跳到主要內容區塊

代表性生態系之蘇花海岸生態系長期生態研究網計畫第三期

  • 發布日期:101-01-09
  • 瀏覽數:1192
研究單位

國立東華大學自然資源管理研究所

作者

張世杰、鍾欣民

研究緣起:
  海岸生態系是地球上生產力最高的生態系,為人類提供豐富的各種生態系服務。根據過去的研究,太魯閣國家公園的蘇花海岸具有獨特的地形景觀和珍貴的生物資源,堪稱台灣最珍貴的海岸之一,也因此是重要的保育熱點。從外觀看來,蘇花海岸生態系擁有茂密的植被覆蓋,然而此處的植物卻必須面對許多嚴苛的環境因子,包括強風、鹽沫沈降、以及由於雲霧及高山阻擋所造成的較低日輻射量。這些海岸生態系的植物如何適應逆境,是我們了解蘇花海岸生態系的最重要科學問題,當然也是保育此生態系的最重要科學基礎。本研究除將延續前2年的部分研究項目,對雲霧覆蓋、大氣沈降進行持續分析,也將對蘇花海岸植物進行光合作用生理生態學的研究,以探討海岸植物的適應機制。
研究方法及過程:
1. 雲霧的衛星影像分析:以MODIS Aqua和Terra衛星影像進行分析。以band 1的可見光波段進行反照率的計算,以估算蘇花海岸地區及太魯閣國家公園的雲霧覆蓋率,以及覆蓋率的季節變異。
2. 霧水及雨水化學:每2週至樣區採樣,進行主要離子的化學分析及沈降量的計算。
3. 以反射光譜儀在野外量測葉片400–1100 nm的反射光譜,計算光合作用相關的指標,同時進行葉片型態及葉綠素含量的分析,以探討海岸植物的光合作用特性。
重要發現:
1. 海岸地區的雲霧覆蓋率高於太魯閣國家公園全區,下午的雲霧覆蓋率高於上午。雲霧覆蓋率在春季及秋季最高,夏季最低。
2. 海岸地區的雨水有極高的Cl-、Na+、SO42-、Mg2+等離子,其濃度遠高於中海拔及高海拔地區。大量的離子沈降量,將造成海岸生態系的鹽分及水份逆境。
3. 海岸地區植物葉片的比葉重較高,葉綠素濃度較低。葉面反射率遠高於其他海拔地區,以避免過高日輻射輸入。葉片的Chl NDI指數與葉綠素濃度有顯著相關,應可作為葉綠素濃度的有效指標。PRI指標在海岸植物與中低海拔地區相當,顯示海岸植物的光合作用光系統效率沒有特別的變異。
4. 本研究提出海岸生態系植物的適應假說:高鹽分輸入造成的水份逆境,並未對海岸植物造成嚴重傷害,原因是海岸植物葉片有極高的葉片反射率,同時接近中午開始的高度雲霧覆蓋率,使植物降低蒸散需求,因而可以在海岸地區生存。