海岸生態環境與景觀

海岸為海洋與陸地的交界，是一種群落交錯或生態過渡的景觀生態敏感區，具景觀多樣性與生態多樣性的特徵，對人類而言是極為珍貴的自然資源。

臺灣由於地狹人稠、海岸線平直及颱風肆虐，常須以堅強的人工構造物防治海岸侵蝕與暴潮溢淹，因此常造成自然海岸的嚴重破壞或損失。對於海岸災害防治或土地利用，其與自然海岸保護兩者如何取得平衡，是臺灣海岸經營極為重要的課題。

本書即以生態景觀觀點探討解決之道。在維護自然生態景觀環境的原則下，整合性討論如何營造海岸，期許能讓更多人認知永續維護自然海岸的意義與重要性，進而對國內海岸環境的改善與復育能有助益。

李麗雪
國立臺灣大學園藝學系造園組博士。現為東海大學景觀學系教授兼主任。

郭一羽
日本國立九州大學博士。國立陽明交通大學土木工程學系退休教授。

第一章　自然海岸
1.1　永續海岸
1.2　氣候變遷對策

第二章　海岸防護
2.1　自然防護基礎設施
2.2　生態工法
2.3　海岸結構物生態營造

第三章　海岸生態特性
3.1　海岸生物
3.2　海岸棲地
3.3　生態指標與指標生物

第四章　海岸生態評估與補償
4.1　生態調查與分析
4.2　生態棲地評估
4.3　工程生態檢核
4.4　生態代償措施

第五章　海岸自然生態環境營造
5.1　近自然工法
5.2　海岸濕地營造
5.3　海岸水質淨化

第六章　海岸景觀環境營造
6.1　基本概念
6.2　景觀環境營造理念
6.3　準備工作及營造原則
6.4　海岸景觀環境品質判別
6.5　營造手法

第七章　海岸濕地美學
7.1　景觀審美與生態美學
7.2　濕地生態美學
7.3　濕地生態美學的影響因素
7.4　海岸濕地景觀空間特徵與環境營造

第八章　結構物生態美學
8.1　基本概念
8.2　結構物特徵對海岸景觀及生態的影響
8.3　結構物生態美學
8.4　生態美學操作原則下的結構物營造技術

第九章　海岸親水環境與遊憩利用
9.1　海岸遊憩機會序列
9.2　海岸親水遊憩活動環境需求
9.3　親水遊憩設施工程營造技術
9.4　海岸親水景觀及遊憩資源潛力評估

第十章　海岸植栽
10.1　海岸植栽的功能及重要性
10.2　植物的海岸環境特徵
10.3　生態綠化
10.4　海岸植栽營造
10.5　植栽選擇

第十一章　港灣景觀環境營造
11.1　港灣景觀環境基盤
11.2　港灣遊憩活動環境需求及營造原則
11.3　環境營造技術
11.4　港灣水域景觀偏好及水質管理

第十二章　海岸未來發展與願景
12.1　海岸土地發展
12.2　潮間帶維護
12.3　近岸水域利用

第一章　自然海岸

1.1 永續海岸
1.1.1 海岸的定義和分類
陸地與海洋銜接的地帶稱為海岸。水陸交界本應只是一條水際線，但因潮汐的關係，有各種高潮岸線和低潮岸線的不同，又因颱風低氣壓引起的暴潮，以及波浪在海岸斜坡上的溯升等，故海岸線是一個籠統的稱呼，或是模糊地指波潮等作用可及之處的水際線。海岸的範圍應是從水域最低潮的岸線算起到陸域波潮可及之處的中間帶狀區域。但依臺灣《海岸管理法》的定義，將海岸地區範圍擴大，包括水陸交界的濱海陸地和近岸海域，將其全部納入法規管理範圍之內。
海岸有多種不同類型的分類相當複雜，如依其形成分類有隆起海岸、沉降海岸，如依沉積物分類有泥質海岸、沙質海岸、礫質海岸，如依地貌分類有斷崖海岸、礁岩海岸、沙灘海岸、珊瑚礁海岸、岬灣海岸，依地理位置分類有島嶼海岸、河口海岸、外洋海岸、內灣海岸等。各種不同的海岸其各有不同的特徵，包括景觀、生態、自然力、水質、利用價值等，一般而言像臺灣或日本這種島嶼國家，可以擁有較多不同類型的海岸。泥、沙或礫石地形的海岸，海水所及之處的陸地稱之海灘，斷面如圖1.1 所示。而此從最低潮線到最高潮線中間的區間，稱之潮間帶，又因其地面上時而有水時而無水，土壤經常保持潮濕狀態，故亦屬於一種濕地可稱為海岸濕地。
臺灣四周環海，西側為臺灣海峽，海底坡降非常平緩，東側面臨太平洋，海岸陡峻，海底坡度急遽下降。全島海岸線相當平直缺乏天然灣澳，但因地理位置、氣候及海象條件的影響，本省海岸地形、景觀與生態極富變化。大致上臺灣西部多為沙泥質海岸，包括平原、沙洲、海灘、潟湖和沙丘等，東部為礁岩海岸，包括斷崖、岬灣和小沖積扇平原等。進一步區分則西北部為沙丘海岸，中西部為灘地海岸，中南部為沙洲海岸，北部為岬灣海岸，南部有珊瑚礁海岸，東部則全為斷層海岸，如圖1.2 所示。本島19 條主要河川中有15 條向西流入臺灣海峽，4 條向東流入太平洋，大部分河川都坡度陡峭加上颱風頻繁，常從上游輸送大量砂石至河口，加上外海風浪及潮流的作用，近岸海底漂沙盛行，海岸的淤積或侵退更替顯著，故全島海岸線總長度時有變化。
海岸為海洋與陸地的交界，故屬於一種群落交錯或生態過渡的景觀生態敏感區（ecotone），具有景觀多樣性與生態多樣性的特徵，對人類而言是重要的地理自然資源，也有極大的生活、社會與經濟利用價值。由於人類對海岸的利用，人為設施的介入改變了海岸原有的地形地貌，即會喪失海岸的自然特性。依照日本以及水利署（水利規劃試驗所，2022）對海岸的分類，如圖1.3 所示，波潮可及之處的海岸線往海側包括全部潮間帶未經人工改變，保持完全自然狀態的海岸，視為自然海岸；為對抗自然力的作用，海岸線附近被加諸以人工構造物（即所謂的海岸結構物），但仍保有自然狀態潮間帶的海岸，視為半自然海岸；而像港灣、填海造地、海埔地等連自然潮間帶也都已被人工構造物所取代的海岸，則視為人工海岸。
以臺灣目前海岸而言，有一半左右的海岸線已建有海堤，完全自然的海岸只剩不到一半，若再扣除人類難以接近的斷崖海岸，臺灣的自然海岸其實已是所剩無幾，人跡所至幾乎都是建有海岸構造物的半自然海岸。我國《海岸管理法》在計算全國自然海岸線的長度時，半自然海岸不屬於自然海岸；但為了保護仍然維持著自然狀態的潮間帶及近岸水域不遭受人為侵害，對半自然海岸而言，定義人工構造物所在之處的土地屬於人工海岸，但構造物外的潮間帶及水域仍應視為自然海岸。
「自然海岸零損失」的提倡可以追溯到二十世紀70 年代的美國，與「濕地零損失」的概念一樣是一種生態補償政策，旨在確保海岸開發造成對生態系統的損失不可超過補償措施所能恢復的範圍。而臺灣在《海岸管理法》中明訂，以後自然海岸線占總海岸線的比例原則不再減少，一方面不再新建海堤和漁港，另方面鼓勵拆除失去既有功能的海岸結構物，盡量將人工海岸恢復成自然海岸。然而至今由於民意高漲與法規不明確，要將既有海堤拆除以恢復自然海岸的做法其實窒礙難行。因此恢復自然海岸的重點，應放在努力考慮生態補償措施的推廣，如潟湖、藻場或海岸濕地的生態復育，以及將海堤近自然化的景觀復育等，用來彌補已遭破壞的部分海岸生態系統與自然景觀。


1.1.2 海岸的可持續性發展
對自然海岸的重視和保護即使大家都能獲有共識，但臺灣海岸由於經常受強烈季風與颱風風浪的侵襲，需要堅固的海岸結構物來避免國土流失和保障海岸土地的利用，因此常造成自然海岸的破壞或損失也是情有可原。然而如何發揮人類的智慧，一方面要防治海岸災害使土地能夠有效利用，另方面要保護海岸的自然資源不因人為利用而遭受破壞，兩者能夠兼顧或取得平衡是海岸經營最為重要的課題。
1983 年，聯合國教科文組織（UNESCO）首次提出了「可持續發展」（sustainable development）或稱「永續發展」的概念。依此，永續海岸的概念也在二十世紀80 年代後期開始被提出。自然海岸是沒有受過人為干擾或開發的海岸，其即使經常受大自然力的作用而地形地貌產生變化，但通常仍是一個生物多樣性豐富的生態系統。而人為的介入與干擾常會違反自然現象，造成自然生態系的扭曲或破壞。永續海岸是指在維持海岸健全生態系統的基礎上，實現可持續利用和發展的海岸，亦即保護和維護海岸自然資源，同時在經濟、社會和環境方面都能夠長期穩定地發展和維持。健全的生態系統是支撐自然生態和人類活動的重要基礎。總之，永續海岸的目標是透過人與自然的和諧發展，以確保未來世代的可持續性。為了實現永續海岸的目標，需融合各種不同專業領域的知識，包括生物多樣性維護、推動生態工法、實施適應性管理、推動可持續的旅遊業和漁業、落實環境教育和民眾參與等。透過這些努力，一方面維護人類生活福祉，一方面保護和維護自然海岸的生態系統。歷經長久的時間所形成的空間就是自然，完全自然的海岸肯定是一個永續的海岸，故盡量讓人工海岸逐漸變成半自然海岸，讓半自然海岸逐漸恢復成自然海岸，經過正向的生態演替過程，逐漸增加生物多樣性。生物多樣性的恢復和提升，是永續發展的一個重要指標。生態系統中，生物多樣性愈高者，其所形成的生態網絡（ecological network）愈龐大愈複雜，對抗破壞的韌性和自行修復的機制愈強大，因此永續生存的可能性亦愈高。
海岸面對大自然，承受著強風、波浪、潮汐、海流及漂沙等的作用，海岸土地的利用必須控制並緩和這些大自然過多的能量，以減少海岸土地流失或岸上民眾生命財產的損失。以硬體方式克服這個困難需要的是海岸工程結構物，以軟體方式克服這個困難需要海岸的有效管理，前者即所謂的工程手段，後者是非工程手段。波浪、潮汐這種地球上的大自然現象，對海岸生物生態系的影響，與對單獨人類生活的影響並不盡相同。海岸工程技術以往只是以人類的利益為目標，並不考慮整體生態系的立場與對應方式。若以自然景觀和生態保育的必要性來看待海岸經營，亦即以實現永續海岸的目標而言，對大自然的抗衡，傳統海岸工程的規劃設計方法，有必要做大幅的改變與調整，否則將違背永續海岸發展的目標。例如近年來在海岸工程方面，政府積極推動工程減量，限制海堤、漁港等的建造，可說是走出了永續海岸發展的第一步。
所謂海岸的有效管理，是倡導永續海岸特別要去強調的內容，要求明智地對海岸帶進行規劃、保護和管理，執行一系列作為以求海岸的可持續利用。我們確保海岸資源的永續利用和環境的永續保護，要從法律、管理、監測、科學研究、社會參與等多方面綜合考量，平衡和協調不同的利害關係做適應性管理。所謂適應性管理是應對複雜、不確定、多變的環境或情境，在實施過程中持續性地觀察、學習和不斷地調整做法，以確保所制定的計畫能夠適應變化。臺灣於2011 年《海岸管理法》公布以後，明示海岸地區以永續海岸發展為目標，利用跨部門合作方式，不論政府機構或民眾團體對海岸土地與水域的利用，必須經由申請通過嚴謹審核，在有條件的約束下方得以利用，藉以保護國內海岸的生態和景觀自然資源。以上論點簡單歸納如圖1.4 所示。


1.1.3 里海倡議
繼地球永續發展宣言，日本於2010 年提出「里山里海倡議」，後來更多國家和地區也開展了類似的地區環境保護運動，保護和恢復人類居住地周圍的自然環境。其中包括非都市地區的海岸，要求生態復育和經濟發展並重，積極合理調整海岸的土地利用方式，例如避免過度開發、避免破壞沿岸濕地，以及避免土地任其荒廢等。
近些年來，鄉村人口往都市集中的趨勢愈來愈明顯，鄉下包括海岸地區荒廢的土地愈來愈多，在里海倡議的原則下，荒廢的土地除了少部分可在生態保育的基礎上做產業復興外，其餘大部分土地應以恢復自然海岸為主要目標。恢復自然海岸最理想的做法是尊重自然的力量還地於海，但基於國土不可流失的國家政策要求，土地仍需受有某種程度的保護，因此在避免土地流失的原則下，將荒廢土地恢復成自然生態的狀態是最好的選擇。但須注意的是，土地任其荒廢棄之不顧並不等於土地回歸自然，荒廢的土地必須經過有效的人為生態復育介入，方能使其朝正面的生態演替發展，保障生物多樣性的增加和繁榮。
此外，海岸除了港口以外本就不是易於人類發展經濟的地方，因此由於土地價格不高，導致肆意浪費使用土地，減損了動植物生存的棲地，這也是維護自然海岸的一個很大威脅。里山里海的主要目標是產業與生態共榮，一方面要以增加生物多樣性來發展地方產業，另方面希望產業發展能夠兼顧到生態復育，例如沿岸藻場、漁場的復育，或海岸濕地生態旅遊等創生產業的興起，以及避免過度發展沿岸養殖畜牧與綠能設施等即為里海倡議的實踐。對於荒廢的海岸土地以及被過度開發利用的海岸土地，里海倡議的內涵如下表1.1 所示。


1.1.4 海岸生態系對人類的服務功能
以人類的立場而言，生態系統應是以人類為中心，但以人類的長期利益或永續發展著眼，維護健全的整體自然生態系統才是維持人類生存的基本條件。地球的自然生態系提供給人類重要的資源、服務和保護，影響著我們的食物供應、生活品質、自然防禦、碳循環和經濟發展。
據說地球上生命的起源是在河口海岸，由於波浪在海洋岸邊發生碎波讓海水中含有充分的氧氣，又岸邊水淺水中陽光充足，以及從陸地特別是河口有大量營養鹽流下，空氣、水、養分和陽光具備，因此極為有利於生物的產生和繁衍。由於海岸位於大氣、海洋和陸地三種不同介面交接之處，也是淡水和鹹水交混之處，是一種高度複雜的異質交錯帶，具備多種形態的生物棲地，本身生物多樣性極為豐富，同時也是孕育地球上豐富海洋魚類的最重要基地。保護這些生物多樣性有助於維持生態平衡，並提供食物、汙染淨化、防災、娛樂等生態服務，為人類提供重要的生活環境和資源。
首先是水產漁業發展，海岸地區提供人類大量的食物來源，如魚類、蝦蟹、貝類和藻類等。自然生長於海洋的水產資源屬於自然生態系，適度的採集是我們使用海岸生態資源最好的方式。但由於過量捕撈以及棲地遭受破壞，此自然資源日漸枯竭，許多沿海社區轉為依賴水產養殖業維持生計。水產養殖屬於一種人為生態系，其對於海岸生態系的繁榮亦不無貢獻，但生物多樣性相對貧乏，必須在經營上加強多種生物棲地的營造來增加生物多樣性。然而水產養殖不論是海域養殖或陸域養殖，往往會產生水質環境汙染問題，造成海岸生態系的劣化或破壞，必須嚴格做好防範措施。維護可持續性的海岸生態系，對人類生活福祉而言，至少可以確保持續的食物供應，維護食物的安全和營養。
海岸生態系同時具有淨化沿岸水質的功能，而乾淨的海水又對海岸生物多樣性包括水產資源的繁榮也有重要的意義。海岸不論是礁岩或沙泥底質，生活其中的底棲和浮游生物可消化由陸地帶來的有機汙染物質，將其轉化為魚類、鳥類甚至人類的食物。水質經過淨化，水中增加了陽光，加上適度的營養鹽，浮游藻類或底棲藻類得以生長繁殖，帶來魚蝦貝類等水中動物，形成一種良性的循環，如圖1.5 。然而海水若被過度汙染，底棲生物和魚類、鳥類等消化不完這些汙染物質，棲地條件將會惡化，海岸的生物多樣性降低，只能存有一些耐汙染性的生物。海岸水質和海岸生態系彼此關聯相互影響，而海岸水質優劣同時也影響海岸遊憩行為的可行性。
海岸地區的美麗景觀和豐富的生物多樣性，可以吸引大量愛好自然和休閒旅遊的人群。發展旅遊業可提供就業機會和增加經濟收益，對於許多沿海社區的經濟發展至關重要。海岸生態旅遊可以讓人體驗海邊的大自然，隨著生活水準提高，最近受到很多民眾的喜愛。例如藻礁、珊瑚礁或紅樹林的特殊景觀可吸引很多觀光客到海邊，釣魚、挖蛤貝、抓螃蟹或是到濕地觀賞水鳥，從以前就一直是很受歡迎的海邊休閒遊憩活動。然而生態旅遊必須在有條件的規範下去進行，才不會影響或破壞到自然生態系，例如海岸水鳥的賞鳥活動，必須讓人和鳥之間有適當的隔離；濕地的生態體驗，不能有入侵性的破壞行為等。
此外，海岸陸地和水中的植物都會行光合作用吸收二氧化碳，在生長過程中將其儲存，貯藏於地下或水下，即所謂的碳匯，如此將二氧化碳從大氣中移除，有助於減緩地球暖化。碳以各種形式儲藏在海岸生態系中，例如紅樹林、濕地、藻場、海草床、沼澤地等，屬於海洋碳匯。海洋碳匯是地球上所有碳匯中儲存二氧化碳總量最高者，而其中紅樹林的碳儲存能力是所有海洋碳匯中最高的，超過全球主要森林的單位碳儲存量，紅樹林所吸收的碳約有88% 會儲存在超過3 公尺的底泥中。臺灣屬亞熱帶氣候，西海岸紅樹林遍布甚廣（圖1.6），對氣候變遷調適有很大的幫助。


1.1.5 臺灣海岸生態環境變遷
上個世紀中期以前，除了少數港口周邊的聚落外，臺灣的海岸一片荒蕪，但同時維持著高度的自然生態與景觀，岸邊海藻水草叢生魚蝦豐富。其後慢慢為了海岸土地的社會經濟利用，開始築造海堤，隔絕海洋和陸地，侵占海岸原有的生物棲地。早期由於政府經費有限，海堤是簡易的土石堤，為了安全和節省經費盡量靠向陸地，距離海岸潮間帶較遠，成為半自然海岸，對原有海岸生物棲地的影響比較不嚴重。然而隨著經濟的發展，人們開始與海爭地，海堤堤線逐漸往海側靠近，水泥取代了土石，將陸地的生態環境與海洋的生態環境完全隔絕。海堤愈築愈高愈堅固，很多地方的海平面已高過堤內土地地面高程（圖1.7a），堤內的排水渠道穿過海堤時都要有防潮閘門的設計，高潮時閘門關閉，低潮時打開閘門讓水排出去，並常需要有滯洪池配合蓄水滯洪。由於臺灣的海岸侵淤不定，海岸線進退變化週期短，侵蝕的時候加以防堵，淤積的時候因無安全顧慮置之不理，因而有些海堤變成堤外的海底高於堤內的地面（圖1.7b），造成排水溝渠出口淤塞，打開閘門水也排不出去外海，以致堤內土地時常淹水。此外，早期大家沒有保護濕地的觀念，海岸濕地大部分被填築形成海埔新生地做農業使用，後更為了增加土地面積做工業使用，在近岸海域填海造地形成新興工業區，侵占廣大的潮間帶生物棲地。
近一、二十年來，受國際社會資訊流通的影響，國人與政府也了解到保護自然海岸的重要性，於是開始呼籲並積極進行保護與拯救海岸的行為。如今，國內所有海岸工程建設均被要求需考慮對生態環境的保護，海堤、漁港與岸上風力發電機等原則上不再新建，防災措施要求盡量以非工程手段取代硬體工程建設，盡量拆除已失去既有功能的海岸結構物，新建的港灣或海岸設施必須提出生態補償措施，又訂定了自然保護區、國家濕地等受嚴格管制的保護區範圍，海岸地區的所有設施除少數例外，所有開發行為都必須通過海岸利用管理說明書的嚴格審查。雖然如此，但近數十年來海岸濫用導致的生態環境破壞，若要予以修復，除了國人的積極和用心外，可能還需要一段漫長的時日。
政府水利機關近些年來，特別是對一般性海堤的海岸區段，做了很多環境營造復育工作，在視覺景觀上有相當明顯的改善（圖1.8），但對生態環境的改善相對上則較難以落實。事實上，生態是依靠大自然而產生，以人工手段來處理，一方面知識、經驗與技術難度高，另方面需要有足夠長久的時間。倘若我們能夠先充分了解臺灣生態環境的基本背景，了解如何將生態系統融入工程系統，對於往後的復育或營造工作的規劃，將會有比較明確的方向。表1.2 為臺灣海岸生態環境的SWOT分析結果。
臺灣海岸具有各種不同的地形地貌，有礁岩、沙灘、沙洲、潟湖及岬灣等多樣性的生物棲地。臺灣沿岸水域開闊海水交換良好，加上沿岸周邊有海洋洋流經過，帶來多種海洋生物，沿岸水域生物多樣性極為豐富。沿岸陸域土地除港口周邊集聚較多人口外，由於氣候惡劣風強浪大，空氣中含有很高鹽分，只適合嚴苛環境應力耐受型生物棲息，加上沿岸漂沙與飛沙盛行，海岸侵淤不定，棲地變動頻繁，也只適合耐受干擾型的特殊生物生存。但也因耕種不易，地方上人口稀少，反而有利於自然海岸生態的保全與復育。
然而目前臺灣要恢復自然海岸遭遇到的最大困難，在陸域是海堤過量，在海域是海水汙染。海堤阻絕了水域與陸地之間的生物通道以及景觀的連貫性。臺灣西海岸由於人口密集加上海底坡度平緩，幾十年來由陸地排入的汙水已造成近岸海水嚴重汙染，海岸生態系已遭受了嚴重的破壞（圖1.9）。所幸近些年來自然生態保護意識抬頭，政府也已陸續制定了《海岸管理法》、《濕地保育法》、《國土計畫法》等相關法規積極保護自然海岸的生態與景觀。同時隨著國人生活水準提高，生態旅遊日漸盛行，經由生態旅遊的實施和教育，增加民眾對海岸生態的認識，期望對海岸永續發展有更加積極的作為。
氣候變遷對海岸的威脅無疑是未來必須面對的問題，但目前臺灣海岸生態保護與復育面臨的更大威脅，一是防風林的消失，雖然防風林現已被劃設為保護區，但其自然老化死亡而逐漸消失的問題並未受到重視，沒有積極復育的計畫和作為。二是臺灣海岸不論陸域或海域，已有大量的水產養殖產業，且往後將會更加興旺逐漸擴大面積，相對地其所產生的生物多樣性喪失、海洋汙染及景觀環境劣化等問題必須設法有效解決。三是大量海岸風力發電以及太陽能這種綠色能源的發展，是否會對現有海岸生態系造成浩劫，應有周全的計畫持續加以監測、研究和探討。