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時間

在南中國海附近海域，綠海龜的交配期約為每年3、4月間，而產卵季則約為每年5月至10月之間，以7、8月為產卵的高峰期。綠海龜由于生性膽怯，所以常產卵于人煙罕至的沙灘上，當海龜的棲息地受的破壞或開發做其他的用途時，它也會放棄這塊棲息地，重新找尋新的居所。

交配

成熟的綠海龜常年遨游于海洋之中，可是一到繁殖季節，即使遠在千里之外，產卵季前，公龜和母龜會從其覓食棲地回游到出生的地點，在海岸、海島的周圍水域中或陸地上交配。此時雄性和雌性活動頻繁，相互追逐，選擇配偶。雄性用前肢爪鉤住雌性的背甲，將其交接器插入雌性的泄殖腔中，交配的時間可達3-4個小時之久。常可見數頭公龜爭相與一頭母龜交配，母龜在交配后，會將各公龜的精子儲存起來，等到卵子成熟，再分批受精，因此母龜在一個產卵季中，會有多次上岸產卵的行為。一旦交配期結束，公龜即自行返回覓食海域。但并非每年都進行交配產卵，研究顯示，平均約隔2到9年才會進行回游，交配，產卵間隔的長短會受到環境因素如氣候、食物、溫度等之影響，母龜的生理狀況也會影響到自身的生殖周期；因此，每年上岸產卵的母龜數量變化很大，并無一定的周期性。

產卵

成熟母綠海龜多半在人煙罕至的沙灘上產卵。它們對棲息地的忠誠度很高，在認定棲息地之后，無論離開多遠，絕大部分綠海龜會回到原來的棲地進行繁衍。但是，如果產卵棲息地遭到嚴重破壞或改變時，如：多次嘗試后仍然無法順利掘洞、上岸屢次受到嚴重干擾或有阻礙物擋隔而無法上岸，都會使綠海龜被迫放棄原先的產卵沙灘，重新找尋更適合的繁殖地域。

雌性多于夜晚在坡度小，沙質松散均勻，便于爬行和挖掘的海岸登陸，直至高潮線以上的灌木林邊緣，用后肢挖掘一個坑口為20×20厘米、深50厘米的洞穴產卵。產下的卵為數十個到百余個不等，卵的直徑為41-43毫米，白色，形狀很像乒乓球，卵殼堅韌而富有彈性，不易破損。隨卵還排出粘液，形成保護層，對于防止水分蒸發，保證胚胎正常發育都有重要作用。綠海龜產卵的時期在各地區均有不同，每頭母龜一季會上岸產下1到9窩卵，平均約為4窩卵。 

孵化

在經過了50天左右的孵化期后，小綠海龜就會破殼而出。孵化中的稚龜包覆在柔軟且具有韌性的蛋殼中，上面有許多不定型的蛋孔，是與外界交換氣體和吸收孵化期間所需水分的重要結構，因此，稚龜孵化狀況會受到卵窩位置與沙灘降雨量的影響。和多數其他爬蟲類動物相似，綠海龜的性別取決于龜卵孵化期第3至5周（即孵化期的中段，稱為性別決定期）的沙溫。

研究資料顯示，綠海龜的中樞溫度（即卵窩產生50%雄性與50%雌性時的溫度；Pivotal temperature）雖因地區的不同而有所差異，但通常介于28.0-30.3℃之間，當性別決定期溫度高于中樞溫度時，孵化出的均為雌龜，當溫度低于中樞溫度時，孵化出的均為雄龜，而介于中樞溫度間的沙溫，則會孵化出性別比例接近的稚龜。 

產溫

綠海龜在水溫達25℃時，才會上岸產卵。因此，在中國臺灣，每年的3、4月時綠海龜會洄游到產卵地附近進行交配，在端午節前後，也就是國歷5、6月時，綠海龜開始上岸產卵，直到7、8月上岸產卵量達到高峰。綠海龜習性非常溫和，即不攻擊人、也無牙傷人，相反的，綠海龜都在在無人、無光時才上岸產卵。上岸的綠海龜會爬至草堆中挖個大洞，將身體隱入洞中，讓天敵不易發。之后，綠海龜必須花上2小時，以后鰭挖出產卵洞，再花莫約15分鐘產出百來個卵，此時產卵的母龜會呈現半昏迷狀態。產完卵后，會以后鰭播沙將產卵洞蓋起，再繼續以前鰭將播土覆蓋整個大洞。根據臺灣綠海龜的研究，平均每一只龜可以產出3到5窩卵。 

稚龜

沙中的卵大約過50天后會孵出小龜，小龜孵化前，上覆的沙土會產生洞狀下陷，表示不久后綠海龜就會孵化。綠海龜都在清晨三四點時爬出，綠海龜的孵化率約為6成，孵出的稚龜成堆往向外跑，頗為壯觀。剛孵出的綠海龜，背皮還未硬化，從沙灘到下海的6、7天內，會有許多動物吃它，全球只有一種鳥類以龜為食，在臺灣并沒有這種鳥。在臺灣，幼龜的天敵主要是臭青公蛇、赤背松柏根蛇、沙蟹。下海后，小龜還要躲避肉食魚類的掠食。綠海龜需要花25年以上才能發育成熟，成熟后的成龜會再回游至出生地附近產卵。然而，海龜的存活率很低，每孵化的1000只稚龜中，只有一只能成熟。

剛孵出的稚龜，背甲直線長約四到五厘米之間，差不多是成人的掌心長度。背甲主要是黑色，腹部背甲邊緣和鰭緣是白色。同一窩的小綠海龜多半會在同一時間內爬出卵窩（稱為脫出），脫殼而出的稚龜，約需3到7天的時間才能爬出卵窩。避敵天性使然，稚龜通常會在夏天夜晚沙溫較低時，才會爬出地面，向著較為明亮的大海匍匐前行。在到達海邊時，便借著向浪性，順著海浪的聲音，沖進浪花里，奮力向外海游出。可以不停向外游上24小時，以減少被天敵捕食的機會。

在稚龜回到大海再到長大成為二三十厘米的幼龜之間，因沒有人在近海或海邊看過它們，過往科技不夠發達時，并不能真正找到它們生活地點，所以都用“迷失的歲月”來形容這段人類看不見的幼年期生活史。隨著航海及海洋探測的技術大為進步，有證據顯示，稚龜似乎在躲藏在大洋上漂流的馬尾藻團之下，過著以浮游生物為食的浮游性生活。但仍無法確定稚龜是怎樣到達馬尾藻團；也許是順著近岸洋流飄游抵達，至今仍無法有很確切地了解小龜成長經過。

亞成龜

小綠海龜成長至背甲直線長二三十厘米之后，才結束其浮游性的生活，此時稱為亞成龜，它們會在近岸的淺水區域，選擇有海草或大型藻類豐盛的棲地定居，以海中植物為主食的底棲性生活。而這類的區域多與珊瑚礁重疊分布，因此在珊瑚礁區常可見到綠海龜的蹤影。在成長過程中，可能固定居住在一個攝食棲地，也可能在不同的年齡中，遷移到不同的棲地去居住。無論是哪一種情形，都會在成熟之后，回到原來的出生地去繁衍下一代。綠海龜成熟的體長都在八九十厘米以上。