海洋生態系的組成與功能(3)-紅樹林

各位同學好 我們這個講次 要介紹到的是 類似河口,河口地區 我們上次所講到一種 特殊的一個植被 所謂的紅樹林 或者說最早是命名 來自紅樹科這樣子的一個物種 那其實在臺灣有很多的地方 它的地方性的名字 都跟這樣子的一個植物有關 那當然想當然爾 一定就是在海邊 以我們所在的高雄市 所謂的茄定區 在臺語叫茄定 那其實最早的名字 就是來自於紅樹林 然後利用它的胎生苗 來萃取各種的一些染料,化學物質這樣子 因此而得名的一個茄定,茄定區 因此今天我們要介紹紅樹林的部分 那紅樹林其實有一點綜合着 我們之前所講過的 潮間帶以及河口 兩個地方的一個特性 但是它的分佈範圍又往往 比它甚至更侷限一點 當然,這是受限於它當地的一個 非生物性的物裏的環境的因子 那我們以前有一個老師 他把紅樹林所生長的地方 特別是河口附近的紅樹林 把它稱爲叫大地之脣 爲什麼叫嘴脣呢 嘴脣是指人類吃東西 而且特別的是跟內外交界 這樣的一個地方 那就如同相片中所可以看得到的 紅樹林它基本上 所生存的一些條件 大部分是在波浪作用比較平緩 那平緩的波浪作用 意味着它的攜帶的作用比較弱 而這個時候 細微的顆粒不容易被沖走 而有更多的機會可以沉降下來 而這樣子的一個 比較碎細的基底質的狀態 就有利於這些植物的生長 特別是這些 紅樹林之類的一些生物 那因此,在圖中所看得到的 目前已知紅樹林沼澤的主要生長條件 包括海邊的瀉湖或者河口 所形成的一個瀉湖的狀態 或者是單純的河口 以及河口三角洲 是目前全世界各地 最主要紅樹林生長的一個 物理性的一個環境的部分 那如果說再回過來,我們來講 到底紅樹林的定義是怎麼樣 那其實基本上 它並不是只有包含着 紅樹科之類的這樣子一個物種 那其實它的廣泛的定義 指的是生活在河口潮間帶 這樣子的一個木本植物 而且原則上是 它只能夠適應在這個地方 別的地方可能由於競爭等等 我們之前所提過生態學上的 各種的物種的交互作用 它不見得能夠搶得贏人家 而在這樣子的一個環境 我們所講過的變動 劇烈變動的環境 它能夠適合 它佔地爲王 在嚴苛環境一再地 又形成了種少量多 這樣子一個特性 那要適應這樣子的一個地方 這類的植物本身 它很重要的特性,是第一個 我們上次所講的 還有剛剛提到的 它的波浪作用比較緩 因此這些碎泥沙等等 細小的顆粒沉積下來 那自然孔隙較小 通氣性就不好 因此在這個泥沙裏頭 所含氧透氣各種效果 相當相當的不好 其實一般來講 是不適合植物的生長 因爲要嘛就根爛掉 你可以想像 整個根泡在水裏頭又沒有氣體 沒有空氣可以呼吸 所以能夠生活在這樣子的一個環境 紅樹林它第一個 它怎麼樣從根部沒有辦法 從土壤中來獲得空氣 那怎麼辦呢 於是就很像類似呼吸的狀態 只好從空氣中來獲得 但是怎麼樣從空氣中獲得 各類的植物 它所採用的方式 自然又有所不同 那麼,此外 生活在這樣的子一個地方 這樣子的一些木本的植物 它本身生活周遭 也都受到了海水 海水的一些潮浪作用 這樣子的一個影響 那麼因此可想而知 其實在它這些開花植物 開花結果之後 它的幼苗傳播的過程 不管是果實 或着胎生苗傳播的過程之中 一定相當程度依賴這樣子的一個水 靠水來傳播的這樣子一個媒介 一個力量來進行 那的確 目前臺灣或着說整個全世界來講 看得到的 大部分的紅樹林裏頭的物種 我們說,包括紅樹科的水筆仔 在臺灣是偏北邊 就是上次所提到的竹圍 淡水紅樹林爲主 以及南部的五梨跤,它體型比較大 個頭比較大 有一點像黃瓜這樣 上面有一點一點的這樣子的皮孔 那麼另外還有一些 馬鞭草科的的海茄冬 或着甚至於使君子科的欖李 等等這些 都有它各自不同 因爲畢竟演化最早的途徑不一樣 但是,區同的結果 使得它都能夠從環境裏頭來取得 藉由特殊的方式來提供根部 足夠的空氣,足夠的氧氣 但進一步也能夠有效的 讓它的幼苗能夠傳播出去 ok,那所以這是紅樹科植物 最重要的一個狀態 那接下來我們在相片中所看到的 其實你會覺得很奇怪的 爲什麼有這樣子的 一個一個的東西 一根一根凸起來像手指頭的 其實,如果有機會 由上往下由空中往下俯瞰 特別是越大顆的 這樣子的一個植物 你會發現越靠近邊邊 幾乎是呈輻射狀的狀態 因爲這樣子的一個紅樹林的植物 它的根往四面八方散出去的同時 它就往上往空氣中 升起像手指狀的一個突起 所以越靠近植物本身 這個指狀的凸起就越高 而越遠就相對比較低 這是一個很特別的 也是一種呼吸根的狀態 而不只是紅樹林 在臺灣最近很流行 在種的很多所謂的 溼地松或叫落雨鬆,落葉松 那它也是很典型的一種 溼地環境的一種針葉植物 那它基本上也是在這樣沼澤的地形 大部分是偏淡水到半淡鹹水 brackish,water這樣子的一個溼地沼澤地型 遭遇到了一樣的 根部缺氧的一個問題 而往上長出特定的像凳子一樣 或一根一根整個手臂狀的呼吸根 這都是它們共同演化出來類似的 因應環境的一個需求 所作爲這樣子一個型態的適應 來滿足它生理上的一個需求 但是,有一些植物採取的策略 可能又不太一樣 譬方說有一些,它根本是長得高 然後或許它所居住的環境是 水深比較深一點 那這個時候它會變成 從比較高的莖部的部分 往下伸出它的根 那從這樣子並不是直接 從泥土裏頭長 而從莖部較高的地方 往下長的同時 一方面,好像跨馬步一樣 增加了它的一個支持的面積 增加了一個它支持的力量 但相對的 這樣子的根從莖部上方延伸 到水中以及進到泥土的下方的同時 這個暴露在空氣中的部位 就已經足夠來協助它 吸取足夠的養份 來提供根部細胞的一個食用 那接下來的這張相片裏頭 我們提到了另外一個部分 是有關一個所謂胎生苗 那講到紅樹林 大家一般所謂胎生植物 胎生這個定義有一點容易搞混 因爲一般指的是指 生物的子代 在發育成熟之後 並沒有直接 很快的從母體分娩出來 或者是離開母體 而繼續留在母體裏頭 發育到另外一個程度之後才進行 那這個是我們講的 這樣子的一個胎生一個作用 而植物絕大部分都是 果實成熟之後 果實能夠協助種子的一個傳播 不管是可以吸引動物來吃 就動物力量的傳播 或者像很多的水生植物 它本生果實的外圍 能夠有較強浮力的構造 來幫助它在水面上漂浮等等這一些 大部分成熟之後就掉落 但是紅樹林這邊的植物比較不一樣 接下來特別講到 類似像水筆仔這一類的 我們通常把它叫胎生植物 那因爲一般來講胎生植物 跟一般的我們 所瞭解的植物的認定 不太一樣的地方是在於說 一般我們說瓜熟蒂落 那類似一個果實成熟之後 以整個成熟的果實掉落 離開植株本身 然後接下來它的種子纔再散落 然後完成這樣子傳宗接代的 一個植物本身的一個任務 胎生植物比較不一樣的地方 是它爲了適應當地一個環境 它的果實成熟之後 並不會馬上掉下來 而是開始裏頭的胚芽的部分 開始生長 長出一個幼苗的部分 那麼因此我們有機會到紅樹林 去看的時候 往往可以看到一顆植株上面 新一年,今年的花已經在開了 而可能去年的果實 甚至於還留在上面 並沒有完全掉落完畢的一個現象 所以這樣子的一個胎生苗 以水筆仔 再回到水筆仔的例子來講 就如同我們相片中可以看得到的 它形成一個長長的 有一點像茄子一樣 只是長長像茄子一樣還不夠 因爲基本上當它掉落之後 如果運氣好 可能這時候是退潮 那退潮的時候 如果說是一片泥巴地上 掉下來那沒有什麼問題 但是萬一如果說 這個時候又有水呢 是漲潮的階段 那對它不是相當不利嗎 因此,所以如果仔細的 仔細的觀察它的胎生苗 包刮水筆仔,五梨跤之類的話 你會發現長長的 雖然長得有點像茄子 但是它的下方的部分 遠離萼片的另外一端 遠端的部分是比較膨大 而相對的膨大的意思 就代表這整支的胎生苗 它的重心是比較偏下方的 那因此偏下方的重心 當整支胎生苗掉下來的時候 就有一點在像射飛刀一樣 比較重的那一端 能夠維持在前頭 那就諸如剛纔所提的 如果是退潮的一個狀態 很穩定的下面粗,上面細 就可以插到泥土裏頭 穩穩的插到泥土裏頭 來準備生根發芽 但是如果很不幸的 剛好在漲潮的階段 這個時候水面下去 它不會整個平直的在水面漂 那如果這樣子的話 那水一退它還是平平掉下來 水一來它又起來了沒辦法 所以實際上剛纔提到的 重心偏下的結果會使它的下方 葉子還是維持上端 而根部的方向還是朝下 軸根的部分在水裏頭飄飄飄 當水退的時候 它還是可以斜斜的插入泥土裏頭 能夠相當程度的以這樣的胎生苗 上細下粗的一個重心轉移的方式 就大大增加了 它一個成功着陸然後繁殖 這樣子的一個機率所在 那所以這個是有關於胎生苗的部分 那如果我們再回過來想一想 我們之前所講過這些環境包括 上次所講的林澤 以及這一次草澤跟林澤 它本身都是屬於 變動劇烈的環境 所以它一樣都擁有着種少量多 單一物種 非常的一個主宰部分 這樣子的一個現象 那它本身高生產力的結果 是一個富饒之地 但是很特別的 不像一般的林澤 在紅樹林的地方 它本身植物爲了對抗 爲了對抗這樣子一個鹹水 這樣子的一個環境 它基本上它身體 要有能夠排鹽的機制 有一些是在葉子的背面 或者其它的地方 能夠把這個葉子多餘 所吸收的鹽份 藉由葉子的部分把它排掉 那有一些甚至於是利用 藉由落葉的方式 所以落葉其實就是 植物排泄的一種方式 它把不要的過多的可能 對它的植物體有害的物質 就累積在老葉 藉由落葉的方式 就順便把它排除掉了 而這些不管是老葉的落葉 或是一般的落葉 當它掉下來的時候 因爲本身裏頭仍然含有相當多 用來對抗這樣子的 鹽份等等的化學物質 特別像單寧等等的 所以它本身整個樹體 纔會比較偏紅色 所以顧名叫紅樹林 而這些植鹼這些化學物質 其實對絕大部分生物 這種是不方便利用的 因此在紅樹林 葉子很少有生物能夠直接利用 而往往需要掉落 藉由微生物或其它的生物 把它給細碎化分解之後 其它的生物 包括你在相片上所看的到得一些 無脊椎的生物小型的魚類 慢慢的以這些 碎屑的分解過後的有機物質殘渣 特別是來自葉子有機物質的殘渣 然後取食等它族羣擴大 接下來由 更高更高階的一些掠食者 包括鳥類啦或者魚類甚至於人類 才能夠進一步的來把它獵取 來捕獲,來食用 那因此它的這樣子一個富饒方式 是跟一般所瞭解不太一樣的地方 那以目前來講 全世界的紅樹林的分佈 這張圖裏頭所看得到的 大部分都是在熱帶到亞熱帶地區 那當然它相對的 它的波浪作用需要到穩定 而且它的基底質 是屬於需要緻密一點的 泥沙的底質的部分 那我們可以特別看到亞洲 太平洋,西太平洋一帶 是紅樹林最大最大的一個集中地 也是它一個種源的一箇中心 那我們再進一步 如果說細看到臺灣的話 那臺灣有很多特別的地方 譬方說剛纔我們所提到的 淡水竹圍的紅樹林 它是目前已知 最大最大的水筆仔的純林 而且它也接近 幾乎它分佈一個北縣的一個部分 那接下來我們再來看到 那爲什麼大家有沒有特別注意到 以這樣子一個臺灣紅樹林分佈圖 似乎它的分佈範圍 都幾乎僅侷限於 臺灣的西海岸的部分呢 那其實這就要回歸到 回朔到我們之前所講過的 它所需要生長的底質 是屬於比較緻密的泥沙的底質 而在臺灣的西海岸 是屬於堆積的沖積似的 它本身能夠堆積這些細微的顆粒 而東海岸是屬於侵蝕的 有很強的黑潮經過 所以並沒有這樣子一個適宜的環境 唯一有的話 只有在比較大的 就是我們所講的蘭陽溪口 但是很特別 爲什麼蘭陽溪口 並沒有發展出紅樹林的林澤 而只有草澤的狀態呢 其實,這就要回歸到我們 又之前所講過的 生物地理學 因爲就已知來講 雖然或許 有一些機會可以 紅樹林的一些幼苗胎生苗 可以從更南方的 剛纔在前一張全世界分佈圖 從一些太平洋 比我們更南方的這些國家 慢慢傳送過來 但是由於快速的黑潮傳播 讓它並沒有太高的機會 能夠在那個地方立足 而臺灣,一樣臺灣的一個島 但西海岸的部分 由於洋流的關係 並沒有辦法藉由 沿岸的洋流的流動 再把它傳送到宜蘭去 雖然緯度相近 其實氣候各種方式 各種氣候的型態也相近 但是東海岸就是沒有 而在這張圖裏頭 可見到的從北海岸 遠離了所謂的陽明山國家公園 這樣子的一個火山 火層巖的地形 從淡水河的河口開始 慢慢有這樣子泥沙的堆積 一直往南延伸 從桃園,新竹,苗栗 一直到臺中 一直到堆積最旺盛的 雲嘉南一帶 一直延伸到高雄 甚至於到屏東 還沒有到達 從枋寮以南進入所謂的珊瑚礁主導區 珊瑚礁這樣子一個主宰的部分 仍然在大鵬灣 我們可以看到很多的紅樹林 這樣分部的一個型態 那麼紅樹林其實一般最早... 常常被人家認定 是一個無用的地方 因此目前一講到開發 大家想得到 往往把矛頭指向紅樹林 就如同在相片追蹤所看得到的 很可憐的 它的一個棲地都被破壞 當然被填海造路 這只是其中的一個 其實有更多的情況 把它作爲譬方說在已知的 在中南半島附近的國家 直接就把紅樹林給挖走 挖走來做什麼呢 把它變成養魚養蝦的魚塭等等這些 那其實上一次我們也提過了 不只是紅樹林 河口這樣子的地帶 都是高生產力的地區 相當值得我們 把這樣子的一個地方先保留下來 姑且不直接論述 它對商業得這樣子的 一個貢獻與價值 但看它所謂的生態的貢獻 對生態的生態服務的部分 幾乎是難以評估的 其實科學家也的確直接做過 這樣子的實驗 在一個地區如果有紅樹林的存在的話 當地的這些魚種 或其它的一些 無脊椎的生物的物種 包括種類跟數量 都能夠維持在比較高的豐富度 以及多樣性的一個狀態 但是一旦移除之後 很快地很明顯地 整個多樣性跟數量都下降下來了 因此紅樹林的保育 是一件刻不容緩的事情 不管在臺灣 在我們所知道的全世界各地 大家都逐漸有了這樣子的一個共識 那其實還有一些事 可以值得我們大家 可以在生活當中來做起 或許你說 我沒有機會遇到紅樹林 但是下一次我們會教大家 還記得第一次講說 怎麼挑魚吃的時候 其實如果只要你能夠了解 瞭解你吃的魚蝦 可能來自於破壞紅樹林 所養殖出來的 這樣子的一個地區 你就拒絕購買 我想這是消費者顧客 最主要發揮你影響力的一個地方 至於還有紅樹林 以及其它生態價值的部分 我們就留待 其它的講次再來做說明