長期投注專門研究森林動態的臺灣大學生態演化所謝長富教授，回憶三十多年前，他從花蓮行經合歡山到南投的路途：「前一天剛好下很大的雪，同行有一位體育系的老師一起走，雪堆積到完全無法看到路徑的走向，最後只能根據當時殘留在雪堆上的電線桿頂端，沿著這個標記來判斷，越過合歡山到南投」。十多年前，前玉山國家公園排雲山莊莊主倚畢也提及：「當時一個寒冷的深夜，夜半夢醒時，發現山莊的門窗不再發出被風吹襲的響聲，心覺有異，正要打開門往外探究時，門卡住了！才驚覺戶外積雪已將近一個人高，山莊即將遭到雪埋。驚恐之餘，用力推門，從門縫中挖雪爬出，連夜趕下塔塔加。」

• 翠池擁有臺灣面積最大的玉山圓柏純林。圖／劉思沂

高山降雪的變化
在一、二十年前，臺灣海拔3,000公尺以上的山區堆積超過1~2公尺高的雪況，是冬季常見的現象。1970年代合歡山曾是臺灣冬季滑雪、玩雪的遊憩勝地，為發展滑雪活動，於合歡東峰的東坡面興建纜車，如今已廢棄，成為當時滑雪盛況的遺跡，見證了合歡山曾經具有進行滑雪活動的氣候條件。

統計1999∼2013年的報導與網路資訊，15年來合歡山區的降雪狀況，積雪多落在40公分至零星飄雪之間。對比早期興建纜車經營滑雪活動，當時的氣候環境至少都需要常態性1公尺以上的積雪量，而近15年來卻僅有2004與2005年短暫的時間達到這種雪況。從這些資訊可以反應合歡山的氣候正在轉變。

臺灣是一個高山島，海拔超過3,000公尺以上的高山達258座。這些高山區域對比於臺灣位處在亞熱帶地區，是極為特殊的生態環境。有鑑於臺灣的高山數量繁多，卻相當缺乏有系統的調查，雪霸國家公園於2009年起，針對轄區的雪山地區著手進行整合性「高山生態系長期生態調查研究」，項目包含高山氣候、集水區環境、菌類、植群結構、植物物候、昆蟲、鳥類、哺乳類及生態資料庫的建構，是臺灣目前針對高山生態系最有系統的調查。這個整合性的研究中，在高山氣候一環，已經開始針對高山降雪變化進行有效的紀錄。研究團隊採用雪尺，豎立於自動照相機前方，定時拍攝雪尺的正面影像，因此獲得大量降雪累積和融化的影像資料；並於固定時間取回自動相機內的記憶卡，返回實驗室以人工判讀影像中降雪、積雪深度。

相較於有些調查採用音波雪深計，會產生雜訊干擾，利用雪尺與自動相機的影像紀錄較為穩定。這類調查資料成功的紀錄雪山地區：圈谷、黑森林、三六九山莊與哭坡頂的降雪項目，如年度的累計降雪深度、事件數、最大積雪深度、初雪日、終雪日。相信經過一段時間後，這些降雪變化，將可更有效的與其他生物調查資料進行比對，反應出雪山高山生態系的變化。

• 三六九氣象站。(左圖)
• 圈谷氣象站。(右圖)

森林組成的變化
高山環境的變化，對於長年生存在高山地區的生物會產生明顯的衝擊。全球高山環境觀測計劃（Global Observation Research Initiative inAlpine Environments, GLORIA）是一個範圍涵蓋世界許多高山環境的研究網。參與計畫的研究人員，在歐洲已經觀察到了氣候暖化對於高山植物的衝擊。偏好寒冷生存條件的植物，因為氣候暖化的影響，逐漸往更高海拔遷移，以尋求更適合的生存環境。這類遷移讓物種趨於侷限在較高海拔的棲地，而限縮族群分布的範圍，造成這些植物種類在歐洲南部的山區正逐漸消失。中央研究院院士周昌弘教授針對合歡山的植物進行研究，在2012年發表論文顯示：氣候暖化讓許多臺灣高山植物往更高海拔遷徙，其中玉山抱莖籟簫（Anaphalis morrisonicola）、細葉山艾（Artemisia morrisonensis）、巒大當藥（Swertia macrosperma） 、玉山金絲桃（Hypericum nagasawai）、玉山當歸（Angelica morrisonicola） 和阿里山薊（Cirsium arisanense ）等六種高山植物已逼近頂峰極限，將面臨滅絕。同時根據中央研究院監測資料顯示，這些高山植物，因近百年來的暖化效應，正以每年3.6公尺的速度，往高處遷移。

為探究臺灣高山島環境中森林植物長期變動的趨勢，現任內政部國家公園計畫委員的金恆鑣博士，在2007年擔任林業試驗所所長期間，極力推動不同海拔植被帶的大型森林動態樣區調查工作：藉由新設置及整合既有的森林動態樣區，讓隨著海拔梯度變化的臺灣各森林植被分帶，至少設置一處樣區進行森林植物的長期監測。這個全臺灣的監測計畫目前已有12處面積超過1公頃以上的森林動態樣區設置。2008年在合歡東峰的東坡面，海拔3,000公尺處設置6公頃的樣區，監測臺灣冷杉（Abies kawakamii）、臺灣鐵杉（Tsugachinensis var. formosana）等木本植物的動態，以及這些樹種組成的森林與玉山箭竹（Yushanianiitakayamensis ）高山草地之間變動的關係。合歡山臺灣冷杉森林動態樣區，以雷射經緯儀精確標示調查樣方的四角座標與地形高差，樣區內每一株胸高直徑超過1公分以上的木本植物，都鑑定物種、測量胸徑、標示其在樣區內的位置，並掛上號碼牌作為標記。所有野外調查工作必須在1年內完成，然後每5年重新調查一次，藉此瞭解樣區內森林樹木組成在時間上的變化。

• 合歡山區是臺灣冬季旅遊勝地，經常可見民眾利用冰雪形塑各類賞玩作品。(左上圖)
• 1999至2013年合歡山區最大積雪量的變化(中圖)
• 雪量少，在玉山箭竹草坡上摻雜的景觀。圖／劉思沂(右下圖)

相隔18年的調查
大面積森林動態樣區，具有精確的地形與所有胸徑大於1公分的直立木本植物的空間資訊，可提供不同領域的研究人員作為背景，除節省額外調查工作及成本，更可專注於所追求的研究對象。太魯閣國家公園管理處成立後便陸續對於轄區的生物及環境進行調查與監測，1994年於合歡山區進行植物社會與物候調查，合歡東峰便是該調查研究的重點地區。2011年起太管處委託設置6公頃樣區內的地被植物長期監測樣區，並調查種類與分布，並於2012年追蹤優勢植物種類的物候變化與短期動態。

相隔18年，兩個都著重在合歡東峰的調查，提供植物物候在時間上比對的基礎。結果顯示，位於臺灣冷杉林下，屬於優勢地被植物的裂葉樓梯草（Elatostema trilobulatum ）與刺果豬殃殃（Galium echinocarpum ），以及在高山草地的高山芒（Miscanthus transmorrisonensis ）、假石松（Lycopodium pseudoclavatum ）、高山白珠樹（Gaultheria itoana ）等，比起18年前的調查資料，皆出現提早開花或抽出孢子囊穗的現象。

這些物種中，分別在高山草地與臺灣冷杉林下最優勢的高山芒與裂葉樓梯草，更是呈現出提早開花達兩個月的現象。而兩次調查的植物名錄對比後，也發現有趣的資訊：2012年現場調查到的植物，有部分是18年前沒有紀錄的種類，例如臺灣常春藤（Hedera rhombea var. formosana ）、畢祿山蓼（Polygonum pilushanense）、長行天南星（Arisaema consanguineum），這些物種在農委會出版的臺灣維管束植物簡誌，都是屬於主要分布在臺灣中海拔或中低海拔山區的物種，如今在3,000公尺左右的高海拔山區中被發現，並且有持續擴散的趨勢，顯示部分海拔分布較低的植物物種，有持續往高海拔地區上遷的現象。這個觀察結果與周昌弘教授提出植物往高處遷移的論點相符

• 合歡山冷杉林下地被永久樣區調查照片。圖／黃建陸

<>

向上移動的樹木
另一個值得關注的現象，合歡山區東側，海拔3,100公尺以上的森林為臺灣冷杉純林，2,600∼3,100公尺間常見以冷杉為優勢的冷杉鐵杉混生林，或整片松林。臺灣冷杉的樹幹筆直，樹形呈現尖塔狀；臺灣鐵杉小樹的樹幹筆直，樹為圓尖形，成樹樹幹則通常彎曲傾斜，亦有直立者，樹冠主要為弧頂傘形。因為樹形外觀，雪不容易堆積在臺灣冷杉的樹體上，相對卻較容易積在臺灣鐵杉成樹的枝葉，造成壓迫。

合歡山區海拔3,100公尺以上的森林鮮少看見臺灣鐵杉，以臺灣冷杉接近純林的森林為主，被視為是冬季積雪環境導致鐵杉無法分布到冷杉林所致。2011年來，針對合歡山區初步調查，發現多處海拔3,100公尺以上的區域，出現鐵杉小樹的現象，包括石門山步道旁，有2株樹高超過3公尺的臺灣鐵杉；合歡山莊觀景台下坡處，多株高度約1.5公尺的臺灣鐵杉；合歡主峰東北側稜線，有一株鐵杉小樹；合歡東峰東北坡面，登頂步道旁有2株臺灣鐵杉小樹；合歡東峰西北坡面，也有2株臺灣鐵杉小樹；昆陽停車場上坡處，臺灣冷杉森林與草地交會的最上緣，紀錄2株高度約在2∼3公尺的臺灣鐵杉；武嶺停車場旁，海拔高度約3,265公尺處，有一株高度約4公尺的臺灣鐵杉，是本區海拔分布最高的臺灣鐵杉。

這種僅有鐵杉小樹卻無鐵杉大樹，突顯近幾年來鐵杉往更高海拔入侵的現象，而這段時間也恰好出現積雪減少的情形。雖然沒有操作型的實驗，或直接的證據證明優勢植物開花現象，和部分中低海拔植物的出現，以及多處臺灣鐵杉小樹出現在海拔3,100公尺以上的地區，這些物種與合歡山區十多年來的氣候環境變遷有直接的關連。然而植物生長及其生理作用，有賴於體內細胞液態水分才能進行，植物體內若沒有特殊的機制應對降雪結冰的環境，必然因雪而死亡。合歡山區降雪的氣候環境在數十年來的變化趨勢，或直接或間接影響植物與冰雪接觸的機會及時間長短，以及受冰雪壓制存活的程度等。臺灣高山降雪的氣候環境，肯定會對具有或不具適應冰雪效應的植物造成影響，而促使生存其間的族群產生變化。

• 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。(左上圖)
• 標高3,265公尺的臺灣鐵杉小樹，樹葉顏色淺黃綠色者，是目前合歡山區海拔分布最高的臺灣鐵杉。(右上圖)
• 臺灣冷杉林下的刺果豬殃殃。(左下圖)
• 臺灣冷杉林下岩生地上偶可見臺灣長春藤匍匐生長，但有逐漸增多的趨勢。(右下圖)

高山氣候調查的重要性
臺灣涵蓋高山的國家公園，有雪霸、太魯閣國家公園以及具有臺灣最高峰的玉山國家公園。玉山國家公園的楠梓仙溪集水區，包含中海拔的闊葉樹林、中高海拔的針闊葉混合林、高海拔的針葉林與接近山頂的森林界線與高山植被，從塔塔加遊憩區的麟趾山，便可觀看在這種海拔變化上森林植被相的改變。

玉山國家公園管理處也利用轄區的環境優勢，從2009年起，分別由楠梓仙溪林道下端的楠溪橋，海拔約1,700公尺，往上至2,600公尺的塔塔加鞍部，及塔塔加鞍部至3,952公尺高的玉山頂，進行沿線的植物物候調查，為玉山山區的植物物候奠定基礎資料。高山生態系位於氣候極端惡劣的環境，低溫、生長季節短、土壤養分低、高輻射、日夜溫差大、乾燥、強風等逆境等，是限制植物生長的最重要因素，強烈的太陽輻射、積雪、強風等氣候變化更是決定植物是否得以生存的嚴峻考驗。植物物候變化直接反映在區域氣候的變化，是氣候變遷最容易觀測和理想的重要感應器，透過長期的植物物候觀察可以監測氣候的變化。

玉山國家公園是臺灣具代表性的高山生態系，保存著極為完整的自然資源，在嚴苛氣候條件下孕育著不同的植物社會，動、植物資源迥異於其它生態系，極需長期進行調查及監測的區域。太管處於1994年委託執行合歡山區植物物候調查時，或許只是想針對轄區進行詳盡的紀錄。然而近十年來，全球氣候變遷議題廣為討論，而當年的基礎紀錄，也因此得以成為2012年重新複查的對比資料，並獲得「植物為了因應氣候變遷，而產生提早開花與抽出孢子囊穗」的成果。如今高山型國家公園針對高山環境研究已更具系統性，也為未來的研究奠定基礎，相信未來的研究人員能夠更加深入地探究臺灣高山生態系統與氣候變遷之間的動態變化。

過往一百年，臺灣島平均溫度提高幅度為全球的1.6倍左右，相對於氣候暖化對於全球各地的高山生態系均有明顯的影響，臺灣在這一方面的調查研究雖起步較晚，但也已經著手數年。氣候變遷對於生態系的影響，有賴長期生態研究穩定與持續的發展，才得以有顯著的成果。臺灣的高山生態系，相信在各國家公園多年的努力下，未來可以提供更多更完善的資訊，讓民眾充分瞭解氣候暖化與高山生態系兩者之間的關係，並認知高山生態系面臨的威脅與保育的重要性。

• 高3,275公尺的臺灣冷杉純林，在林緣已經出現臺灣鐵杉的小樹（黃色箭頭標示出）。