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資源與應用

97海洋教育--愛河生態實察成果報告

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    • 資料來源:高雄市政府教育局海洋教育網
    • 日期:2016/09/05

    壹、摘要 
    在教育部,以及高雄市政府教育局的經費贊助之下,本校由老師帶領學生,於97年1至11月期間,在建國橋與中正橋間之愛河河段,進行水質監測與生態調查。在水質監測方面,利用手提式微電腦電導度計與手提式微電腦溶氧度計,檢測愛河河水之溫度、鹽度、電導度、TDS (水中總溶解固體)、溶氧量(DO)等水質分析項目。經過將近一年的持續觀測後,發現愛河的河水溫度隨當日的氣溫而改變;鹽度受到潮水漲退以及降雨的影響,但是大致維持在29 ~ 33;水質電導度約維持在46 ~ 51(μs/cm),當鹽度下降時,水質的電導度亦隨之下降;而TDS一直維持在高出儀器所能測量的範圍;水中溶氧量較佳時,大致維持在4.0~5.2(mg/L),而在雨季時,愛河水中溶氧量變化劇烈,大雨之後,溶氧量驟降,甚至會低於1.0(mg/L)。在生態調查方面,透過訪察釣客的方式,虱目魚、環球海鰶與豆仔魚是這個河段中常被釣獲的魚種;利用網目製作浮游生物網,在愛河中進行採集,發現在水中溶氧量較佳時,則浮游生物的數量極多;而當水中溶氧量 低 於1.0(mg/L)時,則完全採集不到浮游生物,至於浮游生物種類的判別,尚需專家進ㄧ步進行鑑定。97年10月以後鮮少降下大雨,所以愛河的水質大致維持在很好的狀況,不但河水澄清且溶氧量高,水中魚群極為活躍,愛河充滿了無限的生機。

    貳、97年海洋教育─愛河生態實察實施計畫 
    一、研究動機 
    海洋教育的落實與推廣,首要在於國民教育階段,而美麗的愛河不但是高雄市的重要指標,更將淡水水域與海洋連結在一起。本校正位於風光明媚的愛河畔,愛河的美麗與哀愁與我們息息相關,期待能夠透過海洋教育的推動,由學校教師帶領學生們進行愛河生態實察,讓學生們有更多的機會與愛河近距離的接觸。珍古德博士曾經說過:「有接觸才會有認識,有認識才會有關懷。」,未來我們將在教育部以及高雄市教育局的支持下,持續推動愛河生態實察工作,讓愛河的意象,自然而然地融入每一位學生的生活之中,從認識而產生對愛河的關懷,為愛河找到永續且美好的生存之道,培養出對於海洋環境的責任感,進而成為具有素養的海洋公民。

    二、指導單位:教育部、高雄市政府教育局 
    研究單位:高雄市立七賢國中

    三、研究方向 
    (一)愛河水質是否有週期性的變化? 
    (二)愛河水域的環境因子與生物分布是否有週期性的變化? 
    (三)愛河畔陸域的環境因子與生物分布是否有週期性的變化? 
    四、研究方法 
    以持續觀察與比較的方式進行研究 
    (一)觀察:定期進行愛河生態的實地觀察 
    (二)記錄:將水質檢測數據以及觀察到之物種與分布進行記錄。 
    (三)比較:比較不同季節與地點所觀測到的數據進行比較。 
    (四)資料分析:將所觀測到的數據進行分析與歸納,進而做出結論。

    五、研究材料 
    (一)採水器 
    (二)水質儀 
    (三)網目(採集浮游生物用)
    (四)複式顯微鏡 
    (五)望遠鏡

    六、研究期程:97年1月1日至97年12月31日 
    預計進度


    預訂期程

    主題內容

    備註

    96.12

    成立研究小組、討論研究主題、擬定研究計畫

     

     

     

    97.01-97.12

    教師指導學生進行愛河生態實察 
    1.以探究方式引導學生進行生態實察工作。生態調查及水質監測持續調查 
    2.(1)定期進行愛河水質之採集、檢測及記錄 
    (2)定期進行建國橋至中正橋間釣魚人數、魚獲數量、種類、體長等觀察紀錄 
    (3)定期觀察與記錄愛河畔的陸域生態。

    97.01~97.07
    實察地點以鄰近本校的愛河河段為主。 
    97.08~97~12
    視執行情況拓展實察之範圍

    97.12

    完成成果彙編,充實海洋教育中心

     

    七、預期成效 
    (一) 增進學生對愛河的瞭解 
    (二) 培養學生探究的能力 
    (三) 激發學生對愛河調查研究的興趣 
    (四) 學習與他人合作,共同進行研究,建立團隊的精神 
    (五) 培養學生成為愛河生態解說員,進而推廣愛河生態教育 
    (六) 經由學生的參與,引起更多市民對愛河生態與海洋教育的關心 
    (七) 落實海洋教育,提升海洋公民之素養 
    參、愛河生態實察研究報告

    一、緣起 
    在教育部及高雄市政府教育局的經費贊助下,本校由老師帶領學生,於97年1至11月期間,在建國橋與中正橋間之愛河河段,進行愛河水質監測與生態調查。利用手提式電導度計與溶氧度計,對愛河的水質進行檢測,水質檢測的內容包括溫度、鹽度、電導度、溶氧量(DO)、TDS(水中總溶解固體)、濁度等水質分析項目。長期記錄水樣檢測與生態調查之結果,並且進行分析,讓更多人對愛河的水質與生態有更進ㄧ步的了解,進而使愛河成為我們生活中的一部分。

    二、研究動機 
    經過整治之後的愛河,水質變乾淨了,雖然愛河的水質已經大幅改善了,但是每當大雨過後,在愛河的水質發生了劇烈的變化,不但水質的外觀改變了,河中的生態更是大受影響,為了累積更多的檢驗數據與相關的調查資料,所以我們透過相關的儀器,對愛河的水質進行長時間的檢測,蒐集更多的資料與數據,透過相關資訊的分析與判讀,希望能夠對愛河有更深入地了解,進而喚起更多人對於愛河的關心,用合適的方法來維護我們的愛河,避免愛河生態浩劫的再度出現,也希望愛河能夠時時保持潔淨、優美的景觀,讓愛河的意象,自然而然地融入每一位學生的生活之中,從認識而產生對愛河的關懷,為愛河找到永續且美好的生存之道,培養出對於海洋環境的責任感,進而成為具有素養的海洋公民。讓愛河不但是貫穿高雄市的生命之河,更成為高雄市民心中永遠的驕傲。

    三、研究設備及器材

    (一) 手提式微電腦電導度計

    (二) 手提式微電腦溶氧度計

    (三) 水桶

    (四) 童軍繩

    (五) 浮游生物採集網

     

     

    四、研究過程與方法 
    (一) 水質檢測: 
    在建國橋與中正橋間之河段,選擇固定的地點,以繫有童軍繩的水桶拋入愛河之中,進行水質的取樣,然後利用溶氧度計檢測水樣之溶氧量,利用電導度計檢測水樣之鹽度、電導度與水中總溶解固體,持續進行檢測與記錄。

    (二)魚類調查: 
    在建國橋與中正橋間之河段,定期統計釣客之人數,並將釣客之魚獲詳加記錄,包括魚的種類、數量、體長等,將長期記錄所累積之資料進行分析,進而了解愛河中的魚類是否會因季節或環境的因素而有所變化。

    (三)浮游生物調查: 
    以浮游生物網在愛河中進行撈取,並且將撈取結果拿回實驗室中,以顯微鏡進行觀察,並且作記錄。

     

     

    五、研究結果與討論 
    (一)水質調查 
    老師指導學生使用水質儀 

     愛河水質的檢測結果 

    學生實際演練水質儀操作 

     

    學生們利用水質儀進行愛河水質檢測 

    1.溫度:將2008年1月至2008年11月的溫度檢測數據繪製成圖一。 
     
    圖一 
    討論:從圖一之中我們可以發現,愛河河水的溫度,很明顯與量測當天的氣溫有明顯的相關,並且有隨著季節變化的趨勢,在夏天時水溫大約30度C左右,秋天時水溫則逐漸下降,到了冬天時,愛河河水的溫度約在20度C左右。而在氣溫較高的季節裡,如有降下大雨的情形,當天的氣溫下降之後,則愛河的河水溫度亦有明顯下降的情形出現。

     

     

    2.鹽度:將2008年1月至2008年11月的鹽度檢測數據繪製成圖二。 
    文字方塊: (?) 
    圖二 
    討論:在將近一年的檢測結果中,我們可以發現,由於建國橋與中正橋之間的河段屬於感潮河段,潮汐的變化對於此河段水質的鹽度會造成影響,漲潮的時候,海水湧入愛河之中,於是河水鹽度因而上升。但在降下大雨之後,大量的雨水進入愛河之中,會對愛河的河水有稀釋的作用,所以每當大雨過後,愛河河水的鹽度就有明顯下降的情況出現。整體而言,愛河河水的鹽度雖然有起伏變化,但是大致維持在29 ? ~ 33 ?。

     

    3.電導度:將2008年1月至2008年11月的檢測數據繪製成圖三。 
    文字方塊: (μs/cm) 
    圖三 
    討論:在長期檢測的結果中,我們發現愛河河水的電導度與鹽度之間有極大的相關,將長期的累積的數據畫成折線圖之後,我們更可以清楚地發現,電導度的折線圖與鹽度的折線圖的外觀十分類似。因為溶解在水中的鹽類有助於導電,所以當水中的鹽度較高時,電導度也相對地提高;當河水的鹽度下降時,電導度亦隨之下降。所以每當大雨發生,愛河的鹽度有明顯下降時,電導度也就跟著下降。整體而言,愛河河水的電導度大致維持在45 ~ 51(μs/cm)的範圍之內。

     

    4.溶氧量:將2008年1月至2008年11月的檢測數據繪製成圖四。 
     
    圖四 
    討論:在長期檢測愛河水樣的結果中,我們可以發現,愛河河水的溶氧量起伏相當大,在一般的狀況下,大約是維持在4.0 ~ 5.2(mg/L),屬於水質溶氧量高的狀況:但是當大雨發生,大量的雨水和污水進入愛河時,此時愛河水中的溶氧量就會有明顯大幅下降的情況發生。2008年6至9月期間,每當降下大雨,愛河的水中溶氧量即隨之降低,雖然一段時間後,河水的溶氧量即有回升的情形,但是在降雨較頻繁的季節裡,水質的溶氧量較難大於2.0(mg/L),但是10月以後,降雨的情況少了,水中的溶氧量幾乎都能維持在4.0(mg/L)以上。

    (二)魚類資源調查


    在中正橋與建國橋之間,有些河段禁止釣魚

     


    在七賢橋與建國橋之間的河段,經常可見到許多釣客在此垂釣

    在七賢橋與建國橋之間,經常被釣獲的魚種 

    虱目魚(體長約30公分)

    在七賢橋與建國橋之間,經常被釣獲的魚種 

    環球海鰶(體長約13公分)

    在七賢橋與建國橋之間,經常被釣獲的魚種 

    豆仔魚(體長約18公分)

     

    在七賢橋與建國橋之間,意外發現的魚種 

    鯛科的仔魚(體長約7公分)
    學生們在老師的帶領之下,進行愛河生態實察 

     

    在七賢橋與建國橋之間,意外發現的物種 

    鋸緣青蟳

    (三)浮游生物之調查結果 
    老師指導學生使用網目撈取浮游生物 

     

    浮游生物的採集過程 

    浮游生物的採集過程 

     

    採集到的浮游生物 

    採集到的浮游生物 

     

    採集到的浮游生物 

    採集到的浮游生物 

     

    採集到的浮游生物 

    採集到的浮游生物 

     

    採集到的浮游生物 

    六、結論 
    (一)經過將近一年的觀察並監測愛河的水質後,我們發現每當降下大雨後,愛河的水質狀況就會產生變化,當截流站的水閘門開啟時,截流站內大量的垃圾與污水直接進入愛河之中,這是造成愛河水質惡化的主要原因,而且水質不佳的狀態大約會維持數週,但是由於愛河有自清的能力,在污染源不再進入愛河時,愛河的水質將能漸漸恢復;而有時雖有降雨,但是與水未達截流站的水閘門必須開啟的狀況下,愛河的水質雖然會略為變差,但是很快就會回復至良好的狀態。 
    (二)根據長期進行調查的結果發現,愛河的水質狀態,大致可以從河水的外觀進行初步的判別,當水質的狀況極差時,河水的外觀呈現混濁的綠色;當水質從極差的狀況漸漸轉好時,河水的外觀會由混濁的綠色轉為灰褐色,當河水變為灰褐色後,再經過大約一週的時間,河水的外觀就會回復澄清的狀態,此時水質的狀況就回到較良好的狀態,水中的溶氧量也較高。 
    (三)根據長期監測水質的經驗判斷,大雨降下之後,愛河中大量生物死亡的生態浩劫,最主要原因應是水質惡化,水中溶氧量劇烈下降所導致。當降下大雨之後,截流站的水閘門一旦開啟,大量污水進入愛河中,造成水質急速惡化,水中的溶氧量變為低於1.0 mg/L的情形,在水中溶氧量極低的情況下,許多水生生物將容易因為缺乏氧氣而難以適應,甚至死亡。體型微小的浮游生物對於溶氧量的變化極為敏感,一旦溶氧量低於1.0 mg/L時,即完全採集不到浮游生物,而體型較大的魚類亦受到水質惡化的影響甚鉅,水質不佳時,釣客在垂釣時幾乎都是一無所獲,甚至偶有死魚浮於水面上。

     

    七、未來展望 
    (一) 經過了將近一年的努力,我們對於愛河的認識更進了一步,期待每位參與過愛河水質與生態調查的成員們,能將我們所認識的愛河介紹給更多來自不同地區、不同領域的人,讓更多人能夠認識愛河、了解愛河、進而關心愛河,讓優美的愛河景觀與生態,成為眾人共同的美好記憶。 
    (二)愛河中的浮游生物極為豐富,而浮游生物在水域生態系中,屬於基礎的食物來源,許多水生生物賴以維生,當浮游生物的豐富度較高時,魚類等水生生物的豐富度亦隨之提升,因此浮游生物可以說是水域生態系中重要的生物指標,但是目前我們對於愛河中浮游生物的了解十分有限,如果能進行妥善且完整的鑑定與生態調查工作,並將研究的成果與眾人分享,將能使我們對於愛河的生態有更完整的認識。 
    (三)污水下水道的建設與污水的妥善處理,以及環保意識的紮根與環 
    保工作的落實,將是解決愛河生態危機的根本之道,希望在眾人 
    的共同努力之下,愛河能夠永遠保持潔凈與美好,讓水岸花香的 
    愛河意象常駐在我們心中。

    八、建議 
    (一)在進行水質檢測的過程中,我們發現每當大雨過後,愛河河底的 
    淤泥大幅增加,而在淤積的底泥中的常會產生具有臭味的沼氣, 
    尤其在大雨過後天氣放晴,氣溫回升時沼氣的產生明顯增加,這
    對於愛河的生態將是潛在的危機,因此如何減少愛河河底淤積的 
    底泥,這也是維護愛河生態很重要的ㄧ環。 
    (二)由於國中的人力資源與設備有限,以及上課的時間限制等等,對 
    於水質監測與生態調查要進行深入的研究工作,非常地困難。如 
    果能委託專業的學術研究機構,由專業的研究人員利用先進的儀 
    器,對愛河的水質與生態進行長期的監測與調查,建立起資料庫, 
    並且將研究的成果與大家分享,而後透過學校,以推展鄉土教育 
    以及海洋教育的方式,將愛河的相關內容融入教學課程之中,自? 
    然而然地學生們對愛河將有更多認識,從認識進而主動地關心我 
    們共同的寶貴資產─愛河。為愛河找到永續且美好的生存之道, 
    培養出對於海洋環境的責任感,進而成為具有素養的海洋公民。 
    陸、參與本計畫的人員名單 
    召 集 人:黃權松校長 
    行 政 組:黃美雲主任、章順慧組長、高行仁組長 
    活動執行:蔡博旭老師 
    參與同學:嚮往愛河生態的七賢國中學生