科學人雜誌
生物手記

與洪水共存─河烏

2015-02-01 洪孝宇

強烈冷氣團來襲,清朗無雲的夜空把輻射冷卻效應發揮到極致,居然連七家灣溪的溪水都結了一層薄冰,踩上去會嘎滋作響。寒冬中還要泡在冰冷的溪水裡做調查,為的是一種很特別的溪流鳥類,能在水裡潛行捕捉小魚和水棲昆蟲,牠們有別於大多數鳥類在春夏季繁殖,而是在寒冷的冬天育雛,這種鳥叫做河烏(dipper)。

終年生活在溪流的河烏,對溪流環境十分敏感。歐洲和北美洲的鳥類學家發現,在受到污染而水質酸化的溪流,河烏不僅族群密度較低、產卵數較少、蛋殼較薄,繁殖的時間也比較晚,這是因為酸化導致水棲昆蟲生長狀況不佳,河烏無法填飽肚子。此外,殺蟲劑、多氯聯苯和重金屬等污染物也會累積在河烏的血液、羽毛和蛋殼中,影響族群健康,因此河烏也被視為溪流環境是否健全的指標。

河烏在台灣是不普遍的留鳥,必須是未受污染的山區溪流才可以見到牠們的蹤跡,而我們會在七家灣溪研究河烏則是起因於櫻花鉤吻鮭。雪霸國家公園為了保育這種珍貴的陸封型鮭魚,除了積極進行七家灣溪沿岸環境的復育,也籌組了包括水質、藻類、水棲昆蟲、兩棲類、魚類和鳥類等各領域的研究團隊,希望能全面了解並監測七家灣溪的溪流生態。由於河烏數量眾多,又是鮭魚的潛在天敵,也就成為鳥類中首要的研究對象。我們在研究過程中意外發現,洪水其實是整個溪流生態系中最重要的干擾因子,而河烏的生活史也與洪水息息相關。

鳥類繁殖的過程非常耗費能量,通常會在一年中食物最多、氣候也最舒適的春夏季進行。歐洲的白喉河烏繁殖季在3~6月,若是遇到暖冬,水棲昆蟲生長狀況較好,白喉河烏的繁殖時間就會提早並能產下更多子代,因此預期全球暖化對白喉河烏是有好處的。

與歐洲不同的是,台灣位在東亞颱風的主要路徑上,夏季經常因颱風而引發洪水,一夕之間就能大幅改變溪流生態。根據團隊監測結果,洪水過後,七家灣溪的藻類和水棲昆蟲族群驟減,直到冬季才會恢復,就連櫻花鉤吻鮭的族群波動也受洪水影響。而春季是水棲昆蟲羽化的季節,春末又是梅雨季,會造成溪水上漲、濁度增加,對需要潛水覓食的河烏非常不利。因此每年1~3月的冬季枯水期,水流最穩定,水棲昆蟲族群已恢復但尚未羽化,正好是河烏能獲得最穩定食物供應的時間,也是最佳繁殖時機。

經過將近10年的長期監測,我們發現夏季洪水發生的時間是關鍵,若當年颱風來得早,水棲昆蟲就有較長的時間可以恢復,但若是越靠近年底的秋颱,那年冬季就會變成河烏的「歹年冬」,在食物不足的情況下,河烏勉強養活自己也許還行,要生兒育女就不是那麼容易了。例如相較於2012年,2014年就是非常艱困的一年,河烏族群中投入繁殖的比率從49%降到30%,最早產卵日期也晚了九天,繁殖個體還必須把原本平均400公尺長的繁殖領域延伸到兩倍以上,才能夠獲得足夠的食物資源。

河烏除了冬季的繁殖會受到洪水間接影響,在夏季如何因應洪水的直接衝擊更是河烏族群存續的關鍵。2004年8月,艾利颱風造成的洪水過後,我們發現七家灣溪的河烏數量銳減,剩不到颱風前的1/10,兩個月後才又恢復到接近颱風前的水準。經過了幾次颱風之後,我們發現河烏原來有避難的能力,洪水時會到附近的支流去避難,等水退了再回家。即使如此,經過長期的個體追蹤標記,我們發現河烏的年存活率跟洪水有關,在有大洪水的那一年,河烏的存活率會降低20~30%。


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