2016年1月30日 星期六

滄海變桑田:中華白海豚棲息環境人為變遷



撰文 / 黃祥麟博士(隨著海豚流浪的土博士)

沿岸以及河口環境,在生態系統中是介於海洋與陸地之間的生態交會區,有著極高的基礎生產力以及生物多樣性,同時也是許多高經濟魚類的繁殖以及育幼的場所。然而,沿岸以及河口環境也是目前地球上受到人為開發壓力最大的生態系統之一,除了漁撈活動、污染物堆積等降低棲息地品質的影響以外,過去數十年的填海造陸、海岸開發、港灣建設,很大幅度地造成了許多沿岸及河口環境無法回復的改變。對於依賴沿岸及河口環境的水生動物而言,這樣的變遷可能已經對牠們的分佈、棲息地利用,甚至是族群的生存力,造成不可回復的傷害。


圖一:河口及沿岸環境為中華白海豚的重要棲息環境。

和生活在大洋環境的其他種鯨類動物不同,中華白海豚(註1)主要生活在沿岸、河口區域,水深在15米以內的海域(圖一),而在中國、泰國等地的許多研究進一步表明,水深在二至七米以內的區域是中華白海豚最主要的核心棲息環境。然而,這些區域在過去數十年間經歷了相當大的變化。在中國、香港以及臺灣,過去的填海造陸、港灣及海堤等工程建設,相當大程度地永遠改變了中華白海豚的棲息環境。在臺灣西岸,中華白海豚主要分佈在苖栗至嘉義之間的沿海,衛星影像資料顯示1970年代初期,從大甲溪口以南到嘉義布袋沿海以北,有非常發達的海岸結構,但自1990年代開始,台中港區、彰濱工業區、六輕工業區,以及許多大大小小的人工海堤及港灣建設,徹底地改變了原來的海岸及河口環境原貌,許多原本可能是中華白海豚的核心棲息地的區,如今已經被水泥柏油路或是消坡塊所取代(圖二)。

          圖二:
          上:台中火力發電廠
          右上:六輕工業區
          右下:台中港區外活動的中華白海豚
圖二:臺灣中部海域(大甲溪口以南至嘉義布袋以北)自1970年代以來的海岸開發活動,最顯著的變化為台中港區、彰濱工業區以及六輕工業區等大型填海造陸的工程建設。

同樣的情形也發生在廈門、珠江口等地區,在過去40年間,超過900平方公里的沿岸及河口環境被填海造陸、深水港灣取代(圖三)。這樣的情形並沒有因為近年來對於中華白海豚保護的意識的提高而有所改善(圖四)。對於生活在這些緊臨著大城巿、高度開發的環境的中華白海豚而言,所謂的棲息地「選擇」也許只能是「選擇」人的活動「不那麼多」的環境,而目前的保育行動至多也只能把棲息環境及棲息地範圍維持在現今的水平,更多的可能是僅存的核心棲息環境仍在經濟發展的考量下一點一滴的消失。

圖三:珠江口週邊地區(包含深圳、珠海、澳門地區)過去40年的海岸開發及環境變遷,過去是淺水的河口海灣,許多現今已經被深水港灣、填海造陸等所取代,當地漁民訪察表示,在1970年代以前,這些地方都常常見到大群的中華白海豚。

儘管我們可以透過長期的衛星影像資料, 知道哪些區域的沿岸及河口環境因為人為開發而發生了改變,也可以計算出來有多少面積的棲息環境被人工的陸地或港灣所取代,但是這些人為變遷對中華白海豚的分佈的影響卻很難評估。一個最根本的原因是:我們根本沒有在人為開發活動之前中華白海豚分佈的基礎資料。在臺灣,對於中華白海豚分佈的系統性調查,一直到2006年才真正展開,廈門及香港算是比較早開展族群調查的地區,但也只能追溯至1990年代。因此,我們現在所知中華白海豚在不同地區的分佈,例如所謂的「南北分佈熱區」,實際上可能並非各個族群在各自的棲息環境的自然狀態,而是已經受到人為影響的狀態,而兩者間的落差,由於資料的缺乏已很難進行有效地評估。

圖四:興建中的港珠澳大橋(左上及右上),以及 在港珠澳大橋工程區活動的中華白海豚,遠方為港珠澳大橋人工島興建區域 (右下)。

在廈門水域的長期研究,也許某種程度上可以讓我們了解人為的環境變遷對於中華白海豚的分佈的影響。廈門灣從1970年代至今,大約有120平方公里的沿岸及河口的棲息環境被填海、深水港灣或是人工海堤等工程建設所改變。實際上,除了金門(包含大金門、小金門、大二膽等島)以及極少部份,早期被劃為保護區的海岸線以外,廈門島以及週邊地區幾乎已經不存在天然海岸線。關於中華白海豚的活動及分佈的記錄,最早可以追溯到1960年代初期,當時廈門巿的岸邊就可以見到中華白海豚,然而這些早期的報告並沒有任何可供參考的GPS座標記錄。目前可以取得的分佈位置的記錄,則可以追溯到1995年。在過去這20年來,中華白海豚的核心分佈區域,由環繞廈門島週邊的沿岸水域的一個連續的核心棲息地,轉變為分隔在廈門島西側,以及金門-大小嶝水道的兩個核心分佈區,分佈位置由沿岸(距岸約600米)往離岸(距岸約1300米)移動,另一個顯著的特點是:自1995至今,中華白海豚的分佈區域始終遠離人工海岸線。除了分佈形態改變以外,現今的社群結構為由兩個低度交流的群體組成,不同群體間利用不同的核心棲息地,同時僅有少數個體穿梭在兩個群體間,這個現象暗示生活在廈門灣的中華白海豚可能已經進入族群片段化的階段,對於數量原本就不大的這個「族群」而言,這個現象將更進一步提高滅絕的風險。

從廈門水域的這個例子來看,中華白海豚的生存與牠們所賴以維生的沿岸及河口棲息環境密切相關,只有確保高品質的沿岸及河口棲息環境能夠持續存在,中華白海豚的生存才能獲得保障。從另外一個角度,保護中華白海豚的最終目的,也是保護沿岸及河口的棲息環境,進一步保護依賴沿岸及河口棲息環境生存的其他水生動物,其中,包含許多經濟魚類,以及倚賴這些魚類維生的人。


註1:中國、香港以及台灣對於「印太洋駝海豚 (Indo-Pacific humpback dolphin, Sousa chinensis)」的稱呼。


【作者介紹】

黃祥鱗博士原本研究燕雀目鳥類的飛行動力學,2002年開始投入鯨類生活史的研究,並參與白海豚相關調查工作。2011年加入中國科學院水生生物研究所王丁教授團隊,最主要的工作是比較分析長江江豚生命表,並利用理論模型探討棲地衰退對淡水豚種群動態的影響,其分析結果與最新的長江考察結果之間呈現驚人的一致性。之後更引入衛星影像分析以及遙測技術,是黃博士目前最主要的研究方向之一。

2016年1月4日 星期一

留住江豚的微笑:長江江豚保育給我們的啓示

撰文 / 黃祥麟博士(隨著海豚流浪的土博士)

照片來源:http://www.china.org.cn/environment/2012-12/09/content_27362813.htm
長江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis)是世界上唯一生活在淡水環境(注一)的鼠海豚科(Family Phocoenidae)成員,自2006年以後(注二),長江江豚也成爲長江僅存的鯨豚類動物。儘管中國政府在長江江豚的保育上投入了大量的人力及物力, 江豚的數量在過去四十年間仍持續地下降。在宜昌到上海的長江幹流江段中,1990年代初期仍有約2550頭江豚棲息,到了2006年則减少至約1200頭。最近一次在2012年的長江考察中,其數量减少到大約500頭,連同在生活在洞庭湖及鄱陽湖區約500頭的江豚,長江江豚的總數甚至可能已經低於1000頭(注三)。生命表(life table)的分析則顯示,長江江豚的衰退不單純是數量的减少,而已經是種群年齡結構的退化。在二十多年間(1978-2006),長江江豚的衰退速率,從大約2%增加到平均每年約6.2%。基於這些研究的結果,長江江豚在IUCN瀕危物種名錄中的受威脅等級由原先的「易危(Vulnerable, VU)」,提升至「極度瀕危(Critically Endangered, CR)」(注四)。


最近的種群存續力分析(Population Viability Analysis, PVA)顯示,長江江豚的衰退速率逐年在增加,在2012年時已經達到每年超過13%。如果這個趨勢繼續維持下去,長江江豚極有可能在三十年之內從長江消失。自1990年代起,中國政府在長江中下游一共成立了八處原地(in situ)保護區及兩處遷地(ex situ)保護區,同時自在長江中下游實施三個月的禁漁。然而白鱀豚的消失以及長江江豚的持續减少,顯示這樣的努力仍然是不足的。自2012年起,另外成立了兩處原地保護區及兩處遷地保護區,而在未來十年內預計要再成立三至五處遷地保護區,希望在棲息於長江幹流的長江江豚消失之前,盡可能地保持長江江豚的數量,等待未來的長江環境的回復。

「遷地(ex situ)」保護的做法本身存在一定程度的爭議,也受到一些保育學者的反對。但依據IUCN在1987年的建議,當某一物種(或獨立種群)在原生棲息環境中的數量减少至低于一千以下時,就應該把遷地保護列入保育的選項之一。長江江豚的數量,連同棲息於長江幹流以及鄱陽湖及洞庭湖中的江豚,目前的總數量可能已經低於一千頭,達到必須把遷地保護做爲維持物種延續手段的階段。所謂的「遷地」保護並非將野生動物圈養於人工環境的做法 (這也是許多保育學者的疑慮),而是在原來棲息地的狀態已經無法繼續承載目標物種的生存時,將動物移入其他類似環境的非原生棲息地,作爲受保護動物暫時(也可能是最後的)棲息場所。從作爲「遷地」保護的場所選擇,到適合被移入「遷地」保護區的個體,以及動物移入後的生存情形,都必須經過一系列的評估及監測。而在長江江豚的遷地保育行動中, 所選擇的「遷地」保護區實際上是長江河道變遷所形成的長江古道,在過去曾經是江豚的棲息地。湖北省石首的天鵝洲保區中的江豚,自1990年代後期被引入(約二十頭)以來,過去二十年間數量成長至一倍以上(現今生活在天鵝洲保護區的江豚超過四十頭以上)!這個經驗顯示至少在數量上,一個環境品質維持良好的遷地保護區可以减緩、甚至是阻止族群的衰退,在原生的棲息環境得到改善之前,盡可能多挽救一些個體,而這也是現今長江江豚的保育最急迫的問題。2015年中國農業部通過一項長江江豚的保育行動,將在未來十年內成立更多的遷地保護區。如果這個計畫得以實現,至少能爲江豚未來的生存留下一個希望的種子。


在中國調查研究中的黃祥麟博士。

長江江豚的保育工作,可以提供台灣鯨豚保育上什麽樣的啓示呢?首先,是長期研究在大型物種保育的重要性。雖然說理想的物種及多樣性保育,最好能够在人爲干擾最低的條件下進行,盡可能地保存最自然的狀態。然而實際運作上,卻常常是在物種本身遭受到極大的威脅時,物種的生存和保育才成爲關注的焦點。實際執行保育的工作時,需要參考大量的基礎資料(baseline data)包含數量、生活史特徵、分布範圍、棲息地利用、食物種類、社群結構、種群動態等等訊息,而這些資訊的取得只有借著長期且持續的研究才能取得。關心物種保育的研究人員常常要和時間賽跑,在有限的時間內獲得必要的信息。

對長江江豚而言,自1978年以來即開始有系統地進行收集擱淺死亡的個體,對於建立江豚的生活史特徵,特別是如生殖周期、成熟年齡以及存活率(或死亡率)等决定種群回復(或衰退)速率的數值,提供非常精確的資料基礎。從1990年代初期,中國科學院水生生物研究所王丁教授的團隊即開始追踪江豚在數量和分布的長期動態。建立在這些基礎上的種群存續力分析,則進一步明白的顯示江豚目前的危急程度,以及更重要的,我們還有若干時間去挽救這個長江僅存的鯨類物種。現階段的研究重點之一是:建立江豚的分布和環境因子間的數值模型,這個工作對於接下來尋找核心棲息環境以及對於核心棲息地的保護、長期變遷的預測,以及生態回復等等工作,可以提供直接的理論支持。

其次,成功的物種保育是建立在棲息地的有效保護的基礎之上。僅管1990年以來,長江沿岸陸續成立了八處原地保護區,長江江豚的數量在過去二十多年來仍持續地减少,保護區的面積無法提供足够的的保護固然是個可能的因素,不過許多研究直接間接顯示,長江的環境品質的持續惡化,可能扮演更關鍵的角色。對照天鵝洲保護區中較佳的環境品質以及江豚數量的增加,如何在有限的時間內回復長江的生態環境品質,將是長江江豚育的工作成功與否的關鍵。2011年起,洞庭湖區提升了對江豚的保護行動,包含取締非法定置漁網、電魚等破壞性捕魚法,以及非法採砂活動,連續的調查記錄顯示江豚的發現率在保護行動强化後有顯著的提升。儘管這不能完全代表這個地區的江豚數量開始回復,同時間顯著回復的魚類資源暗示著,在可見的未來,洞庭湖區的江豚的回復也許是指日可待的。
 

第三,水生生物與水域生態系統的保育工作需要整合性的規劃及視野。傳統的保育工作的做法很容易陷入單一物種以及局部區域的操作迷思之中,特別是對於大型物種而言,群體的活動範圍時常大於保護區的涵蓋區域,即使動物在保護區內能獲得足够的保護,來自保護區以外的威脅仍會對動物的生存造成影響。對長江江豚而言,首要工作是提高保護區的覆蓋率(注五),尤其是在武漢至九江之間的江段,不論在2006 及2012年的考察中,都顯示這一段水域目前仍有相當數量的江豚棲息,但是這一個江段的保護區覆蓋程度也是最低的。除了單純的思考增加保護區的數和範圍之外,更重要的是如何對不在保護區範圍內活動的江豚提供保護,以及如何使江豚賴以生存的生態環境回復到可以維持種群生存的基本條件。前者需要保護區之間的合作,形成一個在訊息、行動,甚至是保護區的範圍上能相連結的網路,後者則需要從整個長江生態區的層面來思考生態回復(ecological restoration)的實施,考慮的範圍不能局限長江本身,同時必須包含沿岸的陸地、湖泊以及支流河川的功能。

長江江豚的保育工作表面看起來離我們似乎很遙遠,然而長江生態環境品質的退化,以及伴隨著的白鱀豚、江豚、中華鱘、揚子鱷等大型物種的衰退或消失,類似的事件也同樣的發生在臺灣的過去與現在,例如臺灣雲豹、石虎與中華白海豚,這當中的相似,是不是值得我們去思考及學習?臺灣本身在物種和棲息地保育的歷史及現况,對照到長江江豚及白鱀豚保育的過往及現在,不論是失敗或成功的經驗,有哪些部份值得我們借鑒及學習,這些是值得我們去深思的問題。


註釋:

  1. 全球93種鯨類成員中,完全生活於淡水環境中的種類有:生活於長江中下游的白鱀豚(Lipotes vexillifer,已减絕)、長江江豚,生活於恒河及印度河的恒河豚及印河豚(Ganges/Indus River dolphin, Platanista spp.)以及生活於亞馬遜河的亞馬遜豚(Amazon River dolphin, Inia geoffrensis)。除了亞馬遜豚以外,其餘物種在IUCN瀕危物種名錄中皆列爲「極度瀕危」等級。
  2. 除了長江江豚之外,長江原本還有另一種淡水豚類—白鱀豚(Lipotes vexillifer)棲息,然而白鱀豚的數量從1980年代以來就持續在减少,自2000年以後就再也沒有正式的野外觀察記錄,儘管偶爾有零星的非正式的目擊記錄。2002年最後一隻人工飼養的白鱀豚--「淇淇(Qi Qi)」去世,在2006年的長江考察中,自宜昌至上海長江江段中沒有發現任何一頭白鱀豚,在這之後,僅在2007年有過一次的視頻記錄,而在2012年的第二次長江考察仍然沒有發現任何一頭白鱀豚。
  3. 這個數值是基於2012年的統計值,若以2012年當年約13%的减少來看,現今(2015)的長江幹流的江豚數量大約在330頭上下。
  4. 在IUCN瀕危物種名錄中,現存物種(或「獨立」種群)的滅絕風險,依種群衰退速率、種群大小、棲息地面積以及滅絕風險等標準,區分爲:「受威脅(Near Threatened, NT)」、「易危(Vulnerable, VU)」、「瀕危(Endangered, EN)」以及「極度瀕危(Critically Endangered, CR)」四個等級,「極度瀕危」的再下一個等級則爲「野外滅絕(Extinct in Wild)」。
  5. 註五:截至目前(2015年)爲止,長江沿岸一共設立了十處原地保護區,而這些保護區的面積僅能提供大約30%的覆蓋。

【作者介紹】

黃祥鱗博士原本研究燕雀目鳥類的飛行動力學,2002年開始投入鯨類生活史的研究,並參與白海豚相關調查工作。2011年加入中國科學院水生生物研究所王丁教授團隊,最主要的工作是比較分析長江江豚生命表,並利用理論模型探討棲地衰退對淡水豚種群動態的影響,其分析結果與最新的長江考察結果之間呈現驚人的一致性。之後更引入衛星影像分析以及遙測技術,是黃博士目前最主要的研究方向之一。

在參與中國王丁教授和香港大學太古海洋科學所的Leszek Karczmarski副教授團隊時,提昇了黃博士在鯨類研究上的視野,不侷限於台灣或任何一地,甚至不侷限於鯨類本身,而是試著去從各種不同的尺度和角度來看待一課題。與L. Karczmarski團隊的合作亦加強了黃博士的學術能力:對於題目的選定、方法的設計以及結果的闡試,都必須建立在基礎理論之上,同時試著從理論的角度來看待問題。這樣的訓練在台灣很難獲得。黃博士認為,至此他才開始思考藉由鯨類題材來開展以基礎理論為核心的工作,才真正地踏入鯨類研究。

這些年的經歷之後,黃博士和許多團隊包含廈門、廣西、海南甚至是泰國都建立了良好的合作關係。他認為藉由這樣宏觀的視野來討論中華白海豚的種群狀態,正是目前有關於中華白海豚的研究和保護的課題上最重要的關鍵,他相信,再一兩年的努力即能獲得很好的研究結果。