【大人的暑修--走過河流的身世與命運】

趴進水裡才能看見截然不同的世界

「這不是海水魚嗎!?」「好大隻的禿頭鯊!」「水好清澈,魚看得超清楚!!」「毛蟹的毛好軟!!」
七月「大人的暑修--河溪生態與河相踏查」來到宜蘭大溪川。是宜蘭頭城最重要的水源地,同時也是許多洄游生物上溯的熱點之一,這也難怪暑修的夥伴們各個發出驚呼,久久無法自拔。

然而,好生態不是只靠水質清澈,在遠古就注定的地質條件下,經過長期氣候影響所形塑的河流地形,造就了這些不同需求的生物各安其所,但這背後土砂與水流的動態平衡,常被人忽略或誤解。為了要一探每條溪的身世,理解所見生態與河溪物理環境的關係,大大楊佳寧老師以大溪川的工程和自然為教材,引導夥伴如何把現況化為圖像或數據,才能傳遞並補足工程與生態間的落差。


「現在落葉流到那邊了!」老師帶領大家測量河相學中的流速

因此夥伴們帶著竹竿、皮尺和小尺,幾樣簡單的器材加上紙筆,4人一組紀錄大溪川橫、縱斷面的地形和底質粒徑,流速則用枯枝落葉就能搞定。


雖然粒徑是沿著斷面隨機挑選測量,但洪水能搬運的最大級石頭也要納入紀錄

以石頭的『中值粒徑』為這次的紀錄標準

 Excel 畫粒徑分佈圖

粒徑蒐集到的資料,用設好公式的 Excel 劃出粒徑分布圖,以圖表呈現測站大致的樣貌,粒徑分佈圖乍看之下有些複雜,但我們能以縱軸的過篩率想像一下:

當拿出一個網目100mm的篩網分別篩選測站1、2、3時,粒徑小於100mm的石頭會被篩出,而測站2篩出了82%的石頭,測站1、3則分別篩出73%跟68%的石頭,因此得知測站2小於100mm的石頭占了8成。當然,這是僅進行一次的測量,若進行越多次,便能越加忠實地呈現原貌。倘若用這粒徑分佈圖來呈現,一般河川進入平坦地形的下游,只剩小石頭甚至細沙時,整條曲線就會偏圖的左側;而地勢較陡的山區,還有很多大石頭,曲線就會偏圖的右側。

測量結束後,老師一邊指導記錄,一邊引用身旁環境來加深夥伴的概念,如自然機制下河床與邊坡的石頭會形成「叩首」和「石組」,不僅是穩固的構造,還能在抵銷水流力道的同時提供生物棲所。


有些大石看似對溪流源頭磕頭,被戲稱為"叩首",當數顆叩首的石頭聚集就被稱為"石組"

叩首成因於常態流速搬運的重量有限,大且重的溪石會停留原地,前端因土砂沖蝕而逐漸深入河床穩固,尾端則越趨上翹

叩首與石組往往能減緩水流的力量,尾端下的石縫還能提供動物安身立命

而接近河口一道道的固床工壩體,石頭加水泥漿砌的作法,還是與自然坡降形成的石組,有許多不同之處。固床工的目的讓水流趨緩並且不再產生向下侵蝕的力量,原意可能為防止橋樑被水流掏刷,但也因此讓原本坡降下的土砂平衡被改變:原本該在不同雨量時依照顆粒大小重量被淘選,送往河口海岸成為第一道國土防線的泥砂土石們,此刻大量被壩體攔阻在河道,墊高了河床高度。

不僅在水量不足時容易導致溪水下滲,大幅縮減生物可棲息環境,也在平時因為這平整的高階,使許多動物望牆興嘆、無緣上溯,並且當洪水來臨時,還要努力爭奪少數的庇護所,才不會被沖入海中一命嗚呼。

自然形成的石組中會有間隙留給生物移動,而水泥填滿的抬水壩只有部分物種能跨越

雖然固床工下環境舒適,但也隨著從海進來的動物們不斷飽和,此外還有每年洪水的風險

不過在洪水來臨前,距固床工160公尺的出海口可是個天堂,讓動物跟人都捨不得離開,橫亙的沙丘讓溪水在此匯集成潭,這邊開闊充滿日照、潮起潮落加上匯集上游的營養鹽,滋養著矽藻與許多海水藻類,成為許多海水魚幼魚、以及尚未越過高牆的魚蝦們聚集之地,大人們在此也是看到流連忘返,但人們不是活在水裡,洄游生物才是,迫於生存與本能,洄游生物終究得努力上溯。

承接上游與海洋的營養鹽,而潭水淺,底質接受充足日照,滋養了豐富的生產者

銀島鯻在這邊四處翻找肥美的小動物

行動敏捷的六帶鰺小魚能四處游獵找尋對味的獵物

偶爾能看到成年禿頭鯊在享用 Buffet,不知他是否還有上溯的本能衝動,或許會在大潮的夜晚,輕鬆越過高牆,又或是太過醒目被夜鷺吃掉

而這些必須越過固床工的小傢伙們,其經歷都能寫成史詩了,許多動物以矽藻為主食,如同照片中的禿頭鯊一樣,但矽藻偏好的底質是充足日照的溪石而不是泥沙,偏偏固床工在有意無意間把壩上塑造為沉砂池,緩水流帶不走的泥砂、礫石已覆蓋所有的溪石、填滿石縫。

壩體下充足日照的石頭上長滿矽藻,是許多動物的主食

壩體上泥沙覆蓋石頭表面,小石頭也填滿能躲藏的石縫

因此當湯鯉、蝦虎與蝦蟹們經歷獵食者與商業採捕的洗禮,在無數同類的犧牲下,終於攀越正常生命中不該有的高牆後,會發現牆後是片無法居住的不毛之地,而他們能做的就只有憑著本能前進或回到原點等待洪水來臨,倘若足夠幸運跨越剩下的【五道高牆】,就能以各自演化出的特性在自然中找到一席之地。

以夥伴們作為比例尺,就不難想像4~8公分的動物們是面對多麼不合理的高牆

雖然湯鯉、蝦虎和蝦蟹能攀越壩體,卻成為顯眼的獵物,當鷺鷥聚在壩體時,就知道以量取勝的禿頭鯊正在上溯

褐塘鱧在壩體下找到舒適的位置,等著偷襲無數想攀越高牆的倒楣鬼

通過六道壩體考驗後,牠們才能在自然排列的溪石中安身立命

隨著大人們跨過治理區域後,看到自然原貌的潭和瀨反覆出現的空間節奏,更加明白了水流和石頭間的共同變化,都是大自然在地形起伏中消弭水勢能量的方式。

而本次暑修所要傳達的理念,也經由大家從出海口跨過數道壩體,親眼見識、或以身體體驗,了解到河溪當中的構造物會如何從影響水流到影響生態。大夥回到各自的生活環境,可以重新再發現每一條溪為何長成「這個樣子」,「這個樣子」是不是穩定的?又能否提供我們原有豐富的生產力?

長期的觀察記錄,才能讓我們有更清楚的答案,在台灣的不同角落,找回河流該有的不同樣貌。

暑修的終點是天然的深潭,驗證健全的溪流會自然消弭水的位能

每個鄉鎮或許都有各自驕傲的溪流,但常常缺乏長期累積的資料,這樣的資料或許能在工程進行時,作為保全原貌的依據

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