108 地方特考三等 漁業技術 漁場學（包括漁海況學） 考古題詳解

核心觀念

本題考查臺灣海峽冬季的水團分布、季風驅動的海流，以及冷暖水團交會形成的鋒面；另須指出哪些海域容易因水團交替、潮流或地形作用而出現水溫異常。

臺灣海峽是連接東海與南海的淺海通道。冬季水文環境主要受東北季風控制，海峽內南北水溫、鹽度與海流分布有明顯差異。

解題方法

可依「季風與海流 → 冷暖水團分布 → 鋒面位置 → 異常水溫區」作答。先說明冬季主要水團及流向，再交代水團交會處的水文特徵，最後指出容易觀測到水溫急遽變化的海域及原因。

臺灣海峽冬季水文環境

1. 東北季風增強，海面散熱與混合作用加強 冬季東北季風盛行，海水向大氣失熱，海峽北部及西側沿岸水溫下降；風浪與潮流也會促進垂直混合。臺灣海峽平均水深較淺，水柱容易受到季風、潮汐及海底地形影響。

2. 北部及西側以低溫、低鹽的中國沿岸水為主 冬季中國沿岸冷水南下，常稱中國沿岸流或閩浙沿岸水。該水團水溫較低、鹽度較低，且營養鹽相對豐富，主要影響海峽北部及西側。

3. 南部及東側受暖、鹹水影響 南海暖水及黑潮支流可進入臺灣海峽南部，帶來水溫較高、鹽度較高的海水。冬季東北季風強時，暖水向北的輸送受到抑制；因此暖水通常較難貫穿整個海峽，冷暖水團呈現顯著的南北及東西差異。

4. 中部海域形成冷暖水團交界與鋒面 冷的中國沿岸水與南部、東側的暖水交會，容易在海峽中部、雲彰隆起一帶形成水文鋒面及溫度梯度。

核心觀念

本題考查不同海域的營養階層結構，並以此說明漁場生產力與漁獲資源的形成。營養階層是生物在食物網中依能量取得途徑所處的位置：

• 第一營養階：​初級生產者，主要是浮游植物，藉光合作用固定能量。
• 第二營養階：​初級消費者，主要是植食性浮游動物。
• 第三營養階以上：​以其他消費者為食的生物，如肉食性浮游動物、小型魚類及大型掠食魚類。

食物鏈每經一階，能量傳遞都會耗損，因此食物鏈愈長，到達高營養階層可供大型魚類利用的能量通常愈少。不同海域的營養鹽供應、初級生產者大小與食物網傳遞途徑，會影響食物鏈長度及漁業資源的型態。

解題方法

依序比較三種海域的營養鹽與生產力、主要食物鏈途徑、營養階層長短。回答時須先交代各區的生態特徵，再說明食物鏈如何連結至漁業資源。

營養階層的「階數」計數方式有時會因是否把生產者列為第一階而不同。以下統一採用「浮游植物為第一營養階」的算法；重點在比較相對長短，不在固定階數的單一數字。

大洋域（Open Sea）

大洋域廣大，許多海區表層受溫躍層或水體分層影響，深層營養鹽不易補充至透光層，因而初級生產力偏低。食物網底層常由體型較小的浮游植物構成，能量傳遞會經過微型浮游動物等中介生物。

典型途徑可表示為：

小型浮游植物 → 微型浮游動物 → 大型浮游動物或磷蝦 → 小型魚類或頭足類 → 大型掠食魚類

部分食物鏈還會經過更多消費者，因此大洋域通常具有較長的食物鏈與較多營養階層，常見概括為約五至六階。大型鮪類等高營養階層魚類，位於食物網較上層；但因能量逐階耗損，大洋域雖廣，表層單位面積可支持的魚類生物量通常較低，漁業資源也較分散。

陸棚區（Continental Shelves）

陸棚區水深較淺，距陸地近，受河川輸入、潮汐混合、沿岸流及底層營養鹽再供應等作用影響，通常比大洋域具有較高的初級生產力。淺水環境也使表層生產與海床之間的物質交換較密切，因此除了浮游食物鏈，還常有重要的底棲食物鏈。

典型浮游途徑可表示為：

浮游植物 → 植食性浮游動物 → 小型魚類 → 中大型魚類

另一條途徑則是：

浮游植物或有機碎屑 → 底棲無脊椎動物 → 底棲魚類或甲殼類 → 高階掠食者

核心觀念

遙感探測並非直接從衛星量得海洋基礎生產力，而是先由海色資料推估海表附近的葉綠素與光學性質，再配合光照、溫度及水柱環境等資料，透過初級生產力模式估算浮游植物固定碳的速率。

海洋基礎生產力通常以單位海面面積、單位時間內固定的碳量表示；水柱積分生產力常用 $\mathrm{mg\ C\,m^{-2}\,day^{-1}}$。常見的葉綠素模式可概念化為：

其中 $Chl(z)$ 是深度 $z$ 的葉綠素濃度，$P^{B}_{\max}$ 是單位葉綠素的最大光合固碳速率，$f(E)$ 表示光照對光合作用的影響，$Z_{eu}$ 則為真光層深度。實際計算須以遙測觀測值、現地資料及經驗模式共同估算。

解題方法：逐項列出估算所需因素

可從「浮游植物量、可用光、光合反應、水柱環境、遙測資料品質」五方面作答。

1. 葉綠素濃度與浮游植物生物量

海色感測器量測海面離水輻射，利用不同波段的反射特徵推估葉綠素 a 濃度。葉綠素是浮游植物光合色素的重要指標，也是許多生產力模式估計浮游植物量的核心變數。

但葉綠素濃度不等同於碳生物量或生產速率：不同藻類的色素含量不同，且浮游植物會因光照、營養鹽及生理狀態改變單位碳含量的葉綠素量。因此，模式需要考慮碳與葉綠素的比例及其變化。

2. 光照與光在水中的衰減

光合作用取決於浮游植物可利用的光能，常以光合有效輻射（PAR，約為 $400$ 至 $700\ \mathrm{nm}$ 的輻射）表示。須考慮：

• 海表日積分 PAR、雲量與大氣狀況；
• 日照時間及太陽高度角；
• 光在水柱中的衰減，以及真光層深度 $Z_{eu}$；
• 水深不同處的光強差異、光限制與表層強光抑制。

真光層常以水下光照降至海表光照 $1\%$ 的深度界定。海色資料可協助推估水體透明度或漫射衰減係數，但懸浮物、溶解有色物質及浮游植物本身也會影響光的穿透。

3. 光合作用能力與生理反應

葉綠素相同的水域，生產速率仍可能不同，因為浮游植物的光合作用能力會隨環境及生理狀態改變。重要參數包括：

• 最大葉綠素比光合速率 $P^{B}_{\max}$；
• 光合作用對光的響應關係；
• 光抑制程度；
• 營養鹽限制及浮游植物群落組成。

核心觀念

本題考查兩個相連的漁海況概念：一是如何依黑潮流路判定「大蛇行」，二是黑潮流路改變如何透過水團、海洋鋒面與洄游環境，影響秋刀魚的分布及漁場。

黑潮大蛇行是黑潮在日本南方海域向南大幅偏離、形成持續性大彎曲的流路型態。秋刀魚則是高度洄游的中表層魚類，夏季主要向北洄游至親潮及黑潮、親潮交會區索餌，冬季向南洄游至較暖水域產卵。其漁場與水溫適宜區、冷暖水團交界及餌料環境密切相關。

（一）如何研判黑潮大蛇行現象的發生？

判定時應同時觀察黑潮流路的空間位置與持續情形。常用的判定條件如下：

1. 東海沖最南流路位置：在東經 $136^\circ$ 至 $140^\circ$ 範圍內，黑潮主軸最南下位置穩定位於北緯 $32^\circ$ 以南。
2. 潮岬附近離岸：黑潮在日本紀伊半島的潮岬附近離岸，而非沿岸通過。可利用串本與浦神的潮位差等資料，輔助判斷黑潮流路。
3. 需確認為持續性流路型態：短期擺動或一次性的南移不足以認定為大蛇行，須確認上述流路特徵維持一段時間。

實際研判可綜合海流觀測、海面高度或海溫分布等資料追蹤黑潮主軸，再核對其最南位置及潮岬附近流況。

（二）黑潮大蛇行對西北太平洋秋刀魚分布的可能影響

1. 改變冷暖水團交會位置

黑潮大蛇行會改變日本南方黑潮及其續流的流向，並可能伴隨冷水渦、暖水渦及水溫分布的變化。這些變化可傳遞至西北太平洋，影響黑潮暖水與親潮冷水的交界位置、強度及形狀，進而改變秋刀魚適宜棲息、洄游及索餌的海域。

2. 改變洄游路徑及季節性分布

核心觀念

本題考查深海無光區生物對環境壓力的適應。無光區終年缺乏足以支持植物光合作用的光線，生物必須在高靜水壓、低溫、局部缺氧與食物稀少等條件下生存。這些環境因素彼此相關，但各海域、各深度的溶氧與食物供應並不相同；因此作答時應說明生物具有多種適應方式，而非假設所有無光區都同樣缺氧或缺食物。

靜水壓隨深度增加，約每下降 $10$ 公尺增加 $1$ 個大氣壓，故深海生物須維持細胞膜、蛋白質與酵素在高壓下正常運作。由於沒有陽光驅動的初級生產，許多深海食物來自表層生產後向下沉降的有機碎屑，也有部分生態系由化學合成微生物提供基礎能量。

解題方法

依題目列出的限制，逐項說明生物如何維持生理功能、取得食物及完成繁殖：先處理高壓與缺氧等生理限制，再說明食物不足與黑暗下的攝食策略，最後補充生命史及化能合成等特殊適應。這種「環境限制—適應方式—生存效益」的架構，能使各項答案直接對應題幹。

無光區生物的適應方式

一、高壓與低溫：維持細胞及酵素功能

深海生物的細胞膜、蛋白質與酵素具有適應高壓與低溫的特性，使膜仍保有適當流動性，並讓生化反應能持續進行。部分深海魚類會利用三甲胺氧化物（TMAO）等物質，減輕高壓對蛋白質結構及功能的影響。

形態上，部分生物的骨骼或身體結構較不堅硬，體內含氣空間較少，以減少壓力差造成的損傷。牠們也能在捕獲後快速減壓時受到傷害，因此深海生物不宜被視為可直接適應快速升降壓力的生物。

二、低溶氧：降低耗氧並提高取氧能力

缺氧環境中的生物可透過較低的活動量與耗氧需求，減少氧氣消耗；部分種類具有較強的低氧耐受能力，能在低氧時降低代謝，或短時間轉以無氧代謝補充能量。魚類及其他需仰賴溶氧呼吸的動物，也可藉由較有效率的氧氣攝取與運輸，維持基本生理活動。

具有移動能力的生物，可避開嚴重缺氧水層，移往溶氧較高的水域覓食或棲息。此項適應會受物種耐氧能力及海域垂直環境分布影響，並非所有生物都採取相同策略。

三、食物稀少：節省能量並把握偶發食源

無光區缺乏以光合作用為基礎的就地生產，許多生物仰賴由上層沉降的有機碎屑、糞粒及生物遺骸等「海洋雪」；也有生物利用偶然下沉的大型動物屍體等食物來源。因食物出現時間與地點不穩定，常見的適應包括：

• 降低能量支出：​活動較慢、代謝及生長速率較低，並減少不必要的游動。
• 提高覓食彈性：​採取廣食性或機會性攝食，能取得何種食物便利用何種食物。