什麼是河川復育(river...

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什麼是河川復育(river restoration)?與近年推動的生 態工程(ecological engineering)是否相同,或者棲地營造算 不算河川復育?由於這些名詞中都隱含著生物、工程、環境,談 論的似乎是同一件事,但是就意義上來說,其實不盡相同,首先 是復育,就字面上來說,有恢復、復原的意思,因此它代表一種 方向,一種往回走的方向,而通常指的是回到沒有人為干擾的狀 態。而生態工程,就本質上就是工程,工程的目的在於滿足人類 的需求,因此本身就是一種人為干擾,而不同的是,它是盡可能 利用自然材料或者透過「迴避」、「縮小」、「減輕」、「補償」等方 式來降低衝擊,因此方向上它仍是遠離原有自然狀態,因此就不 能算是復育,當然若是將傳統工程改為生態工程,減少干擾程 度,在方向上往回走,才算是復育。而棲地營造,其目的在於增 加生物的可利用空間,嚴格來說它在於創造一個新的環境,而這 環境,未必與過去相同,人工濕地即是一例,但人工濕地亦有淨 化水質的功能,使水質恢復到原有的狀態,因此本身不算是復 育,但卻可以是復育的手段。 復育 生態工程(改建) 生態工程(新建) 棲地營造

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  • 什麼是河川復育(river restoration)?與近年推動的生

    態工程(ecological engineering)是否相同,或者棲地營造算

    不算河川復育?由於這些名詞中都隱含著生物、工程、環境,談

    論的似乎是同一件事,但是就意義上來說,其實不盡相同,首先

    是復育,就字面上來說,有恢復、復原的意思,因此它代表一種

    方向,一種往回走的方向,而通常指的是回到沒有人為干擾的狀

    態。而生態工程,就本質上就是工程,工程的目的在於滿足人類

    的需求,因此本身就是一種人為干擾,而不同的是,它是盡可能

    利用自然材料或者透過「迴避」、「縮小」、「減輕」、「補償」等方

    式來降低衝擊,因此方向上它仍是遠離原有自然狀態,因此就不

    能算是復育,當然若是將傳統工程改為生態工程,減少干擾程

    度,在方向上往回走,才算是復育。而棲地營造,其目的在於增

    加生物的可利用空間,嚴格來說它在於創造一個新的環境,而這

    環境,未必與過去相同,人工濕地即是一例,但人工濕地亦有淨

    化水質的功能,使水質恢復到原有的狀態,因此本身不算是復

    育,但卻可以是復育的手段。

    自然 

    人工 

    現況 

    復育 

    生態工程(改建)生態工程(新建) 

    棲地營造 

  • 說明 1:圖片引用自天下雜誌 442 期 P.139(擷取畫家洪天宇 「給微風 1700-2000

    福爾摩沙風景備忘錄」一書)。

    說明 2:為能提供足夠的通洪空間,無論使用什麼工法,勢必會大幅改變原有環

    境型態。

    釐清了上述幾個常見名詞,也可以看出復育的另一個代名詞

    即是在減少人為干擾,再進一步探究之前,先簡單回顧幾個重要

    的河川生態理論,「河川續動學說(river continuum concept)」

    (Vannote et al. 1980),主要闡述在時間上,地理型態改變,

  • 水文就改變,生物相也跟著改變;在空間上,由上游、中游,到

    下游的河川愈寬,水位愈深,河川生物為了適應其空間環境,不

    斷的演化,使各類生物佔有特定的棲地,在生態系中扮演相對應

    的功能角色,此即產生了河川生物的生態區位(niche)。這說明

    了尺度特性的影響有其層次性(地形地貌->河川水流->生物棲

    地),亦隱含了環境對生物的對應性,舉例來說,原本屬於下游

    的細顆粒底床對中上游魚類有相當負面的影響,但對於下游或平

    原排水路草澤型魚類反而是必需或無害的型態。又或者小流量河

    道通常發生在上游山區,伴隨著 V型河道以及濃密的林蔭,因此

    保有河川的適合的溫度與水深,若進入中游,河道逐漸開闊,變

    成了沒有了森林的 U型河道,一旦水量減少,難以維持其生態系

    統。另一為「洪水脈衝概念(flood pulse concept)」(Junk et

    al. 1980),主要說明洪水可以在水陸交會之處營造乾濕多變化

    的灘地,能讓氧氣更多進入,增加有機物分解的速率,促進能量

    與物質的交換,而且洪水掏刷、沖蝕、堆積無形中創造了多樣的

    棲地環境。由此可知,洪水營力、地形地貌、生物特性在長久的

    演化下達成了一個相對應的關係,而所謂的人為干擾即是,因為

    人為介入破壞了其中對應關係,使原生生物無法繼續生存,並使

    外來種生物更易入侵。

  • 當然我們可以很容易指出有什麼人為干擾的種類,但卻不容

    易清楚的定位出它對生態系統的影響程度,既然生態系統與地形

    地貌有對應性的關係,因此可透過河相學或地理學中尺度、營力

    分析的方法,來分析問題並訂定復育目標,在此我們利用中興大

    學陳樹群老師的五層分類法,將河川環境分為五層,分別為「流

    域」、「水系」、「主流」、「河道」、「棲地」,這些地理名詞雖然表

    示空間大小,卻也隱含時間因素,例如流域特性即是千萬年氣候

    型態以及地質活動所造成的,而棲地環境可能只要數天或數月即

    可改變,因此下層的特性不可能抵觸上層特性,若有抵觸則受營

    力影響而逐漸修正回來,換個方式來說,某區塊環境或許短時間

    會受特定事件影響而有所變化,但若長時間來看將會維持在一定

    的型態。

    再將常見的人為干擾放入這分析架構,逐層來看,「流域」

    特性由於是千萬年形成,不易看出人為力量的直接影響,惟氣候

    變遷可歸類於此一尺度。都市發展則屬於「水系」層級,因為都

    市發展需要大量的資源,設置堰壩擷取水資源,需要土地開發,

    則必需截除分散支流、興設提防、排乾濕地,滿足了經濟發展及

    生活品質,最終又將廢棄物排出造成水域環境的巨大改變。「主

    流」層級最常見的即是堰壩,堰壩攔阻了水、砂,控制了水流脈

  • 動,無論上下游的河川型態皆因此而改變,上游產生了大型的靜

    水浸沒區、土砂淤積皆不利於原生魚類,下游河道沖刷可能產生

    岩盤裸露,無合適空間可供底棲生物或魚類躲藏,亦可能下刷侵

    蝕,降低兩岸洪氾變化的機會。「河道」層級最常見則為局部的

    堤防或保護工,影響了部分地區的洪氾及潭瀨變化,倘若堤防延

    伸了整個流路,那層級將被提升為「主流」,因為減少洪氾致使

    河道內洪水量增加且限制了河川自然變動,影響河川特性。最後

    「棲地」層級,多屬短期人為活動如觀光、耕作,直接改變棲地。

  • 說明 1:「現況」取自 Google Map;「1945 年」取自中央研究院人社中心 GIS 專

    題中心(http://gis.ascc.net/googlemap/AMCityPlan_1944/)

    說明 2:1945 年與現況的台中市,多條水路已不見或成為規則的排水溝,人為干

    擾屬「水系」層級

    因應人為干擾尺度層級的不同,策略也將需與之相對應,方

    能有效改善,「水系」層級可能需進行國土規劃、「主流」層級可

    1945年 

    現況 

  • 能需要透過拆壩來恢復河性、「河道」層級可能可以透過生態工

    程而「棲地」層級或許只需封溪護魚則可達成。但在現實上,這

    些策略是否可以對應進行?很明顯的,有相當的困難,尤其這些

    人為干擾背後背負著當地居民生命財產安全、生活品質及經濟發

    展的依賴,因此復育工作常常與人為干擾是不對等尺度的進行,

    往往一段時間後即損壞而恢復回復育前的原貌。許多人也開始暢

    談維護管理的重要,若從營力的角度來看,此即是人為的力量介

    入來彌補被改變的自然營力,使干擾層級降低,例如透過人為力

    量將水庫上游砂石下運亦是此種表現。

    流域

    水系

    主流

    河道

    棲地

    國土復育

    恢復河性

    生態工程

    保育管理

    復育方式

    都市發展

    堰壩工程

    堤防工程

    人為活動

    人為干擾

    因此復育目標之訂定,必需先釐清現況、掌握營力,思考可

    減緩多少人為干擾,不足部分是否可由人為力量彌補,方能訂定

    合適可行的復育策略或目標,未來監測或成效檢討,方能有明確

    的標的。

  • 復育怎樣算完成?怎樣算成功?尤其在無法完全回復到無

    人為干擾狀態下,這都是滿有趣的問題。一般來說,我們常以物

    種的態樣、數量最為評定基礎,但這些量值,所受的影響因子極

    為複雜,無法預期,也無法作為計畫評定的指標,而我們既然以

    營力改變後的型態作為復育目標,即應以此為指標,也就是因營

    力改變,物理棲地與化學棲地是否如我們預期,若是,則此復育

    案即可算是成功,但若生物狀態不如預期,則表示未完成,應再

    檢討研提下一階段的計畫與目標,如此調適性的進行與檢討,以

    達成在人為需求考量的前提下,生態環境的最佳型態。