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» 台灣植物分類學會系列演講(十五)

臺灣海藻生物多樣性及利用
 

-----黃淑芳 監事

  主辦單位:台灣植物分類學會 /  協辦單位:台師大生命科學系     
  時間:97年11月28日
 

地點:國立台灣師範大學公館校區   理學院大樓B103室

黃淑芳監事畢業於國立台灣大學植物學研究所,現為國立台灣博物館植物學組研究員, 致力於藻類相關研究及推廣教育活動,並成立台灣海藻資訊網』 ,近年來亦著有『 台灣東北角海藻圖錄』、『 台灣藻類簡介』及『 認識藻類』等書籍。本次演講將探討有關台灣藻類的相關議題。

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                                                                                                             撰文/楊承瑞

     台灣是個海島,四面環海的台灣,對於海藻的認識卻很少,但其實我們每天都在接觸、都在使用海藻的相關產品,從早上起床會用到的牙膏到我們吃的食物,都跟海藻有關。
     奇妙的海藻是一群原始的、生活在海洋中的藻類,能行光合作用且構造簡單的生命體。藻類的主要特徵可以歸納為:
  沒有維管束組織,故無真正的根、莖、葉器官之分化。
  不開花結果。
  不產生種子。
  生殖構造不受特化的組織保護,所有藻類常由單一細胞產生配子或孢子。
  無胚的形成。
  細胞內皆具有葉綠素a。

     一般海藻分為二大類:微細藻與大型海藻。
  微細藻類:多為單細胞藻類,肉眼看不見,主要行浮游性生活,海中只要光線所到之處,均有其分佈,有的種類甚至具有鞭毛,能在水中游動,其數目與種類很多,常見有矽藻(Diatom)、渦鞭毛藻(Pyrrophyta)等,是海洋食物鏈中基礎的重要生產者。
  大型海藻:則指長在潮間帶或潮下帶岩礁上、具有假根、可行固著生長的多細胞藻類,其構造比較複雜,形態多樣,色彩繽紛,有些海藻如巨藻(Macrocystis)長可達60公尺以上,是所有藻類中外形最大的。而今天的主題主要就是在介紹大型海藻。

     為了區分方便,目前一般將漂浮水中的微細藻類統稱為「浮游植物」,而在海邊肉眼可見的大型海藻則稱為「海藻」,包括:藍藻、綠藻、褐藻及紅藻四大類群。不同的藻類型態變異很大,有絲狀、管狀、網狀、膜狀、囊狀等,有的較為複雜的藻類,如馬尾藻,還有類似根莖葉的分化和氣囊的構造。而藻類的分類,主要根據其所含色素種類、儲藏物質、細胞壁成分、鞭毛數目、鞭毛位置、細胞構造、藻體生長型式、分枝型式、固著器、孢子囊種類、果胞枝和囊果等特徵而來。

     藻類的傳宗接代方式主要分為三種:
  單相單倍體型:在生活史中,藻體具單套染色體(1N)且只有單一型式,其本身可以直接分裂或產生孢子行無性生殖,或行有性生殖生成配子,交配後結合子行減數分裂產生四個孢子,每一孢子形成一植物體。如頭髮菜、礁膜等。
  單相雙倍體型:在生活史中,藻體具雙套染色體(2N),其只有產生配子時行減數分裂。無性生殖產生雙套的游動孢子,每一孢子形成一植物體。如蕨藻、松藻、傘藻及馬尾藻等。
  世代交替型:在生活史中,具雙套染色體(2N)及單套染色體(1N)二種植物體交互進行。其孢子體是雙倍體,而配子體為單倍體。在產生孢子時行減數分裂。
     其中孢子體與配子體外形相同者,稱「同型世代交替」,如剛毛藻、石蓴、水雲、龍鬚菜、多管藻等。
     孢子體與配子體外形不同者,稱「異型世代交替」,如紫菜、蘆筍藻、海帶、裙帶菜等。

     對於台灣海藻的研究最早大概是1866年德國人Georg von Martens在淡水紀錄了7種藻類。1895-1905日人Okamura、Yendo、Yamada、Tanaka等人也都有對台灣的海藻做過調查研究。Ariga在1920年於澎湖紀錄了69種藻類,並與廈門的藻類相作比較,發現差異很大,他當時研判應該是受到潮汐、洋流的影響。
Cotton在1915年紀錄了9種。Tilden在1929年紀錄了92種。曾呈奎在1930-1980年間做了台灣藻類的研究。在1950年,沈毓鳳、樊恭炬也曾研究。1960-1999年間,江永棉與其學生對於台灣藻類的型態、地區和生態做了一系列研究。1987年,Jane Lewis、James Norris整理台灣的藻類有476種。2004年,黃淑芳創立海藻資訊網,並紀錄台灣的藻類有533種。

     黃博士在東北角的研究紀錄了179種海藻,有9種為新紀錄種。其中飛沫帶(海水不覆蓋僅有浪花飛濺的區域)有8種,潮間帶有25種,低潮線附近有85種,亞潮帶(潮間帶下終年被海水覆蓋的區域)有143種。其中的組成主要與季節變化(冬、春較豐,夏、秋較少)、洋流交會等有關。其中優勢種大約有20種,而其中8種又佔了總量的56%。海藻的生長與分布又受到藻類色素種類、比例、棲地底質、地形、時間、鹽度、溼度、潮汐、海浪、風、洋流、污染物等許多因子的影響。
     飛沫帶的海藻主要是頭髮菜、紫菜、海蘿及鐵釘菜等。這些海藻的特色是可忍受長時間的乾旱和炎熱。潮間帶可分為上、中、下三個部分,其中上部主要是綠藻類,常見的如石蓴、海菜(礁膜)、石髮、剛毛藻等。中部主要是褐藻為主,綠藻為輔,常見的如水窗藻、團扇藻、小海帶等。下部則以紅藻為主,常見的如珊瑚藻、龍鬚菜、小杉藻、馬尾藻等。這些海藻能夠承受海浪的直接拍打及海流的衝擊並要忍受部分時間的乾旱和高鹽,其中珊瑚藻類更能夠吸收石灰質,對於造礁有莫大的貢獻。低潮線附近常見的有沙菜、角叉藻、小杉藻、石花菜、翼枝菜等。亞潮帶一年四季均可看到各式各樣的藻類,常見的如馬尾藻、松藻(死人手指)、蕨藻、石花菜、海膜、蜈蚣藻(海大麵)等。

     台灣的生物岐異度高,雖然土地面積不到世界的0.3%,海藻的種類卻佔了超過十分之一之多。其中542種綠藻類有128種、褐藻有99種、紅藻有309種、藍藻有6種。太平洋的海藻共125科,台灣有68科(~54%)。而黃博士認為研究人員太少,若有人繼續研究,認為應有1000種以上。

     最後黃博士為我們介紹了海藻的重要性與利用。海藻對於海洋生態保育是很重要的一員,可以製造氧氣,淨化水質,生產食物,同時也提供海洋生物棲息、產卵、覓食等。對於海洋生態的平衡及保育具有重要的影響力。而人類也可利用海藻來食用、藥用、製作肥料、飼料及許多工業用途,甚至未來潛力無窮的海藻生質能源的研發,海藻都跟人類的生活息息相關。

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