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原文刊載於: 關永才、莊銘豐、劉俊良。2007。人工林對兩棲類動物族群及群聚組成之影響。林業研究專訊141):17-19


前言

    人工林經營長久以來主要是以經濟價值為導向來發展,但現今全球對於生物多樣性及生態系統平衡的議題,投入相當高的關注,使人工林管理已被要求必須兼具保育的價值,因此漸漸成為人工林生態研究的主軸之一。兩棲動物,和其他脊椎動物一樣,為組成生態系統重要的一環,因此人工林經營對其族群及群聚的影響,有深入瞭解之必要性。國內受全球潮流的影響,保育觀念逐漸抬頭,但對於兩棲類相關的研究才剛剛起步,需要長期的人力物力投入,才能瞭解影響有哪些,並進一步在維護生態的同時有效地經營管理。

 

兩棲類的生態角色

    兩棲類在生態系統中為重要組成物種之一,同時也是維持生態平衡不可或缺的角色。它在森林中佔有很高的生物量,如波多黎各的雨林中Eleutherodactylus coquis單一種類的密度即可達每公頃20,570隻,是構成動物群聚組成的重要一群。而兩棲類在食物鏈中多為二級或三級消費者,可有效地控制無脊椎動物的數量,並給予更高級之消費者如猛禽及蛇類的重要食物來源。若兩棲類族群量降低,勢必會造成以節肢動物為主之無脊椎動物密度失去控制,並增加食物鏈能量傳遞的困難,使得更高級消費者的生存亦受到影響,而造成能量金字塔的崩解。

    由於兩棲類具有短世代、皮膚通透性高、具有生長在水域及陸域的複雜生活史、對環境敏感等特性,因此相當適合作為環境變化的指標物種,任何環境的惡化如棲地破壞或污染,都可以在兩棲類身上快速反應出來。


森林生態系中兩棲類的調查


    以穿越線調查法實地調查當地的物種,是察覺能力較廣泛的調查方式,但往往限於人力及時間的取得,以及調查人員本身的經驗也會影響調查結果,因此以定點設置的調查法,往往可提高長期監測研究的可行性。在國外,對於森林系統中的兩棲類調查技術已有完整的發展,並廣泛運用在相關的研究。但部分設計在國內應用時則需要改良,以增加在台灣山區崎嶇地形上的可行性。

     根據不同物種特性所設計的各式定點調查技術一併使用時,往往可得到較完整而全面性的物種資料,各項常用的定點設置調查法請詳見表一。例如彰化師大徐敏益2002年之碩士論文,陷阱設置加上自動錄音法相當於穿越線調查法,可在有限人力下有效地完整記錄當地的兩棲類物種。另外目前由筆者之研究團隊在低海拔的蓮華池地區(海拔 500m),以攔截籬掉落式陷阱法、遮蔽物法及集井式捕抓器進行調查,可捕獲當地22種蛙類中的大部分種類。然而,台灣的人工林大多處於中海拔地帶,溫度會限制外溫動物的活動能力,因此種類及數量不若低海拔般豐富。以筆者之研究團隊在大雪山(海拔2200m)及人倫林道(海拔1500m)為例,相同技術所調查的結果,僅梭德氏赤蛙及盤古蟾蜍較常出現,其餘種類出現率則偏低。



表1 常用之兩棲類定點設置調查技術

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疏伐對兩棲類的影響


    近年來兩棲動物學者從事許多森林破碎化及干擾對兩棲動物群聚影響的研究,以北美地區的研究居多,亦有熱帶地區的相關研究。而疏伐為常見的林業經營方式,為干擾動物生態的重要因子之一,因此許多研究便以疏伐為主題。目前大部分的研究結果都一致認同,伐木作業會顯著衝擊該地的兩棲類群聚。

    從兩棲類的數量來看,比較皆伐和沒有伐木的完整森林,在18個研究結果顯示,完整森林的兩棲類平均數量是皆伐地區的3.5倍。以加州為例,估計伐木已造成加州西北部1,400萬隻以上的蠑螈消失。另外鄰近皆伐區的森林,也會有深度25-35公尺以上的邊際效應。部分研究顯示,伐木的影響會依疏伐程度及物種而異。通常中度疏伐的兩棲類數量較未疏伐地區來得低,而皆伐的數量則是最低。部分種類如綠池蛙(Rana clamitans)及牛蛙(Rana catesbeiana)對於疏伐的容忍度較大,在中度疏伐的狀況下仍可保有與未疏伐相似的族群數量。

    伐林除了會造成兩棲類數量減少以外,在北美地區比較疏伐對陸蟾蜍(Bufo terestris)影響的研究裡,疏伐會使成蛙的體重明顯下降,更使其亞成體的體型及存活率顯著降低,進而影響該群族的徵召量。長期監測的研究顯示,皆伐的影響通常在微棲地回復時會漸漸趨緩,但影響至少會延續25年之久,尤其對有尾目而言,影響可能持續50-70年方能回復。

    森林結構的消失被認為是影響兩棲類群聚的主因:伐木造成透光性增加,並使林下濕度降低,不適合兩棲類保持身體潮濕;林下覆蓋度的降低,會減少無脊椎動物數量,而降低兩棲類食物來源。另外樹冠覆蓋度、段木數量、殘幹數量、根部系統複雜度等,也是顯著影響兩棲類群聚的因子。
綜合以上結果,一般學者建議,經營人工林時可採取一些方針及對策來降低對兩棲類的衝擊,例如以疏伐代替皆伐,或是以不連續的小面積(低於1公頃)代替大面積的皆伐。

    另外,伐木作業對於有尾目的影響遠較一般蛙類來得深遠,對於人工林大部分位於中高海拔的台灣而言,同是有尾目的山椒魚
或許也有類似的結果,在難以獲取充足資料的狀況下,國外的研究成果可作為台灣地區山椒魚保育的重要參考資料。


結語


    目前國內仍極度缺乏關於人工林經營對動物影響的研究,僅有鳥類、鼩鼱、節肢動物曾有完整的資料,但其處理皆無重複數,實屬可惜。而以往對於兩棲類的研究更僅止於試圖獲取相關資料,尚無進一步的分析。
另外,由筆者研究團隊在蓮華池、大雪山及人倫林道的研究,仍在進行調查階段。因此,目前在台灣兩棲類的相關研究可以說是付之闕如,對於兩棲類在人工林結構改變時的影響仍屬未知,極有可能在林業經營管理的同時,不自覺已造成兩棲類族群,甚至是亟待保護之種類不可回復的傷害。為了避免脆弱的兩棲類族群在無意間被毀滅,而使整個生態系統失去平衡,對於相關研究的進行是必須且刻不容緩的!此外,除了要瞭解管理作業實施後的短期衝擊外,長期的監測與調查更是重要的保護措施。有長期的資料累積,才能對相關影響有充分的瞭解,以提供林業相關單位未來經營管理時,可兼顧生態平衡的保育對策。


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