撰稿 / 朱舢樺（科推中心特約編輯）
審訂 / 李宗祐 教授（國立臺灣師範大學地理學系）
臺灣櫻花鉤吻鮭（Oncorhynchus masou formosanus）是瀕臨絕種的保育類野生動物，為臺灣特有亞種，因此有國寶魚之稱。櫻花鉤吻鮭的棲地復育區之一有勝溪，因河流間歇性中斷導致復育工作受阻。國立臺灣師範大學地理學系李宗祐教授團隊與國立臺灣海洋大學、國立臺灣大學等研究人員合作，發現在有勝溪河流間歇性斷流期間，上游河水依舊透過伏流帶供給下游，為河川管理提供了重要見解。本研究成果於2026年8月發表於國際期刊《Journal of Hydrology: Regional Studies》。
斷流現象造成櫻花鉤吻鮭的復育挑戰
間歇河與臨時河(Intermittent rivers and ephemeral streams, IRES)指於一年中僅部分期間維持連續水流，而於其他期間出現斷流或乾涸的河川類型。臺灣年平均降雨量達約2,400毫米，然而，受到地形、地質條件等因素影響，部分山區溪流仍可能出現季節性斷流現象。有勝溪的部分河段亦頻繁發生斷流，即使在降雨量較高的溼年，河道乾涸的時間仍可長達數天至數月。
為保護櫻花鉤吻鮭，政府徵收部分農地，並將櫻花鉤吻鮭重新引入有勝溪上游。雖然初期復育成效良好，但因有勝溪的間歇河特性，造成嚴重的棲地片段化，不僅導致族群數量下降，也阻礙後續復育工作。
然而，傳統的水文測站常難以捕捉小尺度的斷流現象，有勝溪流域出口設立的流量測站即是如此，其判定有勝溪屬於常流河，無法偵測到上游河段發生的斷流現象。因此，透過研究瞭解有勝溪河段內的水文連通性，對於復育櫻花鉤吻鮭至關重要。
利用地球化學特徵，追蹤水體來源
研究團隊分別在溼年(2017年)與乾年(2022年)，每月定期從四座觀測井、溪水及支流(T1、T2)採集水樣。四座觀測井之位置如圖1，井A為最上游，接著從上游往下游依序是井B、井C、井D。乾涸河段的起點始終位於井A與井B之間，而河川則於井C與井D之間(靠近T1與T2匯流處)恢復為全年有水的狀態。
圖1 七家灣溪流域地景。本研究河段(黃色方框)位於有勝溪上游，並於四個位置設置觀測井，分別為井A、井B、井C與井D。
為了解斷流期間水體的來源與移動路徑，研究團隊採用端源混合分析（End-Member Mixing Analysis, EMMA），一種利用水體化學特徵推估不同來源水體混合比例的方法：將各水樣的地球化學指標降維投影至幾何空間中，如果中下游的水樣落入端源所構成的多邊形範圍內，即代表中下游水樣可由端源水體解釋。
團隊首先分析水樣之地球化學組成，再使用端源混合分析法，判斷水體之來源及相對貢獻程度。發現由「井A」、「井A旁溪水」及「T2」三個端源，可以解釋大部分樣本的水體特徵，而三者對各樣本水體的相對貢獻程度會隨季節而有所變化。
值得注意的是，地表的生物化學過程可能對端源混合分析造成影響，先前的研究顯示，此間歇性河段會因流速降低，使矽藻大量生長，進而影響河川中矽的含量，違反了端源混合分析的關鍵假設。因此，研究團隊在進行分析時將矽含量排除在外。
地表斷流，地下水流仍持續串聯上下游
結果指出，在乾年(2022年)，「井A」之下游河段停止流動時，「井B」仍保有與「井A旁溪水」相似的水體特徵，而「井D」與「井D旁溪水」則呈現「井A旁溪水」與「T2」的綜合特徵，顯示在河道停止流動期間，「井A旁溪水」的水仍可透過地下流路持續向下游輸送，並於下游重新出露至地表。溼年(2017年)亦有類似的情況發生，顯示在斷流期間，上、下游河段之間仍維持水文連通性。
此外，成分分析顯示，在乾年期間，「井A」及「井A旁溪水」之間水體特徵存在差異，表示河川與地下水之間不連通；在溼年期間，此二水體水樣之成分則十分相近，表示河川與地下水之間混合良好。
利用端源混合分析，揭示斷流河段水流路徑
依照上述分析結果，研究團隊推估水流路徑如圖2所示，在河川停止流動期間，「井A旁溪水」會滲入河床，轉為伏流水的形式，持續在河床下方往下游移動。
圖2 有勝溪斷流河段水流路徑概念圖 (a)乾年乾季 (b)乾年溼季 (c)溼年乾季 (d)溼年溼季
在乾年期間，地下水水位較低，河川與地下水之間不連通。而在溼年，因降雨豐沛，整體地下水位較高，上游河段地下水與地表水之間的交互作用良好，伏流帶與地下水構成水力連通的完整系統。這些發現顯示，地表水流中斷並不代表水體間失去連通性，地下伏流帶仍可作為連接上下游河段的重要傳輸通道。
本研究為臺灣首次探討間歇河段之地下水流路徑。本研究指出，本河段的伏流主要是由入滲的溪水所供給，意味著上游若過度取水，便可能會減少對伏流的補給，進而削弱下游棲地的生態韌性。因此，維持足夠的上游流量至關重要。此為河川管理和棲地復育提供了重要參考。
參考資料
Lee, T. Y., Yeh, H. H., Pan, Y. W., Hsu, S. Y., Chiu, Y. C., & Huang, J. C. (2026). Using geochemical signatures to identify subsurface flow pathways in the intermittent reach of the Yusheng Creek in Taiwan. Journal of Hydrology: Regional Studies, 66, 103743. DOI: 10.1016/j.ejrh.2026.103743
