跳到主要內容區塊
:::

搜尋
關閉搜尋
:::

夏豔.夏宴-全球暖化 vs. 生態變遷:高山篇

冷杉與箭竹生長在高海拔地區 金科國際多媒體有限公司攝

高山篇

在玉山國家公園裡行走,從南二段北望玉山,巍巍峨峨的青山之上,濃綠色的植物似乎在往山頭蔓延。這濃綠色的植物是臺灣冷杉。山頂上大面積的青綠色,則是禾本科的臺灣箭竹林。

如果先將時間倒轉一萬年,再往現在快轉時間,將可以發現臺灣冷杉林是在這一萬年間逐漸「爬」上來的。造成這種遷移的幕後推手,就是氣候變遷。

臺灣冷杉林 傅國銘攝
  • 上 圖:冷杉與箭竹生長在高海拔地區 / 金科國際多媒體有限公司攝
  • 下 圖:臺灣冷杉林 / 傅國銘攝

撰文/吳立萍


紅檜 楊于欣攝 台灣櫻花鉤吻鮭 溫國彰攝

冰河期前來的嬌客

故事要從大約2萬年前說起,當時地球進入最後一次小冰河期,全球氣溫下降,許多地方覆蓋冰雪。原本生活在北方的生物,因為環境太冷無法生存,便往低緯度地區遷徙。位在北迴歸線上的臺灣,是許多北方生物的避難所,包括冷杉、圓柏、櫻花鉤吻鮭、山椒魚等,都在冰河時期來到臺灣。

而1萬年前,全球氣溫逐漸回暖,上升的海平面又使臺灣四周充滿海水。物種北返之路被海洋阻斷,為求生存只能往高海拔遷移。但遷移之路其實艱辛而緩慢,有許多物種因為無法適應環境的變化,在回暖的過程中逐漸消失。

還好臺灣有這麼多高山,北方生物在高山上找到適合的溫度環境,並逐漸演化成臺灣的特有種,從此它(牠)們在臺灣從客居變定居,被稱為冰河「孑遺物種」。

往高海拔爬升的植物

冰河期緩慢來去,氣候變遷原本是自然的現象,但人類的生活方式卻讓地球加速暖化。不僅如此,暖化的速度更是驚人,國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所教授李玲玲表示:「現今氣候變遷的速度,是冰河期自然變遷速度的15~40倍。」

在全球快速升溫之時,高山就如同極地一般,是暖化效應最劇烈的前哨站,許多生存在各國家公園裡的孑遺生物第一個受到衝擊。面對越來越熱的氣候,它(牠)們還能往哪裡遷移?

「氣溫升高3℃,可能使植物帶的海拔分布向上提升500公尺。」李玲玲根據國外的研究資料預測,位於山區中海拔的植物帶可能因向上升而縮小面積,位於山頂地帶的植群則可能消失。也就是說,現在生活在高海拔的孑遺物種,可能會被退逼到無路可去。

  • 左 圖:紅檜 / 楊于欣攝
  • 右 圖:台灣櫻花鉤吻鮭 / 溫國彰攝

撰文/吳立萍


灰頭花翼畫眉 陳永福攝 金翼白眉 張正雄攝

臺灣冷杉、玉山圓柏、臺灣紅檜和臺灣扁柏等,這些高海拔的木本植物生長周期較為緩慢,因此有機會長成上千年樹齡的參天古木。但這幾十年來氣溫急劇改變,這些植物的適應能力趕不上環境的變化速度,即將面臨嚴酷的考驗。

除了木本植物以外,草本植物也同樣面臨威脅。根據中央研究院院士周昌弘的研究指出,在雪霸、玉山、太魯閣國家公園的高山地區可見到巒大當藥的分布,而其分布上限在1909~1991年間總共上升了約800公尺。

動物面對的雙重威脅

對沒有即刻行動能力的植物,快速升溫的氣候是艱鉅的生存挑戰,而對於有行動能力的動物呢?

中央研究院生物多樣性研究中心博士後研究員陳一菁,曾參與英國團隊的一項研究,以全球2,000多種熱帶到溫帶的生物為對象,其中包含動物,針對它(牠)們的暖化反應資訊進行分析。研究團隊發現,過去幾十年來,生物每10年向高海拔移動12.2公尺,也以17.6公里的速度向高緯度遷移,估算下來幾乎是以每小時20公分的速度在搬家,比過去學界認知的速度還要快2~3倍。研究人員也首度證實,生物的分布變化與暖化的幅度成正比,也就是說,暖化幅度越大的地區,生物遷移的距離也越遠。這項研究顯示,不論動物或植物,為了因應越來越熱的天氣,大家都在往涼爽的地方「避難」。

國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所所長李培芬,於1992年針對玉山國家公園海拔1,400~1,500公尺的天然林進行鳥類調查,2006年時再回到同樣地點,利用相同方法再次調查,並將前後兩者比較,發現這些鳥類的棲地範圍平均上升42.9公尺,其中以白眉林鴝改變最多,共上升了272公尺;灰頭花翼畫眉居次,也上升了143公尺。

這些數字,背後代表的是生物艱辛的播遷之路。專家們表示,雖然溫度隨高度遞減的速度較快,但山區地形複雜所造成的微氣候變化,都會造成生物遷移時的障礙。

  • 左 圖:灰頭花翼畫眉 / 陳永福攝
  • 右 圖:金翼白眉 / 張正雄攝

撰文/吳立萍


觀霧山椒魚 俞錚皞攝

不過,並非所有的生物都往上移動,大約75%的物種會向高海拔及高緯度地區播遷,但也有25%的物種反而向低海拔、低緯度地區移動。在李培芬的研究中,同時發現高海拔山區因為有部分鳥類向上遷移,導致族群密度增加,占據了原本高海拔的鳥類生存空間,迫使五種鳥類往下遷移,其中金翼白眉的分布就下降了9公尺。

在全球暖化的趨勢下,大部分生物面臨生存威脅,但也有少部分生物得利。李培芬以大氣環流模式及現有物種出現的資料,利用電腦系統推估臺灣17種特有鳥類在未來100年間,因為氣候變遷可能發生的分布地變化,發現15種往高海拔遷移,棲地範圍縮小;僅有畫眉和烏頭翁族群範圍可能擴大,不僅生活在原本較低海拔地區,也往高海拔移動。然而,這些生物界中少數的得利者,卻有可能是強勢的外來種,使得原生種要面對暖化的衝擊與地盤爭奪的雙重威脅。

對環境挑剔者更快犧牲

此外,在面對氣候變遷的挑戰時,對生活環境挑剔的生物,尤其是分布有侷限性的物種,或生命周期必須在水域及陸域的兩棲類,更是嚴酷的考驗。例如生長在冷涼潮濕山區環境的山椒魚,很可能成為第一波的犧牲者。

目前臺灣已知的5種山椒魚,除了生存在雪霸國家公園的觀霧山椒魚分布在1,100~1,200公尺,其他都在2,000~3,000公尺高的地方,但高山接近稜線的環境通常很乾燥,僅有小區域較潮濕的地方才有山椒魚的蹤跡,而這小區域裡的山椒魚族群大概只有20~30隻左右,「不連續小族群分布,這是山椒魚在臺灣先天的一個困境。國立臺灣師範大學生命科學系榮譽教授呂光洋表示,北方地區例如日本的山椒魚分布海拔較低,棲地是完整的,不論是繁殖或遷移都很容易;但臺灣的山椒魚受地形、環境限制,棲地很小而且分散,每個小族群都是獨立的,彼此之間互通不易,萬一環境發生變化,牠們無法遷移到另一個更適合的環境,小族群很可能全軍覆沒。

「山椒魚的生存是這麼艱難,我們千萬不要再推一把,逼牠們到絕境。」呂光洋語重心長地說道。

臺灣的高山,原本是孑遺物種的庇護所,但是在全球暖化、氣候快速變遷的情況之下,許多生物適應不及,最後無路可去。這場劫難正在臺灣的高山上醞釀,人類超限利用地球資源,已經對生態環境引起了「蝴蝶效應」(初始條件十分微小,經過不斷變化及放大對其未來狀態造成極巨大改變),牽一髮而動全身。

  • 上 圖:觀霧山椒魚 / 俞錚皞 攝

撰文/吳立萍