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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

原生植物復育計畫

此項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,加速高海拔環境邊坡生態復育過程。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。

台14甲線37k邊坡生態復育暨結合環境教育計畫委託案(109年至112年)

台14甲線36k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,且本場沿台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,可為台14甲線36k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。

復育狀況

內政部營建署太魯閣國家公園管理處「合歡山主峰原生植栽復育工程暨棲地生態景觀改善工程技術引進計畫(93年至96年)

合歡山主峰基地於2005年7月前為土壤裸露,並受人為因素干擾,呈現退化生態系統類型。為加速生態系統恢復與重建,以人為方式進行原生植栽復育,本場受行政會營建署太魯閣國家公園管理處委託,於2004年10月開始執行採集與採種工作,採集地點包括合歡主峰、合歡東峰、合歡北峰及石門山等地,並進行原生植物播種及扦插繁殖等工作。 2005年則延續復育工作,將培育及健化後的容器苗,於同年8月定植於合歡主峰;2006年除增加植物種類,並調查已定植的植栽度過寒冬的能力,同時比較實生苗、扦插苗與現地播種的復育方式,選擇較快速的復育方式;2007年則持續培育與評估,進行方式為調查寬幅、物候、存活率及土壤pH值與EC值,並以葉綠素螢光進行植株對逆境反應之生理評估、以氣球空拍測量覆蓋率等。 2007年在合歡主峰種植的原生植物,於當年10月下旬存活率為96.9%,於合歡山管理處景觀區之存活率為94.8%。而覆蓋率則以山艾及細葉山艾表現最佳,連續三年均有持續增加的現象。
 

合歡主峰復育

 

  • 聯絡人:蔡有堂
  • 資料來源:本場教學研究組
  • 聯絡資訊:049-2803148#1808
  • 壹、前言
  • 台14甲線36k處周邊因太魯閣工務段辦理邊坡改善工程導致兩處平臺土壤裸露,分別為台14甲線36k+650及台14甲線36k+850,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
  • 台14甲線36k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,且本場沿台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原生植栽復育工程暨棲地生態景觀改善工程技術引進計畫」,具有中、高海拔植物採集與培育等專業能力,可為台14甲線36k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原生植栽復育工程暨棲地生態景觀改善工程技術引進計畫」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、台14甲線36k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
  • 台14甲線36k處,鄰近合歡北峰登山口,每年5至6月期間為臺灣高山杜鵑賞花地點之一,但步道相對陡峭,本計畫擬於台14甲線36k+850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。台14甲線36k+650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
  • 台14甲線36k附近之36k+650 及36k+850兩處裸露平臺面積分為,1130m2及1210m2,總面積共2340m2。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。
  • (一)第一期主要工作計畫:

    經本場現地勘查後發現台14甲線36k+650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10種789株,可優先種植於台14甲線36k處加速恢復自然生態景觀。

    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110年5至6月梅雨季節期間,將本場現有高海拔植物約10種,種植於台14甲線36k+650處預計種植兩處面積約171m2。依據本場民國96年執行之「太魯閣國家公園合歡山主峰原生植栽復育工程暨棲地生態景觀改善工程技術引進計畫」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。預計第二期繁殖高山草本苗如虎杖、高山艾、玉山佛甲草等共計16,000株,繁殖第三期高山草本及木本苗如玉山杜鵑、臺灣繡線菊等共14,000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:

    第一期所繁殖高山草本苗如虎杖、高山艾、玉山佛甲草等,種植於中央區域30%面積。觀察周邊在地高海拔物種在自然情況下是否有進入復育地生長,持續管理維護第一期所繁殖之高山木本植栽外,移除復育地之外來入侵種如羊蹄、加拿大飛蓬等,視入侵種面積於雨季時每月養護一次,旱季時兩個月養護一次。評估前一年之植栽復育情形,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方式。
    原生植栽種植部分,本期預計栽種區域為裸坡前後的平臺處,從近公路旁開始至邊坡平臺,依序由木本植物過渡到高山草花的景觀規劃,採混植原生植物方式例如高山艾、虎杖等。觀察原生植栽生長情形,必要時補植或繼續繁殖合適物種。裸坡上方之步道可種植玉山箭竹,並在裸坡周圍種植岩生植物,如:玉山佛甲草等。一般而言,草本類繁殖需一至二年時間,木本類則需三年時間。依據93年復育結果發現,葉面積較大及植株較高者在定植初期受風襲影響,容易造成葉片失水現象,在定植初期後立即修剪,能降低期蒸散作用和減少植物對水份的利用進而提高存活機會;另植株根系較小者,可將植穴略為挖深,減少表土沖刷之影響,提高存活率。另高山環境常有強風吹拂,覆網處理可減少風將種子吹走的機會,亦可有效增加土溫和保濕效果。
    規劃生態復育與環境教育結合,以靠近北峰登山口之平臺(台14甲線36k處之36k+850)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、高山艾等。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:

    本期預計復育最後60%面積,種植第一期繁殖之高山木本苗如玉山杜鵑、臺灣繡線菊等共計14,000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。
    為提供至合歡山遊憩之民眾更多認識高山生態與原生動植物知識的機會,本計畫預期在台14甲線36k+650處及36k+850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。
    為維護復育植栽的正常生長,減少人為的踐踏與干擾,可用竹材或大石塊圍成護欄,既可保護區內植栽不受踩踏,也不致破壞當地自然景觀。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。

     

  • 伍:其他-參考文獻
  • 太魯閣國家公園合歡山主峰植栽復育試驗計畫-委託研究報告(2004)。國立臺灣大學生物資源暨農學院附設山地實驗農場。
  • 合歡山主峰原生植栽復育工程暨棲地生態景觀改善工程計畫引進【第二期】計畫(2006)。國立臺灣大學生物資源暨農學院附設山地實驗農場。
  • 合歡山主峰原生植栽復育工程暨棲地生態景觀改善工程計畫引進【第三期】計畫(2007)。國立臺灣大學生物資源暨農學院附設山地實驗農場。
  • 賴國祥(2000),合歡山的彩色精靈。
  • 雲端上的花園(2005) 。國立臺灣大學生物資源暨農學院附設山地實驗農場。
  • 陳玉峰(1997a),高山植被誌第二卷高山植被帶與高山植物(上),晨星出版社。
  • 陳玉峰(1997b),高山植被誌第二卷高山植被帶與高山植物(下),晨星出版社。
  • 彭少麟(2000),恢復生態學與退化生態系統的恢復,中國科學院院刊3:189-192。
  • 蘇鴻傑(1978),中部橫貫公路沿線植被、景觀之調查與分析,國立臺灣大學森林系生態研究室。
  • 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.

  • 聯絡人:蔡有堂
  • 資料來源:本場教學研究組
  • 聯絡資訊:049-2803148#1808