紅樹林
前言
紅樹林主要生長於熱帶和亞熱帶地區河海口交界處，紅樹科植物共有十六種，而關渡的紅樹林主要由水筆仔所組成。是淡水河口生態系中主要的生產者，河口特殊的環境因子限制了大部份生物的生長，而水筆仔卻有其獨特適應的生理特徵。另外其在整個河口生態系中所佔的角色及功能也值得我們更深一步了解。
紅樹林的定義
紅樹林名稱的由來
我們稱水筆仔是紅樹林植物的一種，但顧名思義它為什麼不是「紅色」的呢？紅樹林到底是什麼呢？第一次看到紅樹林那一片青蔥翠綠的人，一定會有疑問，事實上紅樹林中文名稱由來是源於紅樹枓植物－紅茄的特徵，這種樹的木材、樹幹、枝條、花朵都是紅色的，其樹皮可以提煉出丹寧做為紅色染料，馬來人稱它的樹皮為「紅樹皮」，而中文的名稱則叫作「紅樹」。而英文則以Mangrove來通稱所有的紅樹林植物，該文是由西班牙文中的樹（Mangle）和英文中的樹叢（Grove）組合而成。
紅樹林的學術定義又是如何呢？紅樹林是生長在熱帶及亞熱帶沿海潮間帶泥濘地之植物，主要是由紅樹枓植物及-些適應此種環境的植物所祖成，定義上分為廣義紅樹林及狹義紅樹林。廣義紅樹林是指生長在熱帶海岸潮間帶、泥濘及鬆軟土地上所有植物的總稱，以美洲紅樹林為代表。而狹義的紅樹林則限於生長在熱帶海岸最高潮線以下及平均高潮線以上間之喬木或灌木，此以研究印度洋及西太平洋地區的紅樹林為代表。
TomliInson(1986)所寫的紅樹林植物學（The Botany of Mangroves）中則將紅樹林植群分為主要及次要紅樹林組成分子，主要紅樹林植物為只生存在河口潮間帶環境中未延伸至陸生生態系（Terrestrial ecosystem）之植物，且有能力形成純林及具有適應環境之形態分化如氣生根、支柱根及胎生現象等。而次要紅樹林植物是指雖生長在該植群社會周圍，但非主要構成者。
紅樹林的種類
由於在河口生態環境特殊，能在此生長的植物相當有限，紅樹科雖然是主要物種但事實上生活在此環境的植物，全世界有十科十六屬五十五種，而都可以被總稱為紅樹林(Mangrove)。臺灣紅樹林植物有水筆仔、五犁跤、海茄、欖李。而其他伴生值物有也相當多，如蘆葦、苦藍盤、濱水菜等。
關渡紅樹林的紅樹林基本資料
地理位置：位於淡水河及基隆河交會處。
組成樹種：為水筆仔和一些伴生植物。
分布面積：沼澤區總面積為55公頃，紅樹林面積約19公頃。
水質因子：鹽度滿潮時2.5%，退潮時0.5%，pH值6.95.至7.06，溶氧量0.30ppm。
土壤性質：生育地土質為壤土，林外為砂質壤土。林內pH值5．52，林外pH值6．26。
林內有機質含量高達4．75%，林外有機質含量為3．00%，其林外有機質含量在裸露地中屬極高之地區。
紅樹林的分布及環境特色
紅樹林的分布
紅樹林為熱帶或亞熱帶海岸樹種生長受到溫度的限制，因此南北百-一定分布範圍。若以緯度來看，紅樹林主要分布在北緯25度至南緯25度之間，但足由於海洋暖流之影響，以及有些耐寒性較佳的樹種可以適應低溫的環境，因此紅樹林分布南限可達紐西蘭沿岸(南緯44度)，構成樹種以海茄苳廢之植物為主，北則以日本九州 (北緯31度)為限，由水筆仔構成純林。
目前臺灣紅樹林面積約有287公頃，分布區域由臺北淡水至屏東東港、林邊一帶，東部海岸則無發現。樹種只有水筆仔、海茄苳、欖李、五梨跤4種 ，其分布在南北亦有差異，北部紅樹林趴水筆仔為主，南部則多為海茄苳，欖李及五梨跤只侷限在臺南、高雄沿海，數量十分稀少。
生長環境特色
氣候：紅樹林主要生長在熱帶、亞熱帶地區的河海交接處（高溫潮濕）。
受海水潮汐的影響，因此又有「潮汐林」的別稱，漲潮時紅樹林下半部的莖幹枝葉會浸泡在海水中，潮水的沖擊、高鹽度海水的浸泡，都促使紅樹林植物在生理或型態上有獨特的適應機制。
地形：河流出海口地勢平坦，會形成泥質或沙質的灘地，但只有泥質的灘地才能支持紅樹林的樹身，所以在沙灘環境是無法看到紅樹林植物的。
土壤：河流從上游帶來的豐富有機物、腐植質在此堆積，造成紅樹林沼澤的泥質土保水力強，導致泥中與泥面上的空氣無法交換，高密度的細菌繁殖消耗大量的氧，造成土壤缺氧的環境。加上水質鹽度高，會對根部吸收水份和養份妨礙，另外環境高溫和乾濕度改變急速等都形成此地不利植物生長因素。
紅樹林特徵及環境適應
水筆仔簡介
本種屬紅樹科（Rhizophoraceae）。為常綠小喬木，高達5公尺﹔樹皮灰褐色﹔葉革質，葉先端鈍，長5-10公分﹔聚繖花序，腋出成雙，每花基部有苞片1對﹔萼5裂，裂片線形﹔花瓣5枚白色﹔雄蕊多數，花絲細長﹔子房1室，柱頭3裂﹔果具宿存之萼。花期在7-8月間，胎生苗由12月起至翌年4月大量成熟，成熟胎生苗尖端呈紅褐色，胚軸長約15至20公分。水筆仔氣根多從側枝下方發生，入地後即成支持根，自老樹幹基附近所發生之地下根，常有向地面隆昇而成板根者。本種成熟時胚軸呈紅褐色，遠望似茄子，大陸稱為「秋茄」，主要分布於印度經馬來西亞到大國東南部。
形態上的適應
紅樹林植物具有特殊的形態與構造，所以能適應及生長於海濱泥地之鹽生環境，其主要特性有
1. 根部特性：
由於生育地均為鬆軟之泥灘地，所以如水筆仔會有支持根生成，長期處於缺氧狀態，因此紅樹林之根系分佈廣而淺，氣根內部具有通氣道，有助於在該種環境下生長。如五梨跋可由氣根向下長成支柱根，進而由支柱根長出地下根，同時完成支持、固著輿吸收的功能。
2胎生現象：
胎生現象是紅樹科植物顯著的特徵。部份的紅樹林植物果實成熟後並不脫落，而是形成具有胚芽與根的胎生幼苗，繼續自母株吸取養分，待成熟後再掉落。由於下重土裡，能借重力作用插入軟泥中，很快發展出側根。若無法固著，亦可藉本身漂浮組織，隨海波漂流至適當的地點固著生長，同時拓殖其生育地。而其於海水中漂流甚至可以二、三個月不死，乃由於含有單寧不易腐爛的緣故。
一般鹽生植物葉片特徵貝有緊密且多數之柵狀組織，葉片角皮層厚、氣孔下陷且數量少，解剖臺灣產之紅樹林植物葉片發現其均貝有厚角質層、環胞氣孔型下陷、富含單寧層及貯水組織等特性，有些種類葉背有腺毛。這些待微有助於紅樹林植物忍受再鹽度之環境。
生理上的適應
1. 蒸散作用之適應
鹽度對紅樹林的蒸散作用具有顯著的影響。研究指出，鹽度增加時，紅樹林相對蒸散率將減少
2. 根部的生理適應
紅樹林棲地含有大量有機腐質土，不論在漲潮或退潮時，紅樹林之棲地均充滿水分，並有高量的鹽分。因此，紅樹林無法自其棲地的土壤中獲取充分的氧氣。為應付此種缺氧狀況，紅樹林發展出特殊的構造，以適應特殊的環境。在地上根與地下根之間藉著氣管(air tube)互相聯繫以交換氣體;若缺少支柱根或呼吸根，則其主幹接近地表面的部份亦有皮孔。然若地上根(即支柱根、呼吸根或主幹基部)的皮孔密封，則紅樹林根部的氧濃度降低，而二氧化碳的濃度相對的提高，對紅樹林將造成傷害。故海水長期的氾濫、油污長期的滯留與深濃的污泥等，均會使紅樹林的皮孔堵塞而造成死亡。除交換氣體外，紅樹林的根部尚有過濾各種離子的功能，尤其是拒鹽種的紅樹林更為顯著。然不論是拒鹽種或是泌鹽種，紅樹林對-各類離字的調節功能遠較其他陸生植物為佳。
3．耐鹽性生理
面對著含有高量鹽分的生長環境，紅樹林之所以能取得優勢的地位，必然具有與眾不同的方法，以排除體內大量的鹽分。依排鹽機制的不同將紅樹林區分為拒鹽種(salt-excludingspecies)與泌鹽種(salt-secretingspecies)兩大類。但所有的紅樹林可能都具有此兩種排鹽機制與其他的輔助方法，只是各種機制所能發揮的功能因種類不同，而有程度上的差異。
紅樹林植物並不表現對鹽分的需求，其本身所具有的耐鹽特性，可能只是用以適合淡水生長的植物競爭的利器。
紅樹林的生態地位及功能
保護海岸
紅樹林為熱帶及亞熱帶的海灣、河口、潮間帶泥灘地的主要植物。由於土壤為鬆軟泥灘地，這些紅樹林的根為了適應特殊環境，能抵抗海潮波浪等的沖蝕，相對的也增加了護岸功能，並控制了海水氾濫。另外紅樹林亦可防風防颱，降低鹽害侵襲。
蘊育並生產天然資源
無論在沼澤區、紅樹林、河口區或海草床，都是魚蝦貝等繁殖和生長的良好棲息地；紅樹林的落葉產生豐富的營養鹽又能提供高的基礎生產力，成為魚貝覓食所需；這些魚類和無脊椎動物又成為鳥類的食物的來源。
動植物棲地
紅樹林提供了動植物的棲息地並保存了這些動植物的基因庫，在關渡每年冬季有大量候鳥飛來，而紅樹林可提供其棲息環境。
教育研究
濕地生態系最進引起大量的注意，其特殊的環境和生物特色需要我們更進一布研究。整合了溪流生態、沼澤生態、湖泊生態、河口生態、紅樹林及海岸生態等學問，對濕地之保育與經營管理作更深入的研究。濕地具有之多樣化的生物，例如昆蟲、兩棲類、魚貝類、螃蟹、鳥類以及水生植物均為介紹自然生態教育的題材，而濕地本身則是另一個戶外的自然生態教育中心。
生態系平衡
紅樹林為所提供的落葉為該區土壤有機物的來源，可供碎屑性動物維生，且河口附近海域為多數魚蝦繁殖的場所，紅樹林提供大量養份，一旦紅樹林遭到移除，不但本身的生態系損失殆盡，更會影響周遭海域生態的結構。
建議參考文獻
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建議參考配圖
P01 定植於灘地的水筆仔小苗、
P02 水筆仔支持根、
P03 落下的水筆仔、
P04 水筆仔的生長、
P05 水筆仔的花、
P06 胎生苗1、
P07 水筆仔1、
P08 胎生苗2、
P09 水筆仔2、
P11 水筆仔3、
P12 漲潮的紅樹林、
P13 水筆仔花1、
P14 水筆仔花萼、
P15 水筆仔花2、
P16 水筆仔花3、
P17 水筆仔花4、
P18 胎生苗3、
P19 胎生苗4、
P20 胎生苗5、
P21 胎生苗6、
P22 一片紅樹林、
P23 水筆仔花5、
P24 胎生苗7、
P25 欖李、
P26 五跤梨、
P32 紅樹林、
P33 海茄苳1、
P34 海茄苳2、
P63 水筆仔純林