歷史的故事生態工程史

水蟲的祕密誰知曉?

  1673年,一隊法國探險隊走在北美洲五大湖的南方,遇到了一條大河。這條大河的河邊住了許多印第安人,共有五個部落,部落之間管轄分明,但都使用同一種語言。其他地方很少聽到這種語言的發音法,探險隊員稱這種語系為「伊利諾」(Illinois)語,而這條大河邊的土地則稱為伊利諾。


多魚之河
  到了十八世紀,伊利諾成為美國的一州,那條大河就稱為「伊利諾河」。河的長度約有四百三十九公里,流域面積廣達二十萬四千平方公里,河中漁產豐富,一度是美國漁產最豐富的內陸河。
  十九世紀時,伊利諾逐漸發展成為美國的工業重地,伊利諾河旁出現了許多工業城,其中最著名的就是鋼鐵之都「匹茲堡」。不過,這些工業城的汙水大量流入了伊利諾河,產生了很多影響,最直接受到衝擊的就是伊利諾河中的魚類明顯減少了。


水生昆蟲的重要
  當時伊利諾大學的教授弗比(Stephen Alfred Forbes, 1844-1930)注意到了這個現象,於是在伊利諾河的河邊成立「哈瓦那實驗室」,並帶領一批學生調查汙染對河水中生物的影響。哈瓦那實驗室是全世界第一間研究河川生態的實驗室,在研究的過程中,弗比提出了一個全新的觀念:那就是河川裡的生物,彼此間有複雜的關聯性,如果河川受到汙染,相關的生物也會受到影響。
  此外,他認為,河川中的水生昆蟲在這複雜的相關性中,扮演著關鍵的角色。水生昆蟲不只能分解河水中的有機質、藻類與營養源,同時也是魚類、兩棲類與鳥類的食物。因此,只要河川有足夠的空間讓水生昆蟲生長,就能保存河川的生態、間接發揮水質淨化的功能。


人與昆蟲合作
  基於這些研究發現,弗比主張保留河濱灘地讓河流蜿蜒;河水必須保持足夠的水量;不可以採取太多河中的砂石,讓水生昆蟲有更多生長的機會與空間。對於水中有機質、藻類與營養源過高的現象,弗比稱為「優養化」(eutrophication),這個名稱沿用到今天。
  弗比的研究發現影響了全世界的水域管理觀念,直到今天,臺灣在保護溪流時,也會在河川中保留一些大顆的石頭作為水生昆蟲的棲息地,並將水生昆蟲作為水質評估的指標之一,例如蜻蜓復育愈多,表示水質改善狀況越好。弗比不只讓人知道水生昆蟲在大自然的功能,也讓人知道維護河川是人與水生昆蟲所共同合作的。
 

河川生態學之父 --也是科學啟蒙教師
  匹茲堡接受了弗比的建議,不只設立了汙水處理廠,也保留了河濱灘地,沒有讓都市與河川爭地,而讓水生昆蟲能有更多的居所。因此,弗比被稱為「河川生態學之父」。
  此外,弗比也是一位優秀的教師,他告訴學生:「科學的知識是一點、一點的累積起來的」,因此,他要求學生要能耐得住長期在野外做實驗的辛苦,以點點滴滴累積出真實的知識。同時,他也以「科學的基礎是假設,假設是來自相信大自然奇妙的平衡背後,總有不變的法則。」來勉勵學生探索大自然。

你能不能回答:
1. 為什麼水生昆蟲在河川生態中很重要?
2. 河川護魚的地方,為什麼要禁止採取砂石?
3. 蜻蜓復育為什麼對環境保護很重要?

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