陳玉峯
流體力學的常態,海灣多聚砂;平直的海岸線由於岸上流砂較均勻的堆積,多形成海灘砂地。
理想化的灘地從岸上向海,地面形成一條平滑曲線,而灘地在距離平均高潮線的特定距離,通常是50公尺之後,開始出現海邊第一種植物馬鞍藤,隨著背海向陸的距離愈長,出現了海邊第二種植物,也是第一種灌木的海埔姜,有時候還有濱刺草等其他植物,一般這姑且稱為第一植物帶的寬度在50公尺以內,常常更短;接著出現第二植物帶,植物的株高稍高,物種有雙花蟛蜞菊等,視地區而有差異;然後,進入海岸灌叢帶如林投等;之後,可以是海岸林,但人們的土地利用幾乎剷除了全台的海岸林帶,只殘存破碎的植株。
以台灣的條件,若完全沒有人為的干擾,應該在40年內可以自然恢復海岸天然森林,但是,這種情況自1970年代迄今始終沒有發生。
1、2:無維管束植物帶;3:第一植物帶,如馬鞍藤、濱刺草、海埔姜等等;4:第二植物帶,如白茅、雙花蟛蜞菊等等;5:海岸灌叢帶,如林投、海濛果等等;6:海岸灌叢或海岸林。
上舉砂灘典型植群剖面圖,可見隨著遠離海岸,植物的高度形成一條曲線,這條曲線比地表的曲線仰角漸次升高,也就是隨著背海距離愈遠,植群長得愈高。這是剖面,放大成整個海岸,則是一個曲面,謂之「風切面」。沒有植物可以超過「風切面」,直到前岸,風切面散掉,改由陸域其他地形因素左右風力等。
可想而知,海岸地區的人造物高度可別超過旁側、周遭最高的樹。
為什麼海岸植群會被形成風切面?
有個研究者去到綠島海邊施放煙霧,觀看東北季風如何吹送?他在9個地點放煙霧,包括平緩砂灘,到牛頭山的海崖頂,他宣稱的要點跟風切面有關者如下:
1. 海風吹到島嶼或陸域,大部分的風(空氣流動)都是平行海面吹送。
2. 海風接觸到逐漸升高的陸域砂灘,下層與砂灘接觸的氣流速率變慢,上層相對較快,於是下層氣流形成順時針的旋渦(以海域在左、陸域在右為例),旋轉的氣流一部分抵銷繼續前進的稍上層的氣流力道;一部分加強;一部分成複雜的亂流,整體而言,足以風剪植物芽梢的風面往岸上挺高,形成了風切面的曲面。
3. 到了海岸的林投灌叢時,由於林投的狹長葉片是在莖上螺旋生長,修長葉片的葉緣不等距長出不等長度的針刺,形同風力的導流板。螺旋葉序及葉緣針刺不是阻擋風力,而是將風力分流,轉向成大大小小的亂流與旋渦,借力使力,讓分散的細緻風力自行抵銷、化解。灌進林投灌叢內的氣流,又打滾向流入處溢出,形同在空汽水瓶平放,人要將瓶口的羽毛吹進瓶內通常不可能,因為一吹氣,瓶內的氣體外送,將羽毛向外流出。
已知林投可能是所有植物當中,最能有效化解風力的物種,堪稱為「風之太極」。