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牡蠣相關研究

發佈日期 : 2023-10-27
張引 ,  yinchang@thl.ncku.edu.tw ,  (06)2371938 #424
黃翔瑜 ,  hsy57@mail.ncku.edu.tw ,  (06)2371938 #423

 牡蠣附苗預報模式架構建立

牡蠣附苗預報模式架構建立
研究人員建立標準附苗調查樁之工作狀況
牡蠣養殖長久以來為臺灣西部沿海重要之漁業經濟產業,年產值可達新臺幣30億元。目前臺灣牡蠣養殖業之種苗來源以採收海中之野生牡蠣苗為主,主要的採苗區位於雲林沿海,產量超過全臺養殖業需求之八成以上。傳統上,牡蠣採苗業者係以農曆節氣預測牡蠣採苗期,但是近年來,不但牡蠣採苗業者按傳統節氣採苗失準會造成整個臺灣牡蠣養殖產業經營上之不確定性。本研究將依先前研究經驗建構數值模式,模擬浮游期牡蠣幼生之擴散與傳輸,並與現場調查結果進行比對與驗證,以預測最佳附苗時間。

 數值模式

研究工作包含環境條件綜整、海域水動力模式、粒子軌跡模式及牡蠣幼生漂移數值模式,藉此瞭解牡蠣幼生鄰近海域之變化。其中

 環境條件綜整分別更新潮位、海域地形、岸線變化以及蚵架位置等來做為數值模式的輸入條件。

 海域水動力模式中考量引致流速及水位變化的驅使力有水位梯度變化、底床摩擦力及紊流擾動。計算時以實測的潮汐水位變化作為邊界條件 (boundary condition),利用雙掃法 (Alternating Direction Implicit, ADI) 進行求解,率定的參數有渦動粘性係數及Chezy數,陸地與開放外海處則採用無滑移及開放邊界條件,更多模式基礎理論詳見 Leendertse (1967)。

 粒子軌跡模式使用之粒子軌跡模式(PTM)包含粒子軌跡追蹤模式 (Forward Particle Tracking Model, FPTM)與粒子回溯軌跡模式(Backward Particle Tracking Model, BPTM)。粒子軌跡模式之計算概念係物理學上的位移,係給定粒子初始位置,配合上流速資料,即可計算最後可能的位置與過程中移動之軌跡變化。

 

 成果展示

以下展示實際海岸工程應用之研究成果。

 海域水動力模式

模擬雲林海域漲潮之瞬時流場圖(2019年)
模擬雲林海域漲潮之瞬時流場圖(2019年)
圖為使用2019年海流實測資料進行模式率定與驗證,再據以進模擬預測雲林近岸海域的牡蠣幼生擴散傳輸情形。計算麥寮港與箔子寮兩個潮位站水位變化比較圖,並別模擬2019年漲潮與退潮的流速分佈圖,結果顯示當地海域漲潮時由西南往東北,退潮時由東北往西南,顯示本計畫模式可合理地模擬雲林近岸海域之主要流場特性。

 粒子軌跡模擬成果

雲林海域蚵架位置分佈圖 (2019年計算初始條件)
雲林海域蚵架位置分佈圖
(2019年計算初始條件)
  • 根據研究成果研判牡蠣苗種源位置來自於外傘頂洲內側海域蚵架以及雲林沿海沙洲內側海域蚵架,模式模擬時係以此區位作為牡蠣產卵的初始位置(如圖)。
  • 當牡蠣生殖腺指數連續下降時,研判牡蠣已開始產卵。並據2019年現地的牡蠣生殖腺指數調查成果,研判雲嘉近岸海域的牡蠣開始產卵時間,而模式假設為連續排放12小時。
  • 因牡蠣幼生於海域中漂移僅約有2~3星期的壽命,因此模式模擬牡蠣產卵後,牡蠣幼生隨海流漂移16天的軌跡。
  • 牡蠣產卵後第1-14天時,牡蠣幼生是完全受到海流影響而進行漂移運動(passive transport)。最後2天計算時,導入牡蠣眼點幼生之運動行為,包含考慮其向光性與適性傳輸現象,也就是牡蠣幼生僅在「白天+漲潮」時會進行浮沉方向的移動。

 綜合評估

綜合上述近、模擬成果(如圖),可藉以評估牡蠣在近岸地區產卵後,幼生由外傘頂洲北側潮口擴散傳輸之沙洲外海側,之後往北漂移,此兩年的結果與實測的牡蠣幼生分布趨勢相吻合。
數值結果(藍點)空間分布
數值結果(藍點)空間分布