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蘭博電子報

124期-在太平山區遇見冰河期孑遺的台灣水青岡

李俊緯  /  林業試驗所植物園組

金黃色的台灣水青岡吸引遊客前來朝聖
金黃色的台灣水青岡吸引遊客前來朝聖

編按

林業試驗所目前著手推動「國家植物園方舟計畫」,針對全國各地珍貴稀有且名列維管束植物紅皮書的原生植物,進行棲地族群調查與移地繁殖復育工作;宜蘭縣位於台灣東北部,長年受到來自海洋季風吹拂影響,加上平原南北側分別有中央山脈與雪山山脈延伸的多樣地形地貌,成就獨特多變的氣候條件,也孕育豐富精采的植物資源,本專欄規劃於一年四季不同月份的物候下介紹原生宜蘭縣內、具代表性的當令珍稀植物,期喚起民眾對在地植物的關懷,甚至願意起身投入實質的保育工作,共同陪伴蘭陽地區的這艘綠色方舟航向未來。

堅果類的橡實

殼斗科(Fagaceae)植物種類全世界有近1,000個分類群,主要分布在北半球溫帶及亞熱帶地區,台灣原生殼斗科植物約有50個物種,為木本植物中僅次於樟科植物的第二大科。殼斗科植物生育地分布全台海拔500-2,500公尺間的亞熱帶溫帶常綠闊葉林,與樟科組成著名的「樟櫟群叢(Lauro-Fagaceae association)」森林,殼斗科植物的果實也是堅果的一類,提供黑熊與嚙齒類動物食物來源,對台灣中、低海拔森林生態系具重要的指標性。此外,外觀多樣討喜的果實長期以來也受到喜好者撿拾收藏,成為植物手作創作不可或缺的材料之一。

 

台灣的殼斗科植物分類研究從日治時代至今已延續將近一世紀,惟科下的屬與種認定上仍存有諸多爭論,檢視國內植物界分類權威「台灣植物誌第二版」及「台灣維管束植物簡誌」兩大著作,其殼斗科下的屬分類群分別為8屬及4屬即是顯著例子,而近年來學者傾向採用4個分類屬,分別是苦櫧屬(即栲屬Castanopsis)、石櫟屬(Lithocarpus)、麻櫟屬(即櫟屬Quercus)及水青岡屬等(又名山毛櫸屬Fagus)。

 

水青岡屬現存的種類分布從歐亞大陸的地中海沿岸向北延伸到北緯60度的挪威、瑞典南部等溫帶地域,往東則到中國西藏南部、雲南東北部、黃河以南、甚至日本與台灣都是水青岡屬植物現存地理分布區,而台灣則是水青岡屬分布的最南限。而這個月要介紹的冬季火紅主角台灣水青岡是水青岡屬在台灣唯一的分類群,因為具珍貴價值,早在1988年代即被列為「文化資產保存法」自然紀念物的珍貴稀有植物,也是現存名錄清單4種珍稀植物內唯一的闊葉樹種。

1906年首現蹤跡

台灣水青岡又名台灣山毛櫸,為高度可達25公尺以上的大型落葉喬木,分布在台灣北部、東北部海拔1,300-2,300公尺山區稜線地帶,是台灣的特有種。早在1906年的日治時代,台灣總督府民政局技師小西成章(N.Konishi)自新北與桃園交界的北插天山首度發現台灣水青岡,證實這種早在白堊紀中期已存在地球的水青岡屬植物也出現在亞熱帶氣候的台灣山區。

 

早田氏山毛櫸

這筆編號T00127的珍貴模式標本(Type Specimen:指分類學家於新物種命名發表時,其形態特徵描述時所依據的標本)目前典藏在日本東京大學植物標本館 (TI)內,從這份已數位化的標本圖檔還可明顯看出最早曾一度被鑑別為歐洲水青岡(Fagus sylvatica Linn.),而且登錄在早田文藏1908年出版的「台灣高地植物誌」內。台灣水青岡的正名直到1911年才由俄羅斯學者Monsieru J. Palibin完成鑑定並發表正名為Fagus hayatae Palib.,其種小名hayatae正是為了紀念日本植物分類大師早田文藏(Bunzo Hayata)對台灣的貢獻,這也是台灣水青岡又名早田氏山毛櫸的來由。

 

爬梳1906年至今超過一世紀、近200份的台灣水青岡的採集標本後,看出1985年之前的台灣水青岡族群絕大部分都集中在新北、桃園間的南北插天山至拉拉山、塔曼山等海拔2,000公尺左右的山頭稜線,終年低溫潮濕的氣候完全符合台灣水青岡的需求。另外日人鈴木重良(S. Suzuki)與鈴木時夫(Suzuki Tokio)曾於1931及1933年在宜蘭南澳的山椒-水源地(Sansyo-anbu-Suigen)各採集到1份台灣水青岡的標本,證實這個物種已跨過蘭陽溪流域,孑遺在中央山脈北稜宜蘭南澳鄉的某處深山中。

台灣山毛櫸步道

座落於新北市與宜蘭縣界、屬宜蘭五大名山之一的阿玉山,海拔雖僅1,419公尺卻在1996年間發現少數的台灣水青岡族群。高度已接近台灣水青岡分布下限,與阿玉山稜線長年受到強勁東北季風吹拂的北降效應有關,造成植物分布海拔明顯下降。同年間更令人振奮的消息,農委會林務局調查人員在宜蘭縣南澳鄉銅山一帶首度發現面積超過1,000公頃的台灣水青岡原生純林,這是全台灣發現面積最大的台灣水青岡純林,竟與日人在南澳山區「山椒-水源地」採獲的標本隔了一個甲子。

 

地處宜蘭南澳北溪、南澳南溪及和平溪上游分水嶺的銅山,海拔1,918公尺,與太平山森林遊樂區著名的翠峰湖直線距離僅4.5公里,早年因無路可通而人跡罕至。然而,隨著這片全台面積最大的台灣水青岡純林點位置曝光後,隨即在國內登山界引起一陣騷動。

 

農委會林務局體恤民意規劃打造了一條國家級的「台灣山毛櫸步道」,連接翠峰湖畔山屋到望洋山與銅山稜線間的觀景平台,全長3.8公里的山徑步道前段沿早年運材鐵道開設,屬平坦易行入門級的步道,全程往返只需3個鐘頭,與桃園拉拉山、插天山區陡升近千公尺、需時8小時以上的高難度行程相較下,「台灣山毛櫸國家步道」吸引大量喜愛台灣水青岡多變姿態的遊客造訪,成為蘭陽地區冬季最火紅的一道稜線。

台灣山毛櫸國家步道鋪設獨特葉脈造型凸椿供登山客行走
台灣山毛櫸國家步道鋪設獨特葉脈造型凸椿供登山客行走

全球暖化下的台灣水青岡困境

隨著銅山大面積純林被發現後,台灣水青岡瀕危的程度看似暫時獲得喘息,其實不然。現存南、北插天山、銅山地區的台灣水青岡個體,經換算後的樹齡大都已達百歲以上,換言之,目前的林相組成現況反映出一百年前的物候狀態,代表當時的氣候環境條件能夠滿足這批孑遺植物的需求且成功繁衍後代;然而,近一、二十年來這兩處的天然純林卻都面臨更新的困境,林下的幼齡木明顯減少,此情況恐將嚴重影響台灣水青岡林相的更新及存續。

 

推究台灣水青岡天然林相更新不良的主要原因,與近年來全球氣候變遷的暖化現象造成冬季低溫期減短密切相關,低溫不足導致休眠種子無法順利打破休眠、致萌發率偏低,此外,純林下方密生玉山箭竹等林床植物厚實根系也造成台灣水青岡的小苗無法成功與之競爭而夭折,也是林相無法更新原因之一。

 

面對大自然的外在環境不斷改變,所有生物也都設法尋找出路,台灣水青岡從冰河期孑遺台灣至今,已成功地往更高海拔的稜線位置遷徙、或往更北方的高緯度地區移動,正是如今在銅山稜線或阿玉山頂、南北插山稜線頂端才能發現尚存台灣水青岡族群的原因,然而地球平均氣溫自1980年以來顯著升高,當四周的山頭的高度已不如自己時,再往北邊高緯度退縮的方向已逼近南澳北溪向源侵蝕形成的斷崖峭壁的險境,看似已無退路的台灣水青岡下一步如何是好?

 

此時腦中閃過范仲淹所作《蘇幕遮》詩詞,「碧雲天,黃葉地,秋色連波,波上寒煙翠。」但願美好的金黃落葉歸地後的這個冬季,一波波的濕冷鋒面能為銅山稜線上這片台灣水青岡純林,送上陣陣寒冷濕潤的迷霧氣息,提供它們喘息以及繁衍後代的無限能量!

台灣水青岡的落葉與翠綠土馬騌植物共譜美麗畫面
台灣水青岡的落葉與翠綠土馬騌植物共譜美麗畫面

後記

植物分類屬殼斗科水青岡屬的大型落葉喬木,葉長橢圓至卵形、長約4-5公分,葉先端銳尖,基部圓或楔形,葉緣呈鋸齒或稀疏重鋸齒狀,葉背中助與側脈交接處有簇生毛,為本種與其它殼斗科植物重要鑑別點,故又名台灣山毛櫸。

 

台灣水青岡原生台灣東北部海拔1,300-2,300公尺的迎風面山區,性喜冷涼濕氣,每年秋冬落葉前全株轉變為金黃色,為台灣著名的溫帶變色落葉樹種,隔年3-4月初春休眠結束後抽芽展葉與花期同時出現,雌雄花單性同株;著果期於夏秋之際開始至10月中旬為止,結實期後黃葉逐漸增加而落葉。

 

台灣水青岡的種子有豐、欠年之別,欠年常不見開花結實。天然種子需要5-6個月的低溫濕冷層積打破休眠,發芽後的小苗生長速度十分緩慢,平均10個月才長高1.26公分,常受外界干擾或競爭而夭折,遊客造訪台灣水青岡生育地時務必行走在步道或木製平台上,降低對種子自然更新影響。

葉背中助及側脈間的簇生毛是台灣水青岡的重要特徵
葉背中助及側脈間的簇生毛是台灣水青岡的重要特徵
夸父綠小灰蝶幼蟲唯一的寄主食物

台灣水青岡是夸父綠小灰蝶(Sibataniozephyrus kuafui Hsu & Lin)的唯一寄主植物,夸父綠小灰蝶也是台灣特有種,1994年由師大生物系徐堉峰教授等人發現並命名,一年一世代,以卵越冬,成蝶五、六月於寄主的台灣水青岡附近活動,兩者之間的關係十分密切。

 

為確保族群永續,農委會林業試驗所除進行台灣水青岡種子保存繁殖研究外,更與宜蘭大學森林暨自然資源學系共同進行「因應氣候變遷生物多樣性回復力研究」計畫,期待透過推動中高海拔植物生態遷徙廊道設立,減緩這些珍稀物種受到地球暖化的衝擊。

如何設立生態遷徙廊道,有效減緩氣候變遷的衝擊,讓這一道繽紛的稜線可以綻放在未來的每個秋季,是我們要正視的問題。
如何設立生態遷徙廊道,有效減緩氣候變遷的衝擊,讓這一道繽紛的稜線可以綻放在未來的每個秋季,是我們要正視的問題。