台灣萍蓬草

池塘與水陂是在枯水期時補助灌溉的重要設施，尤其在桃園台地，自清朝時期開挖，在日據時期繼續開挖灌溉池塘，更是近代台灣的灌溉特色。由於早期灌溉用的池塘，不鼓勵養魚，以免養魚者投供的飼料，或是魚將岸邊水生植物飼食後，排出糞便，增加植物體內有機質轉成水中可溶解性營養份的機會，反而加速池塘水質優養化的速率（Pipalova, 2002），無形中這些灌溉性池塘成為淡水性水生植物的生長棲地。

桃園台地由於位處雪山山脈西向的延隴，又有大溪溪水源的補助，在龍潭、楊梅、大溪與平鎮間的水埤，水量豐富，水質良好，加上該地區海拔較平地高，溫度較低，特殊的微氣候環境與水域條件，生長出在世界上極稀有的水生植物—台灣萍蓬草（Nuphar shimadai）。

台灣萍蓬草是台灣特有種植物（林春吉，2002年），由於數目稀少，且近年來生長分佈迅速減少，目前只在桃園台地上的少數池塘可以看到。台灣萍蓬草屬於睡蓮科，多年生草本植物，其根長在水下底泥中，可藉根部走莖行無性生殖，也可藉由種子繁殖。葉子自水中伸到水面上，進行光合作用，其生長習性適低溫，生長緩慢。早期在桃園、新竹地區多有生長，後來只長在桃園台地上的零星池塘。

稀有性水生植物的復育，是國外近代池塘水域生態與工程管理的重要課題。主要的論點有四方面。一是認為水域的優養化導致，如White and Ganf （2001）認為水域的氧氣減少，以致底泥呈現厭氧性，使得水生植物根部的呼吸作用受到抑制，進而生長受挫。Lee and Bukaveckas（2002）提出水域周圍的人為開墾與活動，使得污水排入水中，導致氮、磷增加，使得原先水生植物的族群改變。

二是池塘用水的管理不善：Santos and Esteves（2002）發現池塘的用水，使得水位的變動過大，導致近岸邊的水生植物無法與陸域性的植物競爭，而失去其原有的棲地。三是氣候變遷所致：McKee et al.（2002）提出氣候的變遷導致適低溫植物的減少，Arts（2002）認為酸雨導致池塘底泥碳酸氫鈣的溶解，使得水中硬度增加，原生種水生植物無法忍受改變，演替為他種植物。四是外來種生物入侵改變原生物種。Paillison and Marion （2001）提出秧雞為了覓食蓮葉背面的蝸牛、水蛭、昆蟲，咬斷蓮葉葉柄；Hillebrand and Kahlert （2002）提出外來物種的優勢性常是人為水質優養化所致。因此，綜合上述的前人研究，保育稀有性水生植物棲地與池塘的管理，並周遭環境的維護，具有密不可分的關係。

桃園台地的灌溉用池塘受到農業產值低落、不少農地淪為棄耕的影響，其原來的功能逐漸失去，有些池塘受到污染，傾倒廢土、棄置垃圾，甚至有在池邊設置養豬場，或淪為廢置之填土區。若將台地池塘改為瀕臨絕種的水生植物的復育水域，則更能發揮農田水利之生態功能。本計畫的目的即以生態探討桃園台地上台灣萍蓬草的復育，與可能需要進行的生態工程。

實驗方法

在桃園台地龍潭、大溪、平鎮等地區，取三十個水埤為調查對象，其中包括台灣萍蓬草生長的水埤。調查與實驗項目如下：
1. 水埤的位置定位
2. 水埤的面積與周長
3. 水埤的平均水深
4. 水埤的水量
5. 水埤的出水口
6. 水埤的底泥物理質地、pH、鹽分、氧化還原電位、含氮量、有機質量、含磷量、碳酸鈣、鎂等含量
7.水埤的水質溶氧、濁度、水溫、鹽分、pH、鈣、鎂、鈉、鉀、碳酸氫鹽、碳酸鹽、氯鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、氨氮、磷酸鹽、葉綠素等因子
8. 水埤的周圍地理條件
以多變量統計分析，與台灣萍蓬草生長水域相關底泥、水質的特性，並對劣化的因子提出水埤管理與生態工程之復育改善。

效益

1. 桃園台地灌溉水埤國寶級水生植物生態特性
2. 對劣化水埤之改善管理
3. 對劣化水埤之生態工法改善設計

已完成計畫成果

1. 量測並圖示宜蘭與北基農田水利會之古典水利設施，並出專書以做為台灣農業水利傳統設施設計與建造之參考。
2. 由圳路內水生昆蟲多樣性的調查發現，對水流速度最具相關，在水流0.6-1.2 m/sec有最豐富的水生昆蟲生物相。水流速度小於0.6m/sec或大於1.2 m/sec，水生昆蟲遽減。
3. 渠道底床顆粒的尺寸與水生昆蟲具有密切的關係，底床石頭尺寸增加至14cm時，水生昆蟲生物相也隨之增加，但是超過14cm對於水生昆蟲的棲息，並無顯著性增加。
4. 水生昆蟲的豐富度與水深的關係不顯著。
5. 在枯水期間水生昆蟲的數目減少，在豐水期即恢復，因此水生昆蟲的復生率很高。
6. 圳路引水口若有馬藻的生長，能夠顯著的吸引豆娘幼蟲，有利於生態。

重要工作項目

參考文獻

林春吉，2002年，台灣水生植物（一），田野影像出版社。
Arts, G., 2002.Deterioration of atlantic soft water macrophyte communities by acidification, eutrophication and alkalinisation. Aquat. Bot. 73, 373-393.
Hillebrand, H., Kahlert, M., 2002. Effect of grazing and water column nutrient supply on biomass and nutrient content of sediment microalgae. Aquat. Bot. 72, 143-159.
Lee, A, Bukaveckas, P., 2002. Surface water nutrient concentrations and litter decomposition rates in wetlands impacted by agriculture and mining activities. Aquat. Bot. 74, 273-285.
McKee, D., Hatton, K., Eaton, J., Atkinson, D., Atherton, A., Harvey, I., Moss, B., 2002. Effects of simulated climate warming on macrophytes in freshwater microcosm communities. Aquat. Bot. 74, 71-83.
Paillisson, J., Marion, L., 2001. Interaction between coot (Fulica atra) and waterlily (Nymphaea alba) in a lake: the indirect impact of foraging. Aquat. Bot. 71, 209-216.
Pipalova, I., 2002. Initial impact of low stocking density of grass carp on aquatic macrophytes. Aquat. Bot. 73, 9-18.
Santos, A., Esteves, F., 2002. Primary production and mortality of Eleocharis interstincta in response to water level fluctuations. Aquat. Bot. 74, 189-199.
White, S.D., Ganf, G.G. , 2001. The influence of convective flow and sediment type on root morphology in Typha domingensis. Aquat. Bot. 70, 151-161.

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