生態調查法概論 文/江志強
地球上各種地形，加上多變的氣候，形塑各地不一的自然環境，生物為了因應各種生存環境，演化出獨特的生存機制與法則，也因此形成了地球物種的多樣性面貌。
各物種因先天環境條件的限制，在群落分佈與族群的數量上形成一定的範圍，然而，隨著後天人為的開發，改變了生物棲息環境，威脅原生種動植物的生存，縮減其生存環境，使其種類及族群數量頓時銳減，對此，人類開始省思環境變遷與物種生存之間的關係，並企圖透過生態調查的方式，確立生物的群落大小、分佈，及環境對生物生存的支持閾限，同時也反省人類在滿足生存發展的需求時，對生物生存威脅的最低臨界點為何？希望提供未來環境一個前瞻的願景，創造人與自然共生共榮的永續經營。
依據不同地域而有各式的生態調查法
所謂生態調查法即針對自然生態進行調查，以了解自然生態及生物面貌，確實掌握自然資源，有效的環境監測，以作為永續經營與自然維護的依據；然而，因生物種類的多樣性，及其生態棲息方式的不同，生態調查方法亦有各式各樣的種類，如針對溪流生態的調查部分，可利用溪流魚類採集法、底棲生物採樣方法及溪邊伴生生物採樣方法等（詹見平，2005）；又如對於鳥類的生態調查部分，可由最簡單的鳥口普查的調查方式，到需要進行解剖的食性調查、生理學，及繫放追蹤、衛星追蹤等較難的生態習性調查（詹見平，2004），視研究的物種及需要，選擇不同的方法；對此，李培芬（2002）蒐集了國內外生態調查的方法，並按生物的生存環境分成陸域及水域等兩種，歸納出如下的生態調查方法：
一、陸域生態調查方法
在陸域動物的調查方式，會隨著各類動物、各種研究目的而有所不同，主要分成：
1.哺乳類：是陸域中分化程度最高的生物，選出適當的調查方法，方可獲得正確的生態調查結果。
（1）穿越線法：此法適用於大中小型哺乳類動物，主要在樣區內選擇適當之穿越線，以緩行方式，沿線記錄目擊的哺乳類動物種類、數量、出現地點之絕對位置、棲息地類型以及活動狀況，並記錄該類動物的叫聲、足跡、排遺、食痕、掘痕、窩穴、殘骸等跡相，以判斷動物之種類並估計其相對數量。
（2）定點觀察：選擇棲地附近生物會經過或出現之地點，以守候觀察或設立紅外線照相機拍攝。此法優點可以觀察優勢物種，獲得充足的資訊，但缺點為耗時耗力，且獲得之數據並非最完善。
（3）紅外線自動照相機：此法常用於大型哺乳動物的調查，主要是利用熱感應器引發內裝高感度底片的相機，拍攝感應範圍內的哺乳動物與鳥類。通常以設置在獸徑、水域旁、橫倒木邊為佳。此法優勢在於不會傷害動物，並可發現隱密性高的生物，且人力花費甚少，但常因相機容易失竊或故障，造成維修及維護經費的負擔。（鄭錫奇，2001；李培芬，2003）。
（4）氣味站的設置：氣味站通常設置在獸徑及水域旁，適用於大型哺乳動物，預先鋪設好沙土，藉由沙土的特殊氣味吸引動物接近嗅聞而留下腳印，或被紅外線自動照相機所拍攝，以此辨識物種。（鄭錫奇，2001；李培芬，2003）。
（5）捕捉調查：此法常用於不易被發現或辨識之小型哺乳動物（如：囓齒目之鼠類、食蟲目及翼手目）以及部分大型哺乳動物（如：食肉目）。針對不同物種可分別使用掉落式陷阱（pitfall trap）、捕捉器捕捉法及霧網（mist net）等，此法優勢能清楚記錄物種的基本資料，如種類、性別、身長等，惟應注意在捕捉過程，避免人員受傷或生物的傷亡等。
（6）訪問調查：詢問生物棲地附近居民有關當地野生動物之狀況資料以作為參考，然而易受調查時間或受訪者本身條件的限制，造成調查的準確性較差。
2. 鳥類：針對不同類型的鳥類，如留鳥與候鳥的分別，在調查方法上，會因為作息時間或出沒地點而有所不同。
早期估算鳥類族群密度方法大致有重複捕捉法（capture-recapture）、數巢法（nest count）、領域描圖法（territory mapping）、穿越線法（line transect）及圓圈法（point count），近年來則有利用航空照片或空載熱感應掃描器（airborne thermal scanner）進行鳥類密度估算（許富雄，2001；李培芬，2003）。根據台灣的鳥類物種及棲地環境，較適合的調查方式，以穿越線法及定點調查法為佳，簡介如下：
（1）穿越線調查法：適合較廣大的地區，對選擇的樣區內沿途經過的鳥種進行普查，不需作深入的行為與棲地的記錄，可謂是建立鳥類名錄最簡單的方法。調查頻率不需太高，以每月至每季進行一次即可。
（2）定點調查法：在選取的樣區內，擇定幾個固定的點，作深入的觀察與記錄，除了記錄鳥種外，尚需記錄棲地及行為等。此法較適合小範圍、深入的鳥類調查，並可延伸記錄單一鳥種的生活史。因為是記錄生態行為，故調查頻度較高。
3.爬蟲類：由於爬蟲類具備不易被發現的特殊習性，調查方式以哺乳類生物調查中的捕捉調查為主要方式，一般有徒手捕捉法（hand-capturing）、活套捕捉法（noosing）、陷阱捕捉法（trapping）（呂光洋等，1996；李培芬，2003）。應注意在捕捉過程，避免人員受傷或生物的傷亡等。
4.兩棲類：兩棲類因生活型態為二階段，幼稚期在水中發育，成年期則需在水邊生活，受到溼度影響極大。因此多半出現在特定的微棲地環境中，調查方法大致有：
（1）物種蒐藏（complete species inventories）：調查者在白天和夜晚到所有兩棲類動物可能出現的微棲地中，翻動木頭石塊或撥動草叢來搜尋兩棲類動物。此法常用於長期和短期的調查計畫、標本採集，以獲得較完整的物種名錄。
（2）目視預測法（visual encounter surveys）：調查人員在一定時間內，有系統走過特定的棲地，記下觀察到的兩棲類動物種類與數目。主要在清查與監測物種的多樣面貌。
（3）穿越帶鳴叫計數法（audio strip transects）：調查者利用青蛙繁殖時期以鳴聲吸引雌蛙的特色，沿著穿越帶前進，藉由聽到的聲音來判斷種類與隻數，前提應注意：A. 每種蛙類叫聲獨特、每隻雄蛙都是單獨鳴叫；B. 每次調查時不能重複計數同一隻蛙的叫聲；C. 在調查樣區中包含各類型棲地；D. 調查者須熟悉各種蛙類（李培芬，2003）。
（4）方塊取樣法（quadrate sampling）：在樣區內設立取樣方塊並調查其中的兩棲類動物，而獲得種類、相對豐度及密度等資料，此法較花費時間與人力，但可蒐集到底棲、樹棲與地表活動的物種，適用於森林底層的兩棲類及水域中的蝌蚪。
（5）穿越線法（transect sampling）：利用兩棲類的分佈呈現梯度變化之趨勢，以比較物種與環境因子梯度間的變化關係，常與目視預測法共同使用。
（6）叢塊取樣法（patch sampling）：利用兩棲類的密度因微棲地而異，選擇特定微環境，調查兩棲類的分佈及種類。
（7）直線圍籬與下凹陷阱法（straight-line drift fences and pitfall traps）：設置圍籬引導或限制兩棲類動物的行走方向，使其落下預先埋設在圍籬盡頭的陷阱。
（8）繁殖區調查（surveys at the breeding sites）：選取調查樣區中最適合的繁殖點，配合目視預測法計數以了解種類、每種鳴叫雄蛙的數量與相對數量。
（9）繁殖區圍籬法（drift fences at the breeding sites）：利用圍籬將小水池包圍住，讓動物掉入預先埋置的陷阱，陷阱多設在圍籬兩旁，捕捉要進入或離開水池的動物，圍籬安置後須在每日早上檢查，適合調查必須到水域進行繁殖的種類，惟須避免動物乾死或被其他動物捕食。
（10）兩棲類幼蟲取樣（quantitative sampling of amphibian larvae）：利用拖網圍捕、撈網撈取、陷阱捕捉、圍網圍捕等方法採集兩棲類幼蟲並計數，獲得種類組成及族群大小的資料，此法適合監測瀕危及稀有物種。
5. 蝴蝶類：大多以穿越線方法為主，但以直接計數法（Checklist）與穿越線法（Pollard’s Walk）最為常用：
（1）直接計數法（Direct Counting）：對樣區的初次調查，以了解當地的蝴蝶種類與數量。調查者尋找良好的觀察點並記錄種類；其優勢為可立即反應物種數量上的週期性變化，適用於監測稀有蝴蝶的數量。惟受限於調查者的察覺能力、無法深入分析資料及兩區域的物種豐度比較。
（2）穿越線調查法（Pollard Walk）：選擇樣區內通過原生植被與棲地多樣性高區域的穿越線，調查者以時速每分鐘35公尺 速度前進，沿途記下出現在道路兩側2.5公尺 內、距地面5公尺 以下、在觀察者前方5公尺 內的蝴蝶種類與數量。但調查時若雲量多於50%或風速高於每小時25公里 就停止調查。然而，蝴蝶的分佈會受到宿主植物與蜜源植物的影響，故進行調查前可先依棲地植被區分成不同類型的區塊，然後於不同區塊間設置穿越線調查，記錄蝴蝶種類及數量變化（李培芬，2003）。
穿越線取樣法：A.橫越馬路、B.沿著溪流、C.特定方向（引自李承恩，2002）
二、水域生態調查方法
依浮游生物、水生昆蟲（含無脊椎生物）及魚類等三類物種，來介紹調查方式：
1.浮游生物：浮游生物的棲地，主要在水庫、湖泊、埤塘及河川下游等靜水域。因此，浮游生物密度的估算方法，可利用簡單玻璃瓶裝置定量的水，過濾後計算數量。或利用丙酮萃取水樣中之葉綠素a的含量，再以分光光度計檢測，以估算單位體積水樣中細胞的質量與重量等（Hauer& Lamberti，1996；李培芬，2003），然而還是以浮游生物網為最常用的採集方式。
（1）浮游生物網（plankton net）：由鐵條或堅固塑膠製成方形或圓形的硬質框架，框架後方接一形狀前寬後窄之細目網袋，網子末端連接一個採集瓶，可以蒐集樣本。其中，採集瓶可與網具脫離，或具有一水管可讓樣本直接流入樣本瓶，以減少樣本轉換之損失。在採集時，浮游生物網要在同一深度，或用等速移動之方式通過每一水層，以準確獲得過濾水量估算。
浮游生物採集網（引自臺灣大學理學院貴重儀器使用中心-海洋探勘組，2009）
2. 水生昆蟲（含無脊椎生物）：介紹以下6種常見且具代表性的調查方法。
（1）蘇伯氏網法（Surber net）：此法為台灣環保署環境檢測所公告，河川底棲水生昆蟲採集之標準方法（NIEA E801.30T）（環境檢驗所 1995；李培芬，2003）。使用方法首先將蘇伯氏網面向上游水流，將其中空框架先置於河川底部，再將連接網袋之方框立起，讓水流通過網袋，然後在置於河床之方框內，攪動底部讓底棲昆蟲，順水流入網中，完成採集後，可將網袋取起至岸邊挑取水蟲個體。
利用蘇伯氏底棲昆蟲網採集底棲昆蟲（引自宜蘭縣 94 年度水污染源稽查管制計畫，2005）
（2）踢擊法（kicking method）：主要利用擾亂與踢擊來擾動水底，使底棲動物與沙質分離，並順水流進入採集網具。
（3）挖取法（dredge method）：在靜水域或緩水域中，挖取部份沙質或泥土後再清洗或過濾，來採集其中生物的方法。
（4）管心法（Core method）：亦稱核心法，乃利用管狀採集器，以機械方式通過不同土層深入底質，以採集並了解不同土層深度之生物組成。
（5）人工底質法（artificial substrate method）：透過人工方式提供水生昆蟲適合棲息之硬質底質，以瞭解環境中喜好堅硬底質之水生昆蟲組成，舉凡放置磁磚、石頭或磚塊於水中，置於一段時間後，將人工底質取回再採集所有棲息其上之個體。
（6）漂流網法（drift net）：此法類似蘇伯氏網立起之網袋，利用水生昆蟲或無脊椎生物隨著水流而運動的特性而設計，將漂流網置於流動水域，面朝上游，經過一定時間後，採集到在水中運動的無脊椎動物或水生昆蟲量，以估算其數量。
3. 魚類：在台灣常使用的採集方法有：
（1）垂釣法：利用釣具輔以誘餌，以捕獲魚類。使用之釣具、釣法及飼料隨著不同魚種而有所差異。
（2）網捕法：利用網具以捕獲魚類，通常分為拖曳網、手拋網及定置網等三種方式。
（3）誘捕法：利用塑膠、竹木、木材或網具製成採集器具，在器具內放置誘餌，引誘魚類進入，使其進入後無法再脫逃之採集方法。此類器具多半為漏斗型設計，魚類進入後，便無法覓得出口而逸逃。
（4）電魚法：利用電擊器具（常用為背負式電魚器），將魚電擊而導致其呈現昏迷或死亡之狀態，同時計算單位時間內之捕獲量。
生態調查法對於生物多樣性影響
生物多樣性，意指地球上存在的所有生命形貌及其組合。根據《生物多樣性公約》指出，包括物種內部、物種之間和生態系統的多樣性。
自然因素造就多樣的生態圈，形成生物多樣性的面貌，然而隨著人類大量的不當開發，造成生態物種迅速銳減，為了有效確保物種數量，作為生態復育，適當的生態調查方法及如何有效的執行生態調查法，即成為生態評估與生態保育的重要依據，此亦成為創造永續經營與生物多樣性的多贏局面的關鍵。因此，合宜的生態調查法，則是以人為干擾最少，對物種傷害最輕，又兼顧調查出完善紀錄的調查法，方得成為重啟生物多樣面貌的新契機。
人類的進步，帶給人們便利與快捷，然而過度的開發，卻帶給許多物種不便與浩劫；過去數十年，已有許多物種成為人類開發下所犧牲的祭品，當一個物種的消失，便顯示昔日共生共榮的平衡，就此被打破，最後將可能導致人類走向滅種的危機，惟有正視此問題，打造一個人與自然的新平衡，方能達成環境的永續經營。
參考資料：
1. 李培芬等（2003）。動物生態評估技術之研究及評估模式之驗證。環保署，台北市。
2. 李承恩（2002）。調查方法論（二）。2009年12月16日 ，取自：http://n.froghome.info/html/n18_02.htm
3. 詹見平（2004）。鳥類生態調查。2009年12月16日 ，取自：http://nature.edu.tw/93result/tai-zhong/93/guide/river/29.doc
4. 詹見平（2005）。溪流生態調查研究方法。2009年12月16日 ，取自：http://nature.edu.tw/result/94_result/8/start-learning02.htm
5. 豐將工程顧問股份有限公司（2005）。宜蘭縣 94 年度水污染源稽查管制計畫。2009年12月16日 ，取自：http://www.ilepb.gov.tw/OpenAttch_id.ashx?guid=2eac2b0f-b705-41cc-8795-92742f75c822
6. 臺灣大學理學院貴重儀器使用中心-海洋探勘組。浮游生物採集系。2009年12月16日 ，取自：http://ntuio.oc.ntu.edu.tw/instrument/net.htm
1. 李培芬等（2003）。動物生態評估技術之研究及評估模式之驗證。環保署，台北市。
2. 李承恩（2002）。調查方法論（二）。
3. 詹見平（2004）。鳥類生態調查。
4. 詹見平（2005）。溪流生態調查研究方法。
5. 豐將工程顧問股份有限公司（2005）。宜蘭縣 94 年度水污染源稽查管制計畫。
6. 臺灣大學理學院貴重儀器使用中心-海洋探勘組。浮游生物採集系。
