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熱帶泥碳林的危機

陸子鈞
・2011/05/04 ・998字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 525 ・七年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

東南亞擁有約25萬平方公里的泥碳沼澤森林(peat swamp forests),孕育了許多生物,像是紅毛猩猩,或是世界最小的魚,並且也儲存了大量的碳。但是泥碳沼澤森林現在卻陷入麻煩,一項對於該區域砍伐森林的研究指出,如果人類維持當今的速度繼續伐木,將水域流空或焚林,到2030年,就沒有原始沼澤存留。屆時,數十億噸的碳,將釋放到大氣中。

東南亞大部分的泥碳地分布於馬來半島和群島間,包括婆羅洲和蘇門達臘。雨水低落山間,穿過當地的森林,最後流進低窪地,不會很快流失。木材在這區域無法完全分解,並轉為泥碳或酸性腐質,以吸收碳,形成一種特殊的自然環境。雖然東南亞的沼澤只佔了全世界的6~7%,但它們儲存了約640億噸的碳,相當於2006年全世界使用石化燃料所排放出的碳量之九倍。

全球化大約在1980年代擴及東南亞,驅使農人推倒泥碳林,填補沼澤地,以種植油棕換取收入。地球監測衛星在過去幾十年來,早已能藉圖像記錄監控伐林。但研究人員未曾精確的量化該區域森林面積的長期變化,標示出衛星影像中哪塊區域是沼澤、油棕園或城市。缺乏完整的演算法,使這目標看似不可能的任務。因此,過去五年內,生態學家,也是這項研究的領導人Jukka Miettinen,和他在新加坡國立大學的同事們,研究地圖,並發展方程式以編輯這些衛星影像。他們還加入紅外線影像,以判斷是否有人為引發的森林火災在區域內。

研究於今年四月15號,發表在<Frontiers in Ecology and the Environment>。結果顯示,泥碳林在1900到2010間,從77%的覆蓋率降到36%;以目前的速度看來,20年後所有森林將消失。Miettinen在e-mail中表示:「即使我已經研究這區域將近十年了,而且對東南亞砍伐泥碳林提出警告,但我當我看到只剩這麼少森林留存時,仍感到驚訝。」

作為一個許多動物的獨特棲地,有6000種植物和數十種鳥類、魚類和哺乳類只棲息在這,目前所剩的林木,和他們生死與共。如果人類排空了沼澤或開發這區域為都市,林木會開始分解,並釋出二氧化碳,將加劇全球氣候變遷。

未參與這項研究的生態學家Sue Page說,亞洲每年因為砍伐泥碳林,排放出3億6千3百噸的碳,這大約是全英格蘭泥碳林的存碳量。

每年約有2700平方公里的泥碳林消失。一位不願具名,在該地區從事研究的生態學家表示,印尼政府並沒有任何措施減緩這問題。「他們有許多發言,請求國際捐款,但卻沒有行動。有些區域森林還正在加速消失,為了就是在保育法生效前得到他們想要的利益」。

資料來源:ScienceNow: Tropical Peat Forests in Trouble [29 April 2011]

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陸子鈞
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Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。

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SmartReading 科普閱讀力大賽——打造新世代自主閱讀指標,培養學子適性成長!第三屆頒獎典禮暨第四屆賽事啟動!
PanSci_96
・2022/09/26 ・3811字 ・閱讀時間約 7 分鐘

108 課綱開啟全新閱讀素養時代。

科學素養不再侷限於考試的解題方法,學生閱讀科學讀物時,如何在氾濫資訊中找到高品質、適合學習程度的科學素材,是教育現場至關重要的課題。

臺灣師範大學 SmartReading 團隊將 AI 讀物難度分級技術,透過測驗、選書、閱讀、讀後回饋四大功能,完整記錄孩子的學習歷程,提升中小學生科普閱讀動機,成為自律自主的科普學習者。

臺灣師範大學於 110 年至 111 年間,與國科會、新北市、臺中市等單位合作,連續辦理三屆「SmartReading 科普閱讀力大賽」,每屆競賽歷時半年。競賽組別以國小三年級至高中一年級共分七個組別。參賽學校涵蓋臺北市、新北市、臺中市、臺南市、高雄市、花東等十九縣市,報名參賽人數累計八千餘人。

國立臺灣師範大學第四屆科普賽將擴大辦理,邀請PanMedia泛科學馮瑞麒總經理、數感實驗室賴以威教授、臺大科教中心賴亦德執行長,持續提供參賽者更生活化、趣味化的科普文章。圖/國立臺灣師範大學

由系統建置適合學生閱讀的兩千多本科普讀物

競賽期間,參賽學生使用「SmartReading 適性閱讀」系統,透過精準快速的中文閱讀能力診斷,將閱讀程度與讀物難度適配。藉由系統已建置,適合國小三年級至高中一年級的 2,180 餘本科普讀物,不僅能激勵其學習動機,更可有效提升選擇的效率,降低科學閱讀恐懼。第三屆科普閱讀力大賽不受疫情波擾,採實體與線上兩種施測方式,於 111 年 5 月份圓滿完成賽事。

111 年 9 月 24 日於臺灣師範大學舉行頒獎典禮,邀請新北市教育局張明文局長、臺北市教育局鄧進權副局長、臺灣閱讀協會陳昭珍理事長、康橋國際學校秀岡校區卓意翔副校長、親子天下兒童產品事業部副總經理林彥傑、新北市信義國小陳桂蘭校長到場擔任頒獎嘉賓。參賽學校師生、家長齊聚典禮會場,為優秀的得獎同學喝采。

111 年 9 月 24 日於臺灣師範大學舉行頒獎典禮,邀請新北市教育局張明文局長、臺北市教育局鄧進權副局長、臺灣閱讀協會陳昭珍理事長、康橋國際學校秀岡校區卓意翔副校長、親子天下兒童產品事業部副總經理林彥傑、新北市信義國小陳桂蘭校長到場擔任頒獎嘉賓。參賽學校師生、家長齊聚典禮會場,為優秀的得獎同學喝采。圖/國立臺灣師範大學

臺師大宋曜廷副校長表示,數位閱讀邁向新時代,團隊使用「SmartReading 適性閱讀」系統作為科普賽競賽平台,期望在知識爆炸的時代,藉由測驗、選書、規劃的「智慧閱讀三步驟」,培養學子的跨領域閱讀力與閱讀習慣,讓學生們手握知識大門的鑰匙,成為自律自主的「SmartReader」。

科普閱讀競賽的三大特色

一、適配閱讀能力與圖書難度,擴增多元書籍與文章素材

參賽學生首先須參加中文適性閱讀能力診斷(DACC),依據診斷結果,配合其當前閱讀能力的科普推薦書單,讓學生選書有依據、個人化。本競賽目前共有「推薦書單」、「推薦文章」等 2 種閱讀素材,主題包含植物/動物、數學、天文地科、物理/化學等 8 大類別。「推薦文章」功能,則與「PanSci 泛科學」及「數感實驗室 Numeracy Lab」合作評選,當前提供 600 餘篇線上科普短文,競賽期間提供已超過 4,000 人次的瀏覽次數。

二、綜合性閱讀五力分數,開啟學生全方位閱讀力

本競賽賽程為期半年,學生透過「前測、閱讀任務挑戰、後測」三個階段。競賽期間,系統詳細記錄每週閱讀歷程,並產出線上「閱讀五力分數」報表。自主規劃閱讀期間計算為「規劃力」;讀後評量填答結果計算為「執行力」;閱讀多元書籍類別的結果計算為「博學力」;閱讀單一書籍類別的深化成果則計算為「精進力」;前後測成長結果計算為「成長力」。將閱讀能力數據化、可視化。

三、閱讀任務徽章,深化學生文化素養與科普閱讀興趣

本競賽內建徽章蒐集系統,參賽者於指定時間依據提示完成閱讀任務,即可獲得期間限定的特色科普徽章。任務內容包含閱讀指定的書單及文章類別、世界性科普節日、科學家生辰、台灣重要節慶與其他隱藏任務。本屆各年級累計獲得徽章達 20423 枚,因設計活潑及任務類型多樣,大受參賽者好評。

競賽結果發現學生的閱讀偏好

一、科普閱讀參與,國小男性最踴躍

活動期間參賽者共完成約 21,153 本的書籍評量。以不同學習階段來看;國小參賽者整體閱讀平均本數為 24 本,男生平均閱讀本數為 28 本,女生平均閱讀本數為 20 本。國、高中參賽者因科普讀本難度較高,需要較長的閱讀時間及一定的科學基礎知識,國中參賽者整體平均閱讀書籍數為 10 本;高中參賽者中女性平均閱讀本數多於男性,整體平均閱讀書籍數為 7 本。

總閱讀量/本人數平均閱讀量/本
全體學生21,1531,10019
8,05150516
13,10259522
國小學生17,47971624
6,47432520
11,00539128
國中學生3,45935510
1,4611669
1,99818911
高中學生215297
116148
99157
活動期間參賽者共完成約 21,153 本的書籍評量。表/國立臺灣師範大學

二、學生偏好閱讀動物/寵物類與地球生態/天文類書籍

整體參賽學生對於科普書籍的喜愛程度,以植物/動物類(男生 28.19%、女生 27.91%)最能引起學生的閱讀興趣(如:《昆蟲老師上課了!:吳沁婕的超級生物課》、《小島上的貓頭鷹》、《神奇樹屋》等系列)。在次要類別,男女皆喜好生態/生命科學類的書籍(男生 15.20%、女生 16.87%)。

整體參賽學生對於科普書籍的喜愛程度,以植物/動物類最能引起學生的閱讀興趣。在次要類別,男女皆喜好生態/生命科學類的書籍。圖/國立臺灣師範大學

三、參賽學生閱讀歷程的質與量均佳,表現令人驚豔

本次參賽學生皆積極參與競賽。

以三年級組第一名得主,臺北市立大同國小的林靖軒同學為例,競賽期間閱讀書籍本數高達 383 本,書籍讀後評量的通過率更高達 95%,書籍不僅讀得多,更是能讀得要領。

四年級組第一名為第二次參賽的新北市信義國小謝秉言同學,本次競賽期間共閱讀 427 本書。

其中五年級組為本次競爭最激烈的一組,臺北市立長春國小的黃葦川同學以及高雄市立集美國小的吳勁毅同學,兩者僅以極小的分數差距位居第一及第二名。

此外,第一次參與競賽的高雄市立正義國小的孫政遠,競賽期間閱讀 281 本書籍,通過率達到 97%。

四、教育主管機關、學校師長及家長支持鼓勵,帶動學生優異表現

新北市教育局致力於推動智慧閱讀教育,不遺餘力,成果豐碩。本屆競賽全台共 2,104 人報名參與,全國賽獎項獲獎學生共計 36 人,其中新北市得獎學生便囊括 14 位,表現相當亮眼。

家長與學校師長共同陪伴,使得學生能專注於本次競賽,並有相當卓越的成果,例如新北市康橋國際學校、臺中市明道中學、臺中市葳格國際學校、臺北市東山中學等校,皆因全力推廣閱讀活動,才能有優異的競賽成果。以新北市康橋國際學校國中部為例,此次七年級組參賽者,全國賽前5名得主中,康橋中學就獲有 3 名的佳績。

臺師大華語文與科技研究中心洪嘉馡教授說明第三屆科普閱讀力大賽成果。圖/國立臺灣師範大學

第四屆科普閱讀力大賽即將開跑

延續前三屆廣受好評之科普賽事,第四屆科普賽將擴大辦理,邀請「PanMedia 泛科知識股份有限公司」馮瑞麒總經理、「數感實驗室 Numeracy Lab」賴以威教授、「國立臺灣大學科學教育發展中心」賴亦德執行長,持續提供參賽者更生活化、趣味化的科普文章,預期第四屆科普閱讀力大賽將能讓全球讀者有更高品質的閱讀體驗和更充實的閱讀收穫。

活動詳情請參閱官方網站
新聞聯絡人:高等教育深耕計畫辦公室——鄭德蓉 02-2366-0916 #111

PanSci_96
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熱帶雨林如何自食其力?——《熱帶雨林:多樣、美麗而稀少的熱帶生命》
日出出版
・2022/09/18 ・4192字 ・閱讀時間約 8 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

有關這個根本問題的答案,水能提供一些線索——不管是源自森林的溪水,或經常像瀑布一樣傾瀉而下的雨水。

熱帶雨林如何自食其力?水能提供一些線索。圖/Pexels

亞馬遜流域的三種水色

這裡我們還是會先以亞馬遜雨林為例,因為如果能認識地表最大熱帶雨林的狀況,自然也就能了解剛果盆地與東南亞這另外兩大雨林。

不過在更深入探究當地的狀況前,我們得先介紹一個早就被發現的現象。亞馬遜地區的河流,可依水色分成三類:白水、黑水與清水。白水並非白色,它帶點乳色混濁,其實更像牛奶咖啡。黑水看起來雖像流動的石油,把它舀進大一點的容器看其實偏棕色。至於清水則就是清澈不混濁。

這些差異意謂著什麼,亞馬遜的原住民印地安人應該都很熟悉,他們甚至是以此來表達不同部族的居住地與人數多寡。這種「印地安模式」,可從水中的礦物含量以及與此相關的肥沃度得到解釋。

烏卡亞利河為亞馬遜河的主源,由發源自安地斯山脈的烏魯班巴河與坦博河匯流而成。圖/維基百科

白水河源自安地斯山,來自高山的礦物碎屑造成它的混濁,每年特定時間或長或短的氾濫期為河岸地區帶來肥沃物質,程度上雖不如尼羅河氾濫,但原理很類似。白水河的氾濫區在亞馬遜被稱為 várzea,這裡氾濫期的洪水可高達十幾公尺,會叮咬人的蚊蚋也很多,但幾百年來,卻一直有歐洲殖民者的後代,與那些被稱為卡布克羅人(Caboclos)的歐、印混血者在此墾殖定居。

至於被稱為 igapó 的黑水河氾濫區,則與此截然不同。洪水在這裡也會暴漲至樹冠,並經常維持在這個高度數星期之久,氾濫過後卻還是無法留下肥沃的河岸。不僅如此,這裡的土壤因氾濫所流失的養分還比得到的多,所以即使大致沒什麼擾人的蚊蚋,卻也不會有人來種任何東西。

土壤跟它一樣貧瘠的,還有清水河的河岸。河水不混濁,雖然有利於以弓箭或魚叉捕魚,但水清則魚少,所以這方面的收穫也說不上豐碩。

這些印地安人的祖先數百至數千年來累積的經驗,在二十世紀後半期德國馬克斯.普朗克(Max-Planck-Institut)湖沼研究所所進行的測量中得到了證實。研究者發現清水河與黑水河都極度缺乏電解質,也就是那些可做為導電離子的可溶性礦物成分。水中量測到的導電率,是顯示其電離子含量的良好指標,而植物所需的營養鹽就是這類離子。

黑水河暗褐的水色來自腐植酸,這種物質是植物生長無法利用的,而我們通常是從水色偏褐的沼澤湖泊認識到它。白水河則不同,它幾乎含有植物所需的每一種離子,例如鉀、鈣、鎂與磷酸鹽離子,而這些是來自安地斯山風化的岩石。

亞馬遜河北岸最大的支流——尼格羅河,又被稱為「黑河」;與白水的河流形成強烈對比。圖/維基百科

不過這裡的岩石風化物,其實不如衣索比亞的肥沃多產(尼羅河的兩條主要支流即發源於此),因為亞馬遜河的集水區裡沒有火山。火成岩遠比石灰岩、砂岩或花崗岩肥沃,這也是東南亞大部分雨林區與其他地方最顯著的差異。熱帶研究學的專家恩斯特.約瑟夫.菲特考(Ernst Josef Fittkau)根據這些發現製作了一張亞馬遜地區的生態圖,呈現出一種河川三分法,分別是白水河作為「安地斯山之延續」,與來自黑水河及清水河的流路,在這三種區塊之間,則是亞馬遜中部面積廣大的雨林。

但孕育出這片森林所需要的養分,究竟從何而來?

有更多發現為這個問題提供了線索。例如科學家為精確分析水的成分所測量的導電率,顯示出亞馬遜地區某些林間小河的河水居然還比雨水更純。它甚至不含一點鈣或鎂,連其他礦物成分的含量,也都只在勉強能驗到的臨界值。在一條這樣的林間小溪裡洗手,只要沾一點肥皂,就足以產生多到無法遏止的泡沫。

這個奇怪的發現,事實上背後的問題很嚴峻。極度缺乏礦物質,會讓人牙齒損壞、骨質流失,而熱帶悶熱的環境,更讓人因流汗損失過多鹽分而渴望鹽。水中的礦物成分過低,也意謂著某些水生動物的身體有吸收過多水分的危險,因為當牠體外的水鹽度遠低於體內,滲透率便會產生落差,而為了避免過多水分滲入,牠會迫使自己的身體近乎防水,否則得不斷排出過多水分,非常耗費能量。

這也充分解釋了,為什麼像巨骨舌魚這類皮膚有如鎧甲的魚,偏偏就普遍分布在亞馬遜地區,而且是水裡的贏家。此外,滿口利牙的典型掠食性魚類會吃樹上掉進水裡的果實,也非常合理,因為牠們可以從這類食物中獲取礦物質,以補充在這種環境下無可避免的損失。

巨骨舌魚(Arapaima gigas)原生於亞馬遜河;為活化石,需經常浮出水面呼吸空氣。圖/維基百科

不過整座森林,其實也無可避免地在流失它的礦物鹽類。至於到底流失了多少,則可藉測量離開森林後的水體之電解質得知。即使每立方公尺只含幾毫克,它也一點一滴、年復一年地從亞馬遜雨林裡流失,然後被帶進南大西洋。

所以在地力不斷流失的情況下——除了白水河的河岸地帶之外,因為這裡每次氾濫,都會得到來自安地斯山的養分補給——亞馬遜雨林不是應該要逐漸營養不良死去嗎?

更多研究的發現,讓這個問題的答案愈來愈清晰。大部分生長在亞馬遜的「固定土地」上,也就是它面積廣大的非氾濫區裡的樹木,都發展出一種向四面八方水平擴展的根系,與一般認為它能特別深紮在土壤中的想法完全不同。一場普通大小的雷雨風暴,便足以把一棵大樹撂倒,連那些經常長得非常巨大的板根與支柱根,都沒辦法穩固地支撐它。

在此同時我們也從豐富廣泛的雨林研究中得知,其貼近地面擴展的根系,作用就像一個巨大精密的過濾器,而樹木便是以此來攔截吸收落葉或倒木分解後釋放出的礦物成分。這種養分的循環再利用過程真的很短,在其中協助它進行的便是纖細無比的真菌菌絲。

在我們所熟悉的土壤中,負責儲存這些分解物質者是腐植質,也因此它被認為特別肥沃。然而熱帶雨林的土壤沒有腐植質,因為樹木的根,立即吸收了所有在分解與礦化作用中釋放出的物質。樹木的葉與根之間,構成了一種緊密的循環系統。

精密的植被系統

當然這還是無法完全阻止植物所需的養分因雨水而流失,因為水量實在太大,降雨強度也太強。林間小溪貧乏的礦物含量,指出了這種無可避免的損失。而雨林裡的樹木如何取得平衡,只要看看它的葉子與樹冠,便可得到線索。

那些「坐」在它樹冠上的植物,幾乎都是我們最熟悉的室內或裝飾植物,例如蘭花、鳳梨科植物或蕨類。在德文裡它們被有點拗口地慣稱為「坐在上面的植物」,其實也就是附生植物。

它們的根莖沒有觸及地面,也沒有鑽進樹木的枝幹裡,所以不像寄生植物會吸取樹木養分,而只在樹上靠「吸空氣」維生——這點完全名符其實:因為它們不僅像絕大部分植物那樣,會從空氣中吸收二氧化碳,也吸收那裡面的水分與必需的礦物養分。雖然要以這種方式活著,它們得維持很低的需求,但它們的出現與常見卻也表明,借道空路而來的礦物鹽類顯然完全充裕。

熱帶雨林裡「坐」在植物上的附生植物。圖/維基百科

只要更仔細觀察,我們甚至還看得到許多附生在樹葉上的小型或微型植物。它們像一小片草地那樣生長在葉面,讓有些大型樹葉看起來好像布滿斑點,而且這很可能也是滴水葉尖發展出來的重要原因之一。這樣的葉尖能讓雨水更快從葉面滴下或流走,如此一來那上面的迷你附生植物才會不斷枯死;這可以避免它們生長過密,對雨林樹木的葉子造成危害。

另一方面,這些葉面附生植物透過其龐大的總表面積,從雨水中過濾出特別多的礦物養分,這點對樹木倒是有利的;在很大的程度上,甚至比那些大型附生植物更有用。後者通常只會偶爾在雷雨風暴中被颳落地面,然後樹根或許還能從它們身上吸收到一些營養。

這裡空氣中的礦物成分究竟從何而來,一直到二十世紀後半都還無人知曉。是來自被信風或暴風颳來拍打在海岸的浪花嗎?還是來自南美洲東北及東南部、有著廣大裸露地面的乾燥區?都有可能。

然而化學微量分析的結果,卻指向一個要遙遠得多的來源地。那些從空中為亞馬遜雨林施肥的礦物成分,是信風遠從撒哈拉沙漠挾帶來的。有時候當沙塵暴特別強勁,大範圍的天氣狀態也許可時,甚至連中歐地區都能體驗到一部分這種來自撒哈拉的沙塵現象。此時降下的雨會偏褐到黃褐色,在過去迷信的時代,人們把它稱作「血雨」,而它顯示出沙塵裡有含鐵化合物。

根據測量的結果,隨著信風由非洲穩定吹向亞馬遜的沙塵量,不僅能與因河水沖蝕與搬運而損失的量達成平衡,也確實含有雨林裡的樹木生長所需要的礦物養分。那些主要是磷、鉀、鎂,但也包括鈣、鐵及一些微量元素。

亞馬遜雨林是「站」在一片無法再提供任何養分的土地上。圖/維基百科

因此我們可以誇大一點地說,絕大部分的亞馬遜雨林根本只是「站」在一片幾乎已無法再提供給它任何養分的土地上,而且是以它的樹葉與根部組織從空氣中吸收養分。就這點而言,熱帶雨林的表層很類似高位沼澤,因為它也是從空氣中獲取養分。高位沼澤下那些死去植被積累而成的泥炭,主要功能就是做為底部基礎與蓄水。

——本文摘自《熱帶雨林:多樣、美麗而稀少的熱帶生命》,2022 年 8 月,日出出版,未經同意請勿轉載。

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氣候變遷下,熱帶雨林該如何及時自我更新?——《熱帶雨林:多樣、美麗而稀少的熱帶生命》
日出出版
・2022/09/17 ・3308字 ・閱讀時間約 6 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

沒有森林能「永遠」存在,但我們總覺得森林特別穩定不變,至少如果它是自然形成的。

森林給人穩定不變的感覺。圖/Pexels

可是眾所皆知,當前氣候變遷的趨勢給了所有林主一項大任務:他們得及時改造自己的森林,使它能應付更熱、更乾、更多風暴且更有利昆蟲大量繁殖的氣候。而「原始森林」被認為是最佳模範,因為它兼具抵抗力(即復原力)與持久性(即穩定性)。

不過,真的是這樣嗎?

「原始森林」不等於「非常古老」

提出這個批判性問題是必然的,因為有關地表森林(不論是非熱帶或熱帶)在後冰期是如何形成或擴張,有著各種不同的論點。這些森林其實大多沒有我們想像的那麼老,只有真正位在熱帶最深處的某幾個地方,還可能有冰河時期開始前就存在的雨林——儘管如今的物種組成已不同。

以我們的時間概念來說,它們確實非常老。不過它們也最穩定嗎?這點我們不得而知。因為找得到這種森林的地方,雨經常下得特別多,而這對想改變森林利用形式以帶來收益的人來說,並不特別具有吸引力。某些熱帶地區以外的雨林,例如北美西海岸附近以及智利最南方,也都基於非常類似的因素,得以保留至今。

但是我們所說的「穩定性」究竟是什麼?我們對它又有何期待?當一個棲息空間在我們眼前幾乎沒有發生任何改變,一直保有它原本的樣子,那就是穩定。這種說法非常易懂,但它其實含有一個潛在的重大錯覺。

因為「在我們眼前」意謂著,這種持久性是以人類的生命為標準來界定。如果把人的壽命大致設定為七十五年,那我們的一生,其實最多只能經歷到大部分樹種自然壽命的五分之一,以橡樹來說,甚至大概只有十分之一;不過反過來說,人的一生也相當於連續五代以上的「狗」生,或上百代的老鼠、各種各樣的昆蟲及無數開花植物。

簡而言之,我們判斷的依據是人類的時間,而不是各種生命自己的時間。大象的平均壽命與人類大致相當,所以如果年紀已達人類耆老標準,我們就會把牠當人瑞一樣來照顧。

然而一座同樣歲數的森林其實還很年輕,或頂多剛成熟到可以砍伐的狀態——如果那是一座中歐平原上的人工雲杉林。再舉個更極端的例子,我們的湖泊很年輕(非常!),它們幾乎全都形成於末次冰期結束之後,與人類移入過去滿是巨大冰層與凍原的土地並開始擴散的時間相當。然而像多瑙河或萊茵河這樣的河流則非常古老,至少要比那些湖泊老上好幾百倍。

至於亞馬遜河,如前面所說,從今天的非洲西流並注入太平洋的時間,更長達數百萬年之久。

因此一座森林究竟有多老,應該得參照它樹木的平均自然壽命,這才是它自己的時間尺度。這樣一座在河流動力作用下已呈穩定狀態的歐洲河岸森林,才能與熱帶河岸低地的雨林進行比較對照。所以「原始森林」不該與「非常古老」畫上等號。

「原始森林」不該與「非常古老」畫上等號。圖/Pexels

發現於婆羅洲與亞馬遜許多地方的那種驚人的樹種多樣性,我們可以把它理解為是後冰期的變動作用還在進行,尚未找到它的終點;另一種可能性則是它的森林發展演替已達最終狀態,即所謂的頂極群落(Klimax Gesellschaft),理由是熱帶雨林的生長完全不受季節限制,不像熱帶以外的地區有冬天,或某些熱帶、副熱帶地區有長短不一的乾季。

所以要回答有關穩定性的問題,其實並不容易。

維持雨林氣候兩大要素——雨與火

熱帶雨林裡大部分的樹種都長得很慢,並製造出質地非常堅硬的木材(有些在水中甚至浮不起來!),就這點而言,把熱帶雨林歸為「強韌且耐久」還算合理,至少跟橡樹天然林一樣強韌。但是它為何得如此強韌?撇開人類之外,還有什麼會危及森林?

雨與火這兩個最重要的環境因素,雨林早就已經處理得宜,就這兩個自然因素來說,熱帶雨林確實相當強韌穩定。它能維持自己的雨林氣候,就像在亞馬遜地區所運作的那樣。

透過水分的蒸散作用,它製造了自己的水循環系統,此系統一年當中所產生的降雨量,數倍於來自海洋的水氣。不過要製造自己的氣候,前提是雨林的面積得夠大。每年數千公釐的驚人雨量,也保護它免於被火神侵擾。雨林成功地讓自己避開了林火,即使林火是森林的自然本質之一,且影響著森林的「生命週期」,就這層意義來說,雨林確實可被視為(非常)穩定。只有長期的且嚴重偏離每年或每十年平均雨量變動率的降雨變化,才能自然而然地改變它,就像過去冰河世紀冷、暖期交替時所發生的那樣。從現在人類的觀點來看,那些時期也都是穩定且漫長。

林火是森林的自然本質之一,且影響著森林的「生命週期」。圖/Pixabay

與穩定性密不可分的另一個問題是復原力,也就是森林對抗影響較短暫且較局部的變動之能力。風暴、洪水或面積大小不一的人類開發利用,都屬於這類變動。那些高聳的雨林樹種因為根系很少深扎,只能擴展在接近表層的土壤裡,在風暴來襲時通常尤其脆弱。

一場普通的雷雨風暴,就足以讓它連根拔起,可是在面積廣大的雨林裡,又幾乎天天有劇烈雷雨,因此這類風暴倒木已屬尋常事件,也是雨林自我更新的方法——正如沿河兩側經常持久不退的氾濫。這裡在主要雨季時,洪水可能會上升十~二十公尺,淹沒兩岸面積驚人的森林區。有時這些樹從樹冠以下,得泡在水中長達數星期之久。

高聳的雨林樹種因根系很少深扎,一場雷雨,就足以連根拔起。圖/Pixabay

然而水這個要素,雖然在這裡的樹底下經常多到氾濫,對樹頂經常曝露在風吹日曬中的葉子來說,卻因高溫酷熱反而有短缺的問題。熱帶地區一年到頭太陽總高掛天空,日照強度幾乎沒什麼變動,而這迫使樹木的葉子變得像皮革一樣厚,葉面不僅硬實,還帶有一層具保護作用的蠟質,類似熱帶乾燥氣候區的植物。

這意謂著雨林的樹木所面對的環境條件,在樹冠層與根部之間簡直有著天壤之別,幾乎是從副熱帶半乾燥區到水陸兩棲世界那樣極端。而歐洲相較之下跟這種處境最像的(儘管程度上差很多),或許是我們河邊常見的細葉柳樹;它們同樣也得忍耐數星期的河水氾濫,與夏季的連日高溫。

強韌且極具抵抗力

就這些環境現實而言,認為熱帶雨林極具抵抗力確實毫無疑問。它的韌性,是森林與自己所面對的非生物環境間長期交互作用的結果。而且不僅如此,它對動物與真菌的侵襲也很具抵抗力。硬木要遠比軟木更不易遭受真菌、白蟻或甲蟲幼蟲的攻擊,而且它的嫩芽與樹皮裡,含有各式各樣且多半具毒性的成分,也保護森林免受一般害蟲的大量侵襲,像中歐地區目前有許多森林正遭到舞毒蛾(Schwammspinner)肆虐那樣。

一地如果絕大部物種的個別數量天生就很稀少,照理說也就不會有大量繁殖的現象。從這裡我們可以這樣推論(或許完全合理,但不見得普遍適用):高生物多樣性促進了森林的穩定性,反之則會使其變得脆弱且不穩定。在氣候潮濕的熱帶,那些替代原生雨林的再生林較少是不穩定的,然而開發為林業與農業用地的雨林區卻相反,這裡會因不利的氣候發展、昆蟲與其他生物反常繁殖、以及病原侵襲而極度瀕危。

在大致了解雨林的穩定性與韌性後,我們應該更能完整探討人類對熱帶雨林的利用,與砍伐森林並以農地取代原始森林所導致的後果。而這些後果,引發全球性的憂慮與關注。

——本文摘自《熱帶雨林:多樣、美麗而稀少的熱帶生命》,2022 年 8 月,日出出版,未經同意請勿轉載。

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