十多年的登山經歷,臺灣的高山地區已經走了不少,如果只是為了把一段段高山縱走路線標示為已踏查,恐怕無法產生那麼大的動力讓人一次次地超出體能極限,去攀登那一座又一座的高山。或許無法自拔地想往山裡去的衝動來自於擺脫塵囂的登山過程,透過與大自然相處,才能更認識自己並了解人與自然的互動。
眾所周知,自然環境會限制人類的行為與產業活動,而人類的任何作為也會進一步改變自然環境。透過世界人口分布圖會發現人口多分布在地勢低平、氣候條件良好、水源充足的地方。然而,自二十世紀中葉起,新興國家的快速工業化讓物質產量增加,並提升人類生活品質;加上醫藥條件的進步與急速人口擴張,使全市場上的產品消費量大增,因而推升人類對自然資源的需求。這樣的演變導致人為開發的範圍必須從原先地勢低平、水源充足的地方擴張到易達性較低或開發成本較高的邊際土地,尤其是鄰近都市的山坡地,甚至是更高海拔的山區。
高山地區多為大河之源,與下游平原人口密集區的水資源密切相關,供養著大量的生命。印度半島最重要的河流─恆河,其發源自世界最高的喜瑪拉雅山,流經印度的精華區─印度大平原,最終在孟加拉出海。這條大河承載了印度這個人口超過12億,僅次於中國的古老國度,也滋養了孟加拉這個超過1.5億人,人口密度極高的國家。即使是面積不到印度半島百分之一的臺灣,發源自合歡山區的大甲溪,其上游的德基水庫供給下游超過兩百萬人口的大臺中都會區。這些例子充分顯示高山與人類的生活有密切的依存關係,一旦高山環境受到開發而變遷,將對下游地區的人民生存產生巨大的影響。因此,對於維持人類生命的高山,這如同母親的大自然,我們需要走進她並理解她。
高山林立的臺灣島
臺灣為歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊擠壓碰撞出來的高山島嶼,是高山分布密集的島嶼,五大山系構築成臺灣脊樑,也成為主要河川的發源地及分水嶺。
三座高山型的國家公園內山脈橫亙、百岳林立,位於玉山國家公園內有30座、太魯閣國家公園內有27座、雪霸國家公園內有19座,佔百岳總數的四分之三;而常為人所道的「五嶽三尖」,五嶽依序是指玉山、雪山、秀姑巒山、南湖大山及北大武山,三尖依序為中央尖山、大霸尖山及達芬尖山,而上述高山除了北大武山之外,皆坐落於國家公園的範圍內。
玉山國家公園以山為名,因山而峻秀,全園區海拔超過1,000公尺以上區域面積佔總面積96.4%;太魯閣國家公園為85.6%,雪霸國家公園為99.1%,皆為典型的高山型國家公園,並分別坐落在中央山脈與雪山山脈之上,幾乎涵蓋臺灣重要的集水區上游,保護著臺灣最主要的森林生態與河川水系,是臺灣2千3百萬餘人口生命的源頭;同時對於特殊地質、地形、地理特色,及其範圍內的物種、棲地、生態系具有全面保護的功能。。
- 五嶽之秀姑巒山,為中央山脈的最高峰,山勢雄偉陡峭,氣勢磅薄,地質大部份為板岩構成。(左上圖)
- 奇萊北峰屬太魯閣國家公園,從合歡山遠望,常因背對陽光而顯龐大、漆黑,山嶽氣勢懾人,並素以險峻著名,有「黑色奇萊」的稱號。(右上圖)
- 國家公園範圍內的百岳。(左下圖)
珍貴特殊的自然景觀
高山的景緻優美,擁有壯闊的自然景觀,鬼斧神工的地形地貌更令人嘆為觀止。一般來說,高山的地形多樣,而地質學家普遍認為玉山、雪山及南湖大山都有冰河遺跡。
山海交錯的太魯閣國家公園,多變的空間景觀,素來是登山者及自然生態研究者的最愛,其中高山峽谷是園區中舉世聞名的地景,由大理岩所構成特殊且有巨大高差及陡峻坡度的懸崖峽谷地形;品田山為全臺灣褶皺地形最明顯的山峰,這些岩層都是砂岩及頁岩受到蓬萊造山運動的作用,隆起、褶皺及輕度變質,並受到河水侵蝕雕塑而成;圈谷亦稱冰斗,為冰河侵蝕留下的地形,呈完美的U型凹槽,臺灣高山地區保留許多末次冰河遺跡,包括冰斗、刃嶺、冰礫、冰河擦痕、冰磧等,其中以雪山一號圈谷最為完整。冰河時期孑遺的動植物留存至今,如香青(玉山圓柏)等裸子植物,與喜馬拉雅山脈的物種有相同的血緣,生長於環境不佳的高山峻嶺或衝風處,為抵抗寒風侵襲,常成曲折盤旋狀的灌木叢,整體造形有如鬼斧神工般的天然盆景;碎石坡地形相當常見,海拔3,600公尺以上到各大山之顛,大都是不穩定的裸岩、碎石坡或岩屑地,其中又以玉山、奇萊等山區最為廣泛,形成原因是岩石風化作用所致。
能高安東軍連稜有著全臺灣最廣闊的草生地,以及多樣的高山湖泊景觀,是高山最動人晶亮的點綴。這些天然的水池是野生動物主要的飲水地,也是登山者重要的水源。由於高山上的湖泊是孤立而封閉的水域生態系,也因此特別容易受外來物質影響而改變。
任何區域性地形發育的背景因子中,都包括了氣候及地質。以地球歷史、大地構造背景及今日的地理位置等方面來看,臺灣高山都深具特性。這些地形景觀發育的背景也說明了臺灣特殊地景的成因。而地理位置則主宰了氣候型態。
- 大霸尖山位於雪山山脈,山勢突地拔起,四面崖壁寸草不生,山形冷峻,令人生畏,素有「世紀奇峰」之稱。。(左上圖)
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多樣的生態系
高山地區因為海拔落差大導致氣候的垂直變化明顯,分布著多樣的棲地環境,也因此孕育了多樣的生物物種與生態環境。臺灣位於熱帶與亞熱帶交界,全島有三分之一的面積海拔超過1,000公尺,且在100公里的水平距離內,海拔落差就接近4,000公尺,不只坡度陡,相對落差也極大。這樣的環境特性讓臺灣同時擁有熱帶、亞熱帶與溫帶垂直多樣的氣候環境。
不同的氣候帶會發展出適應不同氣候而各具特色的物種與生態系統。此外,因為局部環境條件的不同,例如坡度起伏的變化、迎風面與背風面的差別,以及山稜或山谷等地形差異,使得生物棲地內的土壤厚度、植物可用的水量、太陽輻射量等皆不相同,而造就多樣的微氣候和生物生長的立地條件。這使得高山地區在小空間範圍就可能有明顯不同的植被分布,而形成鑲嵌狀的地景景觀。因此,在僅約3萬6千平方公里的臺灣土地上,提供了種類繁多甚至是臺灣特有物種的生存空間,如此多樣豐富的生態環境相當珍貴,需要積極完善的保育。
然而, 高山地區雖然棲地多樣、物種豐富,但由於溫度較低,能量較少,所以生態演替速度較慢,若受到干擾,恢復速度也相對較慢。我們可以想像在全球暖化的過程中,棲息於低海拔的物種可能因原棲地暖化而必須遷移至較高海拔的地區,佔據原先高海拔物種的棲地,甚至可能導致高海拔的物種因為無處可去而滅絕。例如,在臺灣的研究發現,全球暖化所造成的激烈氣候,破壞楠梓仙溪臺灣鏟頜魚的棲息地,使得棲息於較低海拔且具有高族群恢復力的高身鏟頜魚(Varicorhinus alticorpus )族群向上游延伸,佔據原先生活於較高海拔的臺灣鏟頜魚(Varicorhinus barbatulus )棲地,對臺灣鏟頜魚造成很大的生存威脅。
另一個例子則是霧林帶。臺灣有許多特有生物分布的霧林帶,僅在中高海拔呈帶狀的分布,更具有生態孤島與生態過渡帶(ecotone)的特性,可視為島中之島。一旦環境變遷,原本適合生長在雲霧帶的生物所受到衝擊可能更大。海拔1,300∼2,600公尺之間的雲霧帶是許多珍貴的檜木、扁柏、肖楠等樹種的生長分布地,日治時期與國民政府來臺初期大量伐木而破壞這些雲霧森林的生態,近年的環境變遷、全球暖化更產生進一步衝擊。千年巨木可能在一夕之間就因人為伐木而倒塌,現代人享受著土地千年孕育的精華結果,即使現在開始造林,要幾代後的子孫才能等到這些檜木小苗成為一片巨木森林呢?

- 南湖大山上圈谷為南湖地區最大的圈谷,是大甲溪最高最遠的發源地。(上圖)
- 雪山主峰下西稜的碎石坡區。(下圖)
頻繁颱風侵襲下屹立的生態系
在臺灣,除了全球暖化這個大尺度的自然環境變遷外,影響更為深遠的是幾乎年年到訪的颱風。西太平洋的東亞是颱風發生頻率最高的地區之一,例如菲律賓、臺灣、中國大陸、日本等國家,每年皆頻繁受到颱風侵襲且造成重大的生命和經濟損失。根據過去的氣象統計資料,平均每年侵襲臺灣的颱風約有3.7個,因此長久以來,颱風是塑造臺灣陸域生態系的重要力量,影響著生態系的物種組成、結構與演替,這也是臺灣森林生態系異於其他沒有颱風或是颱風頻率不高的熱帶、亞熱帶森林的重要原因。
颱風經年累月地改變臺灣山區的自然環境,當颱風侵襲陸地時,強風、暴雨摧毀植物大量的枝葉,數量可能佔一整年落葉的一半之多。如此大量的落葉損失將使生態系的營養流失而衝擊生態系的運作。枯木或落葉的增加,以及可吸收二氧化碳的葉片損失,可能使森林生態系由原先對二氧化碳吸收量大於釋放量的碳匯,轉變為釋放量大於吸收量的碳源。例如臺灣東北部棲蘭山扁柏森林生態系,受颱風事件侵襲所掉落的枝條、葉子最多可超過該年總掉落量的70%,而颱風對臺灣中部天然闊葉林生態系的枝條、葉子貢獻量也可接近全年的60%。枝條、葉子的掉落增加會改變森林冠層的結構進而影響森林下方的光照環境。
颱風短時間內對於生態系的衝擊很大,但從長期的角度來看,其對森林亦有助益。在臺灣這種熱帶、亞熱帶的森林,林冠孔隙很小,林下的光線非常微弱,即使林床上的小樹苗,也因為光照不足而難以長大成為林冠組成的一員。而颱風的衝擊會讓林冠的孔隙增加,使林下環境的光照增加,提供小樹苗長大的條件,也就進一步影響該生態系的自然演替。
有研究顯示,森林林冠被颱風侵襲後,因冠層孔隙變大,冠層以下的光照增加,而提昇整座森林的光合作用效率,有助於增加森林固定大氣中溫室氣體二氧化碳的能力。臺灣位於季風氣候區,降雨有明顯的季節差異,夏秋之際的颱風可帶來充沛的降水,提供生態系水循環所需,注入水庫的水則供冬春兩季的乾季使用。在侵臺颱風較少的年度,我們一方面慶幸著生命、經濟損失較少,另一方面卻擔憂水資源補助不足,可能影響乾季民生、農業、工業的用水。因此,颱風雖然曾對臺灣造成重要的天然災害,但其對自然生態環境亦有正面的影響,對人類的水資源供給也不可或缺。
- 臺灣的高山在過去能維持高聳的山頭,是由於霧林帶有大片的森林形成了保護。
高山對於污染的敏感反應
除了自然的挑戰之外,人為的干擾更是高山生態系不可承受之重。這些人為干擾有在地的開發,例如臺灣的高山農業,也有跨國界的影響,例如中國大陸東南沿海地區燃燒化石燃料所產生的空氣污染物,會透過長程傳送而到臺灣。
高山土地利用的改變會影響高山生態系的營養循環,農業上施用大量氮肥會增加氧化亞氮(N2O)自地表傳送至大氣的通量。氧化亞氮的溫室效應效率為二氧化碳的300倍,會強化全球暖化。而因肥料使用導致過多的氮進入土壤將導致土壤酸化,進而影響森林健康,甚至造成森林生長衰退。此外,隨土壤的沖蝕流失而進入溪水中的氮肥會使得地表水與地下水中的氮濃度增加,導致下游水庫優養化,也會對我們的水資源產生毒害。
臺灣的都市與消費市場主要分布在西部的平原與盆地地區,高山地區雖然因運輸不便導致農業生產無法與平地競爭,但為因應都市高消費市場的需求,使得臺灣高冷蔬菜種植區不斷的擴張。而四周的山坡上,那些如瘌痢頭的山頭,都是高山農業對自然地景破壞最沈重的印記。
高山環境的保育先驅
臺灣高山的自然資源既獨特又敏感,孕育美麗且脆弱的生態體系。以生物多樣性的角度來看,高山生態環境特別在霧林帶以上地區,由於地形複雜與隔絕,加上氣候條件的特殊,提供孑遺物種保存與種化的優良條件,孕育許多臺灣獨一無二的特有種生物,大約有四分之一是世上任何其他地方所沒有的,其他四分之三物種的遺傳特徵也往往十分獨特。
玉山、太魯閣、雪霸三座國家公園的範圍涵蓋大面積的山地,在高山生態的保護管理上扮演重要角色:保護自然原野景觀、原生動植物、特殊生態系,在高山地區設置保護區、保護能提供生物多樣性研究的生態系與棲地,為國家公園責無旁貸的責任。除了維護生物多樣性最重要且最具效益的棲地的保育,多年來國家公園進行高山地區長期生態研究,設立長期生態研究站,設置永久樣區,建立並維持高山生物多樣性保育與精緻化管理的基礎資料。例如玉管處於1996年即成立「黑熊監測小組」,並自1998年起加強對黑熊生物學的研究,持續深入進行有關臺灣黑熊生態及人熊關係的研究計畫,研擬黑熊的保育措施及生態解說的依據。太管處自1994年起針對合歡山區高山植物進行長期監測,研究證實氣候暖化正在影響臺灣高山生態,未來將持續進行相關研究。雪管處自1994年開始進行臺灣櫻花鉤吻鮭族群現況的調查,並持續進行七家灣溪水質的長期監測,俾作為日後棲地保育的參考。
此外,國家公園積極設立保護區,避免人為干擾,從事瀕危物種,例如臺灣櫻花鉤吻鮭的復育工作,長期監測保育成效,並透過社區參與,加強環境溝通,有效管理保護區,徹底落實生物多樣性的保育。期盼能持續掌握全球暖化與環境變遷的趨勢、維護可降低暖化現象之自然資源、樹立減緩溫室氣體、調適暖化之典範,以及進行環境教育,結合社區與民眾的力量一起面對全球暖化。國家公園也提供民眾觀光休閒、登山健行的功能,遊憩壓力的增加往往對生態環境帶來不可預期的衝擊,國家公園積極發展山區生態旅遊,教育民眾如何在活動過程中減少對自然環境的衝擊,更透過設立登山學校,推廣愛護山岳、珍惜自然
- 能高安東軍連稜有著多樣的高山湖泊景觀,圖為屯鹿池。(左上圖)
- 雪山主峰東側全臺海拔最高的臺灣冷杉純林,俗稱黑森林。(右上圖)
- 雪山主峰下的岩稜。(左下圖)
- 雪山主峰及圈谷地形。(右下圖)
無法取代的珍貴資產
人與萬物都是屬於大自然千萬年演化的產物,雖然老子說:『天地不仁,以萬物為芻狗』,大自然並不特別關照誰,山也不特別眷顧哪位登山者,但仍願意一次次地翻山越嶺,踏著藍天之下的腳步,窮群山之巔,透過走向高山而走近自己、認識自己。當初從這般的情感出發進而於高山的生態做調查與研究,只為理解她的繽紛與脆弱;我們看到她讓人感動的美麗,也看到她讓人流淚的傷痕。
高海拔地區因其嚴厲的氣候及脆弱的地質條件,環境一旦經歷破壞便難以恢復,在頻繁的地震與颱風的自然環境之下,生態系仍能穩定持續,憑恃的就是連綿的高山與森林,而國家公園更涵括了四分之一的臺灣屋脊,保留住大面積的高山環境未遭受破壞,也希望這樣的保育成果,可以讓民眾認知到經濟持續發展的必要條件是自然環境的永續,在更多的焦點投射在高山生物多樣性的同時,進而將國家公園內保育的典範模式向外擴散,推展到其他非國家公園保育區,相信未來在保育工作上會得到更多的資源與支持。任何一座高山都無可替代,讓我們用關懷的心、實際的行動對待環境,愛護高山珍貴的自然資源。
作者簡歷 - 丁世彬
國立臺灣大學地理環境資源學系博士生,目前任職於雲林縣維多利亞實驗高中。喜歡待在高山的自然環境裡,自大學加入登山社起,便積極結合對環境生態的研究興趣與登山活動的熱愛,走訪臺灣群山進行高山生態系的踏查。