乾溼交替節水灌溉方法對水稻田稻叢及水域無脊椎動物群集功能多樣性的影響--討論-2 - 農業知識入口網

二、水位條件對功能性動態的影響
生態功能多樣性的研究發展，可從關注在物種的特定功能表現（Wilby and Thomas, 2002）、物種間功能性的差異與區辨 （Violle et al., 2007; Buchwalter et al., 2008; Gibson et al., 2013），乃至物種同時具有不同功能表現而使群集構成的功能多樣性以多維空間被檢視（Legendre and Anderson, 1999; Villéger et al., 2008; Laliberté and Legendre, 2010; McGill, 2015），以及探究功能多樣性與物種多樣性間的聯結 （Gibsonet al., 2013; Grosset al., 2017）。在棲地同質性較高的相鄰稻田環境內進行採樣，採用仰賴豐量變化的相似性分析時，若相對稀有敏感物種的佚失，不易透過此一統計工具顯現出生態系所受之衝擊。功能多樣性則可反映出生態功能是否受到衝擊，且較能直觀地聯結於生態系的恢復力與健全度。功能多樣性可以由1. 功能豐富度（Functional richness）、2. 功能均勻度（functional evenness）、3. 功能歧異度 （functional divergence）等特徵被察覺（Villéger et al., 2008），Laliberté and Legendre （2010）則提出功能離散性指數（F_Dis），F_Dis指數可反映各物種涵蓋的多元並納入物種豐量的潛在影響，F_Dis值越高，表示功能群物種間的功能涵蓋範圍越寬廣，生物豐量在若干功能群間的分布亦較為均勻（附錄二）。研究顯示，灌溉方法間並未造成功能多樣性有顯著差異，但不同期作間則在水域生物的氧氣取得方式、棲地利用則有顯著差異，此可能為受到期作間氣候條件不同而影響。第一期稻作共累積降雨385 mm第二期作則累積2,025 mm，日均溫也不同所致（表五）。除了灌溉方式，降雨也影響了水位的變化，溫度則可能影響了溶氧量。氣侯條件改變了微棲地，並進而反映在整體水域生物功能性狀之分布差異上，受限於水中溶氧與水位高度，部分適應於臨時性積水的優勢物種如搖蚊的種間或種內競爭往往加劇，而須快速羽化 （Alto and Juliano, 2001）。
季節性降雨也可增加田區輸入水量，並間接使灌溉水量減少。本研究發現灌溉水量與稻叢或水域群集的功能離散性指數皆無線性相關，而稻叢群集的總個體數、物種數、均勻度顯著隨灌溉量的減少而增加並具統計顯著性。第二期作總雨量雖大且灌溉水量的需求較少，但夏秋仍昆蟲活動之高峰所致，難以評定減少灌溉水量與物種分類的多樣性增加之間的關聯性。因此，解讀田間蓄水水位的時間動態可能更顯重要。田區水位的乾涸天數比與稻叢無脊椎動物功能離散性指數具有顯著的負相關。同樣地，田區水位的浸潤天數比卻與攝食方式、棲地利用、氧氣取得等功能性狀所計算之功能離散性指數呈顯著負相關（圖二）。這樣的趨勢可能是稻叢或水域內扮演功能適應較為特異的物種受到衝擊而減少、匿跡並使得各功能群內優勢物種相對豐量增加所致，進而導致功能群性狀分布範圍變狹小（附錄二，功能離散值高低之學理意涵）。這樣的衝擊可能在稻叢群集而言，優勢種具有比較能承受乾涸的現象；水域群集內特定功能表現的物種則因稻田蓄水與水位穩定而相對較為優勢。