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國立臺灣大學生物資源暨農學院附設山地實驗農場

環境教育訊息

臺14甲線37k邊坡生態復育暨結合環境教育計畫委託工作-太魯閣工務段

  • 壹、前言

  • 分別為臺14甲線37k+030 及臺14甲線36k+930,現場為兼具平緩或坡面之地形,以及深淺分佈的大小石塊,除棲地景觀不佳外,亦不利植被復育生長,恐有生態保育上之疑虞。本計畫擬利用人為方式繁殖復育,提供中海拔苗圃與專業人力,協助植物育苗與繁殖,加速邊坡生態復育過程。生態恢復不僅是以當地原生物種為主,其更包含當地景觀與生態系統的結合,並可藉此機會融入環境教育元素,使民眾進行高山旅遊的同時,亦能有機會吸收高山生態與環境知識,進而了解且愛惜臺灣珍貴豐富的生態資源。

  • 貳、對本工作計畫之瞭解
  • 臺14甲線37k處位於合歡山地區。合歡山區氣候冷而多濕,平均溫度1月約為2℃,七月約為10℃,年雨量約為3,500公釐,年平均降水日數145天,主要集中於5~6月,12月至1月最少,平均相對濕度約80%,霜期達六個月(賴國祥,2000)。合歡山區屬於亞高山生態系,岩石裸露,風化劇烈,岩石上無土壤堆積,加上平均氣溫極低,每年約有四個月冰雪期,受風強勁,植被相分佈為開放性或點狀散生,局部地區具密閉草木或灌叢社會(資料來源:內政部營建署太魯閣國家公園管理處)。生態恢復是Aber和Jordan兩位英國學者於1985年提出,其包含生態整體恢復和管理的過程,生態整體包括生物多樣性、生態過程和結構、區域、歷史的環境,以及可持續得耕作實踐等的臨界變異範圍。臺大山地實驗農場(以下簡稱本場)位在南投縣仁愛鄉,場域跨900至2700公尺,除了具有完好獨特且豐富的山地自然海拔、氣候環境、動植物資源,且本場沿臺14甲線東北距合歡山僅16公里約40分鐘車程,與合歡山地理位置接近,並具備中高海拔育苗場地,亦曾於民國93至96年間,執行「太魯閣國家公園合歡山主峰植栽復育試驗計畫」,具有中、高海拔植物採集與培育等專業能力,可為臺14甲線37k處邊坡復育工法及生態策略提供協助。根據前人研究報告,合歡山地區冬季強風、寒霜、低溫等嚴苛環境為高山植被復育的一大挑戰,在越冬後植栽的存活率為1/2,因此選擇現地合適品種進行採集育苗繁殖,以及隔年補植為計畫必要之工作。

  • 參、工作計畫構想及實施規劃
  • 一、高海拔原生植栽復育與繁殖
  • 自然恢復過程往往需要花費數十年或者幾世紀的時間,透過人工方式促進植被在短時間內恢復,往往是重建生物群落的第一步(彭少麟,2000)。本場將根據民國93年至96年執行之「太魯閣國家公園合歡山主峰植栽復育試驗計畫」研究成果報告中所得各高海拔物種之繁殖方法、發芽率及存活率等結果,參考其繁殖方法及發芽率高者,優先作為復育地點之高海拔原生植栽物種選擇;並以復育地點周圍出現的高海拔物種,嘗試進行繁殖復育工作。另外,本場現有高海拔植物植栽種類約12種2,192盆,優先種植於臺14甲線37k加速其恢復自然生態景觀。根據96年研究成果經驗,依照不同物種之種子發芽或扦插育苗等特性,結合本場的春陽分場(海拔約1,000公尺)或梅峰本場(海拔約2,100公尺)氣溫差異,以利高山原生植栽順利繁殖工作。

  • 二、臺14甲線37k處環境與生態維護管理
  • 合歡山區曾發生過多次森林火災,將原本的冷杉燒去大半,原生長在冷杉林下的玉山箭竹,火災後快速地冒出新芽。由於缺乏冷杉的庇蔭並受到強風吹襲與冬雪積壓,使它們長得非常低矮,因而與沒被大火吞噬的臺灣冷杉形成明顯的界線。因此北合歡山區原本應屬於冷杉林帶(蘇鴻傑,1978)。為恢復原冷杉林的森林多樣性,以合歡山主要三大喬木為主如冷杉、鐵杉及台灣二葉松,以及高山灌木叢如巒大花楸、假繡線菊及玉山假沙梨,和草本植物如細葉山艾、臺灣山芥菜及臺灣百合等。採集時盡可能於合歡山不同地區,增加物種基因多樣性,再進行有性(種子)及無性(枝條)繁殖,達到生態多樣性目標。植栽定植後需作好防風處理、水源管理及越冬時所遇之寒霜、覆雪等嚴寒狀況植株保護措施,確保植栽存活率,及針對外來物種之移除,植栽發生死亡情況時予以補植維護。

  • 三、結合環境教育
  • 臺14甲線37k處,鄰近合歡北峰登山口,每年5至6月期間為紅毛杜鵑賞花地點之一,但步道相對陡峭,本計畫擬於臺14甲線37k+030處,設置環境教育解說展版,介紹臺灣合歡山區之原生杜鵑,例如:玉山杜鵑及臺灣高山杜鵑,使不便登山的民眾,也有機會在山下欣賞臺灣高山杜鵑,融入環境教育進行生態保育,並記錄經人為破壞後環境復育的過程。臺14甲線36k+930處則介紹生態復育過程,合歡山區原有生態樣貌等內容。


  • 肆、各期主要工作
  • (一)第一期主要工作計畫:

       經本場現地勘查後發現臺14甲線36k+930裸露平臺周圍,仍有先前施工後殘留的玉山箭竹土堆,經評估後可將玉山箭竹做修整培育,直接種回邊坡旁。待向太魯閣國家公園管理處申請植物採集證後,進行合歡山區高海拔植物種子及插穗採集作業。另本場現有高海拔植物植栽種類計12種2,192株,可優先種植於臺14甲線37k處加速恢復自然生態景觀。

        玉山箭竹土堆現地復育處理方式以小型開挖機具將表土翻正,另以人工方式修整玉山箭竹根系及挑選土堆中之草種,讓玉山箭竹沿邊坡生長。邊坡外圍區域的部分土壤貧瘠,請太魯閣工務段協助將施工剩於之黃土運載至復育地,一旦土壤得到恢復,就容易選擇植物而形成植被,植被恢復是重建生物群落的第一步(彭少麟,2000)。考量植栽種植後水分供給問題,預計於民國109年5至6月梅雨季節期間,將本場現有高海拔植物約12種,種植於臺14甲線36k+930處預計種植兩處面積約358 m2。依據本場民國96年執行之「太魯閣國家公園合歡山主峰植栽復育試驗計畫」研究成果報告中所得各物種之繁殖方法、發芽率及存活率等結果,以及生態學者建議採當地生態環境之先驅物種,優先作為復育地點之物種選擇,種植密度不宜過密,需讓周邊在地高海拔物種在自然情況下有機會進入生長,並觀察種植後該物種適應性。預計繁殖高山草本苗如虎杖、細葉山艾、玉山佛甲草等共計9,670株,繁殖高山木本苗如玉山杜鵑、假繡線菊等共2,060株。

    將採集之種子(草本)或枝條(木本),分別以播種(種子)及扦插(枝條)方式進行繁殖。根據96年研究成果經驗,依照不同物種之種子發芽或扦插育苗等特性,分別在梅峰與春陽分場進行育苗。梅峰本場海拔2,100公尺,年均溫14℃,屬溫帶氣候型;年平均降水量近3,200毫米,降水日數約100天,適合中、高海拔植物生長。但梅峰農場育苗室的溫度在冬季最低溫常在5℃以下,且高低溫差達24.2℃;相較於梅峰地區,春陽分場則有較高的溫度和較小的高低溫差,可於11月至翌年2月的冬季於海拔1,200公尺的春陽分場育苗,配合3至4月春季於海拔2,100公尺的梅峰農場馴化,5月時再種植至合歡山復育區現地,可避開梅峰農場6至8月的高溫多濕環境,使植栽有較良好的生長表現。

    (二)第二期主要工作計畫:

        規劃生態復育與環境教育結合,以靠近北峰登山口之平臺(臺14甲線37k處之37k+030)為例,可在平臺邊界處土堆及山壁上種植臺灣百合,中央空地處可種植臺灣高山原生杜鵑如臺灣高山杜鵑及玉山杜鵑,並混植虎杖、巒大花楸、細葉山艾等。此處預計規劃環境教育展示板,內容以介紹臺灣高山杜鵑類型,瞭解高山植物適應環境的作法,臺灣山區自然之美與其獨特、無可取代的生態價值;高山環境所面臨的緊迫議題,例如全球暖化對於高山植物與生態的影響,及人類於自然中所扮演的角色,進而反省人類對自然過度的利用與破壞。

    (三)第三期主要工作計畫:

      復育最後40%面積,種植第一期繁殖之高山木本苗如玉山杜鵑、假繡線菊等共計2,060株。評估前兩年所栽種的原生植栽現地生長情形,必要時補植草本及木本類植栽,並視情況繼續繁殖合適的物種。另依照現地復育情形,將規劃生態與環境教育結合,使無法爬山的民眾也能與體會高山生態的美麗與重要性。

      本計畫預期在臺14甲線36K+930處及37K+030的邊坡復育處,以高山開花植物(如:臺灣高山杜鵑)與周圍具代表性樹種(如:巒大花楸)進行相關佈景,並於復育區周邊布置解說牌,讓民眾能更進一步認識高山植物之美,並融入適地適種與生態保育的觀念。除引導遊客認識高山生態之外,也導入植物棲地遭受人為破壞等相關議題,將復育過程的環境變化融入環境教育。內容以介紹臺灣高山杜鵑類型,瞭解高山植物適應環境的作法,臺灣山區自然之美與其獨特、無可取代的生態價值;此外,高山環境所面臨的緊迫議題,例如全球暖化對於高山植物與生態的影響,及人類於自然中所扮演的角色,進而反省人類對自然過度的利用與破壞。

    地自然景觀。考量原生植物多型態低矮、高山勁風、氣候寒凍、溫度變化劇烈、紫外線強烈及民眾安全等因素,設計並製作合適的材質,並以中英對照製作解說牌,內容包括特色植物、復育過程與生態環境介紹。

    生態復育過程:生態恢復是Aber和Jordan兩位英國學者於1985年提出,其包含生態整體恢復和管理的過程,生態整體包括生物多樣性、生態過程和結構、區域、歷史的環境,以及可持續得耕作實踐等的臨界變異範圍。自然恢復過程往往需要花費數十年或者幾世紀的時間,透過人工方式促進植被在短時間內恢復,往往是重建生物群落的第一步(彭少麟,2000)。合歡山區曾發生過多次森林火災,將原本的冷杉燒去大半,原生長在冷杉林下的玉山箭竹,火災後快速地冒出新芽。由於缺乏冷杉的庇蔭並受到強風吹襲與冬雪積壓,使它們長得非常低矮,因而與沒被大火吞噬的臺灣冷杉形成明顯的界線。因此北合歡山區原本應屬於冷杉林帶(蘇鴻傑,1978)。為恢復原冷杉林的森林多樣性,以合歡山主要三大喬木為主如冷杉、鐵杉及台灣二葉松,以及高山灌木叢如巒大花楸、假繡線菊及玉山假沙梨,和草本植物如細葉山艾、臺灣山芥菜及臺灣百合等。採集時盡可能於合歡山不同地區,增加物種基因多樣性,再進行有性(種子)及無性(枝條)繁殖,達到生態多樣性目標。

    本工作計畫擬分三期進行,每期以一年為限,各期於雪季時觀察紀錄路面結冰凍融之微氣候。第一期,預計以裸露平臺最外圍先行處理,並進行合歡山區植物採種與本場現有高海拔植栽採集,以播種(種子)育苗及扦插(枝條)方式進行復育繁殖,將所繁殖之高山草本苗以及本場現有植栽12種共計2,192株,種植於臺14甲線37k兩處裸露平臺,預計種植面積約358 m2。第二期,種植第一年在場區繁殖的高山草本植物,並觀察第一年所種植之植栽復育情況,記錄復育地適合生長之物種,必要時進行補植及繁殖。第三期,將第一年所繁殖之木本苗木種植於臺14甲線37k處,評估前兩年之植栽復育情形,必要時補植並種植第一年繁殖之草本植栽,並規劃生態復育與環境教育之結合。

  • 伍、預期效益
  • (一)恢復臺14甲線37K處之自然生態景觀,繁殖臺灣高山原生杜鵑、高山植物如虎杖、巒大花楸、臺灣百合、細葉山艾等。
  • (二)移除外來入侵種,記錄經人為破壞後環境復育的過程。
  • (三)藉由設立環境教育解說牌,融入適地適種與植物保育的環境教育觀念,引導遊客認識高山原生植物,並導入植物原生棲地遭受人為破壞等相關議題。

  • 陸:其他-參考文獻
  • Hartmann, H. T., D. E. Kester, F. T. Davies, and R. L. Geneve. 1997. Plant propagation principles and practices. Prentice Hall, New Jersey.
  • Su, H. J. 1984. Studies on the climate and vegetation type of the natural forest in Taiwan(II). Altitudinal vegetation zones in relation to temperature gradient. Quart. Journ. Chin. Forest. 17(4):57-73.