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生態短片:高美溼地

活躍星系核_96
・2012/04/24 ・710字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 512 ・六年級

2009 拍攝於台中高美濕地,由東海大學學生陳易偉、曾廣瑜、王淳宇拍攝製作。參與行政院主辦Hot 科學短片競賽,獲得佳獎。希望藉由淺顯易懂的短片呈現方式,發起人們的環境保育意識。共同為生態環境進一份心力。

短片獲作者同意,刊載於PanSci 

相關報導:

【蘋果日報】大學生拍生態片 樂抱三獎(2010年03月16日)鄭敏玲╱台中報導

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許智皓(左起)、陳易偉、王淳宇、賴柔潔、曾廣瑜拍生態短片獲獎。鄭敏玲攝

東海大學生物科學系大四學生賴柔潔、王淳宇、許智皓、陳易偉、曾廣瑜參加國科會二○○九年「HOT!科學短片競賽」,參賽的三部影片獲得一個第三名及兩個佳作,是獲獎最多的大專院校團隊,拍攝期間飽受熬夜、蚊蟲叮咬之苦,也曾險些因漲潮受困,但學生們不以為苦,希望透過影片呼籲民眾更重視生態保育。

徹夜蹲池邊

賴柔潔與許智皓合拍《艾氏樹蛙的一生》與《青蛙王國─蓮花池》獲第三名及佳作,賴柔潔說:「為了拍出青蛙最活潑的生態,拍攝的七個晚上徹夜蹲在池塘邊或水溝中守侯,且過程中幾乎要保持不動,連蛇經過也要視若無睹!」許智皓則說,兩片雖然都只有五分鐘,卻花了八天七夜拍攝、十多天剪輯配樂及渾身被蚊蟲叮咬的代價,但拿下佳績「很值得!」

王淳宇、陳易偉、曾廣瑜花兩天在高美濕地拍《高美的居民─螃蟹》獲佳作。王淳宇說,他們抱著錄影機趴在濕地上一整晚,全身沾滿泥巴。

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陳易偉說:「拍到忘了漲潮,差點回不來了!超驚險的!」曾廣瑜則表示,濕地上垃圾成堆還有死雞,「真的希望透過影片呼籲大家隨時愛自然、保護地球!」

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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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黑面琵鷺的度冬天堂(下):台南七股溼地的吸引力與隱憂
活躍星系核_96
・2020/03/07 ・3052字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 548 ・八年級

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在大家努力普查、保育及研究下,黑面琵鷺族群數量終於從「極危」逐漸恢復,來台度冬的隻數也越來越多,其中的主棲地就在台南七股。為什麼台南能夠年年吸引大量黑面琵鷺前來呢?

溼地中的白色大鳥——黑面琵鷺。圖/wikimedia by LiCheng Shih

黑面琵鷺出現在台南的紀錄可以從 30 年前細數起。

當時「曾文溪河口新生地開發計畫」工程才剛開工,一位鳥類觀察家注意到,在預計開闢成海埔新生地的圍圈內,棲息著一群大嘴巴的白色大鳥。然而,當時沒有人知道牠們是珍稀鳥種,直到 1985 年又有人在那片溼地沼澤發現牠們,才確認是黑面琵鷺。

爾後至今,那片由堤防圍起的感潮泥灘地成為了黑面琵鷺每年冬季必訪的棲息地。這片約 300 公頃的溼地後來被稱作「主棲地」,於 2002 年被台南縣政府公告為「台南縣曾文溪口北岸黑面琵鷺野生動物保護區」,並在 2009 年 12 月 1 日由農委會特有生物研究保育中心接管當時的「黑面琵鷺管理中心」,後更名為「黑面琵鷺生態展示館」,積極整合民間團體和政府的力量,擔任起維護管理當地生態資源及對外推廣保育觀念的角色。

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台江地區是台灣西南部沿海由沙洲與陸地圍成的潟湖,曾經是一座可以停泊多艘海船的海灣,現在多已淤積、填海陸化為溼地或魚塭。溼地生態十分豐富的台江地區隨著地區發展,陸續開發了重劃區和工業區,但在關心環境的人們努力推動下,逐步規劃了兩塊野生動物保護區(四草及曾文溪口北岸),並有多塊溼地陸續被遴選為台灣的國際級與國家級溼地(台江地區的曾文溪口、四草及七股鹽田、鹽水溪口等溼地),也終於在 2009 年 12 月成立台江國家公園。

台江國家公園內的七股潟湖蚵架。圖/wikimedia by 洪邵歆

最吸引黑面琵鷺的度冬天堂

台江獨特且多樣的溼地環境,加上周圍的魚塭和廢晒鹽田,提供生物豐富的食源與棲息場域,也吸引了許多水鳥和候鳥停棲或過境。台江國家公園的濱海陸域範圍可分成曾文溪以北的七股區和以南的安南區,包含七股潟湖、七股重要野鳥棲地、城西溼地景觀區(鹿耳門)、高蹺鴴保護區、原安順鹽田以及四草溼地等,海域範圍則至澎湖縣的東吉嶼。

台江國家公園設立了六種分區,除了著重保育的生態保護區,還有著重歷史保存的史蹟保存區。另外,一般管制區包含了不少魚塭區,這也是台江和國際上其他黑面琵鷺熱點較為不同之處。

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若穩定的棲息環境是牠們是否會持續造訪的其中一個關鍵,那充足的食源就是能否吸引更大量族群前來度冬的因素。

台南的魚塭型態多為淺水型或一年型,養殖物種以虱目魚和文蛤為主,在冬季時通常是休養的狀態,而這正是黑面琵鷺大快朵頤池中雜魚的好時機。溫暖少雨且受到保護的群棲地,以及鄰近魚塭所提供的豐富食源,就是台南之所以能成為黑面琵鷺極重要度冬棲息地的原因。

黑面琵鷺喜歡在溼地中尋找各種雜魚來吃。圖/張俊德

永遠的天堂?或是危機暗藏?

即使台南一直是黑面琵鷺數量最多的度冬地,其年間的數字減少或低於全球成長率時,都還是會引起不小騷動。尤其在 2017~2018 年的全球年變化為零時,台南的紀錄卻減少了 545 隻(年差距 -30.1%),雖然台灣其他地區的數量有增加,但台南此次數量變化的情況也使隱憂浮現:這是否代表可乘載的族群量已經達到了飽和?抑或是環境變遷所致?這些都還有待更多的觀察才有辦法釐清。

2007 年,新聞報導有一隻黑面琵鷺因誤食死魚,被診斷肉毒桿菌毒素中毒,之後每兩三年間大致都會有數隻黑面琵鷺被救治,也有些個體是因虛弱或受傷而倒下16。由於截至目前為止,發生的多為少數個體,故此隱憂僅需加以觀察和增加救援即可。

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遊蕩犬隻的問題也不能忽視且常常無法根治。2019 年就頻傳流浪犬追逐騷擾頂山黑面琵鷺的消息,擔任黑琵調查員的台南市生態保育學會副總幹事黃永豐表示:「兩年前就有觀察到流浪犬追逐騷擾黑面琵鷺的紀錄,但件數不多,今年追逐攻擊事件增加,懷疑是來自同一群野狗。」不僅頂山,七股主棲地和四草等地也曾傳出野狗追逐黑面琵鷺的事件。地方政府應避免棲息地受到干擾,並提升黑面琵鷺在台度冬的安全性,讓台灣成為真正的度冬天堂。

讓黑面琵鷺平安快樂的在台灣度冬吧!圖/wikimedia by LiCheng Shih

環境開發、魚塭轉型都可能對棲地造成巨大改變

上述多為小規模或個案問題,而對族群影響最深遠的絕大多數是棲地的改變,像是棲地及周圍的開發、環境汙染、魚塭轉型等,都可能衝擊黑面琵鷺的族群數量。

台灣政府近年來積極推動綠能,其中包含在魚塭和溼地上設置光電板。此計畫遭到當地漁民和保育人士抗議,擔憂此開發會影響黑面琵鷺到當地棲息。

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特生中心副研究員洪夢祺指出:「一般推測架設光電會影響水鳥的棲地選擇,但這些潛在疑慮仍缺乏具體資料。我比較擔心的是食物來源,尤其是晒池模式會因光電而改變。」

此段話也帶出了七股正面臨的另一個轉變:魚塭轉型。冬季將魚塭池水抽乾,進行晒池消毒是當地許多養殖魚塭的慣例,此時降低的水位適合黑面琵鷺覓食。然而,近年越來越多魚塭改為「長年深水養殖魚塭」及「季節性養殖魚塭」,此兩類型的魚塭不會在冬天進行晒池並持續維持深水位,因此可利用的魚塭就減少了。

魚塭利用的轉變,若再加上光電設施的設立,將會使七股的黑面琵鷺族群遭受更大的衝擊。因此應避免未經詳細評估、忽略生態成本所進行的開發,許黑面琵鷺一個安定的度冬天堂。

  1. Cresswell, W. 1994. Flocking is an effective anti-predation strategy in redshanks, Tringa totanus. Animal Behaviour 47:433-442.
  2. Lee, P. F. et al. 1995. Wintering habitat characteristics of Black-faced Spoonbill (Platalea minor) at Chi-Ku, Taiwan. Acta Zoologica Taiwanica 6(1):67-78. 1995.
  3. Milton W. Weller 1999, Wetland Birds: Habitat Resources and Conservation Implications, 113-165.
  4. Rogers, D. I., Battley, P. F., Piersma, T., Van Gils, J. A., and Rogers, K. G. 2006a. High-tide habitat choice: insights from modelling roost selection by shorebirds around a tropical bay. Animal Behaviour, 72(3), 563-575.
  5. Rosa, S., A. L. Encarnação, J. P. Granadeiro, and J.M. Palmeirim. 2006. High water roost selection by waders: maximizing feeding opportunities or avoiding predation? Ibis 148:88-97.
  6. Yu, Y.T. 2003, The International Black-faced Spoonbill Census 2019, The Hong Kong Bird Watching Society.
  7. Yu, Y.T. 2019, The International Black-faced Spoonbill Census 2019, The Hong Kong Bird Watching Society.
  8. Yu, Y.T. and C. Swennen 2004. Habitat Use of the Black-faced Spoonbill. Waterbirds, 27(2):129-134
  9. 台江小百科。2014。台江國家公園。
  10. 王佳琪。2000。台南七股地區黑面琵鷺(Platalea minor)度冬之日間活動模式。台灣師範大學生物學系學位論文。
  11. 王穎。2015。104 年度台江國家公園黑面琵鷺族群生態研究及其棲地經營管理計畫。台江國家公園管理處委託研究報告。
  12. 邵心杰、陳逸民報導。2007。黑面琵鷺 再傳肉毒桿菌中毒。自由時報。
  13. 陳璽安報導。2018。全球黑面琵鷺調查 台灣減少 400 隻。台灣動物新聞網。
  14. 陳文姿報導。2019。魚塭、水鳥、食物戰 當光電板遇上黑面琵鷺 面積總量成關鍵。環境資訊中心。
  15. 楊金城報導。2019。台南七股 10 多流浪犬追逐黑面琵鷺 保育現隱憂。自由時報。
  16. 蔡文居報導。2018。又有 2 隻軟腳送醫 瀕危黑面琵鷺陷危機。自由時報。
  17. 關於黑琵。2013。中華民國台江國家公園管理處。

本文亦刊登於臺灣國家公園生物多樣性資料庫

  • 責任編輯/竹蜻蜓
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黑面琵鷺的度冬天堂(上):飯匙鳥從哪裡來又往哪裡去?
活躍星系核_96
・2020/03/06 ・4671字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 558 ・八年級

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  • 文/陳佳微

秋冬時節,我們常可在台南七股一帶發現黑面琵鷺的蹤影。黑面琵鷺是冬候鳥,每年都會從北方飛來台灣度冬。不過,這隻擁有黑色嘴喙的白色大鳥到底有什麼特別之處,又是從哪裡來、往哪裡去呢?

十月秋意漸濃,一群群的白色大軍陸續乘著東北季風南飛,從北方繁殖地分別沿著中國大陸沿海及琉球島弧註1 的飛行路線遷移到南方度冬。這些有著黑臉、黑色大嘴巴和長腿的白羽旅者就是黑面琵鷺(Black-faced spoonbill,學名:Platalea minor)。牠們是台南七股秋冬的常客,因其優雅的身姿而有「黑面舞者」之美稱,台灣話則親近的稱牠們「飯匙鳥」、「黑面仔」。

成群遷徙的黑面琵鷺。圖/wikimedia by LiCheng Shih

從百隻到千隻的起伏歷程

黑面琵鷺是全世界六種䴉科琵鷺屬中,體型最小且唯一處於瀕危的物種。早在 1989 年由香港觀鳥會(Hong Kong Bird Watching Society)首次發表的統計,黑面琵鷺當時的全球數量竟然只記錄到 288 隻,再加上整個族群局限在東亞沿海地區,屬於「極危」狀態。

在棲息地不多且數量如此稀少的情況下,一個物種若是面對氣候變化或棲地破壞等威脅,就極可能有滅亡的危機。正因為黑面琵鷺面臨的生存困境,促使各國學者、鳥會及觀鳥人士們積極投入保育工作,於 1993 年起,每年冬季都針對黑面琵鷺進行全球同步普查,並自 2003 年後由香港觀鳥會統籌調查等相關工作。

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爾後,黑面琵鷺在國際上逐漸受到關注,不論是民間或政府單位的保育行動都有所提升,而可能因為繁殖率及生存率增加,亦可能因為各地觀察人員數目增加及調查努力量變大的緣故,使得全球的黑面琵鷺數量有上升的趨勢。2003 年的數量超越了一千隻6,且在開始普查之後的每一年,隻數幾乎都持續穩定的成長,不僅讓黑面琵鷺的國際保育級別從「極危」降至「瀕危」狀態,也終於在 2019 年達到 4,463 隻7,是自普查以來首次越過四千隻的新紀錄!其中,在台灣的黑面琵鷺紀錄占了全球已知度冬總數的五成左右,即使每年的數字多有波動,台灣(尤其是台南七股地區)依舊是該鳥種的最大度冬地。

黑面琵鷺從 1989 年至 2019 年的普查結果。製圖/作者

從出生的北方到南方茁壯

黑面琵鷺已知的繁殖地僅有韓國朝鮮半島西岸外的小島及中國大陸遼東半島,配對後便在黃海無人小島的高聳岩壁上築巢,於五六月產卵,並由公母黑面琵鷺輪流抱蛋直到整窩孵化。幼鳥經過四十幾天悉心餵養漸漸長大,原先粉紅色的嘴喙轉變成標誌性的黑色扁平大嘴,在寒冷來襲前,與同伴一同起飛到溫暖的南方,以取得充足的食物度過冬天。

粉紅色嘴喙是幼鳥的特徵。圖/wikipedia by TANAKA Juuyoh

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南方主要度冬地點分布在東亞及東南亞地區,包含日本、韓國、中國大陸(香港、澳門、海南島等)、台灣、越南、菲律賓、泰國等地,其中又以日本九州、台灣台南、香港及澳門、越南紅河口及中國海南島為每年黑面琵鷺度冬必訪之處。

從多年的普查報告可知,黑面琵鷺主要的度冬範圍分布在繁殖地以南,約北緯 18.5 度以上的範圍。在更南方的東南亞地區如泰國、柬埔寨和菲律賓等,不僅黑面琵鷺造訪的頻度低,記錄到的總數量也少。至今我們仍無法確定候鳥遷徙是如何選擇和決定目的地的,或許在高風險且漫長的遷徙路途中,僅有少量的黑面琵鷺能抵達相對遙遠的東南亞。可惜的是,東南亞地區同時缺乏資深觀鳥者及當地統籌單位,若能排除調查人力不足的困難,一定能更全面的了解黑面琵鷺的度冬分布,進而更有效的進行保育。

離開了因寒冬而缺乏食物的北方繁殖地,來到度冬地的黑面琵鷺白天的主要行為是休息和遊蕩,覓食時段則在傍晚到清晨之間,屬於夜間覓食者(nocturnal feeder);然而在越接近返回北方的期間,不僅是夜晚,黑面琵鷺在白天的覓食和互動行為也會更頻繁10

黑面琵鷺會透過互相理毛來聯絡感情。圖/wikimedia by HSIAO,MING-CHANG

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黑面琵鷺的度冬棲息環境包含感潮溼地、河口沙洲、沼澤等天然溼地,以及漁塭、鹽田及水田等人工溼地11。白天多群聚停棲在開闊的大面積淺水域,稱作群棲地(roosting habitats)3,如:潮間帶、鹽田及灘地。目前有兩種假說支持著這樣的棲地選擇5

  • 掠食風險假說:岸鳥通常會選擇空曠且上方無遮蔽的環境棲息,並採用成群作為避敵策略,其所產生的共同警戒及稀釋效應能降低牠們被掠食的機會1
  • 能量限制假說:岸鳥群棲時的能量限制可能受到覓食地距離及干擾程度的影響4。為了節省能量消耗,會盡量選擇離覓食棲地較近的棲地休息;同樣的,為了避免因受干擾而驚飛,導致花費過多能量,岸鳥會選擇干擾程度低的地方群棲。

黑面琵鷺會在黃昏之後以小群的形式陸續飛離白天的休息棲地,到鄰近的漁塭或鹽灘等食源豐富的棲地覓食8。時空變遷之下,棲地內各種資源的可用量(availability)會隨著自然或人為影響而有所變動。為了滿足生存條件、擁有足夠食物,個體或群體會改變活動範圍,例如族群量增加或競爭增加等,可能會導致活動範圍增大,進而增加覓食成本。1995 年的研究顯示2,台南七股的黑面琵鷺從日間群棲地到夜間覓食棲地的平均移動距離為 3.18 公里,最大值可到 5.54 公里。

隨著黑面琵鷺的族群逐年成長,覓食需求也隨之增加。從後續幾篇研究和進行多年的普查報告中,也顯示出黑面琵鷺確實有族群擴張及活動範圍擴大的情形。根據各地區的無線電追蹤回報,可知不同地區的黑面琵鷺日移動距離皆有所差異。統計之下,從日間群棲地到夜間覓食棲地的平均移動距離增加至 8 公里,最遠可到相距 15 公里左右的地方覓食8

在能量限制及資源可用量的拉鋸之下,度冬地的棲地品質就成為黑面琵鷺是否持續造訪的關鍵。

初春三月,當溫暖再度降臨北半球,「豐羽足食」的黑面琵鷺會陸續分批離開度冬地區,返回北方繁殖地。直到一個繁殖季結束,十月又會再返回度冬地享受美食、補充能量。

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返回北方繁殖前,黑面琵鷺的頭頂和胸口會換上金黃色的繁殖羽。圖/wikimedia by Cp9asngf

揭開度冬天堂的面貌

是什麼樣的棲地能夠吸引黑面琵鷺前往度冬呢?隨著族群總量的成長,各地區每年的數量占該年總數的比例並非總是一樣,有的微幅增減、有的持續維持高比例或低比例、有的地區則是時有時無。我們取長年都有度冬紀錄且每年幾乎都有總數 1% 以上的地區,分成四種類群:

  • 穩定:日本九州沿海一帶(福岡縣、熊本縣及鹿兒島縣)、廣東省海豐、香港、深圳、澳門和台南,上述所列的各地區皆有著不同的背景和棲地環境。日本九州有許多溪流,尤其在西南側靠近內海的區域,其河口三角洲和海岸流所形成的沙洲,都是黑面琵鷺棲息的好場所。海豐的感潮溼地面積雖不大,但沿著河道兩旁的魚塭相當多,且海豐的省級自然保護區(大湖區)也提供了優秀的生態環境。台南的潟湖和鹽田溼地及香港的米埔溼地皆符合「拉姆薩爾公約」國際重要溼地,其所蘊含的豐富資源使兩地持續多年都是黑面琵鷺的前兩大度冬熱點。位在澳門的路氹城生態保護區面積僅 0.34 平方公里,每年的度冬紀錄卻有 40~55 隻之多。
  • 新興:嘉義鰲鼓和高雄茄萣從 2007 年開始有少量的目擊紀錄,並在 2011 年後有穩定且大量的度冬族群,推測可能為台南往南和往北的擴散所新增的黑面琵鷺熱點。
  • 聚集:福建省閩江口南北的海灣,如興化灣與福清灣,同樣有黑面琵鷺的紀錄,但並非穩定造訪。福建省海岸的開發使該地區的環境相對不穩定,也造就了閩江口附近流動的黑面琵鷺族群。
  • 衰弱:濟州島、越南紅河口及海南省東方等地,是在全球總數成長的趨勢下,度冬隻數未增反減的地區。濟州島和海南省東方皆面臨開發壓力,越南紅河口則可能是人為干擾及潮汐問題所致。

2004~2017年的度冬地中,記錄到黑面琵鷺的總年數與其核密度分析。主要度冬範圍分布在綠三角形繁殖樣點(37.5°N)以南,34.0°N(山口縣山口市)到 19.0°N(海南省東方)之間的範圍。製圖/作者,資料來源/香港觀鳥會

接下來針對三處黑面琵鷺度冬地的棲地來進行探討。

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日本九州沿海以熊本縣八代市為例,其可用棲地以河口三角洲為主。不同於其他熱點絕大多數有高比例的魚塭面積,九州沿海幾乎沒有符合黑面琵鷺覓食需求註2 的養殖魚塭,牠們活動的場域除了廣闊的河口三角洲,也會到溝渠、水稻田或樹冠層等地方棲息。

越南紅河口設立的春水國家公園,棲地類型多元,包含紅樹林、海岸沙洲及河口三角洲,再往內陸有魚塭和鹽田。這裡的紅樹林沼澤被譽為候鳥天堂,有著豐富多彩的生態。1990 年和 2019 年,紅河口始終維持著六十幾隻黑面琵鷺的紀錄,期間可能因潮汐影響,記錄到的數量極少,但大抵平均都有四十幾隻。然而,在黑面琵鷺二十年來總數成長 15 倍的情況下,紅河口的數據卻沒有隨之增加,推測可能是當地保護區維護不佳及人為活動干擾所致。

台灣台南曾文溪口,包括七股、四草及土城,每年都榮登黑面琵鷺度冬隻數最多的寶座。最初 1990 年在台南地區進行普查估計有 150 隻,期間隨著黑面琵鷺族群的成長及擴散,台灣不僅有更多棲息地成為熱點,台南依舊吸引了絕大多數的黑面琵鷺前來度冬,2019 年的紀錄有 1,572 隻之多,占總量 4,463 隻的三分之一。

想知道台南為什麼每年都榮登黑面琵鷺度冬隻數最多的寶座嗎?請看下集〈黑面琵鷺的度冬天堂(下):台南七股溼地的吸引力與隱憂〉。

註解:

  1. 從繁殖地飛經南韓,越過玄海灘到日本九州沿海,接著繼續南飛至西南群島、台灣,甚至更南方的菲律賓群島。
  2. 黑面琵鷺多站立在深度約 16 公分以下的水域,這個高度約是黑面琵鷺的腳脛關節以下。香港的觀察報告顯示黑面琵鷺喜歡在深度小於 12 公分的水域覓食8
  1. Cresswell, W. 1994. Flocking is an effective anti-predation strategy in redshanks, Tringa totanus. Animal Behaviour 47:433-442.
  2. Lee, P. F. et al. 1995. Wintering habitat characteristics of Black-faced Spoonbill (Platalea minor) at Chi-Ku, Taiwan. Acta Zoologica Taiwanica 6(1):67-78. 1995.
  3. Milton W. Weller 1999, Wetland Birds: Habitat Resources and Conservation Implications, 113-165.
  4. Rogers, D. I., Battley, P. F., Piersma, T., Van Gils, J. A., and Rogers, K. G. 2006a. High-tide habitat choice: insights from modelling roost selection by shorebirds around a tropical bay. Animal Behaviour, 72(3), 563-575.
  5. Rosa, S., A. L. Encarnação, J. P. Granadeiro, and J.M. Palmeirim. 2006. High water roost selection by waders: maximizing feeding opportunities or avoiding predation? Ibis 148:88-97.
  6. Yu, Y.T. 2003, The International Black-faced Spoonbill Census 2019, The Hong Kong Bird Watching Society.
  7. Yu, Y.T. 2019, The International Black-faced Spoonbill Census 2019, The Hong Kong Bird Watching Society.
  8. Yu, Y.T. and C. Swennen 2004. Habitat Use of the Black-faced Spoonbill. Waterbirds, 27(2):129-134
  9. 台江小百科。2014。台江國家公園。
  10. 王佳琪。2000。台南七股地區黑面琵鷺(Platalea minor)度冬之日間活動模式。台灣師範大學生物學系學位論文。
  11. 王穎。2015。104 年度台江國家公園黑面琵鷺族群生態研究及其棲地經營管理計畫。台江國家公園管理處委託研究報告。
  12. 邵心杰、陳逸民報導。2007。黑面琵鷺 再傳肉毒桿菌中毒。自由時報。
  13. 陳璽安報導。2018。全球黑面琵鷺調查 台灣減少 400 隻。台灣動物新聞網。
  14. 陳文姿報導。2019。魚塭、水鳥、食物戰 當光電板遇上黑面琵鷺 面積總量成關鍵。環境資訊中心。
  15. 楊金城報導。2019。台南七股 10 多流浪犬追逐黑面琵鷺 保育現隱憂。自由時報。
  16. 蔡文居報導。2018。又有 2 隻軟腳送醫 瀕危黑面琵鷺陷危機。自由時報。
  17. 關於黑琵。2013。中華民國台江國家公園管理處。

本文亦刊登於臺灣國家公園生物多樣性資料庫

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  • 責任編輯/竹蜻蜓
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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia