研究報導

 

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北南海沙丘地形環境聲學實驗

本所楊穎堅老師帶領臺美雙方研究團隊,在北南海東沙的東方陸棚邊緣海域,大型海底沙丘上進行一系列的海洋環境探測與聲學實驗。

 
台大學者提出新生態理論 —以個體大小頻譜作為食物網中複雜攝食關係之生態指標

台大學者提出新生態理論 —以個體大小頻譜作為食物網中複雜攝食關係之生態指標

“大魚吃小魚,小魚吃蝦米”,是一個最廣為人知的水域生態學原理。考慮能量金字塔(trophic pyramid)原則,小魚數量要比大魚多,而蝦米的數量又比小魚更多。

 
本所陳世楠助理教授論文獲選 2013 Pritchard Award

本所陳世楠助理教授論文獲選 2013 Pritchard Award

本所陳世楠助理教授與美國學者發表在 Estuaries and Coasts 期刊論文「Tidal and groundwater flexes to a shallow microtidal estuary: constraining inputs through field observations and hydrodynamic modeling」榮獲CERF (the Coastal and Estuarine Research Federation) 評選為 2013 Pritchard Award 得獎者。

 
三木健副教授與他的國際合作團隊,提出一種新的研究方法,以評估生態系的功能冗餘性(functional redundancy)及生物多樣性的重要性

三木健副教授與他的國際合作團隊,提出一種新的研究方法,以評估生態系的功能冗餘性(functional redundancy)及生物多樣性的重要性

生態系的功能冗餘性(functional redundancy)可定量預測物種消失如何影響生態系服務及人類福祉,故有其評估的必要性。然而,過去研究未充分理解生態系統功能的複雜性與多維度性,因此往往高估生態系的功能冗餘性。

 
本所教授任 Journal of Marine Research 客座編輯出版臺灣東北部海域環境與海洋動力研究成果專刊

本所教授任 Journal of Marine Research 客座編輯出版臺灣東北部海域環境與海洋動力研究成果專刊

  2008、2009年夏天美國Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI)、Scripps Institution of Oceanography (SIO)、Applied Physics Laboratory (APL)-University of Washington與我國海洋學界合作探測東北部海域陸棚邊緣及峽谷地形上,海洋環境的變異對聲傳特性的影響和數值模式預報的不準確性,當時任職於中大水文所之本所詹森教授和美方WHOI科學家Dr. Glen Gawarkiewicz擔任共同主持人,協調與執行現場觀測工作。

 
掠食者體型多樣性在海洋生態系統中對食階能量傳遞之重要性

掠食者體型多樣性在海洋生態系統中對食階能量傳遞之重要性

    台大海洋研究所的研究團隊利用測量浮游動物大小和群落結構的新技術,提出了一個全新的假說:掠食者體型多樣性的增加會促使獵物階層的食性棲位(diet niche)分化,進而強化系統中對獵物的下行控制(top-down control)。在實證研究上,這個假說獲得東海浮游生物數據的支持。此研究是由海洋研究所的博士後研究員葉麟,和謝志豪副教授所進行,發表於2013年3月號的動物生態學期刊(Journal of Animal Ecology)。

 
台大學者與國際研究團隊發展出新研究方法 預測氣候變遷對漁業的影響

台大學者與國際研究團隊發展出新研究方法 預測氣候變遷對漁業的影響

海洋研究所暨生態研究所的謝志豪副 教授和他的國際合作團隊,以太平洋沙丁魚為研究材料,研發出一種新的分析方法,可以預測漁撈、氣候與生態系統條件等非線性因子的交互作用對魚群數量的影 響。此研究成果發表在國際學術期刊Proceedings of the National Academy of Sciences (4/17/2013)。

 
謝志豪副教授和其合作的國際研究團隊,在《科學》期刊上發表一套用於分析生態系統中生物與非生物因子間因果關係(causality)的新方法。

謝志豪副教授和其合作的國際研究團隊,在《科學》期刊上發表一套用於分析生態系統中生物與非生物因子間因果關係(causality)的新方法。

謝志豪副教授(臺大海洋研究所/生態學與演化生物學研究所)和其合作的國際研究團隊,在十月二十六日 的《科學》期刊上發表一套用於分析生態系統中生物與非生物因子間因果關係(causality)的新方法。

 
曾鈞懋老師研究焦點

曾鈞懋老師研究焦點

Seasonal Changes in Gaseous Elemental Mercury in Relation to Monsoon Cycling over the Northern South China Sea Tseng, C. M., Liu, C. S., Lamborg, C., (2012), Atmos. Chem. Phys., 12, 7341-7350, doi:10.5194/acp-12-7341-2012. www.atmos-chem-phys.net/12/7341/2012/ The distribution of gaseous elemental mercury (GEM) was determined in the surface atmosphere of the northern South [...]

 
孫志陸老師研究焦點:考慮棲地喜好於太平洋黑皮旗魚資源評估與管理

孫志陸老師研究焦點:考慮棲地喜好於太平洋黑皮旗魚資源評估與管理

資源評估納入空間結構或引入環境因子於族群動態中,可視為實施生態系漁業管理之基礎,考慮大洋性魚種對於棲息環境的喜好與季節性洄游的特性,我們發展出空間動態資源評估模式並應用於太平洋黑皮旗魚。

 
孫志陸老師研究焦點:甲殼類物種成長模式研究

孫志陸老師研究焦點:甲殼類物種成長模式研究

甲殼類動物在海洋生態系統和漁業中扮演重要的角色。在進行海洋生物族群統計及漁業資源評估時,準確及量化描述生物的成長是很重要的。

 
戴昌鳳老師與劉商隱博士研究焦點:珊瑚大三角的物種起源與隱蔽種

戴昌鳳老師與劉商隱博士研究焦點:珊瑚大三角的物種起源與隱蔽種

珊瑚大三角是全球海洋生物多樣性中心,它的形成機制至今未明。本所劉商隱博士與其指導教授戴昌鳳以微衛星DNA及粒線體DNA為分子標誌,分析印度太平洋的霓虹雀鯛(Pomacentruscoelestis)族群之親緣地理結構,探討其物種起源的機制。

 
陳韋仁老師研究焦點

陳韋仁老師研究焦點

陳韋仁 The research work in my (Wei-Jen Chen’s) lab can be summarized as the application of molecular and computational tools within a phylogenetic framework to interpret organismal diversity and to understand mechanisms of evolution (see: http://wjchen.actinops.googlepages.com/). The research accomplishments in 2012 have been focused on molecular systematics of two cypriniform [...]

 
蕭仁傑老師研究焦點

蕭仁傑老師研究焦點

蕭仁傑 研究主題一:深海魚類的洄游生活史 我們對於深海魚類耳石的微結構和穩定性同位素進行分析,以了解深海魚類個體發育時的垂直遷移模式。分析結果顯示,不同魚種有不同的垂直遷移方式(例如遷移時間與距離的變異)。

 

賀!謝志豪老師之研究成果榮登國際頂尖期刊Science

賀!謝志豪老師之研究成果「Detecting Causality in Complex Ecosystems」榮登國際頂尖期刊Science,並為通訊作者之一。 研究文章連結: http://www.sciencemag.org/content/early/2012/09/19/science.1227079.full

 
地物、物理跨領域研究成果 -以海嘯模擬結果推衍日本311大地震不同震源破裂面模型之合理性

地物、物理跨領域研究成果 -以海嘯模擬結果推衍日本311大地震不同震源破裂面模型之合理性

本所地物組張翠玉教授邀物理組邱銘達博士、詹森教授合作,以海嘯模擬探討2011年日本東北(Tohoku-Oki)大地震的震源破裂模型,他們選取5個已發表於學術期刊的不同破裂面模型驅動海嘯,比較模擬海嘯與DART浮標記錄的海嘯波高資料來權衡這5個破裂面模型的合理性,各個模型的海嘯模擬如附圖。

 
長江大壩截流對東海鯷魚產卵洄游可能有負面影響

長江大壩截流對東海鯷魚產卵洄游可能有負面影響

長江大壩截流對東海鯷魚產卵洄游可能有負面影響 杜貞儀、謝志豪 臺大海洋研究所         以魚類行為—物理洋流耦合模式,臺大科學家發現長江建壩後可能對東海日本鯷產卵洄游有不利影響。此研究由臺大海洋所研究生杜貞儀與謝志豪副教授主導,成果刊載於本年度漁業海洋學刊(Fisheries Oceanography)七月號。         此篇研究以魚類行為—物理洋流耦合模式模擬日本鯷於東海的產卵洄游。一般而言,在東海的日本鯷,有一個族群每年冬末春初會由東海洄游至台灣附近海域產卵,而這些卵孵化後的仔魚,便是一般統稱吻仔魚的一大部分。由於吻(魚堯)漁業是台灣重要經濟漁業,因此了解日本鯷產卵洄游的機制,對制定漁業資源管理方針將有很大幫助。         由於日本鯷成魚並不是主要的漁撈標的物種,不易由捕撈量推斷洄游時間和所經地點,所以本研究使用魚類行為—物理洋流耦合模式進行模擬。其中物理環境部分是由大氣系曾于恒副教授發展的臺灣多尺度海流模式(TaIwan Multi-scale Community Ocean Model, TIMCOM)進行模擬,藉此取得溫度、鹽度、海流速度等多項物理參數,而日本鯷洄游則是以拉氏顆粒追蹤法(Lagrangian tracer tracking),模擬在流場環境下,物體位置隨時間的變化,並考慮魚類游泳速度及游向對移動軌跡的影響。為了模擬三峽大壩造成長江流量減少,進而對東海附近流場造成的衝擊,在研究中設計有長江淡水注入,以及無長江流量的兩組進行比較。結果發現,日本鯷的產卵洄游,極可能受冬季中國沿岸流有無所影響,在無長江流量的情形下,日本鯷可能無法洄游至台灣海域附近。這是因為流量減少可能使由長江口附近沿大陸沿岸南下的中國沿岸流隨之減弱,故使日本鯷族群無法藉著沿岸流幫助洄游至南邊產卵場。這個結果也顯示,三峽大壩完工後的流量減少,可能使日本鯷成功洄游至台灣附近海域的機率降低,進而衝擊台灣的吻(魚堯)漁業。 Figure 1. Schematic diagram shows the influence of Yangtze River discharge on spawning migration of Japanese Anchovy. The probability of anchovy arrival at Taiwan is significantly lower under the modeling experiment without Yangtze [...]

 
最新一期海洋科學期刊Oceanography出版專刊:臺灣的海洋科學(The Oceanography of Taiwan)

最新一期海洋科學期刊Oceanography出版專刊:臺灣的海洋科學(The Oceanography of Taiwan)

臺灣地處歐亞和菲律賓海兩大板塊交接處,除地震頻繁外,附近海底地形極其複雜;東方海域臨近大洋西方邊界強流–黑潮,南方的呂宋海峽和南海裡則有世界最大的內波;夏天飽受颱風威脅,冬天則受強勁東北季風吹襲。在大地和大氣的作用下,種種海洋現象充斥在臺灣四周海域,因此向來是海洋學家們做研究的樂園。2011年在期刊Oceanography客座編輯–本所唐存勇教授和美國海軍研究處(The U.S. Office of Naval Research) Dr. Terri Paluszkiewicz的邀集下,出版了一期主題為「臺灣的海洋科學」 (Oceanography of Taiwan)的專刊(見照片),匯集了12篇論文,首篇文章道盡過去13年來臺灣與美國雙方合作海洋研究的辛酸甘苦;雙方合作所得之重要成果如:西北太平洋颱風與海洋交互作用密集探測的最新發現、海洋生物對颱風的反應、黑潮的變動、南海強烈內波的起源及衍化、臺灣東北海域冷丘的擾動、河口高濃度懸浮沈積物的動力等,分別於接下來的10篇論文中闡述;壓軸文章則述說雙方研究生透過此國際合作研究的收獲。該期專刊所有的論文可在網址:http://tos.org/oceanography/archive/24-4.html 瀏覽、下載,需專刊紙本者亦可直接洽詢唐存勇教授(E-mail:tyt@ntu.edu.tw)。

 
本所詹森副教授及其博士後研究員邱銘達博士之論文獲AGU選為

本所詹森副教授及其博士後研究員邱銘達博士之論文獲AGU選為"AGU Research Spotlight"

Journal of Geophysical Research是美國地球科學協會(AGU) 主辦的13個與地球科學研究相關的期刊之一,所有期刊的編輯群定期從最新出版的論文裡挑選具重要貢獻的地科研究成果並刊載於期刊網頁和協會週刊EOS。2011年即將結束之際,本校海洋研究所詹森副教授及其博士後研究員邱銘達博士主導、與海洋研究所王胄教授、美國華盛頓大學連仁杰教授和中央大學錢樺助理教授合著的論文"Sources of baroclinic tidal energy in the Gaoping Submarine Canyon off southwestern Taiwan"獲該協會選為"焦點論文"(AGU Research Spotlight)。該論文以研究船「海研一號」的探測資料結合海洋數值模式探討高屏海域「高屏峽谷」裡強烈內波的能量來源,論文指出,從呂宋海峽來的內波在高屏峽谷外遭遇由臺灣海峽南部來的內波,透過彼此複雜的共振機制產生一股由峽谷開口向峽谷頭的強大內波能量(見附圖),強烈的內波在陡峭的峽谷地形上產生強烈的垂直混合,甚至可能將高經濟的櫻花蝦從峽谷深處推上表層海洋利於漁民捕捉。(刊登於JGR網站的報導見 http://www.agu.org/cgi-bin/highlights/highlights.cgi?action=show&doi=10.1029/2011JC007366&jc=jc ; 論文見 http://www.agu.org/pubs/crossref/2011/2011JC007366.shtml ) 高屏峽谷及附近的內波能量通量(彩色箭頭)分佈顯示高能量的內波(紅色) 自呂宋海峽和臺灣海峽南部來,匯集後形成一股內波能量由峽谷開口沿著峽谷走向而上。(郭天俠繪製) 詹森副教授(左)與邱銘達博士(右)

 
Particle-reactive radionuclides (234Th, 210Pb, 210Po) as tracers for the estimation of export production in the South China Sea

Particle-reactive radionuclides (234Th, 210Pb, 210Po) as tracers for the estimation of export production in the South China Sea

[魏慶琳] 親顆粒的放射核種是研究化學元素在海洋中循環過程的有效工具。在所有天然放射核種中,我們利用234Th, 210Pb, 和210Po來探討南海上層水體的碳輸出通量和台灣沿岸淺水環境微量元素的移除通量。在南海的表層和深層中,經由漂浮式及錨碇式沈降顆粒收集器的施放,我們也直接地量測南海中各放射核種和微量元素的垂直通量。

 

劉家瑄教授之研究獲得國際上重大迴響( the most recent issue of the Fire in the Ice Newsletter)

原文刊載於Fire in the Ice 刊載之內容: After completing his studies in geophysics at Taiwan’s National Central University, Char-Shine Liu discovered the next chapter of his life in a book about the early days of the Deep Sea Drilling Program (DSDP). “I read 200,000,000 Years Beneath The Sea By Peter Briggs,“ he [...]

 
臺灣地體動力整合研究(TAIGER)計畫

臺灣地體動力整合研究(TAIGER)計畫

臺灣地體動力整合研究(TAIGER)計畫是由臺美合作,法、日、菲等國參與的大型國際研究計畫。它利用人工震源觀測臺灣造山帶及其周邊海域之深部地殼構造,以瞭解臺灣造山作用、板塊邊界動力機制,以及孕震構造機制,並探討可能的海域地質災害。上圖為TAIGER計畫在臺灣周邊海域震測調查之測線分布,下圖為切過南部海域的東西向震測剖面,顯示了板塊初始碰撞帶之地殼構造形貌。

 
Bayesian model for semi-automated zooplankton classification with predictive confidence and rapid category aggregation.

Bayesian model for semi-automated zooplankton classification with predictive confidence and rapid category aggregation.

[謝志豪] 台灣大學海洋研究所副教授謝志豪以及其博士後研究員和學生發展出半自動浮游動物的分類系統,此項結果被發表在2011年11月的Marine Ecology Progress Series,這種方法已成功應用於中國東海的生態系統。這種半自動化系統可以分辨出較多的罕見種類,因此可提高浮游動物種數估計的準確度。此方法提升了浮游動物分類的效率,未來將能夠廣泛應用於環境監測以及生態研究。 Reference: Ye, L., C. Y. Chang, and C. H. Hsieh (2011) Bayesian model for semi-automated zooplankton classification with predictive confidence and rapid category aggregation. Marine Ecology Progress Series. 441: 185-196

 
以PCR技術快速鑑定鮪魚種類

以PCR技術快速鑑定鮪魚種類

[蕭仁傑] 我們發展出一種以分子技術來鑑定鮪魚種類。這種技術包括對於鮪魚魚種有專一性的探針以及引子,並以此來放大粒線體的基因片段。此方法可用於煮熟的鮪魚罐頭,新鮮樣本,或是經酒精保存過的樣本上,整個鑑定過程可於半天內完成。

 
在東海海域優養化對於底棲魚類的影響

在東海海域優養化對於底棲魚類的影響

[蕭仁傑] 透過幾年來在東海海域的調查,我們發現在實施禁止拖網的近岸處有極高的營養鹽濃度以及極低的溶氧濃度。底棲魚群的多樣性指標與營養鹽濃度呈負相關趨勢,與底層水的溶氧濃度則呈現正相關趨勢。在東海近岸海域捕獲的大多數魚體長偏小,在此顯示出個體存活率低。這些發現說明優養化造成之低氧環境限制東海近岸海域的漁業資源恢復力,因此在東海海域多重的漁業管理策略,包括捕撈的限制以及環境的改善都是必要考慮的地方。

 
深海魚類的洄游生活史

深海魚類的洄游生活史

[蕭仁傑] 我們對於深海魚類耳石的微結構(microstructures)和穩定性同位素進行分析,以了解深海魚類個體發育時的垂直遷移模式。分析結果顯示,不同魚種有不同的垂直遷移方式(例如遷移時間與距離的變異)。  

 
寄生型真菌在水域食物網中所擔任的角色

寄生型真菌在水域食物網中所擔任的角色

[三木健] 2011 根據最近分子系統學的調查,浮游植物的寄生菌對於水域食物網以及生態系有重要的影響。例如「mycoloop」代表一個由一種寄生真菌(chytrids)、其寄主(diatoms)以及消費者(zooplankton)組成的獨特的營養互動模式。三木健教授與同事設計了一個食物網的模式來了解水域生態系中的mycoloop。由此模式看到chytrids可以提高zooplankton的生產力,並且在一個優養化的生態系統中mycoloop的影響更顯重要。

 
Sources of baroclinic tidal energy in the Gaoping Submarine Canyon off southwestern Taiwan

Sources of baroclinic tidal energy in the Gaoping Submarine Canyon off southwestern Taiwan

The vertically integrated Fbc (arrows) and Ebt2bc (colors) averaged over seven days of simulation from (a) the control run, (b) Exp1, (c) Exp2 and (d) Exp3. The blue rectangle enclosing the GPSC denotes the area for Ebt2bc and baroclinic energy integration. The blue open arrow and the number inside it [...]

 
臺灣西南海域為天然氣水合物廣泛分布之區域-劉家瑄

臺灣西南海域為天然氣水合物廣泛分布之區域-劉家瑄

臺灣西南海域為天然氣水合物廣泛分布之區域。天然氣水合物是天然氣分子在高壓低溫之情況下被水分子包合住所形成之冰晶狀物質,由於其含有大量之天然氣, 被視為21世紀之新能源。為了更能掌握探勘好景區的的地下構造以及天然氣水合物賦存系統,利用3維震測探勘調查,可得到清楚的地層影像。上圖為永安海脊好景區3維震測方塊,圖中顯示BSR 密布。BSR 代表含天然氣水合物地層與其下含游離天然氣地層之界面。

 
Modelling the impacts of environmental variation on the distribution of blue marlin, Makaira nigricans, in the Pacific Ocean

Modelling the impacts of environmental variation on the distribution of blue marlin, Makaira nigricans, in the Pacific Ocean

蘇楠傑 博士 與 孫志陸 老師 我們的研究主要在瞭解大型遠洋洄游魚類時空分布與海洋環境之間的關係,並在漁業資源評估模式中考慮時空分布變動,以解決無法估計族群季節性洄游的問題,並提高漁業管理參數在估計上的準確性。例如我們發現黑皮旗魚資源分布會隨著海表層水溫(SST)而有季節性的變動,因此必須建構黑皮旗魚空間性別年齡結構資源評估模式以套適族群空間分布資訊,並評估季節性洄游可能造成的影響。我們發現資源評估結果會因為自然死亡率與加入量-親魚量關係式曲度設定值的不同而產生差異,目前產卵親魚量對未開發產卵親魚量之比值,則為管理參數中最為穩健之估計量。研究結果建議太平洋黑皮旗魚資源評估模式必須考慮季節性洄游與性別結構所造成的影響,以降低參數估計之不確定性並能改善資源評估結果的準確性。 References: Su, N. J.; Sun, C. L.*; Punt, A. E.; Yeh, S. Z.; DiNardo, G., 2011. Modelling the impacts of environmental variation on the distribution of blue marlin, Makaira nigricans, in the Pacific Ocean, ICES Journal of Marine Science, 68(6), 1072-1080. Su, N. J.; [...]