議題背景:

2023年5月24日上午7:01分,國際期刊《英國皇家學會報告B系列》(Proceedings of the Royal Society B)發布台灣研究團隊最新研究〈森林砍伐山區的溫度變化較高影響夜行動物的競爭優勢〉(Higher temperature variability in deforested mountain regions impacts the competitive advantage of nocturnal species)。

這篇研究透過全球微氣候模型,了解森林砍伐對森林日溫差的影響,並以合歡山區作為實地研究的觀測點,觀察同一個海拔的森林區域與經過砍伐的開闊地中,日行性的麗蠅與夜行性的埋葬蟲之間的競爭關係。

研究發現森林砍伐造成的日溫差加劇,使夜行性的埋葬蟲,需同時面對夜間溫度過低不利於自身繁殖生存,以及白天溫度升高有利於日行性的麗蠅獲取資源,導致埋葬蟲可獲得的資源變少的雙重打擊。這也是首次有研究證實,日溫差變化加劇,會影響活動模式不同的物種之間的競爭關係。

台灣科技媒體中心邀請專家提供對這篇研究的觀點。

研究原文:

專家怎麼說?

2023年05月22日
台灣大學氣候變遷與永續發展國際學位學程助理教授 孫烜駿 

Q1. 您認為這篇研究最重要的發現是什麼?我們可以據此呼籲大家應該要減少山地開發,或是增加造林嗎?

全球氣候變遷與自然棲地破壞是造成生物多樣性損失的兩大推手,但是兩者的加乘作用如何影響生物的生存,進而影響不同物種間的互動,至今仍缺乏足夠的科學證據佐證。這篇研究結合了全球大尺度的溫度資料、理論模型,以及野外實驗,本篇文章最重要的貢獻在於:分析森林砍伐加劇日溫差變化的現象,並揭開其改變物種間競爭關係的機制。

這份臺灣中橫山區的埋葬蟲與麗蠅競爭的實驗表明,山區的棲地破壞顯著增加日溫差變化,導致日間高溫增強麗蠅的競爭力,而夜間的低溫則限制了埋葬蟲處理屍體並對抗麗蠅的能力。有別於過往研究多著重在熱帶地區低海拔森林砍伐的日溫差影響,本研究強調溫帶地區高海拔的森林砍伐也不容忽視。

臺灣的森林覆蓋率約佔60%,森林生態系提供多樣的微棲息環境,孕育著豐富的生物多樣性;然而,清領、日治和民國時期的開發已造成部分山林難以挽回的破壞。減少山地森林人為干擾與開發,搭配永續森林的經營維護,讓受傷的森林恢復並重建,才能維持生物多樣性和生態系功能。

Q2. 埋葬蟲的生存環境變差,或族群減少,對生態或生物多樣性的影響是什麼?可以代表其他夜行性昆蟲也會受到類似的影響嗎?

埋葬蟲是森林生態系中非常重要的分解者昆蟲,利用小型動物屍體繁殖,在對屍體加工處理、拔除毛髮並埋入土壤後,埋葬蟲的幼蟲以屍體作為養分來源。這個過程中,埋葬蟲能加速動物屍體的分解,使有機質變成更小的分子,重新進入到土壤,最終變成另一個生命的組成成分。因此,埋葬蟲族群的減少將衝擊森林生態系的分解者作用,甚至是其他相關的重要生態系功能。

每個物種的特性不同,在生態上扮演不同的角色。對於其他夜行性昆蟲而言,森林破壞造成日夜溫差加劇的影響與程度也會因不同物種而有差異,因此確切的影響仍需要更多研究與實驗佐證。透過本研究的發現可以肯定的是,對溫度耐受範圍狹窄的夜行性昆蟲,將是科學家需要特別關注的類群。

Q3. 日溫差加劇除了會影響昆蟲之外,還可能有什麼影響?

昆蟲是外溫動物,顧名思義牠們直接從外部環境獲得或失散熱能,因此許多外溫動物特別容易受環境溫度變化影響。日溫差加劇除了對昆蟲的生理、行為、物種間關係造成影響外,對部分恆溫動物而言也是至關重要。例如就許多鳥類而言,蛋的孵化深受環境溫度影響,成鳥會花費大量時間孵蛋,以維持穩定的胚胎發育溫度。然而孵蛋是非常耗能的行為,同時成鳥也需要覓食而離開鳥巢,在日溫差大的環境下,離巢的覓食行為將可能造成蛋的溫度間歇性地冷卻,不利胚胎發育與孵化[1]。

參考文獻:

[1] Hepp, G., DuRant, S. & Hopkins, W. (2015). “Influence of incubation temperature on offspring phenotype and fitness in birds” in  Nests, Eggs, and Incubation  (D.C. Deeming & S.J. Reynolds) 171–178 (Oxford University Press, 2015).

版權聲明

本文歡迎媒體轉載使用,惟需附上資料來源,請註明台灣科技媒體中心。
若有採訪需求或其他合作事宜,請聯絡我們:

曾雨涵

haharain331@rsprc.ntu.edu.tw
02-3366-3366#55925