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曾晴賢為生態請命 建魚道幫魚兒回家
2020-06-25

利用生態廊道,幫助洄游魚類回家。人類對環境不該再強取豪奪,要同時考慮其他生物和環境的需求,著重水環境的營造。(莊坤儒攝)

利用生態廊道,幫助洄游魚類回家。人類對環境不該再強取豪奪,要同時考慮其他生物和環境的需求,著重水環境的營造。(莊坤儒攝)
 

千年前,哲學上的論辯「子非魚,安知魚之樂?」尚喋喋不休,在當代,藉由科學研究,「知魚之樂」已然有解。清華大學生命科學院教授曾晴賢甚知「魚之樂」,從研究魚類分類學跨入生態工程領域,用魚的角度思考,幫助洄游魚類回家,協助陸蟹過馬路,堪稱台灣河川生態保育與生態工法先驅者。

 

每逢月初,新竹頭前溪中游的隆恩堰都可見一群清華大學學生,身穿涉水褲,下半身泡在魚道裡做生態調查,除了監測水溫、流速、溶氧量、酸鹼值等水質條件之外,還要撈起每尾小魚,辨識種類、量測身長、體重,才把牠放回水裡。曾晴賢指著一隻看似有翅膀,身型如小飛機的魚說:「這尾叫溪鱧,牠是從十幾公里外的海邊一路上溯到此,牠還會繼續往上游走,在這邊(頭前溪中游)能看到這種魚,代表這個生態廊道確實是成功的。」

用魚的思維設計魚道

站在頭前溪中游隆恩堰的岸邊,曾晴賢指著十數公尺外的堤防解釋,一般河川的治理分為三個層次,第一是治水,把洪水視為猛獸,所以築起高高的堤防阻絕水患;第二階段是利水,台灣的水資源夏冬分布不均,為取水作民生、農業灌溉、工業之用,而設置防砂壩與攔水堰,基本上這兩階段都是為了「人」的利益,而無視河川棲地其他生物的需求,例如把水源全數取走,忽略中下游生物的需求,或是攔截設施愈築愈高,讓需要上溯到出生地成長或產卵的小魚兒們和多種的蝦蟹類,毫無生路。

直到近年,環境保育意識抬頭,才納入生態保育的聲音,以生態工法整治、設置魚道,幫助洄游的物種跨過河壩的斷層,回到上游成長、繁殖,同時也考慮其他生態和環境的需求,著重水環境的營造,是謂河川治理的第三個層級。

頭前溪隆恩堰旁的生態廊道就是一例。這是曾晴賢和日本中村俊六教授共同指導設計的魚道,如階梯般的設計,水流豐沛,細看有魚群在裡頭時而優游,時而歇息,還不時有魚隻上躍,這是他的得意之作。「你看這魚道是二維的設計,每一階的隔壁有深有淺,就像不同高度的跳欄一般,提供大小魚種洄游上溯時不同跳躍的需求。泡沫多的地方表示水流湍急,體型大和跳躍能力比較強的魚隻可以使用。」曾晴賢的團隊長年在此地進行生態調查,得知至少有30多種魚蝦在此生活,「魚道就不能只設計給其中一種魚使用,要給各式各樣的魚都能使用,要從多種魚的角度去思考。」

魚道是系統性的設計

其實台灣百年前就有魚道設置,1908年日人為了保育新店溪的香魚,設置了台灣最早的魚道。現今台灣各河川魚道約有300多座,但在曾晴賢的標準裡,多數是失敗的,失敗的原因,他不諱言的直說:「站在人的角度去思考魚的需求往往無法成功。」

「魚道設計需要具備系統的概念,系統並非單一元件,而是要有完整的配套措施。」魚道包含了魚道入口、本體和出口,要每個單元都發揮作用才能成功。

常見的問題包括找不到魚道的入口,魚類的天性會往水流量大的地方游,牠們聽聲辨位,尋找水多的方向,許多魚道設計都忽略了這點,致使前功盡棄。再者,魚道內階段的設計,比如落差過大,沒有考量到魚隻的跳躍能力,或者流速過於湍急,缺乏休息的空間等等,都是成敗的關鍵。

前期的生態調查尤為重要,知道魚道的使用者是誰,才能為其客製使用者介面;還有別忘了牠們生處在食物鏈中,掠食者的虎視眈眈。站在隆恩堰旁,曾晴賢隨手指了停駐在水壩上的中白鷺,「這附近有許多中白鷺,要防止牠們站在魚道中掠食魚隻,根據中白鷺的腳長,魚道的水深至少要有35公分以上,魚兒才會安全。」

結合生態考量與工程的施作,對著工程細節侃侃而談的曾晴賢,其實是從超級艱澀又專門的分類學出身的。
 

曾晴賢優游於魚群中,他投注一輩子的時間,為生態請命,建魚道幫魚兒回家。 (莊坤儒攝)

曾晴賢優游於魚群中,他投注一輩子的時間,為生態請命,建魚道幫魚兒回家。 (莊坤儒攝)
 

摸魚的教授

曾晴賢喜歡自稱是「摸魚」的教授。從小喜好機械結構,他原初的志願是想當修理摩托車的黑手,卻因成績不夠上高工,因而上了高中。大學進入海洋系,研究所時接受指導教授建議,一腳踏入淡水魚的世界,足跡就此遍布台灣各大河川。當時海洋魚類研究較熱門,採集樣本也多有漁民幫忙;研究淡水魚的人少,也比較辛苦,必須要親自入深山、赴野外採集。曾晴賢曾經在雪霸國家公園裡,普查櫻花鉤吻鮭族群數量,趴在七家灣溪裡,一條一條數魚,前前後後做了26年。我們好奇這樣數法不會驚嚇到魚嗎?曾晴賢笑著說:「我們貼近河岸從下游往上游爬,魚通常是眼睛看著上游的方向,等待食物從上游沖下來,所以牠不太會注意到,等人靠近了才會躲開。」

其實,曾晴賢的本行是魚類分類學,旨在了解台灣河川裡有多少種魚類,以及與周邊地區,如中國大陸、日本、菲律賓等地的親緣關係,研究方法是透過魚的外部型態如鱗片、骨骼、鰭條等特徵來辨識。到了博士班,曾晴賢拜師中研院的黃秉乾院士,學習DNA的定序技術,比對不同物種之間DNA序列的相似度,了解之間的親緣關係和遺傳距離。

當時脊椎動物裡,包括哺乳、兩生、爬行和鳥類等,都有至少一物種已經完成粒線體基因組的定序,只有魚類尚未完成。而曾晴賢以纓口台鰍為對象,完成全世界第一個魚類粒線體基因組的定序,學術意義非凡。

作為魚兒和工程的橋梁

「分類學主要是為學術應用,可是做野外調查那麼多年,發現河川裡面的魚類數量越來越少,才驚覺不當的水利工程讓生態一直遭受破壞。」工程人不懂生態,生態學者不懂工程,造成的生態浩劫難以遏止。曾晴賢正好遇到日本魚道維新的關鍵人物中村俊六,提點他:「魚類學家應該要能跟工程的人解釋,工程要從何角度去思考,才不致造成環境生態的危害。」

曾晴賢開始跟著中村俊六學習魚道相關知識,如圖學、測量學、流體力學等,也跟著走訪見習各國的魚道設計,學習用工程的語言與工程人員對話。多年的經驗累積,讓曾晴賢有把握只要他經手設計或修正的魚道,都是成功的案例,如桃園大漢溪的中庄攔河堰、新竹頭前溪的隆恩堰、關西牛欄河、台中大甲溪的馬鞍壩、南投濁水溪集集攔河堰、雲林清水溪的林內斗六堰和桶頭堰等地所附設的魚道。

從日本學者學到的知識與累積的經歷,曾晴賢總是不辭辛苦到各處演講分享,他曾經碰過一位老工程師,可說是負責台灣各地水土保持工程計畫的主辦人,感慨地說,要是能早一點認識這些概念,那他三十幾年公務生涯裡就不會犯那麼多的錯誤了!曾晴賢不無遺憾的轉述這段話,卻也樂觀地相信台灣工程界不乏有心人,能共同為河川生態而努力。

今年屆滿65歲,但曾晴賢申請延退,「台灣最缺的是跨領域的人,譬如說做魚類研究,同時又能了解河川工程的人並不多。」他希望在能力所及,多盡一份心力,培養出跨領域的人才,才能安心的交棒出去。

為生命找出路

累積超過35年的魚道研究經驗,曾晴賢總是不吝分享。他曾到中國青海省,教藏人做魚道,每年幫助幾億尾魚上溯產卵,保育青海湖湟魚的生態資源;他還引薦台灣的生態旅遊模式,讓當地對魚類資源的態度從漁撈轉型為保育,進而永續經營。

不只是小魚兒,曾晴賢在頭前溪也關注到毛蟹的生態,觀察到毛蟹的作息和運動行為,在設計魚道時,特別在側牆上洗出一排排的溝縫,還增設麻繩,讓毛蟹能攀爬渡過攔水堰。

2017年,曾晴賢獲得Keep Walking夢想資助計畫的支助,前往資源較貧乏的屏東滿州,協助當地保育志工,建置護蟹的生態廊道。因為道路開發,每年夏秋之際,居住在山邊森林中的抱卵母蟹,必須橫越馬路到海邊產卵時,造成路殺事件頻傳,居民每天早上都要清除被車子輾斃的蟹餅。蟹命何辜,曾晴賢身體力行,帶著學生從設計、組裝、觀察、監測,為當地的陸蟹建造起安全的生物廊道系統。為此,他更獲國家地理雜誌推崇為三位「2017國家地理華人探險家」之一。

2018年,他再受墾丁國家公園管理處之委託,同時協助公路總局在墾丁台26線海岸公路上,為陸蟹設計生態廊道系統。他利用帆布牆,加上地下涵洞的攀爬繩,成功打造生態「蟹道」,成效頗佳。可惜在2019年年中,因諸多不可抗力的因素被喊停。對此,曾晴賢感嘆可惜,「每一次的嘗試,縱有不完美,但是總有可以改進之處,我們應該從中吸取經驗,而非全盤放棄。」40多年的河川魚類生態調查,曾晴賢清楚許多魚類都需要生態廊道,「如果知道魚有需要,就要去做,努力讓工程成功,才是真正解決問題的態度。」

研究這麼久的魚類,曾晴賢常常被小魚兒感動。「他們真的很厲害呀!」他舉老蔣總統看著魚兒力爭上游的故事,「我曾經到浙江去跟當地的魚類學者請教,證實魚兒上溯的景象確實存在過,可惜因為環境污染,這種景象已經不容易看見了。」

曾晴賢從魚兒身上看見不畏艱辛、努力不懈的精神,而我們也在他身上看見一名生態學者,對自然的熱愛,對學問孜孜不倦的態度與熱情。