包含葉綠素a、葉綠素c和β胡蘿蔔素，但不含葉綠素b，因此其外觀呈現黃綠色或黃褐色。根據長期調查結果，七家灣溪流域中優勢的矽藻種類包括曲殼藻屬（Achnanthe sp.）和曲絲藻屬（Achnanthidium sp.），此外，等片藻屬（Diatoma sp.）及卵形藻屬（Cocconeis sp.）也是當地常見的藻類種類。

    除了矽藻外，武陵地區的溪流中還分布著藍綠藻（現歸為藍菌門）、綠藻以及紅藻門的胭脂藻（Hildenbrandia sp.）。其中，綠藻種類主要包括水綿（Spirogyra sp.）、絲藻（Ulothrix sp.）和剛毛藻（Cladophora sp.），這些藻類常以絲條狀叢生於溪流石塊上。而在水流湍急的區域，則可見胭脂藻以斑塊狀形式附著於岩石表面，呈現鮮紅色的視覺效果。

  

環境因子與石附生藻的生長

    研究發現，綠藻的生長偏好於開闊、流速較緩的河段，或在降雨量減少、流速變慢的情況下表現尤為顯著。同時，當沿岸森林樹冠的覆蓋度降低、光照強度增加時，也會促進綠藻的生長。然而，綠藻並非當地植食性水生昆蟲的主要食物來源。相反地，綠藻在分解過程中會產生大量碎屑，消耗水中的溶氧，進而導致水質惡化。因此，溪流中綠藻生物量的多寡是評估水質健康的重要指標之一。而石附生藻類不僅是基礎生產者，還在河流生態系統的能量流動中扮演重要角色。這些藻類不僅轉換並儲存能量和物質，還為其他水生生物提供食物與棲所，從而影響水生生物的群落組成。

長期監測與研究成果

    中興大學水域生態實驗室團隊多年來在武陵地區進行長期生態監測，積累了豐富的藻類調查數據。研究發現，矽酸鹽濃度和流速是影響藻類群落季節變化的主要因子，而水溫、pH值、導電度、無機氮鹽及矽酸鹽則是影響空間分布的關鍵因素。進一步的研究還揭示了不同棲地單元（潭、流、瀨）中石附生矽藻生物量及群集結構的差異，並指出流速是造成這些差異的最主要因素。此外，微尺度研究顯示，水流速度和水棲昆蟲的生物量共同影響石附生藻類的生長表現。值得注意的是，研究表明，附生藻生物量與溪流水體中的溶解性無機氮（DIN）濃度呈正相關，這顯示農業活動所產生的氮鹽輸入可能對附生藻的生長產生影響。這項發現強調了農業干擾對溪流生態的潛在影響，為管理和保護溪流提供了重要的科學依據。

石附生藻作為生態指標

    溪流的流速、棲地型態、水體中的營養鹽濃度、附著基質的特性、外在農耕干擾以及植被遮蔽狀態等環境因子，均會影響七家灣溪中石附生藻的物種豐富度與群落組成。因此，石附生藻可被視為評估溪流生態系健康的重要指標生物。透過對石附生藻的長期監測與分析，不僅能更深入了解溪流的生態運作機制，也能更有效地評估如臺灣櫻花鉤吻鮭等物種面臨的生態挑戰，為溪流的保育管理提供關鍵科學基礎。

圖一、七家灣溪觀魚台測站。環境鬱閉度與流速、水量等皆會影響溪流藻類生長。

 圖二a、七家灣溪絲狀藻。

圖二b、七家灣溪石附生藻。

圖三a、七家灣溪流域中石附生藻主要以矽藻為主，等片藻屬(Diatoma sp.)為常見的藻種。

圖三b、曲殼藻屬(Achnanthe sp.)為七家灣溪流域中石附生藻的優勢藻。

圖四、中興大學長期監測團隊採集石附生藻。