2011年8月8日 星期一

潮間帶生態筆記

高雄醫學大學生物醫學暨環境生物學系


邱郁文


萬里桐的特色?


萬里桐是珊瑚礁所形成的群礁地形,珊瑚礁是由淺海中一種叫做石珊瑚(又稱為造礁珊瑚)的刺絲胞動物,這種行固著生活動物,軟軟的身體上有一個開口,開口外圍了一圈觸手,會以觸手上的刺絲細胞捕食浮游生物。珊瑚蟲在成長過程中會分泌碳酸鈣成分的骨骼來支撐和保護蟲體,當珊瑚蟲死亡後,會留下碳酸鈣的骨骼,這些骨骼堆積後經過千百萬年累積後就形成了珊瑚礁。除了珊瑚骨骼外,許多海洋生物也是建造礁體的功臣;建造礁體的生物包括:石珊瑚、水螅珊瑚、貝類、多毛類、苔蘚蟲和鈣化藻類等,都可以造礁;其中以石珊瑚和鈣化藻類是新生代珊瑚礁的主要建造者。珊瑚蟲這類造礁生物只分布在終年水溫高於二十度的赤道附近海域,珊瑚蟲以觸手上的刺絲細胞捕食浮游生物之外,石珊瑚的體內有無數的單細胞藻類生活在珊瑚的細胞內,這些體內的共生藻行會行光合作用,並且利用珊瑚蟲產生的含氮廢物。共生藻行光合作用所得的醣類,會回饋給珊瑚蟲做為營養源,這是生態學上所稱的「互利共生關係」。


 


珊瑚礁生物多樣性的原因?


珊瑚礁在海洋環境中的一項大貢獻,就是建構並提供無數海洋生物生息的棲所,珊瑚礁提供了三度空間,這個複雜多樣的棲地。提供了海洋生物孵育、成長、覓食的溫床,這將使珊瑚礁海域能夠維持豐富而多樣的生物資源,因此珊瑚礁是浩瀚海洋中生產力很高的生態系,可稱為「海洋中的熱帶雨林」或「海洋中的綠洲」,根據估計每平方公尺珊瑚礁面積的生產力約為周遭熱帶海洋生態系的50100 倍。當然,他也提供了人類休閒的美質感受。此外,珊瑚礁可以建造陸地,珊瑚在海岸附近不斷地堆積碳酸鈣,也就是石灰岩,這些岩礁逐年加高,長久看來,他具有建造陸地的功能,珊瑚礁的成長也能護衛海岸,穩固海岸底質,對沿岸的水土保持非常重要。


 


潮間帶是甚麼?


潮間帶是人類接觸海洋的最前線,是陸地和海洋的交會帶,是大海及陸地間最敏感的區域,陸源及海域的物質在此會合交換而形成 高 營養區且生產力旺盛,直接或間接地提供養了許多的海洋生物覓食以及成長的區域。


 


潮間帶的成因?


海岸受到潮汐漲退的影響,底質會交替每天兩次被海水淹沒或者暴露在空氣中,這就是潮間帶。


 


每天潮水會一樣 高 嗎?


因為地球自轉及月球天體運動,海水會因月球、太陽和地球之間的萬有引力,當月球、地球與太陽三者成接近一直線時,引力最大,使海平面上升至最 高 ,此時正是農曆初一、十五時的大潮,海水在漲退之間的潮差最大。


 


如何的區分潮間帶棲地


依照潮水可以淹沒的深度及時間,可以將潮間帶劃分成潮上帶、中潮帶和低潮帶等不同段區域,這些區段有不同環境條件及生物分佈。


 


潮汐對生物分佈的影響是什麼?什麼是帶狀分物?


潮汐在潮間帶區域的漲退,左右著海洋動物的棲息環境食物的來源、種類與生活方式。所以在不同的深度會看到不同的生物分布,這就是帶狀分布。


 


 


 


潮間帶有哪些因子會影響生物的分佈?


潮間帶的海洋動物要面臨許多攸關生死存亡的挑戰,這些區段有不同環境條件及生物分佈。而潮汐週期會造成在不同潮位時暴露於空氣中的時間長短的變化。在低潮時太陽輻射線作用溫度會會上升造成劇烈的溫差變化,而潮池受到日晒後,水分蒸發也會造成潮池中鹽度變化大,而河口區因為有淡水注入會隨潮汐或河川流量變化而改變鹽度。此外當波浪所攜帶的能量到達岸邊開始產生碎浪時,水波所攜帶的力量會釋放出來,而作用於潮間帶,因此會對生物造成的機械性傷害,尤其當暴風後的巨浪的侵襲更會造成極大傷害。這些因子都會影響到潮間帶動物的分佈。此外,底質也是一項重要的因子,不同的底質及水文條件,使得潮間帶生物必須有不同的運動或固著方式,來適應棲地,也造成生物不同的分布模式。因此生活在潮間帶的海洋動物必須擁有一些特殊的本領,才能夠適應這種海、陸變化劇烈的環境,而在這裡世世代代的繁衍下去。


 


潮間帶海洋動物如何生存在如此惡劣的環境呢?


潮間帶的生物為了能夠存貨下來,他們需要有耐旱忍受鹽度變化穩固身體躲避藏匿以及保護自己免於受機械性傷害的能力。


 


潮間帶海洋動物的抗旱機制?


為了要抵抗水分散失潮間帶生物演化出了抗旱機制,許多潮間帶生有特殊的構造或行為抵抗水分散失,例如:在低潮時不活動、笠螺、石鼈有回家的行為,偏口蛤、貽貝和牡蠣再退潮時緊閉雙殼避免水分喪失、海葵收縮分泌黏液保護。陸生寄居蟹會尋找石塊、流木或海岸林下蔭庇處棲息,沙岸生物如蟹類會掘穴居住於沙中。


 


潮間帶動物在缺水環境下如何呼吸?


呼吸是所有生物維持生命的必然之事,大部分的潮間帶生物以水中的溶氧為來源,因此當退潮時,它們會減少活動或躲至縫隙及岩石背面以保持鰓或表皮的潮濕;少數種類的螺如松螺及耳螺等它的外套膜具微血管和陸生蝸牛類似都具有類似肺的功能,可從空氣中獲得氧氣。


 


潮間帶生物如何免於波浪產生機械性的傷害?


而為了防止波浪所帶來的機械性傷害,藤壺會分泌碳酸鈣基座固著身體,牡蠣則以左殼分泌太酸蓋外殼緊緊附於岩石、而貽貝及障泥蛤以足絲附著、石鼈、笠螺的殼為流線形、並且以寬廣的足吸附於岩石上呈扁平,此外石鼈可彎曲背上的八塊殼板而順應地形變化以利躲避到岩石狹縫中或凹穴及抵抗波浪作用及保濕。


石鼈背上有八塊可彎曲的殼板


潮間帶生物的攝食行為與潮汐有相關嗎?


民以食為天,海洋動物也不例外,有攝食動物才會有成長並擴展族群,潮間帶海洋動物攝食時通常會配合潮汐週期活動,通常於漲潮時攝食,有些種類如細紋方蟹及海蟑螂會奔跑於岩石、潮溝間撿食有機碎屑。有的種類在攝食會配合潮汐,如濾食性的藤壺和蛇螺或捕食性的海葵必須等到漲潮水滿時才能夠由水中濾捕食。


 


珊瑚礁的潮間帶生態系的特色?


珊瑚礁區的生產力相當 高 ,本區潮間帶的海洋動物的分佈受到潮汐物理和化學環境因子的變動及生物間的交互作用的影響,所以生物的群聚相當多樣且豐富,而且帶分布的現象相當明顯。


 


珊瑚礁的潮上帶可以看到什麼生物?


這個區域海水極少到達而環境乾燥,到達,偶爾有海浪會飛濺上來,但是我們可以見到屬軟體動物的玉黍螺,玉黍螺是此區的主要物種因此玉黍螺選擇漲潮或是夜間外出攝食,低潮或乾旱時會將殼口以口蓋緊閉,並且聚集於岩縫潮濕處保持水分。此外,岩石表面會發現到,殼扁平如斗笠般的松螺,松螺具特化的外套膜可在空氣中呼吸。


顆粒玉黍螺


珊瑚礁區 高 潮帶可以看到什麼生物?


這裡的岩石上會看到火山狀的麟笠藤壺,藤壺幼體時自由生活,成體分泌碳酸鈣的基盤,固著於岩石上,伸出6對捲曲的附肢蔓腳進行濾食,以捕捉水中往來的浮游動物為生,退潮時,它們緊緊地關閉其微孔狀的縫隙,以保持濕潤;同時這種藤壺的體積與表面積之比較大,且因外殼厚,殼結構呈中空管狀,其中充滿空氣,因此隔熱效果佳,可以抵擋太陽的暴曬。此外,另種蔓足類是龜爪藤壺,它和附著於漂浮的浮木上的鵝頸藤壺一樣都屬於有柄蔓足類。"龜爪藤壺在沿岸的分布位置較 高 ,成節狀楔入岩縫。


在潮上帶還可以看到行動敏捷的海蟑螂,他屬於節肢動物等腳目的動物,喜歡成群在石縫間隙活動,以有機碎屑為生。


附著在漂浮物上的鵝頸藤壺


珊瑚礁區中潮帶可以看到什麼生物?


潮帶往深一點就到了中潮帶,此區以腹足類的珠螺、黑鐘螺、草蓆鐘螺及蜑螺、笠螺為多,它們都以銼刀般的齒舌刮取岩石上的藻類為食,該區石塊下也會有許多的蝦蛄、槍蝦、扇蟹等甲殼類,而岐紋縱簾蛤及山水簾蛤藏身於細石礫堆間以濾食為生,而巨牡蠣及黑齒牡蠣,以左殼附著於岩石或堅硬的底質上。而岩石縫中有障泥蛤及貽貝以足絲緊緊的附著於石頭上,而多板綱的石鼈披著八塊如鋁帶般的殼,可藏身任何形式的岩縫中。而注意看看石塊側面則有海葵以如吸盤般的足盤附著在岩石表面或縫裡,並以特化的觸手和剌絲胞來攻擊敵人、捕捉水中的小動物為食。


外套膜發達的阿拉伯寶螺


 


珊瑚礁區低潮帶可以看到那些生物?


低潮帶海水淹沒時間較長,這裡可以看到附著在石塊下的海綿,隱藏在海藻叢的蜘蛛蟹,他是奇妙的偽裝師,它的最後一對步足退化,只剩下三對步足及鉗腳,,會以藻類及海綿偽裝背甲,而爬行力強的細紋方蟹會在碎浪區巨石間出沒,石塊下會棲息著俗稱石踞的章魚。更深一點的水域,開始就會有零星的造礁珊瑚出現,這些珊瑚礁中棲息著許多得海洋動物,如鬍魁蛤通常以足絲附著於隙縫間,而石蜊及核仁蛤則在珊瑚礁上打洞並且棲息於礁石中,此外還有星虫和許多的多毛類棲息其中。潮間下帶及潮池的生物種類和緊鄰的亞潮帶十分相似,有鐘螺、蠑螺及銀塔鐘螺等具經濟性的貝類以及陽遂足、海參、海星、海參等也都可發現。而此區開始,以石珊瑚為主角的造礁珊瑚逐漸成為潮間下帶的主角,隨著環境的改變,物種組成也逐漸改變。


 


具經濟價值而受到採集壓力的蠑螺


沙灘地型的潮間帶有那些生物呢?


沙灘是相當不穩定的環境,沙蟹科是在岩礁岸幾乎不出現,而在沙灘這一類生物是該區最據代表的掘穴動物。它們的名字來自其蒼白的體色,與沙混在一起令人難以分辨,如斯氏沙蟹。有的沙蟹的穴深達l米或更深,成蟹很少在自天露面,幼蟹則經常到處亂跑,沙蟹在沙表面活動時猶如一片樹葉般,只以兩條腿的長鉗尖端著地,跳躍式地跑動,路線彎彎曲曲,而沙蟹是出色的搬沙工,但他們也適於捕抓昆蟲、小甲殼動物,它們大多棲息於沙灘上只有在危急時才迫不得已迸入海裡.在孵化季節,它們把自由游動的幼蟹產在海裡。除了沙蟹以外,開闊的沙灘幾乎沒有其他動物,必須要到中潮線或低潮線的以下才會有其它的生物。


 


人類活動對潮間帶生系有那些影響?


在整個生態系中,海陸交會處的潮間帶,是人們最易接近海洋的地方,潮間帶這塊區域是人類和海洋關係最密切的過渡區域。但是,人對於自身在大自然中角色定位認知的不足,往往以人本的角度來對待自然。近年來,隨處可見的興築碼頭、海堤和開路等工程建設加速了破壞的腳步,阻礙了許多潮間帶或高潮區生物如陸生寄居蟹的棲息,過度開發利用自然資源的情形,也陸陸續續出現在以往人跡罕至之處,而海岸潮間帶的生物資源,也無可避免的受到了過度的開發和破壞。這些破壞海岸資源的情形主要有:過度的捕撈潮間帶生物、非法的毒魚、炸魚、電魚、垃圾填海、河水污染,以及各種在海邊所進行的工程所造成的直接破壞和水污染等,這些都使得台灣的海岸生物資源受到空前的危機!


 


人類和自然的關係應該如何?掠奪?共存?


人類的遊憩及親水活動,原本是人類回歸自然,認同己與環境的自然關係,但是錯誤的遊憩觀念所造成開發過程及完成後的環境壓力,往往只是便利了人類對自然的掠奪,因此,造成無可挽回的破壞。親水及自然觀察,所必備要素是教育參與者對自然的責任的認知,由自然遊憩中感覺到興趣、趣味及求知的滿足,進一步體認自然的本質進而熱愛、認同自然法則。反觀,目前,多數群眾,對自然遊憩的參與,大多停留於以掠奪、佔有方式為成就,包裝在迷彩裝打著自然海岸之旅的導遊,推銷著暴發戶式的觀光,以囂張的改裝休旅車肆虐於沙灘、潮間帶、河床、溪谷時,取代海濤聲的是呼嘯而過的引擎聲,也許人類與自然的關係,應該有其他的相處方式。


 


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