105 年墾丁國家公園珊瑚礁生態多樣性監測調查計畫

一、研究緣起
珊瑚礁生態系經常受到颱風等自然擾動的干擾而導致覆蓋率下降，所幸珊瑚是可再生的生物資源，在無人為干擾的情況下可於5-6年後自然恢復，但人為干擾的加入延長珊瑚礁生態系恢復的時間。根據長期生態研究資料顯示，2009年莫拉克風災後珊瑚礁受損嚴重，藻類覆蓋率持續增加，使底棲環境在風災後六年皆維持藻類優勢棲地。每年湧入的數百萬遊客，使墾丁珊瑚礁承受龐大的遊憩壓力。此外，颱風對於主要的造礁珊瑚物種-軸孔珊瑚的群聚影響，僅1998年調查後迄今尚未有研究更新。故實有必要針對墾丁珊瑚礁底質群聚與軸孔珊瑚多樣性進行調查，以了解人為干擾下，受颱風擾動後的恢復潛能與期程。
二、研究方法及過程
本計畫針對墾丁海域12個樣點進行底質群聚與軸孔珊瑚多樣性調查，其中11個為墾丁國家公園長期生態計畫之固定樣點，而今年新增「後灣」樣點。底質群聚部分，以穿越線樣框調查法調查水深5至10公尺的底質覆蓋率，並同時記錄小珊瑚入添量與指標性無脊椎生物的數量。軸孔珊瑚多樣性調查部分則是以10公尺穿越線自水深3至10公尺紀錄物種分布，並採集骨骼標本為後續鑑種依據。
三、重要發現
調查顯示近年的珊瑚覆蓋率有逐漸回升的趨勢，在2016年已完成之兩季的調查結果中，6月珊瑚覆蓋率已超過藻類覆蓋率，再次呈現交叉的趨勢，顯示棲地已從莫拉克風災後的「藻類優勢」恢復為「珊瑚優勢」棲地。然而，9月強颱尼伯特（Nepartak）與莫蘭蒂（Meranti）的侵襲造成珊瑚覆蓋率衰退近20%，但與莫拉克風災不同的是，藻類覆蓋率也衰退約15%，而空基質與表覆形殼狀珊瑚藻覆蓋率增加，也提供珊瑚幼苗與藻類固著的空間，須密切注意後續這些空棲地的發展趨勢。此外，颱風的影響對底質結構在空間上有明顯的差異，恆春半島東岸與南灣海域因為是迎風面，受到的侵襲較西岸劇烈，所以南彎海域的珊瑚礁受損程度遠高於西岸，兩個區域珊瑚覆蓋率的損害程度出現了四倍以上的差距。
珊瑚型態組成分析呈現，颱風前在樣點間有明顯的分群，但颱風之後，分群現象已不明顯，顯示珊瑚型態組成因颱風影響而型態多樣性下降。以冗餘分析探究颱風前後石珊瑚型態組成之差異，風災前南灣海域的珊瑚組成以軸孔珊瑚、分枝狀珊瑚或葉片形珊瑚等生長速率較快，但抗物理性擾動較弱的珊瑚種類為主。而西部海域則較多團塊形、表覆形等較能抵抗波浪侵襲的珊瑚物種。受到如颱風的劇烈衝擊後，抗擾動能力較弱的珊瑚受損情況相對嚴重，棲地複雜度下降，這些地區性差異顯示風災使墾丁珊瑚礁棲地單一且及結構平面化。因此，雖然表覆形殼狀珊瑚藻的增加對珊瑚礁恢復有正面助益，但珊瑚型態功能群的單調化與小珊瑚入添量的減少與多樣性之下降，則對墾丁海域珊瑚的復原投入另一變數，須持續監測往後的棲地發展。
在軸孔珊瑚多樣性現況方面，共採集到103個珊瑚樣本，其中包含51種軸孔珊瑚屬與3種同孔珊瑚屬物種，其中有6種為台灣新紀錄種。軸孔珊瑚群聚發達且完整的南灣區域，是今年風災受創較為嚴重的區域，許多物種在第二季調查都被移除了，未來可能尚須5－6年的時間恢復，而這段時間有效的管理人為干擾如過漁、棲地破壞仍是需要進一步觀察與改善的重點項目。
四、主要建議事項
 持續監測墾丁海域珊瑚礁底質群聚變化：立即可行建議
主辦機關：墾丁國家公園管理處
協辦機關：墾丁國家公園管理處、內政部營建署
九月受尼莫雙颱的影響，造成南灣海域空基質與表覆形殼狀珊瑚藻覆蓋率增加30%，空基質對棲地復原投下未知變數。而表覆形殼狀珊瑚藻則有利於珊瑚幼苗固著，但成體珊瑚覆蓋率下降對於明年小珊瑚入添狀況之影響仍有待商榷，故長期生態監測仍有其持續執行之必要，建議不宜中斷。
 將弧菌納入海水水質檢測的指標項目之一：中長期建議
主辦機關：墾丁國家公園管理處
協辦機關：墾丁國家公園管理處、海洋生物博物館、東華大學海洋生物研究所
海水水質檢測主要以化學性質為主，如離子濃度、水溫、溶氧量、酸鹼度、鹽度和導電度等，鮮少以微生物作為檢測指標。主要微生物指標以大腸桿菌群、腸菌群為主，以呈現陸源汙染（如生活廢水）的嚴重程度。然而兩者在海洋中皆無法生存，故無法作為海水營養鹽之生物指標，因此建議將弧菌納入海水水質檢測的生物指標項目之一。弧菌群（Vibrio sp.）為異營性微生物，以有機物為養分來源，可以有效反應水中有機營養鹽濃度的多寡，並呈現正相關性（R2 = 0.70, P > 0.05），建議納入檢測中。
 恆春半島海域生活廢水全面接管：中長期建議
主辦機關：墾丁國家公園管理處
協辦機關：墾丁國家公園管理處、內政部營建署
環境因素是風災後影響珊瑚礁恢復的首要條件，而水中營養鹽多寡更是決定空基質棲地轉為藻類或珊瑚棲地的關鍵。由於藻類對營養鹽的利用效率較珊瑚高，故當水中營養鹽增加時則有利於藻類與珊瑚競爭棲地，造成棲地相變遷而成為藻類優勢。故對於風災受損的珊瑚礁，管控生活廢水的排放是重要任務，而南灣是國家公園海域重要的珊瑚棲地，也是今年風災受損較嚴重的地區，故建議南灣地區生活廢水應全面與汙水廠接管，經處理後再排放入海，以利該海域生態復原。
 擴建墾丁汙水處理廠以因應漸增的遊客量：中長期建議
主辦機關：屏東縣政府環保局
協辦機關：墾丁國家公園管理處
墾丁於民國 88 年設置兩座汙水處理場，分別是南灣汙水廠及墾丁污水處理廠，前者最高處理量為 1,000CMD 後者為 2,000CMD。根據墾丁國家公園計畫第三次通盤檢討之報告顯示，98 年春季資料顯示南灣場最大流量為1,175CMD，

計畫類別：[動物生態]

英文摘要：Typhoon Morakot seriously damaged coral reefs of Kenting National Park in 2009, and resulted a phase shift of benthic composition from coral dominated to algal dominated. After six years, coral coverage has gradually recovered and exceeded the algae coverage in June 2016. However, the invasion of typhoon Nepartak and Meranti in summer caused almost 20% decline in coral coverage in this national park again. The result showed significant differences of benthic compositions between the west coast of Hengchun Peninsula and the Nanwan Bay after the typhoon impact. Because Nanwan Bay is the windward side of typhoon, coral reefs were much more damaged than those in the west coast. Decline of coral coverage in Nanwan Bay was more than four times greater. In Nanwan Bay, coral reefs were composed of acroporids, branching or foliaceus corals that grew relatively fast but less resistant to physical disturbances. While in the western area, coral species that were more resistant to disturbances such as massive or encrusting corals were dominated. The analysis of morphological composition shows that there are obvious clustering of study sites before the impact, nevertheless, the clustering is not clear after typhoon, indicating that the morphological diversity of coral composition is decreased and the habitat complexity reduced due to strong typhoon effect. Unlike the effect of Morak, algal coverage was also significantly reduced after this event, while the coverage of bare substrates and crustose coralline algae （CCA） increased, thus providing more space for coral recruits to settle. Although the increase of bare substrates and CCA has positive effects on coral reef restoration, morphological functional groups simplifying and reduction of small coral recruits may have different influence on coral reef recovery in Kenting National Park. Therefore, sustained monitoring of future habitat development is needed, in addition, effective management of human disturbances such as overfishing, habitat destruction is also required for improvement of coral reef recovery.

計畫屬性：本處委託辦理

執行年度：105

計畫主持人：陳昭倫

中文關鍵字：底棲群聚、颱風擾動、珊瑚型態、長期生態監測

英文關鍵字：benthic community, typhoon disturbance, coral morphology, ecological monitoring

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