台灣研究首度揭示森林砍伐加劇日溫差 影響物種競爭

在合歡山上的實驗裝置照。(相片提供/中研院沈聖峰研究室提供)

【邱國榮整理報導】中央研究院生物多樣性研究中心研究員沈聖峰研究團隊,5月24日在專門發布生態與生物學研究的《英國皇家學會報告B系列》期刊發表最新研究。台灣科技媒體中心邀請沈聖峰與研究第一作者、中研院生物多樣性研究中心博士詹仕凡,於線上記者會分享此篇研究成果。沈聖峰指出,這篇研究是全球首次有研究提供實證,森林砍伐對於日溫差增加和物種競爭機制的影響。

沈聖峰因看到中橫山區清境農場開發越趨嚴重而開啟這系列研究。研究團隊通過自2013年至今的研究證據積累,瞭解森林開發對於生物多樣性的影響,並在今年研究終於找到明確的因果關係。

研究團隊分別選定中橫山區同海拔的森林區域,以及已經砍伐森林的開闊地,包含開發嚴重的中橫霧社支線的清境地區,並監測平均溫度與溫度變化。研究發現開闊地的日溫差,變化比森林區域大,這個現象在越高海拔的山區越為明顯,且日溫差的加劇會影響昆蟲之間資源競爭的結果。

詹仕凡指出,研究對象是森林生態系中常見、也是生態系中重要的分解者的埋葬蟲,適合生存在攝氏16度左右的環境;埋葬蟲有助在森林生態系土壤底層的養分循環,以死亡的小型脊椎動物作為生存資源,麗蠅是埋葬蟲最大競爭者。監測點在接近中午時放置小型脊椎動物的屍體,觀察埋葬蟲與麗蠅的互動,發現在開闊地,白天的高溫有助於麗蠅比埋葬蟲搶先在屍體上面產卵、孵化幼蟲並取食屍體,而使埋葬蟲使用屍體的機率變低。但進一步加設紗網隔離麗蠅,在沒有競爭的情況下,日溫差變化並不影響埋葬蟲埋葬成功的機率,證實日溫差加劇增強麗蠅的競爭力、使埋葬蟲處於弱勢。

沈聖峰指出,埋葬蟲與麗蠅的競爭受到「時間」的影響,相較於森林溫度相對穩定,開闊地的日間高溫使麗蠅有更長的活動時間獲取資源,夜間過低的溫度則使埋葬蟲處理資源的速度減緩。這也顯示高山農業與森林開發,改變微氣候且對生物多樣性帶來挑戰。

為了探討這個理論是否能廣泛應用在其他生物系統,沈聖峰團隊也開始研究固碳植物不同時間的競爭。沈聖峰認為,森林砍伐對生物多樣性帶來的影響難以估計,即使復育森林,都可能因為森林覆蓋程度的不同,而改變原本不同物種的互動模式。他呼籲應審慎評估高山地區的開發。

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