翡翠水庫藻類族群結構分析及分層系統動態模擬

水庫的水質一直是水資源相關研究單位所關切的重點,優養化是其中最常見的問題,而優養化和水中的營養鹽與藻類的生長有關,藻類在短時間內大量生長則稱之為藻華現象,會嚴重影響水庫水質。本研究以動態模擬的方法來探討光線、溫度、營養鹽等限制因子及水體混合情形對藻類生長的影響。本研究將環境因子的空間梯度納入考慮,以動態系統模擬軟體STELLA建立分層系統模式,用以模擬2000~2003年翡翠水庫大壩表水的總藻體積變化以及三種藻種共存系統之體積變化的情形。以2001年的藻類實測資料校正模式參數,以2000、2002及2003年的資料進行驗證。 總藻模擬的校正結果良好,但驗證結果欠佳。以敏感度分析來探討環境因子對藻類的生長影響,發現磷供應是其中較為關鍵的因素,因現場資料不足亦可能是模擬欠佳的原因之一。三種藻種共存的結果顯示,在非穩態的條件下競爭排斥效應並不一定會發生。將分層模式改為完全混合模式,與原分層模式兩者所進行的穩態分析結果加以推理探討,本研究認為「環境因子的時間變異性與空間變異性有利於不同藻種共存」的想法應該是對的,且可用以解釋現實世界中生物多樣性的存在。 後續研究可嘗試改變分層的方式以檢驗混合機制對模擬的影響。另外,以實驗方式研究非穩態系統下,各藻類的生長參數以及其限制因子,對於藻類生長模式的發展應該甚有幫助。

作者:林明郁