Feasibility of Applying Index of Stream Condition (ISC) on Torrents in Taiwan

溪流生態棲地之評估方式繁多，隨著領域及地區之不同，往往會有不同的選擇，本研究以人為破壞相對較下游河溪少、生態復育潛力相對豐富之上游野溪作為研究對象，選擇工程人員較易使用、兼具物理性、化學性及生物量化指標—由澳洲維多利亞省所發展之溪流狀況指數(Index of Stream Condition, ISC)評估模式。其中，針對水生物次指數作修正，以魚類作為水域生態之指標生物。元迴歸之逐步迴歸分析得到上游野溪指標魚類生長之棲地環境關鍵因子為水深、面積、體積、底質歧異度、pH值、電導度、雨量及海拔高度，以及關鍵因子與指標魚類體長、密度之關係。統計分析結果顯示指標魚類之體長差異及密度與關鍵因子關係顯著，藉此修正水生物次指數之評分項目。本研究修正之方法針對10 處野溪進行評估，並與蔡(2006)之模式進行比較，發現本研究更能反映出真實溪流狀況，且能避免完全否決未發現魚類時野溪之生態條件。上游野溪之現地調查次數及時間，以每季調查一次，時間為3、6、9、12月最為適合。同時，得到ISC 總分31 分為判別上游野溪溪流生態之臨界值：分數低於31 分為較差之指標魚類棲息環境；高於31 分者為較佳之棲息環境。There are many kinds of assessments on ecological habitat of stream due to the different regions and localities. This study targeted at torrents, which have less contamination and more ecological potential restoration comparing with downstream ones and chose Index of Stream Condition, developed by the State of Victoria in Austria, which is included in physical, chemical and botanical indexes and easier use for engineers, especially. In which, The Aquatic Life Sub-index is modified by this study and is represented by fish species.y Stepwise Regression Analysis in Multiple Regression Analysis, the prominent habitat factors could be depth, area, volume , substrate diversity, pH , electrical conductivity and elevation as well as the relationship between these factors and fish length and its density. The result of statistic analysis showed that the relation between these prominent factors and the variety of body length and density of endemic fish species are significant. According to this result, the assessment of Aquatic Life Sub-index was modified for torrents in Taiwan.en torrents in Taiwan were assessed by the modified method, and the results were compared with Tsai’s one (2006). The comparison showed that the modified method by this study reflect the better result than Tsai’s one. And, the modified method can avoid rejecting the ecological conditions of torrents totally as no finding endemic fish species. oreover, the investigation time and its frequency could be setup in each season in March, June, September and December. Besides, the criteria of Index of Stream Condition on torrents in Taiwan could be 31. In which, the index below 31 represents the worse habitat for endemic fish species while above 31 represents a better condition.目錄要 IBSTRACT II錄 IV目錄 VIII目錄 X一章 前言 1二章 文獻回顧 3.1 生態環境評估指標介紹 4.1.1 化學性評估指標 4.1.2 生物性評估指標 5.1.3 物理性評估指標 9.1.4 綜合性評估指標 13.1.5 各相關評估指標之比較 17.2選取魚類為指標生物之原因 24.3棲地關鍵因子之選取 26.4 統計方法之選擇 29三章 研究方法 31.1 溪流狀況指數(ISC)評分方法之介紹 31.1.1 溪流狀況指數(ISC)之評估作業流程 34.2 魚類之觀測方法 48.2.1網具採集 48.2.2籠具採集(誘捕法) 49.2.3魚釣法 49.2.4電魚法 49.2.5直接觀察法 50.2.6潛水觀察 50.3 各項環境資料之取得及分析 50.4 統計方法 54.4.1 多元迴歸分析(Multiple Regression Analysis) 54.4.2 逐步迴歸分析法 (Stepwise) 57.5 研究區域之選定 58.6 觀測河段之劃定 58四章 研究區域介紹 59.1 臺北縣瑞芳鎮大粗坑野溪 59.1.1 研究區域概況 59.1.2 觀測河段之劃定 60.1.3 流量資料 61.1.4 土地利用 62.1.5 水質採樣地點 63.2 臺北縣淡水鎮大屯溪 63.2.1 研究區域概況 63.2.2 觀測河段之劃定 64.2.3 流量資料 65.2.4 土地利用 66.2.5 水質採樣地點 68.3 南投縣信義鄉豐丘野溪 68.3.1 研究區域概況 68.3.2 觀測河段之劃定 69.3.3 流量資料 70.3.4 土地利用 71.3.5 水質採樣地點 72.4 雲林縣古坑鄉華山溪 72.4.1 研究區域概況 72.4.2 觀測河段之劃定 74.4.3 流量資料 74.4.4 土地利用 75.4.5 水質採樣地點 76.5 臺南縣白河鎮六重溪 77.5.1 研究區域概況 77.5.2 觀測河段之劃定 78.5.3 流量資料 79.5.4 土地利用 80.5.5 水質採樣地點 81.6 花蓮縣光復鄉大興村南清水溪 82.6.1 研究區域概況 82.6.2 觀測河段之劃定 83.6.3 流量資料 84.6.4 土地利用 84.6.5 水質採樣地點 86.7 花蓮縣萬榮鄉見晴村見晴野溪 86.7.1 研究區域概況 86.7.2 觀測河段之劃分 87.7.3 流量資料 88.7.4 土地利用 89.7.5 水質採樣地點 90.8 花蓮縣鳳林鎮鳳義里水源地 91.8.1 研究區域概況 91.8.2 觀測河段之劃分 92.8.3 流量資料 92.8.4 土地利用 93.8.5 水質採樣地點 94.9 花蓮縣秀林鄉佳民村須美基溪 95.9.1 研究區域概況 95.9.2 觀測河段之劃分 96.9.3 流量資料 97.9.4 土地利用 97.9.5 水質採樣地點 99.10 花蓮縣豐濱鄉新社村加塱溪 99.10.1 研究區域概況 99.10.2 觀測河段之劃分 100.10.3 流量資料 101.10.4 土地利用 102.10.5 水質採樣地點 103五章 結果與討論 105.1 水生物次指數評分項目之探討 105.1.1 魚種 106.1.2 魚種體長 106.1.3 魚類數量 107.1.4 魚類重量 107.1.5 魚種歧異度 107.2 指標魚類與關鍵環境因子之統計分析 108.2.1 迴歸模式之適用棲地範圍 109.2.2 文獻中關鍵環境因子與魚類條件之逐步迴歸分析 110.2.3 所有棲地因子與魚類條件之逐步迴歸分析 111.2.4 文獻關鍵因子與所有棲地因子作為自變數之迴歸結果比較 113.3 修正水生物次指數評分方法 114.4 棲地生物負荷量之討論 117.4.1 各研究區域之棲地生物負荷量以及發現河段之探討 118.4.2 各研究區域之棲地生物負荷量以及指標魚類體長之探討 119.5 各研究區域水生物次指數評估結果之探討 119.5.1 臺北縣瑞芳鎮大粗坑野溪 119.5.2 臺北縣淡水鎮大屯溪 121.5.3 南投縣信義鄉豐丘野溪 122.5.4 雲林縣古坑鄉華山溪 122.5.5 臺南縣白河鎮六重溪 123.5.6 花蓮縣光復鄉大興村南清水溪 124.5.7 花蓮縣萬榮鄉見晴村見晴野溪 126.5.8 花蓮縣鳳林鎮鳳義里水源地 126.5.9 花蓮縣秀林鄉佳民村須美基溪 128.5.10 花蓮縣豐濱鄉新社村加塱溪 129.6研究區域ISC評估結果之綜合探討 131.7調查頻率之探討 132.7.1 各研究區域不同調查頻率之ISC總分比較結果 134.7.2 分區比較不同調查頻率之ISC總分結果 142.7.3 以ISC總分比較各研究區域之溪流生態環境 143六章 結論 145考文獻 149錄 15