113 高普考高考三級 漁業技術 海洋生態及漁場學 考古題詳解
第 一 題20 分
根據氣候變遷專門委員會的分析報告指出,自上世紀初以來,全球平均氣溫持續上升中,且未來的幾十年裡,除了氣溫之外,全球海洋表水溫也會呈現升溫的趨勢。
試問何謂「氣象」與「氣候」?又全球溫室效應所導致的氣候變遷如何影響我國沿近海漁業的漁場與漁期?
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核心觀念
本題考查「氣象」與「氣候」的尺度差異,以及海水升溫如何透過海洋環境、生物分布與生活史,改變漁場位置和漁期。
- 氣象:某一地點在特定時間或短期內的大氣狀態及其變化,例如當日氣溫、降雨、風向、風速與氣壓。
- 氣候:某地區長期的大氣平均狀態、變異範圍與發生頻率。實務上常以約 30 年的觀測資料描述氣候特徵;氣候不只看平均值,也包括極端事件及其變化。
因此,「今天高溫」屬於氣象現象;若多年資料顯示平均氣溫持續上升,則屬於氣候變遷的表現。
解題方法
作答可分成兩個層次:
- 先定義名詞:說明氣象是短期、當下的大氣狀態;氣候是長期統計特性。
- 再建立影響因果鏈:溫室效應增強造成海洋升溫,進而改變海水的熱環境、分層與生物分布;漁業資源隨之改變分布位置、洄游時間、繁殖和索餌時間,最後反映在漁場與漁期上。
作答時應區分:漁場指魚群可捕獲、聚集或洄游的海域;漁期指適合捕撈特定漁獲的季節或期間。
氣候變遷對我國沿近海漁場與漁期的影響
一、海水升溫使漁場位置改變
海水溫度是影響魚類分布的重要環境因子。魚類會選擇適合其生存、攝食與繁殖的水溫範圍;當原有海域升溫,部分魚種會向較高緯度、較深水域或其他較適宜的水團移動。
我國周邊海域位於暖水與冷水交會區,漁場受水團分布、季節性環流及海洋鋒面影響明顯。海溫改變可能使魚群聚集區、洄游路徑及漁場中心位置改變,漁船須調整作業海域與作業方式。
二、魚種組成與漁獲量季節分布改變
不同魚種對水溫的耐受範圍及偏好不同。升溫可能使暖水性魚種在部分海域出現頻率或分布範圍增加,而適應較冷水溫的魚種向外海、較深水域或較高緯度移動。魚種組成因而改變,傳統漁場的主要漁獲種類、數量與季節分布也可能不同。
這種變化具有魚種差異,不能概括成所有漁業資源都會增加或減少;漁獲量還會受到資源狀態、捕撈努力與管理措施等因素影響。
第 二 題20 分
海洋生態金字塔(Marine Ecological Pyramid)中的物種組成特性塑造了不同棲地海洋生態系統的結構和功能,影響著物種的分布、數量和生態演化。
試問何謂上行控制與下行控制效應?又在人為捕撈影響下如何影響海洋生態金字塔組成結構特性,並試舉例說明?
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核心觀念
本題考查海洋生態系的上行控制(bottom-up control)與下行控制(top-down control),以及捕撈如何改變海洋生態金字塔的物種組成、各營養階層的數量與生態功能。
海洋生態金字塔依營養階層呈現生產者、初級消費者及高階消費者之間的關係。海洋食物網中的營養階層可簡化為:
這是食物與能量傳遞的簡化圖像,實際海洋食物網通常包含多條交錯的攝食關係。生態金字塔也可依生物量或個體數量表示;海洋浮游植物世代時間短、周轉率高,因此某一時間點的浮游植物生物量可能低於浮游動物,生物量金字塔不一定呈現典型正金字塔形。
解題方法
作答時先區分兩種控制的作用方向,再說明捕撈從金字塔的哪個位置移除生物,以及因此造成的直接與間接效應。上行控制由低營養階層往高營養階層影響;下行控制則由高營養階層往低營養階層影響。捕撈既能直接改變被捕物種的數量,也能透過食物網引發營養階層連鎖效應。
一、上行控制效應
上行控制是指生態系結構與生產量主要受較低營養階層的資源供應所限制,影響由下而上傳遞。例如,營養鹽、光照及初級生產力影響浮游植物量;浮游植物量再影響浮游動物與魚類幼生可利用的食物,進而影響魚類的成長、存活與漁業資源量。
在海洋中,營養鹽供應、湧升流及季節性混合會改變初級生產力,因而影響較高營養階層的生產與承載量。低階食物資源不足時,高階消費者通常也難以維持大量族群。
二、下行控制效應
下行控制是指高營養階層的掠食者透過捕食或其他生態作用,限制較低營養階層生物的數量,影響由上而下傳遞。例如,大型掠食魚類減少中階魚類,中階魚類因而較少捕食浮游動物,浮游動物增加後又可能加強對浮游植物的攝食。
下行控制不只改變各營養階層的數量,也可能改變生物的分布、行為與棲地利用,並造成跨越多個營養階層的營養階層連鎖效應(trophic cascade)。
三、人為捕撈對海洋生態金字塔的影響
第 三 題20 分
澎湖群島和臺灣淺灘海域為臺灣西南部海域的重要湧昇漁場,其湧昇流區域的形成會帶來極高基礎生產力與營養鹽,造就豐富且多樣性高的漁場環境。
請說明此海域湧昇漁場產生機制、作業漁法與捕獲重要表層、底棲漁獲對象分別為何?
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核心觀念
本題考查臺灣西南部湧昇漁場的「地形與海流如何形成湧昇」、湧昇如何提高基礎生產力,以及漁場環境如何支持不同水層的漁業資源。作答時要分清楚表層洄游魚類與底棲魚類及無脊椎動物,並把漁法和目標魚群的活動水層相連結。
解題方法
建議依序說明「形成位置與動力 → 生產力提升 → 漁法 → 漁獲對象」:
- **說明地形與水團條件。**臺灣淺灘位於臺灣海峽南部,淺灘邊緣與鄰近較深水域形成地形落差;澎湖周邊則有南海水、黑潮支流及臺灣海峽水團交會。
- **說明湧昇過程。**夏季西南季風及南海暖流北上,配合海底地形與水流作用,使較深處、富含營養鹽的海水沿淺灘斜坡上升,進入有光層;潮流混合作用也有助於營養鹽輸送。
- **連結食物網與漁場。**營養鹽進入有光層後促進浮游植物生長,進而供養浮游動物及小型魚蝦,吸引掠食性魚類聚集;淺灘地形、鋒面與水團交會也提供魚群覓食和聚集條件。
- **依水層列舉漁法及漁獲。**表層魚群常以燈火漁業、圍網、棒受網及流刺網等捕獲;底棲魚蝦蟹則以拖網、底刺網及延繩釣等作業為主。
湧昇漁場的產生機制
臺灣淺灘及澎湖周邊海域海底地形起伏明顯,淺灘邊緣鄰接較深海域。夏季西南季風盛行時,南海水沿臺灣海峽向北流動;受淺灘地形阻擋、抬升及海流作用影響,較深層、低溫且富含營養鹽的海水沿斜坡向上湧升,補充至表層有光層。澎湖海域另有不同水團交會,形成水溫鋒面與局部環流,並與潮流混合共同影響營養鹽的輸送和分布。
湧昇帶來的硝酸鹽、磷酸鹽等營養鹽可促進浮游植物繁殖,提高海域初級生產力;浮游植物再供養浮游動物與小型魚蝦,進一步支撐較高營養階層的魚類。因此,此海域形成兼具高生產力與多樣性的重要漁場。
第 四 題20 分
臺灣近年來積極開發發展離岸風力發電,經濟部能源署於 2015 年公告《離岸風力發電規劃場址申請作業要點》,現已於我國西部沿海一帶逐步設置離岸風電機組風場。
請說明離岸風場對我國沿近海漁業及海域生態棲地造成正、負面可能影響與程度分別為何?
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核心觀念
本題考查離岸風場在施工、營運及除役各階段,如何改變沿近海漁業活動與海域生態棲地。回答時要區分:
- 漁業經濟與作業影響:漁場使用、漁船航行、漁獲與漁民生計。
- 生態影響:水下噪音、底質與棲地變動、生物聚集及海纜電磁場等。
- 影響程度:依影響範圍、持續時間、可逆性及物種敏感度判斷;不能將單一風場的結果推論為所有海域的必然結果。
題幹提及《離岸風力發電規劃場址申請作業要點》,但本題主要是環境與漁業影響分析,不是法條解釋題。以下以命題當年(民國 113 年)法規與政策背景為準。
解題方法
依生命週期分階段,再從漁業與生態兩面分析:
- 施工期:打樁、船舶與工程活動、海纜埋設。
- 營運期:風機基礎與海纜長期存在,並可能伴隨風場內漁業活動受限。
- 除役期:拆除、船舶及水下工程再度造成短期干擾。
影響程度以「施工期較強、營運期長期但多屬局部;漁業作業限制對特定漁民可能較顯著」作為判斷主軸。
正面影響及程度
一、風機基礎形成類礁棲地
風機基礎、護底塊石及附屬結構提供硬質附著面,可供藻類、藤壺、牡蠣等附著,並吸引小型魚類與底棲生物,形成局部人工礁或生物聚集效應,進而成為部分魚類覓食、躲藏或活動的場所。
**程度:局部、低至中度正面。**效益以基礎周邊為主,不能直接等同於整個海域漁業資源增加;魚類聚集也不代表區域族群量必然上升。
二、風場限制部分捕撈活動,局部減少捕撈壓力
若風場內對部分漁法或船舶活動設有限制,可能降低局部海域的捕撈強度,使魚類在該區域獲得較少受捕撈干擾的空間。
**程度:局部、低至中度正面。**效果取決於限制範圍、執行方式、漁船是否轉往鄰近海域,以及魚類是否能在風場與周邊海域間移動;若捕撈只是移轉地點,區域整體效益會降低。
三、帶動漁業轉型與相關產業機會
風電建置及維運可能增加交通船、工作船、海上巡護及相關服務需求;若漁民能參與工作、轉型或共同管理,也可形成新的收入來源。
**程度:對參與者為低至中度正面,且分布不均。**收益是否能抵銷原有漁業損失,取決於工作機會、訓練、補償及地方參與安排。
負面影響及程度
一、施工噪音與震動干擾魚類及海洋哺乳類
基礎打樁、水下施工與工程船作業會造成水下噪音和震動,可能使魚類短期避開施工區,干擾其活動、覓食或溝通;對依賴聲音感知的物種及鯨豚等,應特別注意。若噪音強度高、施工期長或距離敏感棲地近,影響風險會上升。
**程度:施工期間中至高、局部且多為短期;**敏感物種或重要棲地附近的影響可達中至高程度。完工後噪音源大幅減少,但不能據此認定施工期間完全沒有生態影響。
二、海床擾動與濁度增加
第 五 題20 分
黃鰭鮪與大目鮪為我國遠洋漁業中,圍網與鮪延繩釣重要捕撈對象之一,請說明兩種鮪類於太平洋海域分布如何受到氣候變異年代際(Decadal Variability)與年際(Interannual Variability)之影響?
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核心觀念
本題要比較氣候變異的兩種時間尺度,如何改變太平洋海洋環境,進而影響黃鰭鮪(Thunnus albacares)與大目鮪(Thunnus obesus)的棲地適合度、分布位置及漁獲可得性。
- 年代際變異:以太平洋年代際振盪(Pacific Decadal Oscillation, PDO)等為代表,變化尺度約為十年至數十年,會改變海溫背景、環流及海洋生產力,並調節漁群長期分布與補充量。
- 年際變異:以聖嬰—南方振盪(El Niño–Southern Oscillation, ENSO)為代表,包含聖嬰與反聖嬰事件,主要透過信風、溫躍層深度、海表溫度及東西向流況的改變,造成漁群在數月至數年間的移動與可捕性變化。
- 重要區別:漁獲量或單位努力漁獲量(CPUE)改變,不必然代表魚群總量等比例增減;魚群位置、垂直深度、漁具作業方式與魚群可捕性也會改變漁獲表現。
解題方法
作答可依「氣候尺度與指標 → 海洋環境變化 → 鮪魚棲地與分布反應 → 漁業上的表現」說明,再分別點出兩種魚的棲性差異。黃鰭鮪較常利用上層水域;大目鮪能在日間利用較深的水層,對溫躍層及水柱垂直結構的變動尤其敏感。
年代際變異:PDO 改變長期分布背景
PDO 的正、負位相反映太平洋海溫異常型態及相關環流的長期變化。位相轉換會改變西、中、東太平洋的海溫、溫躍層和生產力空間配置,透過食物供應與棲地條件影響鮪魚的補充、成長、棲地選擇及長期分布。因此,黃鰭鮪與大目鮪在不同 PDO 時期的適合棲地及漁場重心可能出現年代際的東西向或南北向變動。
對大目鮪而言,西部與中部太平洋的年代際環境變化可透過食物網及補充量影響資源狀態;對黃鰭鮪而言,長期海洋環境變化會反映在棲地偏好及標準化 CPUE 的時空差異。