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花10年找出森林砍伐影響昆蟲的原因 中研院沈聖峰：日夜溫差加劇且影響物種競爭

發稿時間：2023年5月24日

發稿單位：台灣科技媒體中心

中央研究院生物多樣性研究中心研究員沈聖峰研究團隊，今（24）日在專門發布生態與生物學研究的《英國皇家學會報告B系列》期刊發表最新研究。台灣科技媒體中心邀請沈聖峰與研究第一作者中央研究院生物多樣性研究中心博士詹仕凡，於線上記者會分享此篇研究成果。沈聖峰指出，這篇研究與哥倫比亞大學及國立成功大學合作，是全球首次有研究提供實證，解釋森林砍伐導致的日溫差加劇，影響物種競爭的機制。

沈聖峰提到他長期看到中橫山區清境農場開發越趨嚴重，而開啟這系列研究。多數人普遍認為開發會影響生物是理所當然，但背後的機制卻很少被仔細研究。研究團隊從2013年到現在才累積足夠的研究證據了解森林開發對生物多樣性的影響，並在今年本篇研究才找到明確的因果關係，解釋森林砍伐後日溫差影響物種競爭的機制。

沈聖峰說明，研究團隊分別選定中橫山區同海拔的森林區域，以及已經砍伐森林的開闊地，包含開發嚴重的中橫霧社支線的清境地區，並監測平均溫度與溫度變化。研究發現開闊地每日最高溫減去最低溫的日溫差，變化比森林區域大，這個現象在越高海拔的山區越為明顯，且日溫差的加劇會影響昆蟲之間資源競爭的結果。沈聖峰認為研究結果顯示，應該要優先保護砍伐後會大幅增加日溫差的森林。

詹仕凡說明，本研究對象是森林生態系中常見的埋葬蟲，是夜行性的昆蟲，最適合生存在攝氏16度左右的環境，也是生態系中重要的分解者，會去除小型脊椎動物的毛髮、掩埋並製作屍球用來育幼。埋葬蟲此行為有助在森林生態系土壤底層的養分循環。詹仕凡說，由於埋葬蟲都以死亡的小型脊椎動物作為生存資源，常見的綠頭紅眼的麗蠅就是埋葬蟲最大的競爭者。

詹仕凡解釋，研究團隊在森林地區與開闊地的監測點，接近中午時放置小型脊椎動物的屍體，觀察埋葬蟲與麗蠅之間的互動，發現在開闊地，白天的高溫有助於麗蠅比埋葬蟲搶先在屍體上面產卵、孵化幼蟲並取食屍體，而使埋葬蟲使用屍體的機率變低。研究團隊進一步在放置屍體時加設紗網以隔離麗蠅，發現在沒有麗蠅競爭的情況下，日溫差的變化並不影響埋葬蟲埋葬成功的機率，證實日溫差加劇增強麗蠅的競爭能力，而使埋葬蟲在競爭中處於弱勢。

沈聖峰指出，埋葬蟲與麗蠅之間的競爭受到「時間」的影響，相較於森林提供一個溫度相對穩定的環境，開闊地的日間高溫使麗蠅有更長的活動時間獲取資源，然而夜間過低的溫度使埋葬蟲處理資源的速度減緩、但物種間的競爭挑戰增加。沈聖峰說，這也顯示高山農業與森林開發，改變了微氣候且對生物多樣性帶來挑戰。為了探討這個理論是否能廣泛應用在其他生物系統，沈聖峰團隊也開始研究不同時間固碳的植物之間的競爭，是否也透過類似的機制受到日溫差改變的影響。

沈聖峰補充研究團隊過往的埋葬蟲研究結果，他認為森林砍伐對生物多樣性帶來的影響難以估計，即使復育森林，都可能因為森林覆蓋程度的不同，而改變原本不同物種的互動模式。沈聖峰也再次呼籲應審慎評估高山地區的開發。

研究原文：

• Chan, S-F., Rubenstein, D. R., Chen, i-C., et. al. (2023). "Higher temperature variability in deforested mountain regions impacts the competitive advantage of nocturnal species." Proceedings of the Royal Society B.