迷霧森林中海拔
山巒峭立,雲霧聚散不定,海拔800公尺到2300公尺間,年降雨量約達4500公釐,濕度大,植物生長快速,森林茂盛,林下灌木叢密,植物種類繁多,歧異度大,植物生成結構呈多層次的景象。豐富的降水和常年雲霧籠罩,本區被稱為台灣的「霧林帶」。豐富的林相且提供豐富而穩定的棲所及食物來源,因此又有「針闊葉林混合帶」、「囓齒類動物天堂」及「鳥類樂園」之美名。
本地區植物結構最完整、物種最豐富,也是生態最複雜的地區。以立體的植物結構組成來說,可分為四層。第一層喬木是非常高大的針葉樹,主要以紅檜為主,少部份的鐵杉,高度大約是四十公尺;第二層喬木為一些闊葉樹,高度大約二十公尺,以樟科和殼斗科為主,還有一些其他的闊葉樹;第三層為灌木層,灌木高度約為1公尺到2公尺;第四層為低矮的草本、蕨類。以森林覆蓋度之比例來說,大約百分之三十是紅檜,另百分之三十是樟科植物,百分之二十是殼斗科,剩下的百分之二十,就是中海拔代表性科別,五加科、冬青科、八仙花科、杜鵑花科,還有一些比較小的科。以平面來說,除了一、二層喬木,灌木層、草本層或地被層等多層結構外,另外還有附生、蔓生、寄生、半寄生等倚賴種共同組成。除了地上的結構之外,地面披覆腐植層,地下還有根系、藻菌,以及動物等作立體分化,使上壤成為多孔隙,而且擅於儲藏水份等物質。數萬年來演化成的嚴密組織,立體與平面的交錯下,把中海拔的空間及能源,運用得淋漓盡致,構成一個成熟的森林生態體系。
由於提供許多生物豐富而穩定的棲所及食物來源,在台灣的中海拔地區,其生物種類相當豐富。以幾種分類在此大略介紹。
哺乳類:
特有種包括臺灣獼猴、臺灣煙尖鼠。其他種類有台灣長鬃山羊、山羌、台灣野豬、台灣條紋松鼠、白面鼯鼠、台灣鼴鼠等。
鳥類:
特有種包括黑長尾雉、藍腹鷴、栗背林鴝、紫嘯鶇、白耳畫眉、藪鳥、冠羽畫眉、金翼白眉、黃山雀。其他種類有竹雞、綠鳩、金背鳩、五色鳥、白尾鴝、白喉笑鶇、繡眼畫眉、竹鳥、青背山雀等。尤以海拔1,200~1,500公尺之間,是鳥類最豐盛的地帶,其種類經常維持在66種左右。以鳥類分層結構來說,森林上、中層以白耳畫眉、冠羽畫眉、青背山雀,中、下層以黃胸藪眉、繡眼畫眉是較穩定的組成,這五種鳥類鳴聲清脆寬厚,是中海拔最常聽得到的音籟。且其中海拔鳥類觀賞價值高,如熊鷹與林鵰之威武、灰喉山椒鳥成群之美麗、藍腹鷴之鮮豔、橿鳥之慧黠,均是其中之佼佼者。而山雀的圓潤哨音、紫嘯鶇的破石長嘯以及台灣小鶯花俏的哨音也令人難忘。
爬蟲類:
其特有種如台灣鈍頭蛇、短肢攀蜥、菊池式龜殼花。其他種類有百步蛇、赤尾青竹絲、紅竹蛇、過山刀、花尾斜鱗蛇等。
兩棲類:
含於其中之特有種為莫氏樹蛙。其他種有盤谷蟾蜍、斯文豪氏蛀等。
昆蟲類:
包括蝶類。如曙鳳蝶、台灣麝香鳳蝶、台灣鳳蝶、雙環鳳蝶、玉山蔭蝶、大玉帶黑蔭蝶、埔里三線蝶、江崎波紋蛇目蝶、臺灣波紋蛇目蝶。
蛾類,如長尾水青蛾、黃豹天蠶蛾、大背天蛾、枯球籮紋蛾、大銀斑舟蛾、黃尾尺蛾等。其他常見昆蟲有天牛、樁象、吉丁蟲、螢火蟲、蟬、金龜子、鍬形蟲、瓢蟲、蜻蜓、竹節蟲、螽蟴等。
高經濟價值的巨木,遊憩休閒的森林遊樂區,乃至國土保安、水源涵養、穩定氣候皆為本地區之重任;然而,由於往昔大量採伐這些高經濟價值樹種,使得本地區除部分山地保留地外,現今多為人工造林地,尤其以人工針葉林為最。這樣單一樹種的純林作業,使得森林歧異度降低,造成複雜的中海拔生態社會系之生態不平衡,食物鏈斷絕。舉例而言,目前蛇類、鷹類等小型哺乳動物的天敵,直接或間接的為人類捕殺,造成如囓齒類動物大量繁衍,加上由於單一林相作業的進行,囓齒類動物缺乏天然林提供食物的情況下,便轉而危害人工林,許多森林遊樂區中之柳杉林枯死,即為遭松鼠啃食樹皮,整棵植物環狀剝皮所致。中海拔的環境,就在這樣的侵蝕之下,各種美名逐漸消失,危機四伏。
第一層:重濕霧林帶的針葉林
檜木這一屬樹木,在地球上的分布僅見於北美、日本與台灣,其所形成的大森林以台灣最發達,普遍生長在台灣一千五百公尺到兩千八百公尺的重濕霧林帶。而台灣的檜木有兩種,一種是特產的紅檜,另一種是難與日本扁柏區分的台灣扁柏。
台灣代表性植物—紅檜
位居中海拔地區的森林立體結構中的第一層,其森林覆蓋率約佔百分之三十,高度大概有40公尺,其高度之經濟價值,曾經大筆挹注日據時代的日本財政,也曾成為光復後林業單位收入豐厚的主要來源。阿里山上之神木,新中橫夫妻樹為其著名代表。
紅檜雖無法一眼就看到它的特徵,但可以從其他的線索來探查。紅檜生長的位置通常稱為雲霧帶,這個地方水氣凝結最多,每天雲霧撩繞,所以稱為雲霧帶。而在雲霧帶附近的地上可以看到圓圓的,如同羊大便樣的果實,就是紅檜的果實。紅檜毬果不同於一般如同蠶繭的鐵杉毬果,是一種小型的毬果。
紅檜木材色淡而紅,質地細柔而結實,內有油脂,略香而無辛味,耐朽力高,持久而不易腐朽,神木群多屬之。其樹皮的剝片較薄,裂溝淺,早年的伐木工人稱之為「薄皮仔」。也是建築的上等材料。
台灣扁柏是紅檜的血親,二者均屬於柏木科之扁柏屬,但台灣扁柏之樹皮剝片較厚,裂溝較深,所以稱之為「厚殼仔」。
第二層 植物社會的中間份子--闊葉樹
中海拔的植物社會是針闊葉混淆林的狀態,其中闊葉樹木中的樟科、殼斗科植物,可以說是社會的中堅份子。闊葉樹高度約在20公尺左右,樟科植物暨一些楠木類植物其覆蓋森林約有30%。而殼斗科植物覆蓋森林約佔有20%亦分布於此層。
1.樟科植物--變葉新木薑子
其生長狀態為葉子呈互生螺旋狀,在每一片葉子葉翼處都有黃綠色如同竹筍一般的芽,於春天時節,芽抽出枝條,其生長狀態如同雨傘傘骨一樣,向上輻射。同一株植物中,葉片大小不同,彼此之間差異可將近四倍,此為其變葉之由來。其葉脈為葉背三條主脈,葉背呈粉白色,此與其他樟科植物略有不同。春天開花,夏天春末之際結果。
2.殼斗科植物
殼斗科植物亦為中海拔地區闊葉林重要樹種之一,以狹葉櫟為例,它可以長得非常高大,植株非常壯,在森林裡面佔據,成為闊葉樹林最主要的覆蓋植物,其特徵為葉子下表面呈粉白色,葉緣鋸齒非常的細、密且相當對稱,葉片看起來很堅硬。此外森氏櫟和大葉石櫟也是其代表性植物。
大葉石櫟為其中一種具代表性植物,其葉特大為其特徵,葉之質感相當硬,有木質化的現象。果實在木質的斗上,這個斗稱之為種托,種托是一個花序的苞片集合,外表會有一些鱗片,甚至會有一些刺,把這個果實包起來,形成一個圓盤狀像個斗一樣。
殼斗科各種櫟樹的果實,是森林裡許多動物的小點心,如台灣最大的哺乳動物台灣黑熊,到白鼻心,以及嚙齒類動物如條紋松鼠等。其實,這些動物不只是單純消費殼斗科的果實,牠們攜帶、埋藏果實的行為,也有助於植物的散播。
中海拔代表植物--特立獨行昆欄樹
常綠喬木,葉集生枝端,革質,倒卵形至長卵形,葉面有光澤,上半部鋸齒緣,總狀聚徹花序頂生,裸花,果實由數枚蓇葖果構成聚合果,木質部具假導管,是冰河時期孑遺植物。
外型像闊葉樹,身體裡又有針葉樹的組織形態,生長在中海拔的雲霧帶,其名又稱為雲葉,起因為樹幹上布滿苔蘚、蘭花、著生植物。
昆欄樹的樹冠並不鬱閉,枝葉桸疏、生長在比較開闊的地方。葉片呈黃綠色、並無絨毛覆蓋,有厚的角質層、比較長的葉柄,外形像一隻湯匙,這是基本的特色。從樹型結構來看,它的枝條分岔的方式為二岔,中間的是短岔,兩側是長岔,用這種方式每年向外長出一截。花朵有很多雌蕊和雄蕊,沒有花瓣,但為蟲媒花,利用雄蕊特別是雌蕊上面分泌一些蜜汁來吸引昆蟲。
昆欄樹的特徵,由木材來看,具有針葉樹的特徵的管胞,且為台灣唯一有管胞的闊葉木。以木材結構來說,它是介於針葉樹和闊葉樹之間,這些都為其特殊之處,昆欄樹是古老的植物,全世界只有兩屬四種。在台灣,它更是昆欄樹科中唯一的一屬一種,由於設計良好的樹型結構,使得昆欄樹適應得頗為良好。
昆欄樹雖具有良好的三角型樹型結構,但沒能成為景觀植物,但在過去,它卻別有用途。如果將昆欄樹的樹皮搗爛,可作為鳥黐,即為相當具有黏性的黏膠,一但鳥被誘來踏上鳥黐,就無法逃脫了。
低下層植物--第三層灌木層與第四層低矮的草本、蕨類低下層植物包含第三層高度約為1公
尺到2公尺的灌木層及第四層低矮的草本、蕨類。以下將介紹各種不同風貌之植物。
五加科植物
蓪草、裡白棇木、八腳金盤等五加科植物,高1到10公尺不等,佔據中海拔森林的第二、第三層結構,是相當具有中海拔代表性的植物。此類植物,冬天開花,吸引不少的小昆蟲前來吸蜜、昆蟲飛舞,又吸引鳥類前來掠食,使秋冬之際的中海拔森林因五加科植物而生動了起來。
蓪草,曾經在台灣丘陵地區的農業植物中佔有一席之地,蓪草的樹幹很少分枝,樹幹內部組織柔軟,是包裝襯墊的良好材料,同時也可以用來製作高級的美術用紙。然而保麗龍出現以後,蓪草就在人們的農田中漸漸消失了。
台灣八角金盤,常綠灌木或小喬木,幼枝及花序有褐色毛。葉叢生枝端,掌狀5-7裂.裂片的先端呈銳尖形。繖形花序,頂生。花白色,花瓣脫落後會留下明顯痕跡。果實球形,熟時黑色。
草本類
如鳳仙花這樣的林下草本植物,經常以大聚落的方式迤邐成片,少有孤單生長之狀況,主因為林下環境的自然界傳播因子,如風力、水力、乃至於昆蟲、動物等,都不如開闊地活躍。此類果實成熟後,種子大扺掉落在母株附近,於是以一傳十,十傳百之方式生長,大群落自然形成。車前草、火炭母草也常常是中海拔森林裡成片出現於林道兩側森林底層的植物。
鳳仙花家族的花朵獨特,由三枚花瓣與三枚萼片組成。萼片的下方,形成一個大大的袋狀物,前端再伸出,形成一個筒狀的「距」。「距」,這樣特殊的造形是為了順利讓昆蟲傳粉,當昆蟲鑽進花朵中,吸取「距」裡的蜜,雄蕊的花粉,恰好可以附著在昆蟲的背上。完成傳粉的雄蕊很快脫落,露出包藏在內部的雌蕊,等待下一隻背上帶著花粉的昆蟲進來取蜜,完成傳粉的過程。
在台灣的鳳仙花中,除黃花鳳仙花外,紫花鳳仙花及棣慕華鳳仙花是台灣原生的鳳仙種類。
棣慕華鳳仙花只分布在新竹的觀霧地區,十分稀有,民國六十二年,才由台灣大學黃增泉教授命名,用以紀念長年留在台灣,為台灣造就不少莘莘學子的美籍植物學者棣慕華博士。
咬人貓,多年生草本,全株都有焮毛,葉對生,闊卵形,重鋸齒緣,托葉卵形成對,複穗狀花序,腋生,花白色,碰觸後會有痛癢的感覺。
地被植物
蕨類是一種比較原始的維管束植物,通常喜歡生長在陰暗潮濕的環境中,蕨類在外型上的一大特徵就是孢子囊。孢子囊會聚坐在一起,形成孢子囊群,經常生長在葉背,在狹長翠綠的葉片背面整齊的排列著暗褐色小圓點。中海拔的代表性蕨類為台灣瘤足蕨,特徵為葉背呈粉白色及縮羽,金星蕨其形如同眉毛,中間最寬而兩端縮小為其特殊之處。
林下的傳播植物
小白頭翁,其名得於果實有如滿頭白髮的老翁。小白頭翁的花朵有五片白色瓣化萼片,及多數的黃色雄蕊。中央膨大的部位,則是多數心皮著生於單一球形的花托上,白色萼片相當早落,多數的瘦果就集生在球狀體上。果實成熟以後,只見白絲一團帶著綿毛的小瘦果,隨風飛散。於中海拔森林邊緣或者是林道兩側往往可見。
水亞木,四枚聚成花朵形狀的瓣狀萼片,帶著長長的柄,活躍花序間,乍看彷彿在花叢中飛舞的小粉蝶,因此亦為傳播植物之一重要角色。
攀緣植物
常春藤,台灣常春藤為中海拔環境植物,由於為溫帶性植物,因此在歐美在平地即可看到,為觀賞性植物,歐美常見之處為房屋之外牆。長春藤為冬天開花植物,為一種繖形的花序,一球一球狀且有一個梗。其花亦為從蟲媒花之一種。其葉具有白色條紋,且其葉形在枝條纏繞時,會呈現橢圓形、菱形甚至三角形及接近圓形的變形狀況產生,台灣亦慢慢成為觀賞植物之用。
著生植物
在台灣中海拔的霧林帶,著生植物也是森林重要的組成份子,所謂著生植物,顧名思義就是附著在其他植物上生長的植物,但是著生植物並不會掠奪主人的營養與水份,從著生植物的多寡,我們可以推知森林的濕度,著生植物越多,濕度也就越高。
著生植物,因為依附在樹幹上生長,所以它的生活方式也顯著不同,它
所需要的水和有機質,大多取自樹皮,所以通常越厚越鬆的樹皮越適於著生植物的生長。著生植物使森林在涵養水源、防止山洪這些部分,發揮積極的作用,並且使森林的生態更加豐富。
台灣杜鵑,樹皮有縫隙很容易著生苔蘚,成為其他著生植物的苗床,它的葉背有繡色絨毛,絨毛下有細孔,應是具有含水作用。附在它上面的植物,在小苗的時代是各種樹種都有,但是闊葉樹一定要有主根,只有扁柏這種根系分散的植物,可以在倒木上面成長成大樹。森氏杜鵑,葉形像似於台灣杜鵑,其不同之處為起整個葉片皆為光滑面,其葉背亦為光滑面並無鏽色絨毛。
中海拔植物的沉降現象
所謂沉降現象即為應在較高海拔生長的植物,但由於緯度、季風等等的影響,使得植物在較低的海拔上亦可生長。如昆欄樹,其生長環境約在一千五百公尺上下,但在海拔八百公尺左右的陽明山國家公園,亦見到昆欄樹的蹤
跡。這是由於陽明山的緯度較為偏北,又受到東北季風直接吹襲的緣故。又如在墾丁附近發現沙參,應該是高山上生長的植物,以及在海拔兩百公尺左右的北投軍艦岩發現台灣馬醉木,這都是植物的沉降現象。