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。
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