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2008年十二月號

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封面故事

生命會自己找到出口 - 徐國士教授談動物對氣候變遷的演化與法展

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台灣冷杉:塔狀的樹形,是台灣冷杉為了適應降雪的環境,而逐漸演化的結果/太管處提供,游登良攝
採訪撰文/連欣華
特別感謝/徐國士教授、太魯閣國家公園管理處林茂耀先生
圖片提供/太魯閣國家公園管理處

 
侏儸紀公園的系列電影裡面曾有個名句:「生命會自己找到出口。」
 
現實的今日,電影中群龍肆虐的畫面已悄然轉變為動植物對抗暖化的演變能力。在人類面對全球氣候暖化現象,尚在研議採積極或消極之時,各生態物種早已在尋找、發展著自我生存空間。
 
林相失序  森林上長
  
徐國士教授是退休的東華大學榮譽教授,同時在中國中科院植物研究所擔任榮譽研究員。對於動植物生態演化有著多年的研究心力。1992年,徐教授將亞利桑那州立大學的年輪學知識,帶進在台灣當時所未盛行的樹齡學研究,並在東華大學成立了樹齡學研究室。
 
樹的年輪不僅能說明樹木本身的年齡,還可表現每年的溫度變化和降水量,甚至可記錄森林大火、早期霜凍以及從周圍環境中吸取的化學成分、或外來的機械力量所改變的種種年輪組織形式等。植物學家藉由年輪與當地氣象站所記錄之基礎資料相互配合,在觀察樹齡可達至百年、千年的紀錄中,可充分了解地球環境變遷的相關發展與變化。
 
檜木林是台灣的珍貴森林資源,全世界只有幾個區域有檜木的生長,如北美洲的東海岸、西海岸、日本,以及台灣,而台灣是檜木生長的最南界,也是唯一亞熱帶氣候卻能擁有檜木生長的國家。檜木喜歡生長在氣候涼爽及潮濕的環境裡,在符合「涼爽、潮濕、多雨」的適當氣候下,目前台灣天然檜木林,有台灣紅檜以及台灣扁柏兩種。台灣扁柏一般分布海拔較高,而台灣紅檜可與台灣扁柏混生,但分布海拔較低。
 
徐教授表示,檜木是一種古老的植物,它依然能保存很多古老時代的樹木特性,是彌足珍貴的大自然遺產。按照生物演化規則,很少兩種這麼相近的植物混生在一起,其來源也是因為氣候多次的變遷,而物種不同時間遷入的現象。
 
然而在近代溫度逐漸升高、生物競爭的影響下,雖檜木林本身的特性並無明顯改變,但因溫度變化,已使其生長空間遭受威脅。環保署在2003年時已做相關的深入研究,並指出直至2100年的生態衝擊變化下,檜木林生態區位將會縮減60%的潛在分布地區;新長的闊葉林物種,如楓樹、樟樹等,亦會佔據了原有的檜木生育地。
 
台灣冷杉分布於台灣中央山脈2800公尺至3700 公尺之地區,北起太平山,南迄卑南主山之山脊地區均可見其蹤跡。徐教授表示,氣候變化、溫度升高的影響,讓植物沿海拔攀升;在1995年徐教授與學生莊貴瑜的共同研究中,也指出近百年內台灣冷杉向上海拔發展了15公尺。
 
情非得已  生存之道
 
10幾年前,徐教授曾隨團赴日本日光國立公園進行訪問,在暖冬效應下,以往只有5000隻梅花鹿容許量,竟繁殖到達15000隻,整整多出正常數量的3倍!在環境超載、食物不足的情況下,梅花鹿踏著細雪開始啃食樹木,公園內的原始林相不堪負荷,政府只得開放獵補,控制為5000隻的穩定數量。其實在近10幾年前或更早,自然與生態已透露著警示訊息,開花的提早或冰川的退縮都顯示氣候在變暖。
  
本來只在春暖夏熱出沒的蚊子,近幾年是否也有在冬天被牠們「臨幸」的感覺呢?一般蚊子大約在每年的5月開始出動,8月下旬是牠們的活動高峰期,當氣溫降到10℃以下時,才真正進入不食不動的冬眠期。然而經美國生態研究人員針對20多年蚊子避冬的研究分析,發現隨著平均氣溫的緩慢升高,現今的蚊子比起1972年時,還要多了9天才進入冬眠期。這首次證實了生物面對全球暖化的遺傳改變與調適現象。
 
美國加洲大學的研究團隊,則藉由DNA的測序分析所有蝙蝠家族的基因資料,其結果支援了熱帶大食果蝙蝠是由4個主要、分布廣泛的蝙蝠血統演化而來。約在5000至5200萬年前,全球暖化平均氣溫上升了7℃,使得昆蟲大量繁殖,為了捕捉獵物,蝙蝠演化出獨特的飛行技巧和聲波反射定位能力,並產生演化分裂。而今年秋天來訪的颱風不斷,訪客之一的「薔蜜」颱風,吹亂了候鳥的遷移。武陵山區意外來了許多本應南飛北返的嬌客,大大小小高達了百隻以上的水鳥及海鳥,群起而飛的壯觀景象讓人一時之間也跟著錯置了時節。
冷杉毬果:台灣冷杉毬果呈鱗片狀剝落,種子落在陽光充足的森林邊緣容易發芽,因此在冷杉森林邊緣很容易看到一株株的冷杉小苗/太管處提供,游登良攝森林線(奇萊主峰):高山是台灣的屋脊,也蘊藏無限生機,然而受氣候變遷的影響,3000公尺以上的森林有向上發展的趨勢。圖為太魯閣國家公園3560公尺的奇萊主峰/太管處提供,游登良攝
上圖:台灣冷杉–塔狀的樹形,是台灣冷杉為了適應降雪的環境,而逐漸演化的結果/太管處提供,游登良攝
下左圖:冷杉毬果:台灣冷杉毬果呈鱗片狀剝落,種子落在陽光充足的森林邊緣容易發芽,因此在冷杉森林邊緣很容易看到一株株的冷杉小苗/太管處提供,游登良攝
下右圖:森林線(奇萊主峰)–高山是台灣的屋脊,也蘊藏無限生機,然而受氣候變遷的影響,3000公尺以上的森林有向上發展的趨勢。圖為太魯閣國家公園3560公尺的奇萊主峰/太管處提供,游登良攝

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