台灣是座落於西太平洋的一大島嶼,面積達三萬五千多平方公里。台灣的面積只占全世界面積的0.02%,然而在生物多樣性方面,台灣卻占全球超過一個百分比之物種多樣性。台灣擁有如此高的生物多樣性是因為變幻莫測的氣候,颱風,地震及海流交匯孕育出一個活力十足的生態系統。潮間帶棲地包括岩岸、沙灘、紅樹林及海港。潮間帶是一個重要的生態系統嗎?試想一個世界地圖,差不多九成的國家都有其海岸線,即潮間帶。因此潮間帶是一個全球性生態棲地,擁有極高之生物多樣性。

潮間帶是海與陸交界的地方,受潮汐的影響。有別於陸地或海洋的生物,潮間帶物種每天於滿潮時被海水淹沒,於退潮時暴露於空氣中,故潮間帶是一個十分特別之生態系統。
潮間帶是海與陸交界的地方,受潮汐的影響。有別於陸地或海洋的生物,潮間帶物種每天於滿潮時被海水淹沒,於退潮時暴露於空氣中,故潮間帶是一個十分特別之生態系統。

台灣本島上,潮間帶棲地可分為三大系統,每一個系統都有其獨特的環境及生物組成。從北海岸、東北角一直到宜蘭,這裡的地形多為岩岸,受東海海域之海流所影響。東海海域冬夏溫差大,冬天之東北季風使海水溫度低。從東部的花蓮到南部的墾丁,潮間帶受到黑潮海流所影響,冬夏溫差小,全年平均海水溫度都在20℃以上。台灣西海岸面臨台灣海峽,主要為沙泥地及紅樹林,潮差大,生物主要為螃蟹、蛤蜊及蚵仔。

生物在潮間帶並非隨意分佈而是一層一層的,稱為帶狀分佈。
生物在潮間帶並非隨意分佈而是一層一層的,稱為帶狀分佈。

在帶狀分佈的層面下,高潮區、中潮區及低潮區有其各自的生物群組。在岩岸上高潮區常見的生物有玉黍螺。在中潮區常見的生物包括藤壺、笠貝及石鼈。藤壺為甲殼類生物,有六對蔓足,成體是永久性黏在岩石上,不能移動藤壺是濾食性生物,以浮游生物為食。笠貝及石鼈為刮食生物,他們有一條長長的齒舌,用以刮食岩石上的藻類。刮食生物對於藻類之生長有舉足輕重的地位。要探討刮食生物對於藻類之影響,可在岩石上用圍網圈出一個區域,以阻止笠貝及石鼈等螺類進入。過了數週後,圍網內範圍會長出了濃密的藻類,證明若沒有了笠貝及石鼈,岩岸將被藻類覆蓋使生物多樣性降低。

玉黍螺體型細小,殼長只多達2-3厘米,且能接受高潮區中的之高熱與乾凅之壓力,故能在高潮區生存。他們時常黏附於一起,以降低體溫及增加濕度。
玉黍螺體型細小,殼長只多達2-3公分,且能接受高潮區中的之高熱與乾凅之壓力,故能在高潮區生存。他們時常黏附於一起,以降低體溫及增加濕度。
笠貝是中潮區常見的生物。
笠貝是中潮區常見的生物。
石鼈表面有八片殼版,以藻類為食。
石鼈表面有八片殼版,以藻類為食。
笠貝及石鼈為刮食生物,他們有一條長長的齒舌,用以刮食岩石上的藻類。圖中可見笠貝刮食藻類後,出現Z狀的刮痕 (Clarissa Fraser 攝) 。
笠貝及石鼈為刮食生物,他們有一條長長的齒舌,用以刮食岩石上的藻類。圖中可見笠貝刮食藻類後,出現Z狀的刮痕 (Clarissa Fraser 攝) 。
藤壺為甲殼類生物,成體是永久性黏在岩石上,不能移動圖中顯示東北角常見之笠藤壺,殼粉紅色為美麗笠藤壺,殼綠色為黑潮笠藤壺。
藤壺為甲殼類生物,成體是永久性黏在岩石上,不能移動圖中顯示東北角常見之笠藤壺,殼粉紅色為美麗笠藤壺,殼綠色為黑潮笠藤壺。

低潮區的生物多樣性更多,包括海膽、寶螺及一些濾食貝類。捕食者包括魚類、短槳蟹及蚵螺。

東部是海邊面對太平洋,且海底十分陡斜,不出數十公里便達到深海之深度。在深海與潮間都之短短距離間,有時會發現深海跟潮間帶有些絲絲的聯繫。深海魚類如皇帶魚,有時因狀況不佳而漂往淺海,海流就會把他沖到潮間帶而擱淺。

圖中顯示擱淺之皇帶魚,筆者作為比例尺。
圖中顯示擱淺之皇帶魚,筆者作為比例尺。

觀察岩岸生物要注意浪況。千萬不要在浪大區域觀察,以提防瘋狗浪奪去生命。

台灣西海岸為沙泥灘地,潮間帶物種多為蟹類及蛤蜊。在沙灘的高潮區,往往可看到很大很大的蟹洞,這些蟹洞是甚麼螃蟹住在裡面呢?答案是幽靈蟹或沙蟹。幽靈蟹的名稱由來是因其顏色與背景類似,且行動飛快,看來像是幽靈經過一般,他們通常晝伏夜出,為肉食生物,以捕捉小昆蟲或其他小螃蟹為食,也會吃沙灘上的屍體。他們的洞這麼深,內部的結構如何? 探討螃蟹洞穴之方法,可把洞穴灌滿石膏,讓石膏固化後,把石膏模型挖出來便可得知洞穴的結構。

台灣西海岸為沙泥灘地,潮間帶常見蟹類之洞穴。
台灣西海岸為沙泥灘地,潮間帶常見蟹類之洞穴。

幽靈蟹因其顏色與背景類似,且行動飛快,看來像是幽靈經過一般。

幽靈蟹因其顏色與背景類似,且行動飛快,看來像是幽靈經過一般。
幽靈蟹因其顏色與背景類似,且行動飛快,看來像是幽靈經過一般。
幽靈蟹為肉食生物,蟹晝伏夜出。筆者曾看見在香山沙灘上一頭狗屍旁邊,滿滿是幽靈蟹之洞穴。
幽靈蟹為肉食生物,蟹晝伏夜出。筆者曾看見在香山沙灘上一頭狗屍旁邊,滿滿是幽靈蟹之洞穴。
把幽靈蟹洞穴灌滿石膏,把石膏模型挖出來便可得知洞穴的結構。圓中筆者手持一個挖出石膏洞穴模型。箭頭顯示洞穴地面之入口。
把幽靈蟹洞穴灌滿石膏,把石膏模型挖出來便可得知洞穴的結構。圓中筆者手持一個挖出石膏洞穴模型。箭頭顯示洞穴地面之入口。
沙灘中常見蟹類包括股窗蟹、和尚蟹及招潮蟹,他們的洞穴入口各有差異。圖為股窗蟹,整隻螃蟹差不多三至四厘米大小。
沙灘中常見蟹類包括股窗蟹、和尚蟹及招潮蟹,他們的洞穴入口各有差異。圖為股窗蟹,整隻螃蟹差不多三至四公分大小。
股窗蟹是泥食動物,嘴巴濾出泥中有機物為食後,然後吐出一顆顆片小泥球在洞穴出口。
股窗蟹是泥食動物,嘴巴濾出泥中有機物為食後,然後吐出一顆顆小泥球在洞穴出口。

另一種有趣的洞穴居住者是螻蛄蝦。或許螻蛄蝦這個名字大家頗為陌生。螻蛄蝦在台灣也稱為鹿港蝦猴。在西海岸鹿港附近地方,漁民捕捉蝦猴,以油炸為食或醃浸醬料。有別於螃蟹,螻蛄蝦一生都活在洞穴中,且以濾食水中有機物為生。研究其洞穴結構及其季節的變化可進一步了解其生活習性。

Fig 17 - Austinogebia

因螻蛄蝦的洞穴長期被水注滿,我們不能灌入石膏。另一個方法是用針筒把混合膠水(環氧樹脂Epoxy resin)打進洞穴,注滿讓他凝固,然後挖出。螻蛄蝦為一蝦一洞穴,其洞穴為Y型,有兩個出口,主要功用是讓水能由一個洞口進入,從另一個洞口流出,而使洞穴有充足的氧氣、食物並讓排泄物可以順水流排出洞穴外。螻蛄蝦的洞穴很深,可達兩公尺。夏天是螻蛄蝦的交配期,公蝦及母蝦之洞穴有一條橫向隧道連接,以利公蝦及母蝦相遇與交配。

以Epoxy resin 灌入螻姑蝦洞穴而成的模型。洞穴為Y型,有兩個出口(箭頭顯示) ,洞穴可達2米之深。
以Epoxy resin 灌入螻姑蝦洞穴而成的模型。洞穴為Y型,有兩個出口(箭頭顯示) ,洞穴可達兩公尺之深。
在夏天是螻蛄蝦的交配期,公蝦及母蝦之洞穴有一條橫向隧道連接(圖中圈示),以利公蝦及母蝦相遇與交配。箭頭顯示洞穴之出入口。
在夏天是螻蛄蝦的交配期,公蝦及母蝦之洞穴有一條橫向隧道連接(圖中圈示),以利公蝦及母蝦相遇與交配。箭頭顯示洞穴之出入口。

潮間帶 – 研究員之實驗室:

生態學家最大的興趣是探討有什麼因素影響生物的分布。潮間帶就是海洋生態學家的天然實驗室,可進行各種形式的野外實驗。

潮間帶生物的繁殖週期包括浮游性的幼體及底棲的成體。幼體的供給可影響成體的群落。採集器固定在岩岸上可於滿潮時收集浮游性的幼體,以比較與成體之群落動態之關係。這方面的領域研究稱為供給側生態學。

圖為筆者與學生一起設計之幼體採集器。
筆者與學生一起設計之幼體採集器。
于潮時所受之高熱是潮間帶藤壺生存面臨之挑戰,筆者曾在岩岸裝上小屋頂以遮蔽太陽、並觀察熱力減少後,生物群落之變化。
乾潮時所受之高熱是潮間帶藤壺生存面臨之挑戰,筆者曾在岩岸裝上小屋頂以遮蔽太陽、並觀察熱力減少後,生物群落之變化。
Fig 24 - DSC07058
筆者設計之機械藤壺,於藤壺殼內裝入溫度探測微電腦,以模擬及記錄藤壺每天體溫之變化。

現今很多科學話題都討論全球氣候變遷及溫室效應對於海洋生物多樣性之影響。潮間帶生物是對氣候變遷產生變化很快的生物群落。潮間帶生物滿潮時,海水淹沒,感受為海水溫度;乾潮時,被暴露在空氣中,受空氣溫度所影響,故潮間帶生物能體會到海溫及氣溫的變化。觀察潮間帶生物之體溫可以探討氣候對生物之影響。

潮間帶之破壞及保育:

潮間帶跟我們息息相關。惜很多人為活動卻破壞了潮間帶生態。在台灣,有些岩岸被改建成養九孔鮑魚之九孔池。在城市的急劇發展下,很多天然海岸都被水泥化,變成海港或鋪滿了消波塊。過量投放消波塊也可破壞潮間帶。

東北角有些岩岸被改成養殖九孔鮑魚。
東北角有些岩岸被改成養殖九孔鮑魚。

海港的海牆一般都是垂直平滑的,生物的多樣性很低。在澳洲雪梨海洋學院提出了一個全球海港計劃,擬在全世界主要港口,投放不同型狀設計之水泥版。希望找出一種可使生物的多樣性豐度最高之海牆設計。台灣也是此世界性生態計畫之成員。

圖為在束北角投放之實驗水泥版。
在束北角投放之實驗水泥板。

要保育潮間帶,最好的方法是多認識及了解她。圖為筆者於大學潮間帶生態學課程中,帶學生到野外調查。

台灣有如此漂亮的海岸線,就讓我們多觀察其中的生物多樣性,但觀察潮間帶要作好充份準備,否則可能會受傷。觀察潮間帶前要:

  1. 檢查中央氣象局網站,確認當天海面沒有大浪及於干潮前1-2小時到達採集點。
  2. 切勿於下兩或颱風天到海邊。
  3. 切勿獨自一人到海邊,宜結伴同行。
  4. 切勿到浪大的地方,以免危險。
  5. 最好在夏天觀察潮間帶,因干潮也多出現於白天。
  6. 準備防曬工具,包括防曬乳及帽子,並帶充夠飲用水。
  7. 要帶手套及布鞋,別穿拖鞋。岩岸很滑,穿拖鞋很容易滑倒受傷。

只要做好準備及注意安全,潮間帶是一個很有趣的地方!

 

文、圖:陳國勤(中央研究院生物多樣性中心研究員)

 

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