臺灣的陸域生態系統概說

臺灣本島面積雖只有三萬六千平方公里,縱長約四百公里,橫寬約一百公里,但海拔高度變化極大,自零公尺至約四千公尺的高度,在緯度上也橫跨熱帶與亞熱帶的環境,因此在緯度與高度的作用下,產生多樣化的氣候變化,造成生態系統垂直的變化,從熱帶到寒帶的森林生態均在臺灣這個小島上出現。

  森林是由喬木、灌木、草本植物、菌類、原生生物以及各種動物,與其環境因子,如日照、氧氣、二氧化碳、水、礦物質、氣溫等有機與無機因素所共同組成之超有機體(superorganism)。換言之以就是一個以喬木為優勢的生物聚落(bio-community)

  森林存在的基本條件為環境中的濕潤氣候,在溫帶地區年降雨量800mm以上的地區即可形成森林,熱帶地區因為蒸發量較高,水份的有效性較低,因此需要的雨量即較高。在溫度方面,森林對溫度的適應範圍較大,從寒帶至熱帶均有森林的分佈。全球森林面積約佔陸域面積之40%,且多分佈於北半球。依緯帶區分出現有生育季較短的寒帶針葉林、溫帶落葉闊葉林、熱帶之常綠闊葉林等大類型,再依各區之雨量等因子區分為細項。

  森林因受環境因子之影響,在不同環境下形成不同的森林,但各森林都有相似的生態特性。森林群聚之生物組成複雜而完整,穩定性強,調節能力大,適應環境波動的能力較強,而喬木的生長期長,對於環境改善與對其它生物具有極大的影響,尤其對於促進土壤發育與防止土壤沖蝕。因為充份發育的土壤與對沖蝕的防止有助於土壤吸水力與保水力的提升,因而降低旱澇之災,促進水源的涵養與氣候的調節。

  就垂直分佈而言,臺灣的森林生態系統可略區分為下列幾個部分:

(1)   熱帶海岸林:分佈於臺灣南部的恆春地區,目前僅存於墾丁的香蕉灣沿岸地區,主要出現的植物是以海漂型的棋盤腳與蓮葉桐等為主。在臺灣其它的海岸濕地,主要以紅樹林為主,而臺灣南部紅樹林以五梨跤、海茄苳、紅茄苳、欖李與細蕊紅樹等為主,而中北部則以水筆仔為主,少數則具有海茄苳等植物。

(2)   副熱帶山地闊葉林:主要分佈於本島海拔七百公尺以下的山地,植物以榕樹、筆筒樹、大葉楠等闊葉樹種為主,但因環境破壞與森林開發,本區許多植物相已轉變為次生林地。而次生林的植物則以白匏子、野桐、山黃麻、楓香、椿樹以及九芎等為主。

(3)   暖溫帶山地闊葉林:分佈於本島海拔約七百至一千五百公尺的山地,植物以樟科和殼斗科植物為主,也是臺灣的主要維生系統分佈的區域。在較高海拔地區會與紅檜混生,形成複雜的林相,其第一層樹冠為最高的紅檜,第二層才是較低的闊葉樹。在此區中同時也有數量極多的櫸,如山毛櫸等殼斗類植物。

(4)   暖溫帶山地針葉林:分佈於海拔一千五百至二千五百公尺之間的森林,以針葉樹為主,間雜有部分的闊葉落葉樹種,針葉樹以紅檜、臺灣扁柏等為主,闊葉樹則以紅榨槭等為主。紅檜與扁柏的生存環境略有差異,但多亦成為純林,同時此區亦會有向上或向下擴張的現象,因此上層間雜有香杉、臺灣杉及肖楠等植物,向下則是紅檜與殼斗科植物混合。

(5)   冷溫帶山地針葉林:分佈於海拔二千五百至三千公尺山區,主要以針葉樹為主,林下則為低矮的灌叢。植物以臺灣雲杉與臺灣鐵杉為主。此區的降雪較少,氣候較亞高山區溫和,土壤層亦較厚,適合雲杉與鐵杉生長。在此區同時會有大片的二葉松與箭竹或高山芒草出現,這是因為原始林相受森林火災等干擾後,初期是箭竹與芒草的先驅植物出現,而後演替為二葉松林,若未再受干擾則終將演替為鐵杉或雲杉林。

(6)   亞高山針葉樹林:此區位於三千至三千五百公尺間的山區,植物以臺灣冷杉及玉山箭竹等為主。在部分的地區,冷杉與箭竹會有棲地競爭的現象,同時此區亦有明顯的降雪與強風,因此喬木以寒帶的冷杉為主,也因此會有形成大片的冷杉純林的出現,如玉山與雪山地區的冷杉林等。

(7)   高山岩石地:分佈於海拔三千五百公尺以上的山區,亦是森林分佈的界限,主要的植物有玉山圓柏、玉山杜鵑為主。在森林界限之上,主要是岩屑地形,無喬木之生長,生存環境惡劣,多出現低矮之草本植物,如玉山薄雪草,玉山佛甲草等。

人類的經濟發展過程中,森林歷經三期的演化;第一期為漁獵時期,人類直接利用森林生產的物質,因當時的人口少,對森林的破壞較少。第二期為農業時期,此時人口漸增,為開闢農田而破壞較大面積之森林。第三時期為工業時期,人口增加更快而多,為提供人類生存所需的空間與糧食等資源,大量的森林遭到砍伐破壞,因此降低森林物質資源生產之功能,同時也使土壤流失,水分失調而環境品質惡化。

在臺灣地區,森林對人類的生產與功能等效益可簡略的敘述如下:

(1)   木材的生產:在臺灣,森林約佔全島面積之52%,依據統計資料顯示,民國六十年左右所生產的木材最多,約為130萬立方公尺,在民國66年時,,為保存臺灣森林之資源,將林木產量限制在每年一百萬立方公尺以下。臺灣每年至少需耗用六百萬立方公尺以上的木材,因此絕大部分均是自外國進口。

(2)   土壤沖刷之控制:因臺灣地區的雨量集中且本島地形多為陡峭的山坡地,因此森林對土壤的發育與沖蝕之控制極為重要。森林不只對山區地形的安定扮演重要的角色,同時也對森林生產力之維護有重要的影響。而對於下游河道、河口與水庫的淤積尤為重要。

(3)   水文調節及水資源涵養:臺灣地區目前每年的用水量約為二百億立方公尺,而由目前臺灣地區極需興建水庫、調配水源以及不定時的限制供水等現象都顯示出臺灣地區水資源之匱乏。建設水庫並不能完全解決水資源不足的問題,為確保水源還需保護森林、維護集水區的水質不受污染,同時降低水庫淤積的速度,增長水庫的壽命,而這些都有賴於上游集水區森林對水文的調節。

(4)   野生生物之孕育:森林是陸域生態系統的主要生產者,許多動物與植物均依賴森林而生存。在臺灣因為森林的開發破壞,加上不當狩獵的存在,致使許多生物賴以生存的環境消失,族群數量大減甚而滅絕。森林中食物鏈的中斷或瓦解會導致生態不平衡並引起災害。

(5)   戶外休閒遊憩:臺灣地區由於人口密度集高,且多集中於都會區,再加上工業社會所產生的緊張與生活壓力,因此對於戶外休閒的需求極為迫切,此點可由各例假日時風景遊樂與森林遊樂區人滿為患獲得印證,但臺灣人民平均每人只能分配到約0.12公頃之林地面積,在比例上相當的低,因此如何維持現今森林面積甚至加以擴大並合理適當的發展為民眾休閒娛樂的場所,是現今臺灣森林經營的一大挑戰。

除上述所提及的森林功能外,森林尚有調節、緩和氣候,防風、防飛沙,,防止噪音,防火,淨化大氣以及魚附等功能。

Note:本文主要摘自大自然季刊第5