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淡水河水筆仔胎生苗移流及延散特性研究

為了解決smax七期的問題，作者許偉斌 這樣論述：

本研究透過現場調查、水槽試驗及建立數值模式的方式，分析紅樹林種源的移流延散特性。以淡水河系4個水筆仔紅樹林主要生育地為研究對象，包括：挖子尾、竹圍、關渡、社子，進行胎生苗現地採樣、調查，後於實驗室內進行相關形態參數統計、分析。並在不同鹽度條件下完成了為期60天的胎生苗生理試驗及觀測。同時，藉助水槽試驗及影像追蹤測量技術對胎生苗移流、延散特性加以研究，並與PTM（Particle Tracking Model）粒子追蹤模式的模擬結果比對、分析，以此率定胎生苗於PTM中重要的水平紊動擴散係數經驗係數KEt。重點研究成果如下：1. 胎生苗形態參數調查發現，4個水筆仔紅樹林生育地的胎生苗形態參數都基

本服從常態分配；且胎生苗平均密度接近於1.0，與水的密度相近，使之能夠漂浮。2. 生理試驗及觀測結果表明，在不同鹽度條件下，胎生苗的質量變化率平均值Pm為1.81×10^(-3)/day，體積變化率平均值Pv為-1.602×10^(-4)/day，說明胎生苗在移流、延散的漂浮過程中質量、體積及密度的變化均不明顯。3. 結合胎生苗水平紊動擴散係數經驗係數KEt的率定成果，將KEt取值定為0.05，合理設定了胎生苗在PTM模式中的延散參數。4. 將影像追蹤測量水槽試驗中胎生苗的移流、延散成果與PTM模式追蹤胎生苗粒子的成果比對，可知兩者胎生苗的橫縱向位移比均較小，在移流過程中縱向位移更為重要。兩者

縱向移流平均速度與實際流場有關，較接近流場垂線平均流速，但真實水槽中粒子移流平均速度較PTM模擬值為大。5. PTM模式模擬粒子移動軌跡的橫向平均位置較準確，而對於縱向移流平均速度、縱向移流平均時間及橫向位置標準差的模擬存在一定誤差，但在實際案例的PTM模擬中這些誤差均可被合理忽略，說明PTM模式能夠較好地應用於現地紅樹林胎生苗種源擴散趨勢的預測及分析。基於前述基礎研究成果並結合淡水河系現地的流量水位、地形調查成果，建置淡水河系SRH-2D水動力模式，模擬了淡水河系水理狀況。再以該水理狀況作為PTM數值模式的水動力條件，進而模擬、分析淡水河系4個紅樹林濕地的種源移流及擴散能力，並評估彼此間種源

交換的可能情形。結果發現:關渡濕地所釋放胎生苗粒子在河道中移流、擴散的輸移時長最長，而社子濕地所釋放胎生苗粒子在河道中移流、擴散的輸移時長最短。挖子尾濕地所釋放胎生苗粒子移流、擴散能力最小，而竹圍、關渡、社子各自所釋放的胎生苗粒子移流、擴散能力基本相近。挖子尾濕地釋放的種源胎生苗基本只在挖子尾區域附近移流、擴散，極少往淡水河上游上溯，大部分均往外海傳播、擴散。而竹圍、關渡、社子所釋放的種源胎生苗均具備往上游上溯及向下游河口、外海傳播擴散的能力。竹圍、關渡、社子三者濕地间較易發生種源交換，而挖子尾與其他三個濕地間較難發生種源交換。本研究提供了紅樹林種源移流、擴散趨勢預測機制建構的標準流程及方法，

有助於建立紅樹林濕地生態系統復育及經營管理的科學基礎。