生物資源與生物多樣性 --以臺灣為例  Biological  resources  and  biodiversity

  全球各地區的居民利用其生活圈的生物資源維生,早期採集、打獵,其後栽種或馴養引回果腹及生活必需的植、動物於聚落周遭,逐漸發展出今日農牧業適地適種之區域特性。所以,生物資源(biological resources)是指對人類具有實際及潛在價值的物種、生態系和生物基因、。換言之也就是一地的生物多樣性。

  生物多樣性(biodiversity),一般也稱之生物歧異度或生物龐雜度,是指生態學上就某單位空間內,其不同分類生物之項目總數。一般言,多樣性可分為三種層次:一是遺傳上的多樣性,一是物種上的多樣性以及在生態系統上的多樣性。也就是我們對一地生物多樣性的認定,應包括當地所有動物、植物和微生物的物種以及由這些物種組成的生態系和此生態系的發展過程。下面將以台灣島為例,討論其物種及生態系的豐富、豐富的原因及地理意義。

1.台灣島生物多樣性高

  臺灣原是一個物種(species)豐富的高山島。全島面積雖不大,只有36千平方公里,卻擁有豐富的植物種與動物種,以1990年代統計數字,植物方面:被子植物約3,579種、裸子植物31種、蕨類植物638種、地衣類521種、苔蘚類1,129種;而動物方面:哺乳動物60種、兩棲動物30種、爬蟲動物90種、鳥類約500種、淡水魚約150種、昆蟲約50,000種。

2.臺灣生物多樣性高的地理因素

  (1)臺灣是歐亞板塊東緣大陸島─是全北極和古熱帶區系物種的匯合區

臺灣原位於歐亞板塊東緣,直到第三紀末期(距今1,200萬年左右)才開始因為菲律賓海板塊的擠壓與抬升,形成臺灣海峽陷落及島體隆升(這項隆升直到目前還在繼續進行),這種曾與大陸相連,目前也還在大陸棚上的島嶼,我們稱之大陸島(Continental Island)。所以,臺灣島擁有與歐亞板塊上相同的溫帶性生物種,學者稱之「全北極區系植物」 (Holarctic Kingdom),譬如在臺灣中海拔山地的植物就與中國大陸北部及日本的近似;高海拔山區植物則與大陸西部及喜馬拉雅山區植物接近。

  至於低地及南部地區的植群,則與印度──馬來的「古熱帶區系植物」成分接近,這是因為印度半島自中生代開始由南半球向北漂移,約在新生代第三紀末期(距今2000萬年左右)撞接歐亞板塊,近二千萬年來的相連,促其古熱帶屬性的物種向外傳播,尤其向東部的中國及中南半島等地,臺灣因為位置最東,所以接受印度、馬來、菲律賓以及中國南方等地植物種的多重影響,呈現熱帶與前述的溫帶性植物之過渡性。

  (2)地處熱帶及副熱帶氣候──終年高溫多雨,生產力旺盛臺灣島中部因有北回歸線(23.5°N)經過,氣候上,南部屬熱帶、北部屬副熱帶氣候,全年平均氣溫在20℃以上。配合不同季節風向,冬季吹東北風、夏季吹西南風,都從海上攜來水汽,並於向風坡及內陸山區致雨。

  至於沿岸流全年有黑潮,夏季有南海西南季風飄流經過,黑潮自太平洋西來,碰到臺島東南端後分成二支,主流沿東岸北流,支流經過島的南端,分向北進入臺灣海峽,不過這條支流在夏季時因受南海西南季風漂流強勁影響,流量較弱。臺灣氣候暖溼的成分,因為黑潮及西南季風飄流而更穩定。

  生產力的區域差異與緯度關係相當密切,一般言,低緯度生產力高的原因有三方面:1.氣候方面,低緯度天氣暖溼、能適應較多生物種生存;2.總生物量(biomass)限制方面,因為一地區能提供的能量有限,低緯度與同面積的高緯度比較,低緯度的總生物量有時是高緯度地區的10~20倍;3.突變(mutation)方面,在熱帶,由於高溫,使生物生殖力增高,突變率亦增多,因而使生物種類加多。臺灣由於緯度位置、季風及洋流等因影響,全年高多雨,所以生物生產繁殖力相當旺盛。

  (3)居東亞島孤中樞──自古為生物種南北遷移橋梁

    臺灣島弧居東亞島弧中樞位置,自古即為物種南北遷移的橋梁,冰河時期,氣溫下降,北方物種南遷,臺灣是中途站;間冰期氣溫上升,物種向北移,臺灣亦是中途站。同時,島弧地區常有大陸島與海洋島不同生物起源的島嶼,以臺灣島弧而言,本島是大陸島,蘭嶼、綠島則為海洋島,因此,本區生物多樣性要較同面積的島嶼高得多。

 (4)島面雖積小,但地形起伏大且複雜──各類地形區提供不同生態空間發展各類群聚)

  臺灣全島面積雖小,然地形複雜,起伏又大,山地、丘陵、平原、海岸等,並配上相當活躍的地質作用力,以及各類地形區內特有的氣候、水文與土壤特性,加上生物起源、傳播等大地區生物因素的影響,今日臺灣生物地理特徵,恰可說明生態演替過程的各階段:譬如時值「先鋒期」的海岸沙丘生物群聚();正處於「過渡期」的丘陵、平原疏林群聚和山區針葉林群聚;以及達到「終極期」的山地闊葉林群聚。

    以「先鋒期」的植物群聚為例,河海相交會沼澤區分佈紅樹林及禾本科植物、沙丘及沙灘區有林投及禾本科組成的先驅性 植物群聚;「過渡期」的植物群聚,如在平原、丘陵或山地,呈現五節芒、榕、楠樹及大戟科植物等組成的較低海拔群聚、松、杉及箭竹林之較高海拔群聚;至於「終極期」的植物群聚是中海拔為主的樟、殼林帶。

    生物群聚是地理區內最顯明的自然景觀,也是區域環境保育工作中,必要穩定的體系及永續維護的環境資源。

  (5)高山島、山區多棲息島──富孑遺種、特有種、亞種等

 臺灣是高山島,全島三分之二是山地,因為生物隨氣候變遷會移動棲地。以冰河時期而言,水平方面的移動已在第(3)點談過,而垂直方向的移動則係由高山向中、低海拔地區移動,為了尋求適合其生理需求的氣候條件;至於間冰期期間,氣候轉變,生物又因生理需求移回中、高海拔的山區。因此,臺灣山區1,000公尺餘公尺以至4,000公尺左右獨立山頭和一些窪谷、河湖地區,常發現經歷冰河時代遺留下來的生物種,此種以前曾繁盛過,目前僅有小族群存活於小地區者,我們稱之「孑遺種」(relics),像中國大陸西南山區的貓熊及臺灣中央山脈的山椒魚皆是著名例子。如果,該生物種過去曾繁盛過,目前仍有標準型生活著,那麼,在封閉的地區,如海島或山頭棲息島、綠洲棲息島等,因與外界同種生物隔絕,長期近親交配以及對生存區的環境適應,演化成「亞種」(sub-species),乍看雖與標準型相差不大,但仔細比對,則形態及習性相距甚遠,臺灣各類動植物的亞種比率不一,以鳥類而言有鑑定的459種裡,亞種69種,約占總數的15%,比率相當高。

  至於一種生物特產於一地,除該地之外,未見於世界其他地區者,可說是該生的特有種(endemic species)。譬如臺灣是一特有種豐富的地區,形成的主因,應該是臺灣與歐亞板塊因海峽隔離後,部分生物為了適應環境以求存活,經過長期調整,變成「臺灣特有種」。