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。
自然
人工
現況
復育
生態工程(改建)生態工程(新建)
棲地營造
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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,
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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。
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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
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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。
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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
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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。
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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。