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霧中變貌──台灣霧林帶在氣候變遷下的考驗

與時間賽跑的保種員

霧林帶保種大挑戰──搶在乾旱讓植物滅絕前,將它們載上「方舟」

台大山地實驗農場(梅峰農場)培養瀕危植物大花斑葉蘭,期望在氣候變遷影響下,保存這些珍貴植物的身影,為他們培養下一代。(攝影/楊子磊)
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氣候變遷下,分布在台灣1,200~2,500公尺的霧林帶首當其衝。根據林試所助理研究員徐嘉君的研究,預計2100年時高達8成附生植物將受暖化和極端降雨影響,損失45%~58%現有棲地,平均海拔必須往上遷徙400公尺。

為了替受威脅的植物留下一線生機,2019年林試所推動「國家植物園方舟計畫」,結合官方、大學機構、民間保種中心,到野外採集這些植物或種子保種栽培。

位於南投縣仁愛鄉、海拔2,100公尺的台灣大學山地實驗農場,是霧林帶保種的重鎮。然而這幾年農場正親身體驗氣候變遷危機──植物因為乾旱不開花、無法採集種子繁殖。保種員得和時間賽跑,趕在氣候變遷和棲地被破壞前,延續這些瀕危植物的命脈。

撥開樹木兩旁的蕨類,台灣大學山地實驗農場(下稱梅峰農場)的保種員蔡有堂引領我們來到場內「蘭蕨園」一處人造溪谷,10多株拇指般大的大花斑葉蘭在幽暗的樹下繁茂盛開,銀白色的網紋葉子乍看和金線蓮有幾分神似。這個被《台灣維管束植物紅皮書名錄》列為「瀕危級」的物種,原生環境位於海拔2,000公尺高的森林,原本面臨繁殖不易的困境,卻在蔡有堂的手上恢復生機,「我們用組織培養,無菌播種,出瓶
大自然界中的蘭花需透過「蘭菌」共生,才能發芽,但發芽率低,因此許多學者採用「無菌播種」以提高發芽成功率,將蘭花種子放在有培養基的瓶子中,給予養分,等蘭花順利發芽就可移出瓶子在溫室栽培。
竟有2,000多株!」

蔡有堂的臉上藏不住興奮地說道,蘭花需要和菌共生,在野外即便果莢掉落,附近也不一定剛好有菌,因此許多蘭花都是瀕危物種,人工繁殖也必須給予適當的菌和養分。有些蘭花等到天荒地老都還培育不出來,沒想到第一次無菌播種大花斑葉蘭,竟8個月就順利出瓶,而且在梅峰農場內長得非常好,還有餘裕種回野外,甚至可以從溫室移到對外開放的蘭蕨園向民眾展示,「看著它們長大,真的很有成就感!」

氣候變遷最前線,梅峰農場充滿挑戰的保種之路

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為了讓珍貴的物種重現生機,台大山地實驗農場(梅峰農場)特別打造了不同的環境,將溫室分為2層網布遮蔭、1層網布和全無遮蔭,給予不同的透光度和溫濕度,加裝風扇降溫,用岩石、樹皮、泥炭土等栽培介質,模擬植物原棲地環境。(攝影/楊子磊)
為了讓珍貴的物種重現生機,台大山地實驗農場(梅峰農場)特別打造了不同的環境,將溫室分為2層網布遮蔭、1層網布和全無遮蔭,給予不同的透光度和溫濕度,加裝風扇降溫,用岩石、樹皮、泥炭土等栽培介質,模擬植物原棲地環境。(攝影/楊子磊)

28歲的蔡有堂畢業於台灣大學園藝暨景觀學系,短暫就職於民間種苗公司,2年前為了追求更有趣的工作內容,來到大學曾實習的梅峰農場,擔任教學研究組研究助理,是園區內這些瀕危物種的保姆,一手照看10幾棟溫室,與這些承受氣候變遷衝擊的植物日夜相處。

梅峰農場全名是「台灣大學生物資源暨農學院附設山地實驗農場」,是台大園藝系實習場域,在2019年成為林業試驗所(下稱林試所)「國家植物園方舟計畫」
隨著氣候變遷愈趨嚴峻,許多國家愈來愈強調植物的保種計畫,例如全球最大的植物保育機構「國際植物保育聯盟」(Botanic Garden Conservation International, BGCI)便在2009年訂定了「全球植物保育戰略」目標,明定2020年至少要對75%受脅植物執行遷地保育(ex situ conservation),也就是透過人為採集,將受脅植物帶回植物園保存,不過目前全球僅達標38%。 台灣是BGCI會員國,根據《台灣維管束植物紅皮書名錄》,目前台灣有22.3%,共989種受威脅維管束植物(簡稱受脅植物),包括極危級(Critically Endangered, CR)植物195種、瀕危級(Endangered, EN)283種、易危級(Vulnerable, VU)511種,其中僅22%已完成遷地保育,且大部分是木本植物。林試所在2019年提出「國家植物園方舟計畫」,目標在2019~2022年4年中,將受脅植物遷地保育比例,提升到50~55%。 這個計畫以台北植物園為統籌,除了保種、研究、繁殖,也與民間的台灣原生植物保育協會、南投望鄉部落、花蓮吉拉米代、蘭嶼高中、台東池上萬安國小、秀明自然農法協會等組織合作,在社區推廣栽培。例如蘭嶼雖不在任何保護區範圍內,卻是許多原生植物的棲息地,因此林試所便在蘭嶼高中內建立「雅美TAO民族植物園」,與部落耆老、培訓老師、學生,協力栽培原生植物。
的一分子。
這項台灣最大規模的植物保種計畫,由林試所轄下的台北植物園領銜,結合林試所其他5座植物園
宜蘭福山植物園、南投蓮華池藥用植物園、雲林四湖海岸植物園、嘉義樹木園、恆春熱帶植物園。
,以及特有生物研究保育中心和林務局各苗圃,與中興大學、台灣大學、民間的財團法人辜嚴倬雲植物保種中心,組成保種網絡,預計在2022年,留存50%~55%受脅植物。目前計畫已經達標,林試所正研擬提出方舟2.0計畫。

其中鄰近合歡山、海拔約2,100公尺的梅峰農場是全台海拔最高的方舟,也是目前台灣保種體系中,唯一能大規模協助中高海拔植物保種的單位;這個海拔高度也正是台灣重要的霧林分布地帶,是全台受氣候變遷影響首當其衝的區域。別看大花斑葉蘭現在生氣蓬勃的樣子,去年(2021)台灣面臨百年大旱時,農場中的植物幾乎都在鬼門關前徘徊,奄奄一息。

「連儲水池都抽不到水,我在這裡7、8年沒看過這麼慘,」主持梅峰農場方舟計畫的教學研究組技士蘇怡韶仍對去年大旱歷歷在目。他指著蘭蕨園溫室上方的管路向我們解釋,這是雨水收集系統,以往梅峰農場身處霧林帶
約分佈在台灣1,200~2,500公尺的森林,如紅檜、扁柏、雲杉、台灣杉等,由霧和樹交織成的森林。
,中午過後就雲霧繚繞,從未面臨過缺水危機,直到去年大旱,儲水池竟見底,後來趕緊在溫室加裝雨水收集系統,以備不時之需。

6月中的午後,梅峰農場罩著一層薄薄霧氣,停車場旁的繡球花滋潤飽滿,很難想像去年這裡許多植物因大旱不開花,度過煎熬的一年。蘇怡韶說,開花很耗植物養分,所以它們會偵測氣候,旱災時就不開花,因為種子掉下來也可能不會生長。

另外去年梅峰農場也有些植物熬不過去、死成一片,例如瀕危的台灣喜普鞋蘭數量就直接少了一半,這讓日夜照料它們的蔡有堂心情十分沉重:

「氣候的變化,在山上感受真的超明顯。」

蔡有堂感嘆,植物雖然可以因應環境變動,在一定範圍內自我調節,但只要超過忍受的臨界值,也就是永久凋萎點,「它們就回不來了。」

保種不僅僅是自野外採集植物回來保存,還必須延續它們的生命、了解其生理機制,甚至進一步研究其中是否有耐旱、耐熱、耐低溫、耐濕等特性,保留基因多樣性,繁殖復育,以便面對將來未知的氣候和環境變化。因此開不了花對瀕危植物和保種人員都是一大打擊,等於明年要從頭再來過。蔡有堂半開玩笑地說,論文以這些植物為題的研究生可能會延畢,因為一年只有一次機會,這一年失敗,只能明年再來。

和時間賽跑,滅絕前將植物載上「方舟」

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大花斑葉蘭。(圖片提供/台大山地實驗農場)

梅峰農場方舟計畫目前約收集135種受脅植物,最主要保存在4棟溫室。這些植物大多原生長在霧林帶,因此保種員得和時間賽跑,在滅絕前努力將它們載上方舟,解開它們的生長之謎,畢竟只要發生一次氣候或棲地變化,就可能讓這個族群往滅絕更近一步。

每年蔡有堂和夥伴都要到方舟計畫植物的原棲地,進行「物候」
指生物的生理與行為表現,隨著季節時間變化而產生的改變,例如達到一定氣溫就會開花、繁殖、冬眠、落葉等等。
調查,研究當地的環境以及植物生長、開花結果等現象,一方面是學習如何栽培,一方面也採集種子回場內保種。結果他們去年發現,分布在海拔1,400~2,600公尺的霧林帶、被列為瀕危級的蘭花「德基羊耳蒜」,在原本採集的棲地平均結果率非常差──2020年是11.1%,2021年僅為0.4%,驟降剩不到1%。原來是德基羊耳蒜花期在5~6月,正好遭逢大旱,降雨量比2020年少了一半以上,雖然開花了,但花全都凋萎了,無法結果。

今年5月雨量雖然回升,但由於棲地受到去年乾旱破壞,德基羊耳蒜數量仍持續減少,原本100多株,現在剩不到20株,「好險我們之前有採集一些,可以做無菌播種,不然野外根本看不到種子了。」這是蔡有堂認為方舟計畫最有價值的地方:當植物受到極端天氣劇烈影響,無法自然在野外繁殖時,就需要人為協助。

來到方舟計畫溫室內的植物,都有一段坎坷的故事,例如台灣黃蘗,因為樹皮有藥用功能,被不肖業者環狀剝皮,名列極危物種;同樣是極危等級的羽節蕨,野外單一族群不超過50株,為數不多的棲地還被颱風吹垮,是蔡有堂在野外看到會尖叫「中頭彩」的物種。

為了讓這些珍貴的物種重現生機,梅峰農場特別打造了不同的環境,將溫室分為兩層網布遮蔭、一層網布和全無遮蔭,給予不同的透光度和溫濕度,加裝風扇降溫,用岩石、樹皮、泥炭土等栽培介質,模擬植物原棲地環境。

常「懷疑人生」、又不斷被生命力感動的保種員生活

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台大山地實驗農場(梅峰農場)教學研究組研究助理蔡有堂善於觀察植物,是農場中的綠手指,總是被植物的生命力感動。(攝影/楊子磊)
台大山地實驗農場(梅峰農場)教學研究組研究助理蔡有堂善於觀察植物,是農場中的綠手指,總是被植物的生命力感動。(攝影/楊子磊)

儘管被農場的人讚為綠手指,對植物觀察入裡、栽培成功率高,但蔡有堂坦承,這些受脅植物都很珍貴,每當想到「不能種死」,壓力就超級大。而且不是每種植物都有辦法像大花斑葉蘭一樣幸運繁殖成功,多的是花了好幾年都無法解開造物主謎團的植物,例如台灣喜普鞋蘭就是摧殘信心的大魔王。

蔡有堂用「折磨」來形容心情,因為無菌播種台灣喜普鞋蘭的成功率低
台灣喜普鞋蘭的種子成熟時會產生抑制物質,而且種皮不通透,阻礙水分與養分通過,讓發芽率低落,必須採介於成熟和不成熟間的種子來無菌繁殖,採集時機不易掌握。
,從培養瓶中移出容易失敗,或者前期發芽率還不錯,但後期就是長不好。梅峰農場和專長研究蘭花的國立自然科學博物館研究員李勇毅合作5、6年,至今還是無法突破。

蘇怡韶也心有戚戚焉地說道,台灣喜普鞋蘭真的很考驗耐心,有時候一個月都沒動靜,「等到懷疑人生,懷疑自己當初有沒有播種,」常常一整年全軍覆沒。

保種員的心情隨著植物的新生與死亡不斷拉扯,在梅峰農場開始方舟保種計畫之前,許多植物從來沒有做過物候調查,沒人知道它們喜歡在什麼樣的環境發芽長大,保種員只能不斷從錯誤中學習,有時他們也會對植物求生的能力感到驚訝。

蔡有堂每天的工作就是一一巡視溫室,他會細心地在特殊的植物上標記。像是一株台灣蚊子草的盆栽上特別寫著「無需冷藏可開花」,因為它原生的棲地在海拔3000公尺,梅峰農場特地冰到4℃的冷藏箱仍無法開花,卻有一株苗出現變異,沒有冷藏處理還是開花了。第一次見到台灣蚊子草開花,蔡有堂忍不住「哇」了一聲,驚訝又驚喜,這表示這株變異株有耐熱基因,對低溫需求比較低,是未來面對氣候暖化的利器:

「植物真的很神奇,會去演化改變自己的基因。」

攜霧林帶植物下山,移入都市植物園、走進世人眼簾

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台大山地實驗農場(梅峰農場)內仿照植物自然棲地打造蘭蕨園,讓更多民眾可以看到珍貴的蕨類和蘭花,開啟保育意識。(攝影/楊子磊)
台大山地實驗農場(梅峰農場)內仿照植物自然棲地打造蘭蕨園,讓更多民眾可以看到珍貴的蕨類和蘭花,開啟保育意識。(攝影/楊子磊)

目前梅峰農場已經進行了21種特稀有植物的有性或無性繁殖,成果豐碩。例如被列在極危級的大丁草,已經成功透過人工繁殖,種到梅峰農場的森林裡;而讓保種員最有成就感的大花斑葉蘭也移植部分植株到蘭蕨園。

蘭蕨園是開放給一般大眾健行的教育基地,仿照野外環境打造,溪谷是人工開鑿的低地,一旁則是微凸的走道,模擬山上稜線。在梅峰農場開設的生態體驗營隊裡,民眾不用辛苦負重爬到海拔3,000公尺,只消走一趟蘭蕨園,就能將上百種珍貴的蕨類、蘭花「一網打盡」。未來梅峰農場更打算和植物園合作,讓受脅植物走進更多世人的眼簾。

負責主持方舟計畫的林試所植物園組組長董景生表示,台灣的植物園都位在海拔1,000公尺以下,保種範圍著重在都會區域,未包含霧林帶,「梅峰是目前唯一有辦法做的。」台北植物園正在建造一棟全新、可恆溫、恆濕的溫室,外型設計為船體狀,取諾亞方舟隱喻,預計明年(2023)對外開放,屆時將和梅峰農場合作,規劃主題展,將中高海拔植物種進台北植物園溫室,讓民眾在平地就能賞花,發揮都市植物園的教育功能。

這樣的策展型態在國外早已行之有年,知名的英國邱園(Kew Gardens)、日本牧野植物園等,都會舉辦主題展覽。尤其歐美偏愛杜鵑花,英國在19世紀日不落帝國時代,從各處的植物獵人手上,帶回喜馬拉雅山區、印度、雲南等亞洲地區的杜鵑花,當時殖民意涵濃厚的舉動,後來讓英國成了杜鵑花保種和研究重鎮。日本的牧野植物園也展示著台灣唯一附生在樹上的杜鵑──具有黃色花瓣的著生杜鵑,這是他們10年前申請到台灣採種的成績,每年主題展覽都會吸引大批民眾到訪。

「植物園就是一個平台,我們無法做山林直接管理,但可以變成博物館,用展示的方式,拋出問題。」

董景生說,植物園的策展帶有議題性,要扣合著生物多樣性,例如台灣原生附生植物、特殊蕨類的保育,因為民眾一般爬山看花,不一定知道這些植物的知識,平地植物園的任務就是保育和教育,將民眾導引到現場,解說更深入的知識。

雖然目前的平地、高山保種單位各司其職、互通有無,不過董景生認為,台灣的保種在1,500公尺海拔有一大缺口──梅峰農場已是霧林帶上緣,而由退輔會管理的棲蘭森林遊樂區,海拔約1,000~2,000公尺,擁有全台最大扁柏純林、位處霧林帶精華,應發揮更大功能;例如建立小型、展示型的植物園,以及就地保種,經過種植和實驗,才能知道植物生長的條件,更容易知道物種跟物種間的關係。董景生說:

「霧林帶的環境不容易營造,附生植物難以在域外保存,必須就地保育。台灣對霧林帶有很多研究,但缺乏具體行動,在氣候變遷下要非常積極push(推動保育)。」

心痛又無奈的舵手:保種還是要走出同溫層、走入百姓家

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辜嚴倬雲植物保種中心專案經理陳俊銘認為,保種必須向外擴展,全民一起推動才能保護植物棲地。(攝影/林彥廷)
辜嚴倬雲植物保種中心專案經理陳俊銘認為,保種必須向外擴展,全民一起推動才能保護植物棲地。(攝影/林彥廷)

位在屏東的財團法人辜嚴倬雲植物保種中心是台灣最大型的民間植物保種機構,專案經理陳俊銘也深深感受到對外推廣的重要性。前兩個月他從朋友的照片看到很稀有的食蟲植物,想前去調查,卻被當地開發單位拒絕進入,因為「讓保育的人來會影響到工作」。

「那有多心痛你知道嗎?那植物要在眼前不見了,你卻無能為力。」

陳俊銘的語氣悲傷又無奈,這件事也讓他更堅定認為,保種到最後,還是要走出同溫層,影響和植物相關的第一線人員。

收集3萬種植物的該中心在2014年發起霧林帶保種計畫,和位於南投的台大實驗林溪頭教育中心的2間溫室合作,主要的植物來源是索羅門、中南美洲等長期有交流的國家,另外林試所也會將部分物種交由他們保存。該中心的屏東本部則透過24℃的恆溫設施,保存稀有植物。

陳俊銘說,近年保種中心選出機構內100多種植物,推廣民眾認養,例如宜蘭人就可以認養家鄉的「宜蘭天南星」。雖然認養金額僅是九牛一毛,但更重要的是透過這樣的群眾參與,讓民眾產生認同感,長出在地力量保護受脅植物棲地。

「當然不可能100%留住所有植物,但如果眼睜睜看著(它們)消失、什麼都不做,10年、20年後一定後悔,就像我一直後悔救不了那個食蟲植物。」

對保種員來說,最美麗的植物不是在溫室裡,而是在原生棲地恣意綻放。蔡有堂曾面臨過天人交戰的時刻,他和夥伴在野外看到珍稀的蕨類,只分布1、2棵,看起來快乾死了,「採了,種不起來怎麼辦?不採,說不定哪天野外就消失了?」和夥伴經過一番掙扎後,他們決定相信大自然的力量,讓植物留在原地。

臨走前,他們拿出身上的水,澆灌這株乾渴的植物,注入最深的祝福,「我們知道這地方有它就好,希望以後有緣能再相見。」這是他們身為諾亞方舟舵手最期望看到的事。

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