即使人類有棲地的概念，不見得就有工程切入的技術。第一個提出生態棲地營造的，完全是在科學界沒有想到的人物與角落。1873年，日本明治維新期間，明治天皇期待歐洲的技術能植入日本，因此高薪聘請歐洲的技術工人到日本，以此引入歐洲的工程技術，並期待他們能夠長期留在日本。當時前來的工程師當中，有一位名叫里傑吉(JohannisdeRijke,1843~1913)，沒有受過很多的教育，自荷蘭前來日本，擔任最初階的第三級的工程師。里傑吉最初負責日本的多摩川與大阪灣的整治，在日本留了28年後，前往中國，進行黃埔江整治工程，不久回到荷蘭。他獲得日本皇室破紀錄10億日幣的退休金，以感謝他在日本開啟河川棲地保護的貢獻。里傑吉在日本期間，起初並不受到重視，主要是他沒有高學歷，只有豐富的工程經驗。雖然皇室聘請他，他在地方卻並不受到尊重，以致於工程浩大，卻只得到很少的經費支持，這反而成為他日後工程的特色――用最便宜的方法，完成艱鉅的任務。每當一條河川或是一處海灣整治完成，功勞就歸給當地的日本技師；但里傑吉並不灰心，持續的教育當代日本的工程師，默默的執行任務。里傑吉是位基督徒，後來日本發現他的重要性，特別蓋了一間教會留他。在里傑吉的時候，還沒有生態學，許多生態的概念還在萌芽，他怎麼會有棲地營造的概念呢？過去無論是中國或日本，或其他國家，都認為河川的問題，不是「擋水」就是「疏水」，擋水是用堤防，疏水則是建排水道。早期中國大禹或是李冰治水時，都落在擋水或疏水兩者之間。里傑吉最大的特點，是他認為河川水域的治理，有一種工程可以同時擋水和疏水，並稱這種工法為「穿透性」的工程，讓具有多孔穿透性的建造，有足夠的強度可以擋住洪水，也有足夠的孔隙疏水。這種革命性的想法，使得水利工程的建造物，因為有足夠的孔隙，可以讓生物在其中獲得棲息的機會。里傑吉設計出許多多孔隙的水利結構物，其中最有名的是「粗朵」。粗朵的意義已經不詳，因為在中文與日文裡，這兩個字都沒有特別的涵意。粗朵是以木頭做成層層相疊的框架，放在水流沖刷處：若是放在河底，就成為保護堤防的基腳；若是放在邊坡，就能增加堤防抵抗洪水的強度。圖1：沉在河川底部的粗朵建造工粗朵在初期只是木頭的框架，水流強勁的地方可以再放上石頭；不久之後，植物會在框架的孔隙中成長，滯留下下水中的一些泥沙，使粗朵成為生物的棲地，日本人稱此為「透過水制」。水制是改變水流向、流速、坡度的河川結構物，這使得日本的河川工學與美國或歐洲的完全不同，這些國家都倚靠堅固的鋼筋混凝土，只有一個荷蘭來的日本工程師，在異鄉開啟了這全新的思考。里傑吉也提出，從河川的問題到人類解決問題的方式，中間有許多的過程，如果工程師將問題與解決緊貼在一起，就會使工程做得過大，並且昂貴，期待以一種大工程解決所有的問題。在問題與解決的之間，有許多中間步驟，每個步驟都彼此影響，不需要倚靠單一的大工程來解決所有的問題，而是改變過程中的小步驟，並把小步驟做在關鍵的所在。這樣的概念在1980年以前，不是歐美思考的主流，但日本卻持續推動這樣的工程概念，使得日本成為普世河川生態棲地營造最先進的國家，完全來自里傑吉的貢獻。隨著時代的進步，日本逐漸發展出能夠兼顧洪水、旱害、引水，與生態的水利工程，這包括利用：1.)跌水工，減少水路坡降，減緩流速，讓跌水工的背後產生深水，減少流速；2.)渠道內面疊石工，增加河底的粗糙度，減緩流速，避免沖刷；3.)滯洪池，分散洪水時期的洪峰流量；4.)灘地，以緩衝水流，增加水流在灘地的迂迴，以淨化水質；5.)底部涵管工程，讓水生物移動廊道能夠在不同的水域間穿越，增加遷移。1895年，日本占據臺灣，有些日本工程師來到臺灣整治河川，也運用里傑吉的概念，因此臺灣留下了一些非常有趣的多孔隙水利工程。例如在花蓮，有別於其他的原住民，阿美族很早就知道引水灌溉，以種植芋頭與水稻，迄今花蓮仍然留有許多阿美族的水利工程遺跡，其中最有名的便是「巴拉告」。巴拉告是在水流湍急處放置木頭框架，並在其上放置棕葉、檳榔葉、竹子、九芎等，成為三到五層平行堆置的框架，在水邊減緩流速，成為魚蝦棲息的所在，居民也能在巴拉告旁抓魚捕蝦。阿美族無法說明這個技術是怎麼來的，大多認為是祖宗傳下來的工法，但這種工法跟起初里傑吉的作法是很類似的。受到棲地的概念，歐美棲地建造工程也逐漸興盛，美國也流行木頭有機框，稱為「WoodyDebrisStructure」，是在河川上游或是人工渠道，穩定河床的棲地重建技術。木頭有機框的建造材料，如下表所示，主要用距河床10m外的樹木(以柳樹為主)，取倒下帶著樹根的樹幹，或是直接砍伐下來的木頭，在水邊搭設成平均長13.9m、寬5.3m、高5.1m的框架。搭設的木頭分為兩種，一種是楔嵌入邊岸的楔嵌工(keymember)，平均長4.4m、直徑0.45m；另一種為插入土壤的格條工(rackedm