自然工程師：海岸與其中所居住的

文：林慧琪（香港基督徒自然保育工作者團契成員）；圖：林慧琪、網絡圖片

天地篇

　　陸地與海洋河溪是截然不同的環境。上主創造天地萬物時各從其類，從生物層面可理解為以不同方式適應居住的地方。水裏的魚不能在陸上生活，陸地上的走獸反之亦然。即使兩棲類和部分爬行類能「水陸兩棲」，牠們仍會傾向在其中一種區域生活。至於不能移動的植物，她們適應環境的能力更高。在水與地之間的海岸，環境持續變化，上主設計了特別的植物——紅樹，使這地滋養更多生命。

▲紅樹家族是植物界裏耐鹽耐旱耐高溫的成員，能長在陸地與海洋交接的位置。

艱難中見智慧

　　「好土」具備適中的排水和疏氣能力，讓植物的根能呼吸同時可吸水，泥土顆粒又要適度結塊，使根能抓穩以承托長高長大的身體重量，抗衡風吹枝葉倒的力量，使植物茁壯生長。

　　然而，海岸是怎樣的環境？若非石頭組成的岩岸，沙泥受潮汐影響，周期性被海水淹浸令泥內缺氧；水份是鹹水，不適合植物使用；並持續受海浪沖刷，處於極不穩定的狀況。能長在海岸的紅樹家族卻有各種物理機制應對環境的限制：

　　泥內缺氧，就將根部長出水面來，增加接觸空氣的表面面積來獲取氧氣。沙泥基質不穩定，將根部結構長出更多分支，與基質有更多接觸面，增加摩擦力，並且長得寬廣些，使之在風浪中站立得穩。

▲海欖雌，又名白骨壤——因其蒼白樹皮命名，其根部如反轉的梳子藏在泥沙裏，垂直的根向上長出水面呼吸，稱為「出水通氣根」。因其密集而有助困住泥沙，穩定海岸。

　　海水鹽度太高，吸入身體會影響新陳代謝，紅樹就在體內收集過量鹽份，送到準備脫落的葉子，或者透過葉子的鹽腺排出高濃度鹽水，甚至在吸水時直接阻止鹽份進入體內！從化學層面看，鹽分子和水分子皆是帶極性的細小分子，混在一起彼此能緊密連繫，鹽份能自動溶於水，亦會順着濃度由高向低走。紅樹植物卻反其道而行，在沒有加熱蒸發的情況下，能將體內鹽份離子以逆濃度階梯方式運送並隔離儲存。長在高鹽度環境能夠不受鹽影響，在紅樹這類植物裏頭的生化機制 (Biochemical reaction)，需要無數步驟配合才能成事，換作人類便需要龐大的海水化淡廠了。不過，刻意減少體內鹽份需要很多能量。譬如香港西面有珠江口，令海水鹽度較東面水域低一些，紅樹們面對的環境壓力小一點，便長得較高大。

▲植物無法直接「排出」固體，桐花樹葉面的鹽粒，是由鹽腺排出高濃度鹽水，再被太陽熱力蒸發而剩下。

特事特辦：專屬的繁殖方式

　　植物一般靠種子傳播繁殖，種子落在土裏靜待合適的溫度與水份發芽。住在海邊的紅樹，種子面對間歇被水淹浸的缺氧沙泥，還未發芽已被浸壞。於是部分紅樹品種發展出「胚軸」結構，簡言就是種子在樹上已發芽，尤如胎生，落地時便可在極短時間長出根部抓緊泥土，穩定自己。即或未能落到泥裏，仍能在水上漂浮，帶有尖端的胚軸較容易隨海浪推送插入下一個泥岸中。若沒有胚軸，果實能靠水力傳播，如銀葉樹。上主為她們設計如此有效的繁殖方式，確保她們在艱難之地仍能生養眾多。

秋茄又名水筆仔，從其胚軸形狀就能理解名字的由來。

養育生命的庇護所及育嬰場

　　河口位置有紅樹，紅樹的根就能抓住隨河流運送的沙泥，不至全數送往大海，讓陸地生物能繼續使用。紅樹長成林，枝葉能消散海浪的能量，連同根部能增加海岸基質的穩定性。配合潮汐漲退，提供不同水位的小池，儼如海岸線的避難所。她們縱橫交錯的枝條堅固如圍網，可阻擋海洋和陸上的大型捕食者，為海洋生物的幼體提供成長的空間。腐化後的落葉，便為小生物提供有機碎屑為食物。

▲彈塗魚是紅樹林泥灘常見生物。

萬事互相效力

　　紅樹家族的特性造就她們能自成一角，成為海岸獨特的風景。她們還會吸收水中的污染物，協助潔淨海洋。暴風雨甚至海嘯之時，更能消減海浪的能量，保護人類，默默地「做好自己」，協助育養眾多生物。這是上主的智慧安排，叫每個受造物都有其位份，彼此供養支援。

人和篇

　　海岸的本質是持續變化的交界，海浪大小配以地勢會形成「建設性海浪」(constructive wave) 或「破壞性海浪」(destructive wave)，前者沈積物會被海浪攜帶並堆積在海岸，後者則會被捲走只剩下巨石。人類於海岸進行工程，總不想受海浪「破壞」，於是衍生了堤壩來「保護」海岸，減少日後的維修需要和費用。

▲人工海岸最基本的設計，是在混凝土海岸（「通道」）加上巨石塊，用來抵禦海浪對岸邊造成的侵蝕。儘管如此，在漲潮或颱風的日子，水位升高，海浪仍有足夠能量越過堤壩濺到岸上。

海浪是物理學的角力場

　　風吹過茫茫大海，與海面的水分子摩擦形成浪。圖一顯示水分子會以打圈的方式移動，令波浪順着風吹的方向推進。推進的距離愈遠，波浪能累積的能量愈大。及至近岸淺水區域，海水與海床摩擦，水分子被推高，圓形捲動堆送的浪結構就會被破壞，同時消減推進的能量，最後破開成「白頭浪」湧上岸，如圖二所示。若近岸海床凹凸不平，如佈滿礫石，長滿珊瑚或石蠔等長在海底的「硬」生物，海浪提早受到摩擦，整體能量下降，到達岸邊時的破壞力就會減少。

▲海水粒子(紅點)在海浪中的移動模式。

▲海浪推進及達岸變化。

人工蠔礁：資源循環回歸自然

　　有否想過，我們享用美味海鮮後，若能將剩餘的送回海洋，可以造福海洋與人類？當天然的蠔因海水污染，數量愈見減少，蠔苗就沒有足夠的空間依附成長。人工蠔礁就是將生蠔的蠔殼以人工方法結成一大塊，放回海床，為海洋生物提供新的居所，假以時日就能成為「活蠔礁」，促進近岸環境修復及海洋生物多樣性。

　　大自然保護協會近年便積極推廣本地蠔礁修復。可是，技術層面雖然做得到，卻需要付出額外金錢與時間——收集及運送散落城巿各處餐廳的蠔殼，加工製作成蠔礁再放回大海，選址還要經過科研調查，才能確保配合該處海洋生物所需。表面看來，這些成本遠遠不及倒進混凝土填海簡單方便。

　　然而，填海工程會造成海洋永久損失，人工海岸亦對海洋生態造成破壞，使用蠔礁已能減少海洋污染和修復海洋生物多樣性，又能保謢近岸居民生活，豈非三贏？這也是上主所喜悅的事！我們又是否願意不單純以人類需要和價值觀，如方便及說價低者得為優先考慮，卻是與大自然協作尋求共贏的可能？願上主賜予我們的供應，能被好好運用。

　　願我們能想起海中的伙伴，感謝牠們的支援，同時顧念香港眾多填海工程，如馬料水對出的丫洲，僅存的天然蠔礁能受保謢。

▲對我們沒用的生蠔殼，與其成為堆填區的壓力，何不讓它回歸海洋，造福其他生命？。

自然小百科：紅樹與蠔

　　綠色的「紅樹」名字源自早期發現的品種木欖、她體內有化學物「丹寧」，汁液遇空氣氧化會變紅。東南亞取之用作植物染料。及後科學家將有特殊適應結構的海岸植物稱為「真紅樹」，一些在海岸常見，結構與一般植物無異的海岸植物，稱為「類紅樹」。

　　全球約70種真紅樹，香港這彈丸之地就有8種：秋茄樹（水筆仔）、海欖雌（白骨壤）、桐花樹、鹵蕨、海漆、銀葉樹、木欖及欖李。

　　更多關於紅樹林的資訊以及在香港的分佈，可參考香港生物多樣性資訊站：

　　https://bih.gov.hk/tc/habitats/index-id-4.html

　　蠔是濾食性動物，吸入海水，將有機物過濾出來消化，再將水排走。一隻手掌大小的香港蠔，每小時能過濾20公升以上的海水。出生時體型小於0.5mm，是在海裏飄浮的浮游動物。隨着水流飄浮，遇到合適的位置，如表面堅硬的石頭，就會依附其上，並慢慢成長，吸收水中的鈣質製成自己的保護殼。

　　我們平日食用的生蠔是獨立飼養。天然成長的蠔則是「一隻疊一隻」的，因硬的蠔殼非常適合蠔的幼體依附生長。所以牠們經常連成一整片，成為蠔礁。蠔殼上的紋理就如樹木的年輪，是成長的標記。

▲長在石上的蠔。

▲即使蠔死了（圖中一個個蠔殼窩），整體多空隙的結構仍是浮游動物和海中動物幼體的好住處。