文、圖-國立東華大學環境暨海洋學院海洋生物研究所教授 劉弼仁
來到恆春半島,多數人的目光總是被五彩斑斕的珊瑚礁所吸引,卻鮮少有人低頭注視那片隨波搖曳的海草床。這群對生長環境極度挑剔的海洋草本植物,不僅是眾多海洋生物的庇護所,更是具備強大「藍碳」吸存能力的氣候變遷的自然解方。然而,在海岸開發與人為干擾的夾擊下,臺灣本島的自然海草床面積卻不斷萎縮。從生態盤點到後灣潮間帶的棲地改善,研究團隊正試圖化被動為主動,將失去的海底綠意一株株找回來。
不為人知的碳匯寶庫
提到恆春半島,大家腦海中浮現的通常是色彩斑斕的珊瑚礁、穿梭其中的魚群,還有各種無脊椎動物。但在這片熱鬧海域裡,其實還藏著一個鮮為人知的「海底花園」:海草床(圖1)。
很多人會把海草當成海藻,但其實它們完全不同。海草就像陸地上的草本植物,有完整的根、莖、葉,能開花、結果,透過種子進行有性繁殖。全球有6科13屬共75種海草,而臺灣及周邊離島就有14種。海草分布在臺灣本島西岸的新竹、臺中、嘉義、臺南、屏東,離島的金門、澎湖、小琉球、綠島、東沙環礁、太平島。其中,以東沙環礁的海草面積最大,2025年盤點的面積有77.16 km2(林,2025),其次是澎湖有1.09 km2。至於臺灣本島,其沿海受到光照、底質種類限制、地形與水文的影響,因此適合海草生長的環境有限。加上受到開發與人為活動干擾,臺灣本島自然海草床的面積只有0.13 km2。
| 圖1:海口的海草床 |
海草的生長條件十分嚴苛,其葉片要行光合作用,需要水清、水淺、光照充足的環境;根系需要固著,吸收底土中的營養,必須生長在底質穩定,顆粒大小適合根固著的底質上。不同種類的海草適合生存的地形條件也會不同,例如溫帶地區的甘草(矮大葉草,Zostera japonica)主要生長在河口、或是淺海坡度較緩,水流不強的沿岸;而熱帶地區的泰來草(Thalassia hemprichii)、單脈二藥草(Halodule uninervis)、線葉二藥草(Halodule pinifolia)、卵葉鹽草(Halophila ovalis)則生長在坡度較緩、水流不強的沿岸,或珊瑚礁平台,亦或砂岩海蝕平台的礁石後緣。比較特別的是毛葉鹽草(Halophila decipiens),則可以生長在水深較深的沙質沿岸。
海草床不只是美麗的水下草原,更是海洋生態的重要守護者,它們可以提供許多生態系服務,例如,海草床提供魚類與無脊椎動物棲息、庇護、繁殖與育幼的場所,並支持沿岸漁業發展。此外,海草床的葉片除了減緩水流,降低風浪對海床的擾動和侵蝕外,也可以使沉積物沉降。而發達的根系更能牢牢地抓住泥沙,讓海床更穩定,發揮淨化水質的功能。更厲害的是,海草可以高效率固定海水中的二氧化碳並釋放氧氣,藉此提高海水的酸鹼值,減緩海洋酸化。被固定的無機碳也會轉為有機碳能量存於海草植株中,成為初級消費者的食物,提供牠們豐富食物資源。而海草凋落的葉片更會在底土中形成豐富的有機物質,長期被儲存在沉積物中,具有高效益的碳匯能力。
恆春半島的海草地圖與棲地現狀
恆春半島因得天獨厚的水質、氣候和地形條件,因此海草種類繁多,主要包含長形寬葉的泰來草(圖2)、長形細葉的單脈二藥草、線葉二藥草、甘草(圖3-1、3-2),以及小巧的卵圓形或略為尖形的鹽草,如卵葉鹽草(圖4)、毛葉鹽草、正鹽草(Halophila major)等共計7種海草。這些海草主要分布在恆春半島的海口、萬里桐、後灣、南灣,以及港仔鼻。
| 圖2:港仔鼻的泰來草 |
在這些棲地中,位於半島西岸的海口最具代表性。在海口港南側潮間帶因具備優異的環境條件,而擁有臺灣本島最大的天然海草床,其面積大約有0.091km2 (9.1公頃),主要種類有泰來草、單脈二藥草、線葉二藥草、甘草,而卵葉鹽草則數量較少,是恆春半島有最多海草種類的棲地。推測應是因為這個區域的水質清澈、光照充足,再加上有珊瑚礁平台的後礁(Back reef)作為屏障,減緩波浪衝擊。此地也擁有海草固著需要的大片細沙軟底質,且該區的珊瑚礁台沒有形成太多垂直於海岸線的礁脊或礁槽,這種平緩連通,沒有阻礙的地形,最適合海草生長擴張。此區的海草床已經變成海草復育主要的供給源,應該受到適當的保護與妥善的管理。相對而言,海口港北側的底質雖然也是珊瑚碎砂與粗沙,但因為受到的屏障較少,腹地也有限,因此海草規模較小,僅有少量的單脈二藥草(2.5m2)與泰來草(不到0.5m2)。2026年水產試驗所東部漁業生物研究中心在潮下帶的調查,首度觀測到海口港外南北兩側的潮下帶沙地,皆有毛葉鹽草與卵葉鹽草分布。
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| 圖3-2:海口的甘草 |
後灣與萬里桐的海草分布則較為嚴峻。目前後灣的海草主要分布在北側潛堤外的潮下帶,在水深2至6公尺的細沙底質中,可見到毛葉鹽草及少量的正鹽草,鬆散地廣布在沙底上,總面積大約只有0.01 km2。可惜的是,其南側珊瑚礁平台潮間帶原本也有泰來草與單脈二藥草床分布,卻因為20年前築堤、放置消波塊,與挖掘部分珊瑚礁平台,導致水流改變並掏空底沙,使當地的海草逐漸消失。萬里桐的海草主要分布在珊瑚礁平台北側潮池潮間帶,底質為珊瑚碎砂,目前只有面積約0.0002 km2 的泰來草。由於此區的海草床仍持續承受汙水及遊客壓力,因此處於衰退的狀況。
在半島南岸,海草床分布同樣展現環境的變動。核電廠出水口與入水口潮下帶的淺海底層,過去曾分別記錄到生長於細沙底質的毛葉鹽草與卵葉鹽草,但因缺乏確切的面積紀錄,加上環境變遷,目前不確定這二個地區是否還有海草存在。鄰近的後壁湖大光地區,海草主要分布在珊瑚礁平臺的潮間帶,底質為珊瑚碎砂,物種主要有泰來草和單脈二藥草,面積約有0.009 km2。然而,此區海草床受到的波浪擾動較大,原本應留在珊瑚礁台的沙源多被沖刷到後壁湖港外,因此呈現衰退的現象。南灣(眺石)的海草主要分布在珊瑚礁平台潮池的潮間帶,其底質為珊瑚碎砂和石英砂,主要物種有泰來草和單脈二藥草,但腹地有限,面積約有0.004 km2。
| 圖4:澎湖紅羅的卵葉鹽草 |
相較之下,半島東岸港仔鼻的海草因位在砂岩海蝕平台的潮池中,有礁岩保護,比較不受波浪影響,可以保留一些細石英沙供海草生長。此處海草以泰來草為主,底質深度約2至3公分,單脈二藥草只有一個區塊,底質深度約4.5公分,整體面積跟南灣(眺石)的海草床相似。
邁向2050淨零減碳的海草復育行動
沿海岸在人為開發與破壞下,全球已經失去了近三成的海草床。此外,自工業革命以來,人類活動造成大量二氧化碳排放,加上森林砍伐與土地開發,徹底改變全球碳循環,導致海洋酸化與全球暖化的狀況加劇,海草床未來面對的風險可能更加嚴峻。臺灣目前正積極朝向2050淨零減碳的目標邁進,除了持續進行溫室氣體清冊調查和建立藍碳量測方法學,未來更致力於維護並透過強化藍碳碳匯的自然解方來減緩氣候變遷。國際間海草的復育方式也從「被動保護」轉向「主動復育」。過去仰賴設立保護區,讓生態自然恢復的生態復育法,因為耗時緩慢,趕不上海草床消失的速率。近年來,學界也轉而進行積極的主動復育,透過無性繁殖法進行海草的植株移植,或是以有性繁殖方法,如幼苗移植法、播種法進行海草床的復育與增匯的試驗。
然而海草床的復育是一項巨大的工程,除了要調查現有海草的種類和分布外,還要深入瞭解臺灣海草的物候學,知道其開花、結果時機。在復育地點優先選擇原有海草的棲地,還要瞭解造成海草衰退或消失的原因,同時進行環境與生物多樣性調查的評估,進而移除導致其衰退的原因,接著進行棲地改善,營造有利海草生長的環境。此外,還需設立海草苗圃來培育移植用的植株。海草苗圃將進行植株培育、無性及人工有性繁殖方法試驗、有性繁殖方法的種子採集與保存技術,最重要的是著手進行復育實驗(請參考海洋委員會海洋保育署114年發布的海草復育指引)。
圖5:中觀生態池
本實驗室自2014至2021年即開始透過中觀生態池實驗(Mesocosm
Approach)(圖5)探討海洋酸化及暖化可能對海草床的影響之研究。而在2023年筆者加入國立中興大學林幸助特聘教授的海草研究團隊,一同投入海草種類調查與盤點、評估澎湖及離島低度利用漁港復育海草的可行性、臺灣海草的物候學調查,並進行海草有性與無性繁殖的試驗。2025年在墾丁國家管理處的協助下,加上海洋保育署的經費補助,開始進行海草復育試驗。在棲地選擇上優先以原有海草生長的後灣進行,這是因為後灣在2000年初開始築堤與放置消波塊(圖6),以防止颱風與海浪侵蝕沙灘後,卻引發突堤效應,改變地貌,影響潮間帶生態,雖然2003年在消波塊外仍可以看到少量的泰來草分布(圖7),但後來沙灘逐漸消失,海草也因而消失。進一步調查後灣海草的歷史,根據後灣社區發展協會尤理事長回憶,1995年建堤防之前,後灣南側曾有一片海草床,除了泰來草外,還有二藥草生長。近年,在後灣居民與社區發展協會花了10年與主管單位的協調,推動消波塊的移除工程,終於在2020年將2/3的消波塊移除,重新釋放原本海草床的棲地空間,然而海草並沒有因此而回歸,因此團隊選擇此區作為海草人工復育試驗的場域。
圖6:消波塊雖然阻擋颱風與海浪侵蝕沙灘,卻也影響了潮間帶生態
復育計畫啟動後,團隊也持續對後灣進行環境監測(水溫、鹽度、飽和溶氧量、酸鹼度、濁度、葉綠素濃度、硝酸鹽氮NO3-N濃度、亞硝酸鹽氮NO2-N濃度、銨鹽NH4-N濃度、磷酸鹽PO43-P濃度、底土粒徑中間值、粉泥黏土含量、篩選係數、底土有機物含量、總有機碳TOC含量、 總碳TC含量、總氮TN含量)、生物多樣性調查(共發現17科32種魚類、30科49種無脊椎動物。其中優勢魚類以小型的隆頭魚、雀鯛和鰕虎為主,無脊椎動物以小型寄居蟹與腹足類軟體動物佔多數),與海草花候調查(團隊在澎湖、海口、港仔鼻及嘉義白水湖記錄了甘草、泰來草、卵葉鹽草、毛葉鹽草及貝克氏鹽草(H. beccarii)的花候狀況)。此外,在後灣北側水下堤防外水深約2至6公尺的沙底中,也發現文章前段介紹後灣潮下帶提到的毛葉鹽草與正鹽草的蹤跡。在海草種子採集與培育方面,於同年4月,在海口僅採到泰來草果實35顆,種子2顆。待果實爆開後,僅收到成熟種子76顆,其中成功發芽的只有73顆,顯示復育之路仍困難重重。
圖7:2003後灣泰來草
雖然造成後灣海草消失的消波塊已經移除2/3,但沙灘流失的情形並沒有改善,為了提高移植機率,棲地改善也是不可或缺的前置作業。我們特別邀請澎湖的石滬專家洪師傅到後灣教導石滬工法,取潮間帶的天然石塊來建構石滬以減緩水流及改變流向,使沙子能堆積不易被水流帶走。至去年12月初已完成建構三道小石滬(圖8),成功使原本缺乏底沙沉積的棲地累積了3至5公分。計算碳匯基線,從開始建構石滬到移植海草前,沉積物有機碳埋藏速率約 20.2 t C ha-1yr-1(即每年每公頃可埋藏約 20.2 公噸的有機碳),到了今(2026)年4月,底沙已累績到11公分。在棲地條件改善後,團隊也在去年12月初將71株幼苗,及先前中觀生態池實驗的127株海草成株移植到試驗區中(圖9),然而今年年4月底觀察,棲地僅殘存57株,顯示棲地改善還有更多努力的空間與維護,現階段僅勉強撐過落山風的侵襲,還有下一波更嚴峻的挑戰,即颱風季的侵擾。目前實驗室仍致力於進行棲地改善與維護、種子採集與幼苗培育等工作,雖然復育過程不容易,但希望透過這些努力,讓海草床能再次回到後灣。
圖8:透過搭建不抓魚的石滬,希望能夠讓沙子堆積不易被水流帶走,從而保住棲地 圖9:移植海草
海草床的存在,不只是海洋的美麗風景,更是守護生態、對抗氣候變遷的重要力量。當我們走進墾丁、恆春的海邊,不妨想一想:在浪花下,還有一片默默守護海洋的綠色草原,正在努力維持這片海域的平衡。
參考資料:
林幸助。(2025)精進海草生態系碳匯量測技術研究期末報告。農業部漁業署。
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