台灣中部河川生態棲地分佈特性及時空變化之研究

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溫博文(Po-Wen Wen) 查詢紙本館藏

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土木工程學系

論文名稱

台灣中部河川生態棲地分佈特性及時空變化之研究

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摘要(中)

本研究針對流速、水深二因子進行研究，利用HEC-RAS3.0、RHABSIM2.2、岐異度指數、碎形等相關方法並以烏溪為研究案例，分別探討標的魚種之流量與棲地可使用面積之關係、水域環境潭瀨類型分佈。並利用隨機機率探討在不同流量下水中生物遷移至其他棲地類型所需距離及其呈現之特性與意義。再以碎形幾何的觀念分析河川面積、棲地面積與碎形維度之間的關連性，歸納出烏溪研究區段合適之生態基流量範圍，分析歷年河川生態變化及其優劣趨勢以及河川棲地空間上的變化。研究結果得知在流量200cms以下時，有深潭可供水中生物避難與棲息，而棲地阻隔的情形多在低流量（Q≦10cms）的情況下產生，並以編號66號斷面為主。
再者，無論克服流速水深的影響與否，平均碎形維度值、面積加權平均碎形維度值二者數值均接近1，顯示河川棲地邊緣型態因為受到河川形狀為長條型影響而降低平均碎形維度值與面積加權平均碎形維度值。而找尋其他潭瀨類型所需最短移動距離之主要因素在於斷面形狀以及坡度變化，而流量的大小則相對影響較小，在不考量移動方向的條件下，本研究河段水中生物如要遷移至深潭棲地，無論考量克服流速與水深的影響與否，要移動較遠的距離且是不容易找到的。
國內外研究顯示生態基流量多以一單一值來表示，但對於生物而言，應有可以接受之變化範圍，故本研究考量棲地多樣性、棲地邊緣複雜度、水中生物遷移難易程度以及深潭之影響，訂定研究區段生態基流量範圍，以維護該河段之生態環境棲地多樣化之要求。以石為例，本研究河段之生態基流量範圍應在10～40cms之間最適合於石生存，並與國內外常用之歷史流量延時曲線百分比所推估生態基流量推估結果相比較，此生態基流量之範圍應屬合理。而以此結果可推求出1987年至2001年間以石為標的魚種時，1991年生態環境最佳，而1994與1997年則為生態環境較差之年份。
最後以空間因素對棲地的影響發現一場降雨所造成的流量變化，可造成河川棲地型態在空間上明顯改變，且相同位置的棲地型態變化並無規則可言，並且其相鄰位置的棲地變化亦無規則可循，因此對於本研究河段中的水中生物而言，其本身需具備對於環境的適應能力（或忍受能力）以及遷移能力要求較高，以適應本研究河段之水文及棲地特性。

關鍵字(中)

★ 棲地
★ 生態基流量

關鍵字(英)

★ instream flow
★ habitat

論文目次

目錄
摘要 I
ABSTRACT III
目錄 I
圖目錄 III
表目錄 VII
第一章前言 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 2
第二章文獻回顧 5
2.1 台灣河川生態特性 5
2.2 生態基流量及其推估方法 7
2.3國內外河川棲地相關之研究 13
2.4 國內外近年來相關空間結構計量指標之研究 16
第三章理論分析 19
3.1 HEC-RAS模式 19
3.2 RHABSIM模式 21
3.3模式限制 25
3.4 棲地歧異度 26
3.5 碎形理論 27
第四章研究河段及標的魚種 35
4.1 研究區域概述 35
4.2 烏溪的河川魚類調查 41
第五章棲地類型分析 45
5.1 棲地潭瀨類型分析 45
5.2 棲地歧異度之分析 53
第六章碎形分析 57
6.1 碎形維度分析 57
6.2 考量克服流速水深影響 63
6.3 不同潭瀨類型的差異 68
第七章移動距離分析 75
7.1 移動距離 75
7.2 移動距離分析 82
7.3 克服流速與水深影響 85
7.4 潭瀨類型的影響 89
第八章棲地時間空間分佈 93
8.1 生態基流量評估準則 93
8.2 時間因素對棲地之影響 95
8.3 空間因素對棲地之影響 103
第九章結論與建議 115
參考文獻 117
附錄一最近移動距離 125
附錄二不同方向發現其他潭瀨類型機率 137

參考文獻

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指導教授

吳瑞賢(Ray-Shyan Wu)

審核日期

2005-7-6

推文