文／黃品嘉
圖／美國國家公園署（文／黃品嘉 National Park Service）
面對氣候與都市發展挑戰，國家公園的職責已遠超傳統的保育與維護；科學與技術，如何成為守護歷史空間與生態韌性的核心後盾？
美國國家公園署（National Park Service, 簡稱NPS）所管轄的國家首都區（National Capital Region，簡稱NCR），不僅是美國權力與歷史的象徵空間，更是一個在高度都市化壓力與氣候變遷雙重威脅下，顯得極度脆弱且複雜的生態網絡。
為打破各園區各自為政、科研資源分散的困境，美國國家公園署推動轉型，整合生物、水文與古蹟保護專家成立「資源管理與科學部門」（Resource Stewardship & Science, RESS）擔負著極為專業且關鍵的戰略任務，旨在建立一套以科學數據為核心的主動聯防治理體系。
在傳統認知中，巡守員或許負責巡邏、導覽或環境維護，然而RESS的存在，證明了現代國家公園的運作早已轉化為一場高度精密的科學實踐。該部門致力於透過高精度的環境監測、跨學科的技術援助，以及對博物館藏品的嚴謹物理保存，確保這些珍貴的地標在面對全球氣候變遷、都市棲地破碎化以及現代開發壓力時，依然能保有其物理真實性與生態完整性。
科學，在此不僅是輔助決策的基礎，更是國家公園體系維持韌性、對抗衰敗並實現永續發展的「核心後盾」。本文將深入剖析RESS如何將頂尖的科研技術轉化為具體的管理方針，並展現這群幕後英雄如何運用跨領域的智慧，在充滿挑戰的急遽變化中，為國家的未來守住過去的根基。
協作的科學樞紐：RESS 與資源管理計畫的制定
國家公園的每一項決策，無論是樹木的移除、水道的疏濬，還是古蹟的加固，背後都隱含著極其複雜的法律合規與科學驗證過程。RESS扮演的角色，正是一個核心的「科學樞紐」與「政策轉譯者」。該部門透過系統化的行政架構，整合了來自生物學、水文學、景觀生態學、文化人類學及歷史保護學等多個領域的資深專家，專門為首都區各公園單位提供高層次的諮詢與長期規劃。
RESS的核心功能之一，在於將深奧的學術研究成果轉化為可落地執行的管理政策。這不僅依賴於內部的科學家，更倚重於廣泛的合作網絡，特別是「乞沙比克灣研究學習聯盟」（Chesapeake Watershed CESU）。透過這個網絡，RESS成功地將全美頂尖大學的實驗室與國家公園的實務需求緊密連結，讓最前沿的科學發現能第一時間服務於自然保育。
此外，在面對如「國家環境政策法」（NEPA）或「國家歷史保護法」第106 條等嚴格法規時，RESS的合規團隊必須在工程啟動前，進行全方位的環境與文化影響評估。這種「預防性管理」的思維，確保了任何公園建設都不會以犧牲生態或破壞歷史真實性為代價，真正讓科學數據成為決定計畫可行性的關鍵槓桿。
RESS４大核心領域
RESS將科學防線劃分為4大核心領域：（1）自然資源保育專注於生物多樣性監測與棲地韌性評估；（2）文化資源保存針對歷史建築與遺址進行物理保護與非侵入式調查；（3）環境合規評估負責執行NEPA等法定評估以確保工程合法；（4）跨學科整合研究則連結學術界進行eDNA 與聲學等前沿技術的實務轉譯。此範疇將維護需求轉化為結構化任務，確保每項管理行動皆具備紮實的科研與數據支撐。
跨領域的技術診斷：8項令人驚嘆的科學計畫
RESS的專業範疇遠超傳統公園管理的邊界。為了在華盛頓特區這樣高度開發、人口稠密的環境中維持生態與歷史的靈魂，RESS執行了一系列令人驚嘆的科學計畫，證明了科學實證是如何深入到公園的每一個角落：
（一）都市森林管理與森林生態韌性評估
都市化環境中的國家公園森林面臨棲地破碎化、樹木老化及長期管理需求增加等挑戰。RESS透過科學調查、空間分析與森林資源評估，協助公園了解森林結構與生態功能。
以喬治華盛頓紀念公園大道（George Washington Memorial Parkway，GWMP）都市森林管理研究為例，研究團隊分析園區森林分布、組成特徵及面臨的管理挑戰，提供森林保育與未來管理規劃的重要科學依據。體現出RESS如何運用科學資料支援都市森林管理，使森林資源兼顧生態功能、景觀價值與公共使用需求。
（二）長期溪流水質監測與流域生態評估
都市化與土地利用變化可能影響國家公園內溪流水質。RESS透過國家首都地區網絡（National Capital Region Network, NCRN）長期監測計畫，持續追蹤水溫、溶氧、pH值、比導電度及營養鹽（總氮、總磷）等水質指標。
以NCRN河流水質監測計畫（Stream Water Quality Monitoring）為例，研究人員透過長期採樣與分析，掌握溪流生態系統變化趨勢，評估水域環境健康狀況。此案例展現RESS 如何運用科學監測資料支援水域保育與資源管理決策。
（三）入侵紫蘇生物防治與原生生態系復育
外來植物入侵可能改變國家公園內原生植物群落與生態系統功能。RESS透過合作科學研究，評估入侵物種影響並尋找有效管理方法。其中，入侵紫蘇（Perilla mint, Perilla frutescens）生物防治研究為代表案例。
研究團隊與美國農業部農業研究署（USDA Agricultural Research Service, ARS）合作，評估真菌Colletotrichum shisoi作為紫蘇生物防治劑的安全性與有效性。研究結果顯示，該真菌能有效降低紫蘇生長與繁殖能力，且對其他測試植物影響有限，為入侵植物管理提供新的科學策略。案例展現出RESS如何結合生態研究與生物科技，利用精準方法協助維護國家公園生態完整性。
（四）稀有植物保育與異地繁殖
都市化、棲地破碎化與外來種壓力，使部分稀有、受威脅及瀕危植物族群面臨下降風險。RESS透過科學監測與合作保育計畫，協助國家公園建立植物族群保存策略。以乞沙比克灣與俄亥俄運河國家歷史公園（C&O Canal NHP）為例，NPS與植物保育機構 Mt. Cuba Center 合作，透過種子採集、溫室繁殖及回植（outplanting）方式保存稀有植物。研究團隊於2022至2023年間收集約30,000顆種子，涵蓋約30種稀有植物，並培育後代個體回植適合棲地，以提升族群長期存續能力。
（五）博物館資源中心與歷史文化資源保存
RESS透過博物館資源中心（Museum Resource Center, MRCE），協助首都區國家公園進行文化資源收藏管理、保存與研究支援。以弗雷德里克‧道格拉斯國家歷史遺址（Frederick Douglass National Historic Site）為例，該遺址保存期位於雪松山（Cedar Hill）的住宅及相關歷史收藏。
弗雷德里克‧道格拉斯是美國重要的廢奴運動領袖與非裔美國人社會改革者，其居所與收藏記錄了美國奴隸制度、廢奴運動及非裔美國人爭取平等權利的重要歷史記憶。MRCE透過收藏管理專業，包括文物保存、藏品整理、資料管理與保存技術支援，協助國家公園維護具有歷史價值的文化資源，並支援後續研究、展示與公共教育。
（六）都市溪流聲景監測與陸域生態評估
都市交通與人為活動產生的噪音，可能影響公園內野生動物行為與物種分布。RESS透過合作研究計畫，結合NPS自然聲音與夜空部門（NSNSD）的聲景監測方法，評估都市聲音環境對生態系統的影響。
以「聲音景觀會影響國家首都地區網絡（NCRN）公園內的森林繁殖鳥類群落嗎？（Does the Soundscape Influence the Forest Breeding Bird Community in NCRN Parks?）」研究為例，研究團隊分析首都區國家公園聲音環境與森林繁殖鳥類群落的關係，探討交通噪音對鳥類分布與生態功能的影響，作為自然資源管理與保育規劃的重要科學依據。
（七）環境 DNA (eDNA) 的生物多樣性監測
RESS透過「切薩皮克流域合作生態系研究單位（CW CESU）」合作研究計畫，將環境 DNA（eDNA）技術應用於首都區國家公園溪流監測。以「運用環境DNA進行國家首都區公園水生生物清查與監測」（Using eDNA for Aquatic Inventory and Monitoring in National Capital Region Parks）計畫為例，研究團隊於37個溪流採集水樣，分析水中殘留的 DNA 訊號，並與傳統生物調查比較，以評估環境DNA作為長期生態監測工具的可行性。展現出 RESS 結合新興科技提升生物多樣性調查效率，協助掌握難以觀察物種分布，並提供溪流保育與管理的科學依據，展現出 RESS 結合新興科技提升生物多樣性調查效率。
（八）都市白尾鹿族群管理與森林生態平衡維護
都市化環境中的國家公園若出現白尾鹿（White-tailed deer）族群過量，可能造成林下植被過度啃食，影響森林更新與生物多樣性。RESS透過野生動物監測、植被調查及族群評估，協助公園了解鹿群數量變化及其對生態系統造成的影響。以 Rock Creek Park 白尾鹿管理計畫為例，NPS透過長期科學監測與生態評估，判斷鹿群對森林資源的影響，並採取包含專業控制措施在內的族群管理策略，以降低過度啃食造成的生態壓力。
博物館的力量：藏品背後的歷史記憶與物理保存
如果說RESS的自然科學計畫是公園的「免疫系統」，那麼位於「博物館資源中心」（Museum Resource Center, 簡稱MRCE）的工作人員，則是歷史的「長期記憶守護者」。在國家首都區，有無數歷史物件散佈在戰場遺址、歷史故居中，保存這些文物是一場與自然腐朽的物理與化學戰爭。
MRCE的專業人員是真正的「保存科學家」。例如，針對南北戰爭時期的金屬文物，他們會根據金屬氧化特性，設計專屬的「低氧保存箱」或施加特殊保護塗層。此外，他們還透過數位掃描技術建立藏品的3D虛擬檔案，讓全球研究者能在不接觸文物的情況下進行精密研究，將歷史原真性凍結在最佳狀態。
決策的數位大腦——IRMA 整合系統
所有的科學數據，最終都匯流至「整合資源管理應用系統」（IRMA）。這不僅是數位資料庫，更是RESS的決策大腦。管理員能即時比對30年的水質變化、鳥類族群趨勢與遊客壓力，確保每一筆預算、每一項決策都「有據可查」。
科學與人文的永續共生
綜上所述，美國國家首都區的資源管理機制，展示了一個將科學實證與文化保存完美銜接的典範。從監測氣候對蜂群的微觀影響，到運用衛星與化學指紋透視環境風險，這些努力共同確保了珍貴的國家資產能在現代化壓力下保有其原始價值。科學不僅是國家公園的防線，更是我們連結過去與未來的橋樑。這套運作機制，將持續守護這片土地的故事，讓後代能在這片歷史與自然交匯處，持續領略科學與文明的和諧篇章。
