講者介紹

國立台灣大學森林環境暨資源學系邱祈榮教授專長於森林經營、資源調查、碳匯管理、空間資訊應用、植被分析與林火管理。
除學術研究外,邱教授亦長期投入林業經營研究,參與籌建國內造林資訊系統、林火預警系統、植群資料庫與入侵植物資料庫,並積極推動林業合作社、森林驗證、林業技術士等制度,為國內少數兼具林業研究與實務專長的學者。

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影片介紹

氣候變遷對於生態系統影響,可以分為兩大類:直接影響或間接影響。直接影響係指氣候變遷透過非生物的環境因子變化,影響到生物的生理運作,造成生態系統失去平衡。
例如溫度上升或降雨型態的改變,造成生物物候現象隨之變化;間接影響則是影響促使生態系統穩定平衡的干擾(如火燒、颱風、高溫)等,而如果干擾程度超過生態系統所能承受,將嚴重地破壞系統平衡。

那麼,氣候變遷對台灣生態系有何影響呢? 邱教授將以台灣特有的雲霧帶森林為例,說明物候變化所造成之影響;隨著氣候資訊的累積與預測,更可對未來生態環境將面對的風險進行分析,降低管理成本,進行較佳的管理決策。

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文稿

大家到山裡面去的時候,一定會覺得山裡除了空氣新鮮之外,最重要的就是它的感覺,尤其是在雲霧繚繞的時候,其實比在雨中散步感覺更詩情畫意。事實上在我們的台灣,在全世界,有一個非常特殊的雲霧帶森林,大家如果到山裡面去的時候,尤其是海拔稍微高一點的,可能在清晨的時候就有霧,可能到了10點多,或者是中午的時候會開始起霧。全世界只要有雲霧帶的森林,其實都是非常好的一個生態系統。

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台灣其實也有雲霧帶的森林,最有名的就是大家非常熟悉的檜木林,尤其是在紅檜、扁柏的森林裡面,最有名的就是棲蘭山的神木園區。大家如果到這樣古木參天的環境下,再加上這些雲霧繚繞,會感覺到非常的舒適,也感覺到非常的雄偉。

雲霧帶的森林其實也是我們台灣動植物生物多樣性最高的一個熱點地區。為什麼呢?因為有一些植物,其實是適合在比較溫熱的、溫暖的區域,到了海拔比較高一點,除了涼爽之外,有雲霧的遮蔽,有一些生物它沒有辦法上去,可是,有更多的生物適合這樣子的環境,所以相對的,在這樣子交接的區域,裡面各種的生物其實是最多的。

事實上我們有很多的地名,也都是跟霧有關係的。舉一個例子來講,大家也許知道在新竹有一個地方叫做觀霧,也許聽過也許沒聽過,但是你聽這個名字,你就知道什麼?它是在霧林帶裡面。為什麼?你只要坐在門口,大概每天都可以觀賞到霧;如果大家開車上太平山的時候,有一個地方,它的地名叫做什麼?叫做見晴,也就是說你已經超過了這個霧林帶,你開車很辛苦都是霧的時候,到達那個高度時就看到太陽,那這個地方就叫見晴,很明顯的見晴,所以在山裡面雲霧帶的影響是非常重要的。

如果你穿過這個雲霧帶,舉個例子來講,大家在阿里山,你看到的雲海,那個就是霧,你到了雲、超過雲霧帶就變成是雲海,所以這個雲霧帶的森林是全世界相當重要的區域。台灣我想大家都非常的清楚,我們檜木林的分佈其實、只要在雲霧帶的森林裡面,大概就有這個紅檜、扁柏,所構成的的生態環境。

更重要的是紅檜、扁柏,其實是非常非常好的木材來源,如果大家有去聞,它真的是非常香。在山裡面我們常常講,有些樹你不能去亂砍,你只要鋸子一下去的時候,那個香味可能可以傳個1、2公里之外,所以這個其實是非常好的樹種。

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過去,我們也伐採了非常多的檜木林來作為各種建材,可是我們現在對於檜木林的分佈,很希望能夠掌握一些重要的資訊,我們就想透過一些氣候的資料,看能不能夠跟檜木林的分佈建立連結。

在所有的氣候因子裡面,最容易量測的是什麼?就是雨量跟溫度。在台灣,事實上我們不太缺雨量,雨量可能不會成為植物分佈的限制的因子,而且在霧林帶裡面,台灣學者曾經做過研究,如果把這些霧的水氣集中起來的話,相當於1/3降雨量,所以事實上只要在雲霧帶裡面,確實是不缺水的。

最主要影響當然就是溫度,植物,我們常常會用溫量指數,溫量指數也就是每一個月的月平均溫度減掉5度,那你會問為什麼要減掉5度?因為植物至少要高過5度,它才能夠生長,所以我們把每一個月減掉5度累加起來的數值有多少,就叫做溫量指數。這樣子的概念,應用到我們怎麼去掌握檜木林的分佈呢? 所以我們就用了很多測站資料去算出來每一個測站的溫量指數是多少,再做一些空間的內差。

事實上也就是把我們過去所有調查到,檜木林的分佈的位置,去對應出來,它的溫量指數有多少?然後從這裡就去算出來它的平均值,跟它的標準差是多少,從這樣子大概就可以去了解,整個檜木林的分佈,它的潛力。

如果溫量指數比較低、或是比較高,比較低的話就是越往高海拔走,比較低的話就是往平地,不適合它的分佈。用這樣子的概念,就把檜木林在台灣可能分佈的區域,能夠計算出來。

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從這裡我們計算出來,最高潛力的、中間的、還有到可能不會有檜木林存在的,用模糊數學函數把它轉換過來,轉換過來就可以呈現,哪個地方是比較高潛在的、是適合檜木林分佈的區域,從這裡我們就可以去掌握,模擬未來如果氣候平均溫度升高1度,或者是升高2度、或者是升高3度的時候,就可以知道,這些檜木林的分佈怎麼樣?會慢慢慢慢去變化,會移動的。

或許大家會想像,還有其他的生物啊? 我們在模擬上的時候先用最單純的情形,當然,我們也會考慮到多樹種的競爭的關係,但是從這裡我們大概可以知道,未來,核心也就是目前最高潛在的、最高可能性,分佈可能性最高的區域,隨著溫度的增加,其實面積會急遽的縮小。

為什麼會縮小?大家也可以想像的到,當它往、被迫往高海拔移動的時候,有些地方,可能已經到了山頂,沒有地方再去移動,分佈區域就會被壓縮,我們覺得如果增高到5度的時候,確實有77%現在比較好的,這個棲地的條件就會被迫消失。

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那我們也從各種的情境模擬的資料來看,未來在不同的大氣的情境之下,它會怎麼樣變化,情境模擬最差的情境之下,如果我們用最高最適合的區域,也就是它分佈的潛在可能性,80%~100%的話,它也會縮小到、減少了54%的區域。這些都說明了,在未來,如果溫度持續的增加的時候,確實會對檜木林的分佈造成相當程度的衝擊。

我想這也是我們透過生物、跟氣候互動的關係,能夠掌握到未來可能的情況。事實上,用這樣子的概念,其實也會用在很多不同的樹種來做分析。尤其是最近,如果大家注意的話,太平山有一個國家山毛櫸步道,最近的研究也發現,山毛櫸這樣的一個植群,也許在氣候變遷後,它適合的生活條件,棲息條件的地點也會大量的減少。

所以這裡就回過頭來想,大家現在關注的都是氣候變遷的議題,氣候變遷的議題,對生物來講,其實就是氣候條件的改變,它可能是溫度增加,可能是雨量的改變。剛才也跟大家談到的,對於雨量的變化,在霧林帶裡面可能不是很極端的因子,怕的是它的降雨量不均勻的情形。

所以如果我們回過頭來,當生物面對氣候變遷,生態環境改變的時候,它有可能是什麼?第一個,就是它的生理調節的「物候現象」,那什麼是物候現象呢?大家如果到日本,現在是看銀杏變葉,這個所有的植物都在變葉,或者在春天的時候有櫻花開花,也就是說生物的一些現象跟氣候的關係,這個就是我們講物候的現象,所以它可能提早開花,可能提早把葉子長出來,或者是延後落葉,這個就是我們談到的,生理上的調節改變了物候的現象。

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另外一個就是改變它分佈的區域,檜木林可能被迫去做一些遷徙,植物本身它就會有一些遷徙,可是當它的遷徙比不上氣候的一個影響的時候,可能就會瀕臨滅絕,當然有些就會改變型態來適應這樣子的環境。所以從過去的生物的物候來講,生物的生理時鐘會改變,像現在大家會發現,不應該開花的時候它會開花,或者是它開花就會延遲的一個情形。

其實日本的學者也研究發現,銀杏長出葉子的時間,平均來講50年之內,大概提早了4天,落葉的話就晚了8天,也就是說它整整多了12天左右的生長期。這個對這樣子一個植物的影響,其實是非常巨大的。事實上,在全世界,溫暖化的一個情形之下,植物開花其實是有提早的。日本前年(2014),他們的櫻花,就提早開花,讓他們來不及做很多針對賞櫻的民眾所準備的活動,這個就是我們談到,全球暖化對植物開花的一個影響。

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這個影響,更重要的是什麼?更重要的是,不同的生物,它現在是一個平衡的,我今天開花,有蜜蜂來吸這個蜜的,可是當你這個時間亂了套,提早開花了,昆蟲還來不及孵化出來。這就是生物不同步,物候不同步。這個物候不同步,它造成的影響,會是更嚴重的一個問題。

本來希望透過鳥,希望透過蟲,來做授粉,可能因為物候不同步,也就是花晚開了,或早開了,生物沒有辦法能夠符合到,這個對我們整個來講,對生物的影響,其實非常巨大。我們都知道氣候變遷它影響的因子,非常的多,事實上它可能還有些複合的因子,最重要的,就是透過降水、溫度的改變等等的來影響到我們植物的生理、分佈,或者是各種不同的系統。

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所以這裡,我們希望大家能夠慢慢的去理解,氣候變遷對植物來講,影響的不只是基因的一個層次,也影響到一個物種的層次,也影響到一個生態系統的層次。

像極端的事件,尤其是像莫拉克,這樣子一個極端的事件,造成的生態的衝擊。在南部地區,確實是造成非常非常大的危害,崩塌裸露的國土非常多。所以我們希望大家慢慢的去觀察,生物跟氣候的這個關聯,可以從最基本的物候的觀察,也許你家院子裡面,有種了一些花花草草,你可以看紀錄它開花結果的時間,其實隨著時間,確實會有大的變化。

大家可能聽過台大有一個杜鵑花節,其實現在杜鵑花開花的時間確實是越來越早,只是過去缺乏一個完整的紀錄,沒有辦法提供這樣子的證據,所以現在很希望,大家以後對這個議題,能夠很密切的關心,你就更能體會,生物跟氣候的一個關聯。我想以上,大概很簡單的跟大家說明這個線向,希望未來大家能夠更關注這樣的議題,謝謝。

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主持人(邱虹儒):因為時間的關係我只問一個問題,這個問題就是生態棲所真的是太重要,對我們來講,但是因為生態系它的多樣性等等的,所以它的管理尺度其實是非常的大、沒有辦法用一個統一的標準來去看它;所以在這樣的狀況底下,如果要將氣候資訊去納入在這樣的系統裡面,去進行一起的管理跟整合,不知道您對於目前的氣候服務跟氣象資訊有沒有什麼樣的建議?

邱祈榮:是,我想這個問題,基本上可以從三個步驟來看,第一個步驟稱為摸索,也就是說我們先慢慢的要去了解、掌握,氣候跟生物的關係,就像我剛才談到的物候的現象。

第二個部分,就要能夠掌握、確實這個關鍵因子是什麼?影響到你生物、影響到你生態系統的是什麼?最簡單的例子就是什麼,森林火災,大家都知道一個火災的因素非常的多,但是至少從自然界裡面來講的話,我們要掌握的就是,溫度跟降雨,這個是對森林火災是一個關鍵的因子,當你很長的時間,沒有下雨的時候,天氣又很高的時候,就是我們講的天乾物躁,這個就是我們要掌握的季節;

然後我們要應用這樣子的一個資訊,尤其現在在東部,是又乾又熱的情形,就要加強管制措施,比如說加強宣導大家對於用火的一個態度,防止大家隨便用火,這樣子可以把森林火災的發生降低到最低,所以我們談的就是摸索、掌握到運用,這樣子的一個階段,讓生態系能夠跟氣候的資訊做非常好的連結,謝謝。

主持人:好,謝謝,大家再次掌聲謝謝,邱老師的分享。

 

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