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作者王士偉;劉少倫;王瑋龍;黃興倬
出版日期201912
著作名稱108年度墾丁國家公園疊層石與包殼粒分布及共域生物調查計畫
計畫名稱108年度墾丁國家公園疊層石與包殼粒分布及共域生物調查計畫
補助單位內政部營建署墾丁國家公園管理處
主題地質;動物
關鍵字疊層石、包殼粒、水生微生物、水生無脊椎動物
摘要一、研究緣起
截至目前所知,疊層石與淡水大型包殼粒,在台灣地區僅被發現於墾丁國家公園境內;這兩種不同類型的碳酸鹽沉積,很可能都與微生物早期成岩作用有關係,都是很特殊且正在進行中的地質事件,但仍缺少全面相關地質與共域生物等調查研究。本計畫之執行即是為了解墾丁國家公園境內疊層石與包殼粒分布,及其共域生物相組成,以供未來特殊景觀保育規劃及環境教育推廣之參考。
二、研究方法及過程
地質調查工作內容包括疊層石與湧泉包殼粒之發育情況、產狀、組成地理分布等。工作進行方式,包括野外採集與觀察,並挑選10處具有代表性可能是成岩疊層石與隆起珊瑚礁最上層位之塊狀珊瑚,鑽探短岩心標本,做為挑選放射性定年材料之用。另外,規畫標定3個地點,進行地質鑽探長岩心之取樣,以探究早期疊層石或其他微生物岩在隆起珊瑚礁岩之發育情況。至於包殼粒的研究,包括野外採集、製作岩石透光薄片、X-射線粉末繞射儀鑑定岩樣所含碳酸鹽礦物組成;同時,挑選代表性標本製作400μm厚岩石玻璃切片,從中擇一以微鑽微取樣方式取得各不同微結構包殼層的碳酸鹽粉末,進行穩定碳、氧同位素組成分析。最後,將對所有標本採集地點,將以e-GPS進行高精度定位紀錄。
在水生微生物相調查研究,以每兩個月的間隔,於疊層石發育地點,設立潮間帶上(0 m)、中(12 m)、下(30 m)三個潮池菌相樣區調查研究;考量到人為干擾影響,我們選擇墾丁公園路湧泉區內一處自然水廠蓄水池為主要的包殼粒樣本為主要採樣及調查對象。每次調查除了進行一次性水溫及鹽度測量,也針對疊層石30 m潮池架設HOBO記錄裝置進行長時間水溫、鹽度及光度監控。而菌種組成使用次世代定序技術,針對16S rDNA生命條碼進行調查。
配合水生微生物相調查樣區設置,同地點按月進行共域水生之甲殼、軟體、棘皮等中大型無脊椎動物分類群種類之數量與分布現況。在調查樣區,以徒手採集、蝦龍誘捕、以及目視或攝影記錄的方式調查各物種的豐富度。

三、重要發現
根據區域地質調查結果,顯示現今疊層石發育,主要分布於風吹砂海岸。推論可能原因與下列因素有關:1.地體構造相對抬昇作用快速,地質侵蝕速率快,形成較寬潮間帶;2.沿岸流與東北季風交互作用,持續供應細顆粒沉積物;3.湧泉持續性供應過飽和碳酸鹽淡水;4.潮間帶石灰岩發育基底,大多已膠結成岩,湧泉淡水可以在潮池內存留較長時間;5.本區海岸人為活動影響相對較少。
普查結果,包殼粒主要分布於香蕉灣湧泉與墾丁公園路湧泉樣區,少量發育於風吹砂蓄水池旁地面。大部分地包殼粒為外表平滑的圓球狀,粒徑由不足1公分至數公分不等。在顯微鏡下觀察岩石透光薄片,顯示包殼層為亮晶與泥晶更迭包裹而成,應是發育過程歷經多次間歇性滾動。包殼粒穩定同位素分析結果,顯示泥晶殼層的形成很可能與微生物作用有關。
另外,在墾丁公園路湧泉匯集沉澱池中,有大量mm至cm等級橢長形顆粒,表面並有許多小突起,形如桑葚狀的包殼粒。根據岩石透光薄片觀察結果,此種包殼粒的最外圈,均為亮晶殼層,因此研判穩定水源供應的沉澱池環境,很可能是形成桑葚狀包殼粒的主要原因。
在水生微生物相調查研究,環境因子測量顯示疊層石區域的鹽度及溫度變化極為劇烈,每日溫度變化可達10℃以上且光強度隨著每日光週期變化;而各潮池表層水通常較底層水為淡。反之,墾丁公園路湧泉的包殼粒發育水文環境波動非常的小且穩定。疊層石與包殼粒的樣本中,皆觀察到不同形態的菌種(如:球菌、螺旋菌、藍綠菌等)。次世代高通量16S rDNA定序顯示,相較於疊層石,包殼粒具有較多樣的菌種跟多樣性。與一般認為疊層石主要是由藍綠菌主導,本計畫發現藍綠菌並非疊層石與包殼粒主要的菌群,而是Gammaproteobacteria的Alteromonas一屬,且菌種組成主要受到鹽度影響,而非季節性溫度光照影響。
本調查計畫三個測站的共域水生無脊椎動物共計記錄7科15種甲殼動物、5科10種軟體動物、以及1科1種棘皮動物。各測站的物種數,風吹砂測站記錄到10科15種;香蕉灣8科13種;公園路測站有4科6種;其中貪食沼蝦與錐蜷在三個樣區均有分布且常見。自九月起各測站的沼蝦數量大幅降低,可能與颱風帶來大量逕流將動物沖往下游,或是與人為採捕有關。
計畫主持人王士偉
計畫年度108
計畫委託單位內政部營建署墾丁國家公園管理處
計畫名稱108年度墾丁國家公園疊層石與包殼粒分布及共域生物調查計畫
系統號NO000005430

Aug 16 2018 10:46:44
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