台湾的亚高山生态系简介

台灣的亞高山生態系簡介 賴國祥/特生中心 一、亞高山生態系:若以森林為範圍,其為介於高海拔之樹木界限 和較低海拔密林間,或多或少連續之針葉樹林。海拔 大約在3700~2700m之間,主要植群包括: 1.高山灌叢:香青(玉山圓柏)—玉山杜鵑灌叢(3150m以上)及紅毛 杜鵑—刺柏灌叢(3150m以下)。 2.草生地:亞高山草生地主要可區分為玉山箭竹草生地、高山芒草生地及兩者混生型等三類,其中以玉山箭竹草生地占地最廣,最具代表性(3000m以上高山芒之比例漸減)。 3.亞高山森林:或稱寒帶針葉樹林,分布於海拔3600公尺林木界線以下至海拔3000公尺間之山區。林木界線為森林分布之最高緯度或山地最高高度界限,超過此線即為寒原。亞高山森林之主要組成為針葉樹之台灣冷杉及玉山圓柏(或稱香青),二者對溫度之適應範圍相差不大,故共同分布於同一溫度帶中,且偶有混交林形成。 4.冷溫帶山地森林:本林帶分布於海拔2500~3000公尺之間,主要組成之樹種為台灣雲杉及鐵杉。由於兩者對環境之適應性不同,雖於同一溫度帶內,但分別形成純林。台灣雲杉多生長於土層深厚之緩坡或谷地中,鐵杉則多分布於山坡地上。另主要林木尚有台灣二葉松及華山松。 二、臺灣亞高山針葉樹林與草生地間推移帶動態結構之探討 台灣亞高山地區之針葉樹林大都分布於北向坡及南向坡山腹至山谷較陰濕之處。至於南向坡山腹至陵線較乾燥、平緩之處,常見大面積之草生地。其與針葉樹林間有推移帶(ecotone)存在,推移帶隨著植群之演替,有逐漸成為森林之趨勢。 1.推移帶動態結構模式之推論 臺灣亞高山針葉樹林與草生地間推移帶之動態模式,依火燒週 115 期長短可分主要演替路線及次要演替路線(如附圖)。 主要演替路線:火後30年,林木完成第一階段入侵,入侵距離約10m,此時第一代建立之苗木或產生種子或形成林緣效應,促使第二階段入侵發生;火後60年,林木完成第二階段入侵,入侵距離增至20m,第三階段入侵開始;火後80年,入侵距離約達30m,此時發生地表火燒,林緣地帶於此段時期建立之苗木被火燒死,林木入侵受阻,林緣退回原處,入侵重新開始。 次要演替路線:火後120年,第一代建立之苗木已長成為高大母樹,林緣前移10m;火後180年,林緣前移30m,總入侵距離達60m,此時發生較強烈火燒,大火燒至林緣內30m處始熄滅,林緣退回原處,入侵重新開始。 亦即除非有猛烈大火,林內不易受到干擾,林緣可說是火燒維持線(fire-held line),亦即火燒主導森林與草生地火導性邊緣 (fire-induced edge)之位置及性質。 2.亞高山地區植群之演變 臺灣亞高山地區植群之演變有兩個最大可能原因:(1)火燒:其維持松林及草生地之存在;(2)氣候改變:若傾向潮溼,減少火燒,則有利林木(鐵杉或冷杉)入侵草生地。 亞高山地區火燒後,在較潮溼之立地至少有150年的時間讓臺灣冷杉或鐵杉去生長至某一高度及產生較耐火之性狀,使其得以在較低強度之火燒中存活;而在乾的立地,由於生長緩慢,且平均火燒間隔之時間較短(小於80年),很少有在下一次火燒前能長至抵抗火燒之大小,此可由林緣前多火燒枯死苗木而得證明。 116 臺灣亞高山地區年平均雨量在3000㎜以上,降水充足,苗木之建立除決定於有效種子量之多寡外,夏絕對最低溫為主要限制因子之一。一般結實豐年及後續之高雨量﹑高夏溫,使水分競爭減少及生長季延長,再加上立地環境適宜時,才有利林木入侵。亦即周期性的氣候改變雖長期影響森林及草生地之界線,但也只有在時﹑空之相互配合下,才促使森林入侵草生地。 林木之入侵雖持續的在伺機進行,然由所推論之動態模式,可知在臺灣亞高山地區,只要干擾體制,如火燒,仍然存在,其鑲嵌式(mosaic) 之植被景觀,就整體而言不會有所改變,亞高山草生地亦將永遠存在。 合歡山區維管束植物之多樣性與植物選介 一、環境概況與棲地型態 合歡山區位於台灣中央山脈中段(東經121°16.5’;北緯24°10.5’附近),為大甲溪、立霧溪、濁水溪之發源地。全區山勢起伏,3000m以上之高峰主要有北合歡山(3422m)、合歡東峰(3421m)、合歡山(3416m)、西合歡山(3144m)、石門山(3236m)。其北向坡之大部份及東向、南向坡山腹至山谷較陰溼處為以臺灣冷杉(Abies kawakamii (Hayata) Ito)、台灣鐵杉(Tsuga 117 chinensis (Franch.) Pritz. ex Diels var. formosana (Hayata) Li & Keng)為主之針葉樹林,臺灣二葉松(Pinus taiwanensis Hayata)林僅佔少數,主要分布於北合歡山海拔較低(3100m以下)之東向坡山腹地帶。至於南向坡山腹至稜線間則為以玉山箭竹(Yushania niitakayamensis (Hayata) Keng f.)為優勢之草生地。合歡山區氣候冷而多溼,冬寒有積雪,平均溫度1月約為2℃,7月約為10℃。年平均雨量約3500㎜,年平均降水日數145天,主要集中於5~6月,12~1月最少。平均相對溼度約80%,霜期則達6個月(中央氣象局1967~1990年資料彙整)。 合歡山區具典型的亞高山生態系,全區山勢起伏,植被多樣化,其棲地類型除穿插其間之小溪(合歡溪上游)、山溝、湖泊外,主要之植被依徐國士、宋永昌(2000)台灣山地植被的分類,可分為森林、灌叢、草本及崖坡植被,若進一步細分則包括亞高山寒溫性針葉林(台灣冷杉林)、山地涼溫性針葉林(台灣鐵杉林、台灣雲杉林、華山松、台灣二葉松林)、亞高山針闊葉灌叢(香青-玉山杜鵑灌叢、紅毛杜鵑-刺柏灌叢)、寒溫性竹灌叢(玉山箭竹)、高寒草地(高山芒)及高山碎石坡植被(玉山薄雪草、腺鱗毛蕨、玉山沙蔘等)。由於植被類型多樣化,加上其與地形造成之微棲地亦甚豐富,孕育該區植物之多樣性。二、植物多樣性 合歡山區的維管束植物估計約有350種,目前經初步調查已記錄65科296種,其中蕨類13科38種,裸子植物2科7種,被子植物中之雙子葉植物44科 118 205種,單子葉植物6科46種。除少數較高海拔(3500m以上)或特殊棲地之種類外,台灣高海拔地區一般之植物種類,合歡山區幾乎都可見到,物種多樣性頗豐富。另台灣特有種(endemic)計有144種,比例高達48.6﹪。由於合歡山區屬高海拔地區,區位獨特,氣候嚴厲,隔離及天擇的作用力較一般低海拔地區為強,特有種比例自然較高,宜善加保育與經營管理,因其環境獨特,一經破壞便不易恢復。 三、合歡山區常見植物名錄 蕨類植物 鐵角蕨Asplenium trichomanes L. *細裂羽節蕨Cymnocarpium remotepinnatum (Hayata) H. Ito 岩蕨Woodsia polystichoids Eat. 巒大蕨Pteridium aquilinum (L.) Kuhn ssp. wightianum (Wall.) Shieh 腺鱗毛蕨Dryopteris alpestris Tagawa 玉柏Lycopodium obscurum L. 119 假石松Lycopodium pseudoclavatum Ching 玉山石松Lycopodium veitchii Christ 玉山地刷子Lycopodium yueshanense Kuo 高山珠蕨Cryptogramma brunoniana Wall. 裸子植物 刺柏Juniperus formosana Hayata *香青(玉山圓柏) Juniperus squamata Lamb. var. morrisonicola (Hayata) Li & Keng *台灣冷杉Abies kawakamii (Hayata) Ito *台灣二葉松Pinus taiwanensis Hayata 台灣鐵杉Tsuga chinensis (Franch.) Pritz. ex Diels var. formosana (Hayata) Li & Keng *川上氏小檗(台灣小檗) Berberis kawakamii Hayata *高山小檗Berberis brevisepala Hayata *玉山小檗Berberis morrisonensis Hayata *玉山沙蔘Adenophora morrisonensis Hayata *高山沙蔘Adenophora morrisonensis Hayata ssp. uehatae (Yamamoto) Lammers 120 *玉山山奶草Codonopsis kawakamii Hayata 阿里山忍冬Lonicera acuminata Wall *川上氏忍冬Lonicera kawakamii (Hayata.) Masamune *樺葉莢迷(玉山莢迷) Viburnum betulifolium Batal. Hayata *亞毛無心菜Arenaria subpilosa (Hayata.) Ohwi *玉山卷耳Cerastium trigynum var. morrisonense Hayata 狗筋蔓Cucubalus baccifer L. *玉山石竹Dianthus pygmaeus Hayata *玉山蠅子草Silene morrisonmontana (Hayata) Ohwi and Ohashi 玉山抱莖籟簫(白花香青) Anaphalis morrisonicola Hayata 尼泊爾籟簫Anaphalis nepalensis (Spreng.) Hand.–Mazz. *山艾(川上氏艾) Artemisia kawakamii Hayata *高山艾Artemisia oligocarpa Hayata *阿里山薊Cirsium arisanense Kitam *玉山飛蓬Erigeron morrisonensis Hayata *台灣澤蘭Eupatorium connabinum L. ssp. asiaticum Kitam. *森氏山柳菊Hieracium morii Hayata 貓兒菊Hypochaeris radicata L. *玉山薄雪草Leontopodium microphyllum Hayata 121 黃菀Senecio nemorensis L. 一枝黃花Solidago virga-aurea L. var. leiocarpa (Benth.) A. Gray 台灣馬桑Coriaria intermedia Matsum. *穗花佛甲草(火焰草) Hylotelephium subcapitatum (Hayata) Ohba *玉山佛甲草Sedum morrisonensis Hayata 玉山筷子芥Arabis lyrata L. ssp. kamtschotica (Fisch. ex Dc.) Hulten 臺灣山芥Barbarea taiwaniana Ohwi *高山白珠樹Gaultheria itoana Hayata *玉山杜鵑Rhododendron pseudochrysanthum Hayata *紅毛杜鵑Rhododendron rubropilosum Hayata 白花三葉草Trifolium repens L. 彎果黃菫(蛇果紫菫) Corydalis ophiocarpa Hook. f. & Thoms *阿里山龍膽Gentiana arisanensis Hayata 台灣龍膽Gentiana davidii var. formosana T.N.Ho *黑斑龍膽Gentiana scabrida Hayata var. punctulata 大籽當藥(巒大當藥) Swertia macrosperma (C.B. Clarke) C.B. Clarke *玉山肺形草(披針葉肺形草) Tripterospermum lanceolatum (Hayata) Hara ex Satake *早田香葉草Geranium hayatanum Ohwi 122 台灣茶藨子Ribes formosanum Hayata *玉山金絲桃Hypericum nagasawai Hayata 風輪菜Clinopodium chinense (Benth.) Kuntze *疏花風輪菜Clinopodium laxiflorum (Hayata) Mori var. laxiflorum T.C.Huang *野薄荷Origanum vulgare var. formosanum Hayata 高山露珠草Circaea alpina L. ssp. imaicola (Asch. & Mag.)Kitamura 黑龍江柳葉菜Epilobium amurense Hausskn. ssp. amurense *合歡柳葉菜Epilobium hohuanense Ying ex Chen 闊柱柳葉菜Epilobium platystigmatosum C. B. Robinson 車前草Plantago asiatica L. 瓜子金Polygala japonica Houtt. 虎杖Polygonum cuspidatum Sieb. & Zucc. 散血丹(玉山蓼) Polygonum runcinatum Hamiet. ex D.Don *玉山櫻草(高山報春花) Primula miyabeana Ito & Kawakami 玉山鹿蹄草Pyrola morrisonensis (Hataya) Hataya 單花鹿蹄草Moneses uniflora (L.) A. Gray *台灣烏頭Aconitum fukutomei Huyata var. fukutomei 玉山山蓼(繡球藤) Clematis montana Buch.–Ham. ex Dc. 123 *高山毛茛(檜林毛茛) Ranunculus junipericola Ohwi *蓬萊毛茛(南湖毛茛、疏花毛茛) Ranunculus formosa-montanus Ohwi *鹿場毛茛(台灣毛茛) Ranunculus taisanensis Hayata *傅氏唐松草Thalictrum urbaini Hayata var. urbaini *玉山舖地蜈蚣Cotoneaster morrisonensis Hayata *台灣草莓Fragaria hayatai Makino 玉山假沙梨(夏皮楠) Photinia niitakayamensis Hayata 玉山金梅Potentilla leuconota D. Don 森氏萎陵菜Potentilla taiwanensis 玉山薔薇Rosa sericea Lindl. var. morrisonensis (Hayata) Masamune 高山薔薇Rosa transmorrisonensis Hayata 玉山懸鉤子Rubus hayatakoidzumii Naruh. 刺萼寒梅Rubus pectinellus Maxim. *毛刺懸鉤子(單花懸鉤子) Rubus pungens Camb. var. oldhamii (Miq.) Maxim. 五蕊莓Sibbaldia procumbens L. *巒大花楸Sorbus randaiensis (Hayata) Koidz. *假繡線菊Spiraea hayatana Li *玉山繡線菊Spiraea morrisonicola Hayata *刺果豬殃殃Galium echinocarpum Hayata 124 *圓葉豬殃殃Galium formosense Ohwi *直立紅藤草Rubia akane Nakai var. erecta Masamune *褐毛柳Salix fulvopubescens Hayata var. fulvopubescens *阿里山落新婦(大花落新婦) Astilbe macroflora Hayata 梅花草Parnassia palustris L. *玉山小米草Euphrasia transmorrisonensis Hayata var. transmorrisonensis 腰只花(異葉紅珠) Hemiphragma heterophyllum Wall. 馬先蒿(玉山蒿草) Pedicularis verticillata L. *玉山水苦Veronica morrisonicola Hayata *厚葉柃木Eurya glaberrima Hayata *台灣瑞香(阿里山瑞香) Daphne arisanensis Hayata *玉山當歸Angelica morrisonicola Hayata var. morrisonicola *山薰香Oreomyrrhis involucrata Hayata *玉山茴芹Pimpinella niitakayamensis Hayata *台灣蕁麻Urtica taiwaniana Ying 蕁麻(咬人貓) Urtica thunbergiana Sieb. & Zucc. 纈草Valeriana fauriei Briq. 嫩莖纈草Valeriana flaccidissima Maxim. 雪山蓳菜Viola adenothrix Hayata var. tsugitakaensis (Masamune) 125 Wang & Huang 單子葉植物 *台灣天南星Arisaema formosana f. formosana Hayata 玉山針藺Baeothryon subcapitatum (Thwaites) T. Koyama 油薹Carex satsumensis Fret Sav. *台灣鵝觀草Agropyron formosanum Honda *玉山翦股穎Agrostis morrisonensis Hayata *川上氏短柄草Brachypodium kawakamii Hayata 曲芒髮草Deschampsia flexuosa (L.) Trin. 羊茅Festuca ovina L. 高山芒Miscanthus transmorrisonensis Hayata 高山梯牧草Phleum alpinum Linn 玉山箭竹Yushania niitakayamensis (Hayata) Keng f. *台灣地楊梅Luzula taiwaniana Satake *台灣粉條兒菜Aletris formosana (Hayata) Sasaki *台灣百合Lilium formosanum Wallace *狹葉七葉一枝花Paris polyphylla Smith var. stenophylla Franch 台灣鹿藥Smilacina formosana Hayata *台灣藜蘆Veratrum formosanum Loesen. f. 126 *玉山雙葉蘭Listera morrisonicola Hayata *南湖雛蘭(小黃斑蘭) Amitostigma alpestre Fukuy. 厚唇粉蝶蘭Platanthera angustata (Blume) Lindl. 短距粉蝶蘭Platanthera brevicalcarata Hayata *長苞粉蝶蘭Platanthera longibracteata Hayata 註:打*者為台灣特有種。 127