本計畫使用一套標準化的調查方式，以建立我國海洋包括重要生態系及海洋保護區固定測站之長期生態與環境基礎資料調查。其工作內容包含(1)臺灣周邊海域生態系-船舶調查；(2) 臺灣海域重要生態系及海洋保護區（以珊瑚礁區為主）-人員潛水調查；(3)自動監測系統之建置與調查；(4)臺灣海域重要海洋生態系及海洋保護區資料庫建立與歷年資料庫（已於110年度完成並資料繳交於海保署）及本案生態調查之成果資料整合，並在計畫後期做到進階生態熱點分析及生態系統服務評估與價值衡量。我們期望分析結果可作為我國海洋保育署或其它單位/組織未來研究，或推動保育、復育、環境教育推廣等相關工作之重要參考。

臺灣周邊海域生態系-船舶調查

       團隊於110~112年間在臺灣周邊海域共計完成8次季節性的船舶調查。根據水文調查資料顯示，臺灣周邊海域大致可依底深及海水特性分為東部、西部、北部三個區域。東部海域站點底深較深，春季、夏季時海水分層情形比冬季、秋季時明顯，葉綠素𝛼濃度在表層海水中較低，沿深度變化符合Deep chlorophyll maximum（DCM）模式，葉綠素𝛼濃度不論季節皆在水溫24~26 ℃ 時達到最高，且冬季峰值（peak）濃度高於其他三個季節，氮磷比在冬季時最接近全球亞熱帶地區平均值20，推測為東部海域浮游藻類群聚組成較為穩定原因；西部海域底深較淺，在深度大約50 米以淺水域，不論季節大多垂直混合良好，少數底深達到100米站點有海水分層情形，冬季時並有中國沿岸流進入，葉綠素𝛼濃度沿深度變化在110~111 年期間皆符合Homogenous模式，但在112年時呈現為High surface chlorophyll（HSC）模式，在表層海水中濃度高，有大量生長（bloom）情形，不論季節，葉綠素𝛼濃度皆有兩個峰值，且營養鹽濃度較東部海域高，推測此區有較高的基礎生產力但浮游藻類群聚組成較為複雜；北部海域底深也較淺，海水分層在夏季時最明顯，葉綠素𝛼濃度沿深度變化符合DCM 模式，且營養鹽濃度與西部、東部海域相近，其他三個季節之水體垂直混合情形良好，葉綠素𝛼濃度隨溫度升高而增加，沿深度變化符合HSC 模式，基礎生產力高於夏季，且並未觀察到葉綠素𝛼濃度隨溫度上升達到峰值後下降情形，同時營養鹽濃度高於西部、東部海域，氮磷比僅略低於20，顯示浮游藻類生長未明顯受限。

臺灣周邊海域的仔稚魚群聚量豐度主要受到「季節」影響而有顯著變化，「海域」之間沒有差異；而仔稚魚群聚的物種豐富度則在不同「季節」和「海域」之間都有顯著差異，且「海域」造成的影響大於「季節」。依魚種繁殖策略分析結果發現，葉綠素𝛼濃度最大值深度（Chlorophyll maximum depth, Dmax）對淺海底棲類群（Demersal species）和淺海浮游類群（Pelagic species）仔稚魚分布之影響較混和層深度（Mixedlayer depth, MLD）有更顯著的相關性，當Dmax越淺，此兩類群仔稚魚之量豐度及物種豐富度越高，推測這兩類群仔稚魚可能花較多時間以有限的游泳能力追逐浮游生物進行攝食；而珊瑚礁相關類群（Reef associated species)之仔稚魚與Dmax較無相關性，推測可能尋求其他環境提示（如珊瑚礁的聲景或是化學訊號）以靠近珊瑚礁，有利未來沉降入添至珊瑚礁棲地。MLD之變化與珊瑚礁相關類群仔稚魚的量豐度有顯著相關，MLD越淺時量豐度越高，但與物種豐富度之相關性不顯著，推測與珊瑚礁相關類群仔稚魚主要活動範圍本就在於MLD內有關且沉降至超過MLD深度對生存不利。熱點分析則發現，臺灣周邊仔稚魚量豐度較高的海域都有長期穩定的湧升現象（澎湖海域和北部海域），仔稚魚物種豐富度則以面向大洋的海域中較高，如東部沿近海域以及位處太平洋與東海陸棚交界的北部海域，同時考量仔稚魚量豐度和物種豐富度時，北部海域FR55，東部沿近海域FR05、FR06、Chen16，以及西部海域Chen38、FR39、FR42等站點有最高總體熱點分數，建議可優先考慮保育措施。

臺灣周邊海域之塑膠微粒/人造物濃度受到季節影響，但在海域及水層間沒有顯著差異。依海域，季節差異僅在西部海域呈現顯著，在冬季時濃度最高，春季、夏季時濃度相近，秋季時則濃度最低；而東部和北部海域則不存在季節間顯著差異，塑膠微粒/人造物濃度在夏季時稍微偏高；依深度，東部海域不論季節，塑膠微粒/人造物隨深度加深而濃度逐漸降低，在混合層內（MLD 以淺）濃度高於較深海域，在MLD 以深則隨深度加深而濃度逐漸降低，西部海域夏季和北部海域夏季、秋季也有相同趨勢，其他季節於兩海域因水體垂直混合良好，海水分層情形較不明顯，混合層對塑膠微粒/人造物在水體中分布影響較小。由材質定性分析發現絕大多數塑膠微粒/人造物屬於纖維素（Cellulose），少部分為塑膠（Plastics），其他（Others）類別的數量最少，其中冬季時塑膠類別出現較高比例，而纖維素雖為天然材質，但多經過人工加工製造，所檢驗出共29種塑膠成份中，以聚醯胺（Polyamide, PA）、聚脂（Polyester, PL）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate, PET）、聚甲醛（Polyoxymethylene,POM）最常見。建議不論是何種微粒物質，仍都應持續監控及研究。

船舶調查

在魚類環境DNA調查部分，團隊於計畫執行期間（110~112年）共完成179個船舶調查收集的樣本分析，共偵測到1324個海洋魚類物種的序列，隸屬於203個科，其中軟骨魚類有23科57種。本計畫以非度量多維度分析（NMDS）以及距離冗餘分析比較各站點在空間與時間上所呈現物種組成的差異，並探討魚類物種組成與環境因子之間的關聯性。結果顯示西部臺灣海峽水域及臺灣東部、南部及西南部深水水域的兩個地理區在站點空間上存有明顯差異，而臺灣北部的海洋群聚較為複雜，不能單以地理位置、海床構造、季節交替或是水文特徵去解釋；部分站點（FR62, FR01, FR32）的地理位置接近黑潮路徑，其結果顯示黑潮擺動造成魚類群聚受其海水團的影響。若以季節來看物種組成，各季節的樣點分布仍有大面積重疊，但冬季與夏季之間差異較大，可能與表面洋流改變、部分魚類代謝量改變或是特定的洄游性魚類之族群遷移有關。

如臺灣西部海域在夏季主要受到溫暖的南海海流影響，而冬季則轉成低溫的中國沿岸流，造成此海域在一年之間有較大的海溫變化，因此可能導致此海域的魚類組成在季節之間有較為明顯的變化。事實上，我們觀察到了銀灰半稜鯷（Encrasicholina punctifer）和擬異葉半稜鯷（E.pseudoheteroloba）在夏季出現至臺灣海峽北部的趨勢。而臺灣東部海域終年主要在黑潮的影響之下，在冬季，主要則以小型的大洋性魚類組成，如纖鑽光魚（Sigmops gracilis）和長刀光魚（Polymetme elongata）。整體而言，以環境DNA偵測到海洋魚類物種數各站平均值來看，臺灣周邊海域的海洋魚類物種多樣性以2022 年平均上最高，各年之中，以夏季平均最高，秋季與冬季相對較低；以地理區分來說，物種多樣性高的站點大都出現在臺灣東北部海域及澎湖南方海域附近。

至於海洋哺乳類動物，加上以其它調查的方式所採集的海水樣本中獲得300筆鯨豚偵測紀錄，共偵測到23種鯨豚，若從臺灣周邊海域全部測站來看，在25個已經完成的採樣測站中，總共有24 個站點曾經紀錄到鯨豚的出沒，單次採集樣本可偵測到的平均物種數為1.6 種。平均每個樣站可偵測到的物種數的前四名依序為 FR01、FR55、FR06 和FR05，測站全部都位於臺灣北部及東北部。最後在海洋哺乳類與魚類多樣性及分布資料所進行的共現網絡分析得知，總共有23科、36個物種的魚類與至少一種海豚存在顯著（p<0.05）的共現關係。

浮游動物部分，統整2021–2023歷年水試所所獲得之浮游動物群聚資料，可發現在臺灣周邊海域東部與西部，夏季時的浮游動物香農多樣性、皮洛均勻度較春、冬兩季高，而北部則無此現象。至於區域之間的物種組成，以視覺化結果而言可看出其差異不明顯，然而統計分析仍能發現區域之間存在顯著差異。

臺灣的海洋環境交錯於三個生態區，複雜的生態系支持著多樣化的底棲生物群聚，這些群聚以石珊瑚、軟珊瑚、珊瑚藻和草皮狀海藻為主，已有研究指出陸源因子有利於草皮狀海藻的擴散。儘管國內大力推動海洋保護區（MPAs），但MPAs僅著重於海洋區域，並優先考慮漁業活動的管理，鮮少考慮區域差異以及底棲群聚對氣候變遷反應的不同。因此，本研究藉由評估受保護區域內珊瑚礁的狀況是否優於模型的預測，來評估臺灣海洋保護區在減少環境衰退的成效。預測模型的建模方法結合了102個站點的底棲生物組成資料及25 個非生物變量，以在當前環境背景下識別珊瑚礁的“潛力”。目前的結果顯示，無論在全國或區域的尺度下，海洋保護區對減緩當地海洋生態的破壞影響極微，阻絕沿岸來的壓力源才是實現區域潛力的關鍵變量。研究結果強調需減緩陸源危害因子，來避免底棲組成變成以草皮狀海藻為主，而這樣的變化與氣候變遷無關。保育目標可能也需要根據確定的區域基線重新考慮，以使其與當地環境的潛力相一致。本研究結果提供了有價值的洞見，讓我們重新審視保育目標，並根據各地點的特性，重新設計臺灣的海洋保護區網絡，並呼籲保育方法的制定應視當地情況而量身訂製，以在氣候變遷下建造具有韌性的珊瑚礁生態系。最後，邊緣棲息地（如較深的珊瑚礁、海岸前緣、淺水滲流等）較少獲得特別保護，未來應提倡將這些棲息地納入全球海洋保護策略中。

底泥生物群聚結構分析顯示不同海域間的底泥生物密度有顯著差異，但生物量僅有邊緣顯著差異。若分區比較則發現綠島的生物密度顯著高於小琉球、東臺灣及北臺灣，東臺灣的生物密度顯著低於墾丁，但各採樣區域間生物量皆無顯著差異。綜整所有的資料分析結果顯示墾丁及綠島的平均生物密度高達每平方公尺約5.9至12.2萬個個體，澎湖、北臺灣及蘭嶼的平均生物密度也有每平方公尺約2.8至3.4萬個個體。另外，澎湖、綠島及蘭嶼的平均生物量達每平方公尺約30.9至88.6公克，北臺灣、小琉球及墾丁則介於每平方公尺約15.9至24.8公克；顯示珊瑚礁區底泥生物數量龐大，在珊瑚礁生態系統中扮演重要的角色。相對於其他海域，東臺灣的珊瑚礁區底泥生物密度與生物量則較低，代表該區域的食物供給可能較少，除此之外，東臺灣樣點的沉積物主要由礫石組成，代表該海域的流場能量較強，因而無法留下泥質有機碳量較高的沉積物，也對底棲生物施加更強的物理環境擾動壓力。

除生物密度外，各海域間生物類群組成亦有顯著的差異，呈現出較類似東西向分群的趨勢，特別是澎湖及綠島、澎湖及東臺灣間皆有顯著差異，而緯度差異最大的墾丁及北臺灣之間反而沒有顯著差異，和珊瑚群聚的分群趨勢不同。冗餘分析結果顯示，東西分群主要由為物理及化學環境因子所造成（例如：波浪強度、鹽度、溫度及葉綠素a濃度）。其中與流場能量強度相關的因子與有機碳、葉綠素濃度呈負相關，表示流場能量較強的環境無法留下高含量的食物，可能是因食物量以及水擾動的東西區域差異影響類群組成，呈現出東西分群趨勢。

各區域生物體型頻譜之斜率平均值介於-1.2到-1.6之間，綠島、蘭嶼、墾丁及東臺灣之負值最高，代表群集中體型較小的生物佔比較多，而澎湖及小琉球站點之平均斜率負值較低，表示群集中相對有較多體型較大的生物。底棲大型生物平均生長量最大值為綠島的60.4每日每平方公尺毫克碳，其次為澎湖樣區的31.1與北臺灣樣區之24.04每日每平方公尺毫克碳，呼吸量約為生長量的4.1至4.7倍。

綜合生物量、生物密度、生物體型頻譜之斜率以及生長量資料並將每個站位以保護區與非保護區狀態之標準劃分並比較。結果發現非保護區站點中，北臺灣的鼻頭、澎湖中的青灣與青灣內灣樣站雖有高生物量，但其生物密度低，表示樣本中採集到較大體型的個體；而澎湖四角嶼、東臺灣米島不僅有較高的生物量與生物密度，且生物體型頻譜之斜率負值較低，代表其群集中生物並無集中在體型較小的類群，可參考設立保護區；蘭嶼所有的站點目前皆為非保護區，生物量最高的站點包含青青草原、母雞岩與東清花園，且所有站點生物密度高，從生物體型頻譜可看出東清花園生物體型頻譜之斜率負值較低，所以群集中生物體型分布較其他兩者集中在體型較大的生物類群，能更有效率地將能量傳遞至珊瑚礁區的高食階物種，可作為未來保護區設立之參考。

臺灣海域重要生態系及海洋保護區（以珊瑚礁區為主）-人員潛水調查

桃園觀新藻礁野生動物保護區eDNA採水

本計畫為首次針對臺灣及離島周遭亞潮帶珊瑚礁生態系軟底質進行底泥大型動物群聚的系統性定量調查，本計畫所估計的底泥生物數量遠高於過去在河口泥灘地的生態調查約一至二個數量級。可能的原因為過去的調查未使用解剖顯微鏡將所有的生物樣本進行計數，導致嚴重低估底泥生物的數量、生物量、以及多樣性。未來持續動定性定量的底泥生物群聚結構調查，透過長期累積可比較的生態資料做為科學化海洋生態管理及保護的依據。

珊瑚礁區魚類eDNA分析從110（2021）年迄今共取得104筆有效資料進行分析，累計偵測到886個海洋魚類的序列，隸屬於134個科，其中軟骨魚類有5科6種；在偵測到的海洋硬骨魚類中，以隆頭魚科魚類最多，其次為鰕虎科及雀鯛科魚類；其個別站點的物種多樣性和珊瑚礁生態調查結果一致，大致上生態環境佳且位在保護強度高的魚類物種數豐富度相對較高；其中物種豐富度高及低的站點或樣區需持續監測，以瞭解保護區效益及釐清生物多樣性喪失的可能因素。就目前之珊瑚礁魚類的物種組成與底棲生物相之間的關聯性的冗餘分析結果顯示，草皮狀海藻的增加、珊瑚棲地的品質下降，確實可能讓整體魚類多樣性下降，進而導致功能多樣性改變。整體來說，臺灣周邊珊瑚礁區魚類群聚大致分為北臺灣或亞熱帶礁區群、南臺灣或熱帶礁區群、西部北澎湖温帶/熱帶交匯區群以及西部南澎湖熱帶群，當所能設置的海洋保護區數量有限的情況下，建議在各區至少設置一高強度且有效管理的保護區，對於礁區魚類才能有較全面性的保護。

綜合潛水底棲攝影、eDNA魚類、及底泥生物群聚調查結果發現三者加總之相對生物多樣性熱點為澎湖，而東北角貢寮區及屏東墾丁次之。另外，若僅比對潛水攝影及底泥生物群聚調查資料，則可發現珊瑚（包括石珊瑚及軟珊瑚）和海綿覆蓋率高的區域，底泥生物量也較高，顯示珊瑚和海綿等定棲性基礎物種可能促進底泥生物的生產力和生物量，進而從食物鏈的底層影響整個珊瑚礁生態系的運作。整體而言，東海岸的生物多樣性及生物量相對低，而澎湖則是底棲生物、底泥生物及魚類的生物多樣性熱點。

自動監測系統之建置與調查

隨著人們日益關注海洋經濟發展對海洋生態的影響，長期被動聲學監測技術在瞭解海洋生態系統時空變化上扮演關鍵角色。本計畫團隊過去三年，在珊瑚礁生態的基隆潮境及藻礁生態的桃園觀新海域佈放共20次自動錄音系統。為了瞭解不同生態系的水下聲景特性，我們利用視覺化、非監督式機器學習、偵測槍蝦發聲率分析其時空變化趨勢。結果顯示，水下聲景在夏季最為喧鬧、冬季則較為寧靜，並且夜晚是海洋動物活動及發聲的高峰期；此外，槍蝦發聲率與魚類合唱特徵在兩海域亦明顯不同。從動物聲音多樣性與槍蝦發聲次數結果顯示，兩者的趨勢一致，皆可視為評估海洋生態系統季節變化的重要指標。值得關注的是，桃園觀新海域於2023年紀錄大量人為噪音。白天的噪音消失時，當天晚上的魚類合唱特別活躍，暗示停止瞬間噪音即會消除對生物聽覺的影響。該結果顯示於重點開發區域實行長期監測聲景變化的重要性。從槍蝦發聲率來看，槍蝦發聲率與水溫呈現顯著的正相關關係。於基隆潮境的槍蝦發聲率遠高於全球其他珊瑚礁生態系，顯示臺灣長期環境保育的成果。然而，其發聲次數於2022年到2023年下降，可能暗示著蝦類隨環境變化的適應機制，其變化值得未來持續追蹤或結合海域水質監測結果。透過長期水下聲景監測，可以獲得高時間解析度的海洋生態資訊，了解生態系的健康狀況，進而評估海洋生物對噪音或海洋環境變化的動態趨勢。聲景生態學的成果可提供保育主管機關整合視角與評估海洋生態系統健康狀態的重要依據。

臺灣海域重要海洋生態系

生態系服務價值進行支持服務（棲地環境與風險）、調節服務（海岸侵蝕保護價值，三座島周圍都沒有特別的趨勢點）、文化服務（自然休閒與旅遊價值）等評估。評估結果可見臺灣北方三島海域海底棲地環境人為活動風險程度分布不均，同時三座島嶼周遭區域都有受到三種漁業壓力影響而承受較高的壓力，而每種棲地受到平均風險都相近；海岸侵蝕保護價值於彭佳嶼南側侵蝕風險下降最多，而花瓶嶼周遭海域則保護能力價值最低；自然休閒與旅遊價值（即觀光潛力）以棉花嶼及花瓶嶼中間海域最高。比較潮境、澎湖南方四島與北方三島三個海域結果，由於評估數值代表各海域內個別區域生態系統服務的分布趨勢並反映區域的特性，評估數值間無法直接比較，因此僅針對資料準備與個別趨勢說明，在棲地環境與風險評估中，因資料較多澎湖南方四島較可進行小範圍精確評估，北方三島則因資料較缺乏須執行假設性大範圍評估，各海域壓力源皆分別來自觀光和漁業；三個海域的海岸侵蝕趨勢符合預期，當海岸線保護與開發規劃時，高波浪侵蝕風險區域需特別關注，而硬底質棲地如珊瑚礁能有效減少侵蝕風險；從文化服務自然休閒與旅遊價值來看，澎湖南方四島與潮境因具有觀光景點可計算視野價值，北方三島則使用鯨豚、海鳥等觀光潛力資料來評估觀光熱點。

海洋保護區資料庫建立與歷年資料庫

資料庫建立部分，本計畫產生並已繳交至海保署的資料皆同步異地備分至國科會海洋學門資料庫（ODB），並進行資料管理保存如資料盤點、資料性質評估、資料品管、資料庫建置/資料入庫等等標準作業程序。此外，ODB也發展以達爾文核心集標準為基礎的出現紀錄資料管存流程，同時開發應用程式介面（API）串接資料（https://api.odb.ntu.edu.tw/hub/）、將後端資源整合至ODB的地理資訊圖台（https://odbview.oc.ntu.edu.tw/hidy/）。相關資訊產品（API）皆可提供海保署或其它涉及海洋單位介接應用。