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馬槽溪之險

陳 慈忻
・2013/06/04 ・1200字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 585 ・九年級

credit: CC by Arizona Department of Transportation @flickr
credit: CC by Arizona Department of Transportation @flickr
原作者:吳俐穎 | 國立台灣大學歷史系

風光明媚的景點總是國人休閒遊憩的最佳去處,如果能在美麗的山水風光中放鬆心情,悠哉地在大自然的懷抱中享受溫泉之樂,是再好不過了。然而,享受美景與泡湯之樂的同時,過度人為開發的後果正蠢蠢欲動,鬆動地質所造成的土石流是最具警告意味的逆襲。

近日因天下雜誌報導,使得陽明山國家公園地的「馬槽開發案」受到廣大關注,爭議之處在於1986年當地曾爆發大規模土石流,造成3人死亡,但如今又面臨人為開發,加上鄰近此地的馬槽溪也被行政院農委會水土保持局劃分為「土石流潛勢溪流」,亦即溪床坡度大於10度、集水面積大於3公頃的地點。換句話說,馬槽溪符合土石流發生的3大條件:有效之河床坡度、足夠的河床堆積物、充足的降雨量,也使土石流的議題與危機再次受到社會重視。

土石流是一種塊體運動的方式。所謂塊體運動,是地表組成物質成塊體狀後,向下邊坡移動的現象,又可分為3大類。第1類是以「崩」的方式出現,為岩屑崩落的現象,也就是常聽到地「山崩」,此類狀況容易發生在岩石風化嚴重,或暴雨、地震過後的陡坡,由於坡度較陡,岩體或岩屑會從高處自由落體或跳躍式快速掉落。

塊體運動的第2類屬於「滑」的形式,即是地滑或走山,如921大地震時的草嶺和九份二山,又或是1997年所發生的林肯大郡順向坡事件皆屬於此。此類運動會以滑動形式進行,主要是因為土壤組成較為細緻、位於斷層面或節理面的地帶,且含水量比山崩形式的塊體為多。

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第3類屬於「流」,土石流即是屬於此類。這類的特性在於土體以流動的方式移動,流動特性介於流體與固體之間,由於其外觀如預拌混凝土,因此土石流又常被稱作「天然預拌混凝土的流動」。而土石流的土體,也隨著其中岩石的顆粒大小、含水量的多寡,而對地表產生不同的侵蝕作用,不過土石流通常發生突然、流動速率快、泥沙含量高、沖蝕力大。

另外,所謂的「地質敏感帶」也是判斷土石流發生機率的1個參考指標。「地質敏感帶」在地質法中之定義為具有特殊地質景觀、地質環境,以及曾發生過地質災害之虞的地區。因此,若過去某個地方曾經發生過土石流災害,由於當地的土質已相當脆弱,假若再加上極端氣候下的強降雨,形成土石流的機會就更高了。

馬槽開發案如今又將闖關,各方利害得失將被更詳細檢驗,而土石流風險必然是關鍵考量。

本文原發表於行政院國家科學委員會-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

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陳 慈忻
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在丹麥的博士生,專長是用機器學習探索人類生活空間,正在研究都市環境變遷與人類健康的關係。曾擔任防災科普小組編輯、社會創新電子報主編。

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大直公寓陷落!連續壁能保護工地,為什麼會造成外側房屋坍塌?在軟弱地盤上蓋房子可行嗎?
PanSci_96
・2023/10/21 ・5106字 ・閱讀時間約 10 分鐘

「趕快下來、房子要倒了!」隨著工地主任一聲大喊,居民慌亂逃出。接著,基泰大直建案隔壁的公寓,就像坐電梯一樣往下陷落,原本的 1 樓,如今已成為地下室。

除了基泰大直案,台灣各處都偶有聽聞發生天坑、房屋沉陷等事件,這些災害,似乎又常常是地下工程惹的禍。

但這次事件是怎麼發生的?軟弱的地盤真的不適合蓋房子嗎?我家或你家,也會遇到嗎?

為什麼土壤會崩塌?

為什麼土壤會崩塌?大家應該都有過在海邊堆沙子的經驗,當砂子堆到一定的角度後,沙堆表面的沙子就會開始不穩定,這時如果繼續堆沙,沙子就會坍方。

土壤的「剪力強度」會使土壤坍塌到一定程度後就不會繼續坍塌,讓土壤的斜面與地面形成一個角度。所謂的剪力是指將物體推往相反方向的外力,例如用剪刀剪紙,或是用手撕紙。而土壤的剪力強度,指的是防止土壤發生平移破壞的阻抗,剪力強度愈大,代表愈不容易發生坍塌。

剪力強度的大小則受到土壤的顆粒形狀、大小分配比例、緊密程度以及凝聚力所影響。例如由不同形狀與大小的顆粒混雜而成的土壤,彼此之間的摩擦力比只有相同大小顆粒的圓形土壤,強度還要高。或是含水量較少的黏土,比含水量高的黏土黏滯性還高,凝聚力更強,因此剪力強度比較高,更不容易坍塌。

圖/公共工程品管班教材

若是開挖基地的土壤剪力強度不足,很難形成垂直度高的壁面,這個時候若是沒有足夠的空間設立明挖邊坡,就需要擋土壁來擋住側向的砂土,保護開挖面,讓工程順利進行。

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大家在這次事件一直聽到的「連續壁」,是一種常見的地下擋土設施,就可以擋住側向的沙土。開挖建築地下室前,常會在基地周圍施作一圈連續壁,阻擋地下水與土壤,再進行開挖工作。由於連續壁適用範圍廣、可以擋水、所需空間不大,對臨房影響較小,常被用在軟弱黏土以及都市密集區的工程。而連續壁的貫入深度,通常是開挖深度的 2~3 倍。

以台北市為例,根據臺北市建築工程基礎開挖安全措施管理作業要點,在有鄰房的狀況下進行地下開挖,深度只要達 8 公尺以上就要採用連續壁擋土工法。這些連續壁不僅能用來保護工地,還可以成為未來完工後,建築物地下室的永久外牆。

開挖建築地下室前,常會在基地周圍施作一圈連續壁。圖/PanSci YouTube

那麼,這次事件又發生了什麼事呢?

大直民宅坍塌事件是怎麼發生的?

為了抵擋側向土壓力與水壓力,通常擋土壁還需要配合基地內的支撐系統。常見的施工流程首先會在施作擋土壁之後打入中間柱,並且開挖第一階土方。接著在中間柱上架設一層臨時性的水平支撐與施工構台,才會繼續往下開挖下一階土方,重複這樣的步驟直到挖至設計深度。全部開挖完成後,最後在底面鋪設混凝土底版,由下往上開始施作地下室結構。

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圖/公共工程品管班教材

這次基泰大直事件中,基地位於軟弱黏土地盤。當開挖作業進行到一定深度後,連續壁外側的土壤重量,超過連續壁底部黏土的抵抗力,開挖底部失去平衡。外部的黏土沿著破壞面流動,湧入開挖區。緊接著,基地內的土壤連同中間柱被湧入的土壤向上抬起。當中間柱被向上推之後,橫向的水平支撐也隨之崩解,失去保護連續壁的作用,最後失去側向支撐力的連續壁朝基地內擠進破壞。

災難如連鎖反應,除了基地結構被破壞,基地外側的土壤也會因為向開挖區內流動,導致地面大量沉陷,蓋在上面的房子,也就是這次事件中受害的民宅,隨之下陷。這種工程災害稱為「隆起破壞」。

過程雖然是這樣,但導致這次事故發生的確切原因,目前還在調查當中。可能是調查與設計單位對地質狀況的判斷過於樂觀,連續壁的設計貫入深度不足,或是因施工不慎,導致連續壁與支撐系統並沒有完全發揮作用。

那麼你可能最擔心的是,我家會不會也遇到相同問題,買房前是不是也要挑地質?

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常見的開挖災害有哪些?

這邊要先說明,其實不同的地質,需要對應不同的考量與施工工法,我們應該因材施工。而不同地質,也會面臨不同的挑戰與風險。例如基泰大直的隆起破壞,容易發生在軟弱黏土進行的開挖工程,而在透水性良好的砂質土壤中,則可能會因為地下水位差,發生管湧與砂湧等災害。

什麼是管湧呢?它指的是地下擋土壁因為施工不慎導致壁面出現裂縫,在裂縫處將容易形成透水路徑。如果沒有即時修補裂縫,滲出的水流會愈來愈大,並夾帶砂土,形成滲流管道。水流夾帶砂土持續湧入開挖基地,就會使得擋土壁外側逐漸被掏空,導致上方鄰近道路及房屋沈陷。

圖/臺灣公路工程第 43 卷第 1-2 期

而砂湧,也是另一個容易發生在砂質地盤的災害,這種現象主要發生在基礎開挖時,基地內側與外側水位落差很大。水位差會使地下水由擋土壁底端上湧,當上湧水流的壓力大於開挖面底部土壤的重量,水壓會將基地內的土砂舉起,冒出開挖面,進而導致開挖基地的破壞。

圖/臺灣公路工程第 43 卷第 1-2 期

不過除了先天的地質問題,擋土壁與支撐系統,也可能會因為設計與施工上有所疏失,使得擋土壁牆身的強度不夠或位移太大而發生破壞。

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話說回來,這些軟弱地盤,是不是根本就不適合蓋房,爛泥扶不上牆,不對,是爛泥扶不住牆呢?

軟弱地盤真的不適合蓋房嗎?

就像蛋糕不是只有蛋,建築的地盤不只有土壤,而是由土壤、地下水及空氣所組成。依照不同的比例及成份,有著不同的特性。若是地質沒辦法讓蓋在上面的建築物穩定安全,就是所謂的軟弱地盤。

軟弱地盤通常位於沖積平原、湖沼地或是人工回填區。這些地方的土壤因為沒有經過地質變動等物理作用,通常由軟弱黏土、沉泥、或是鬆散的砂土所構成。例如台北盆地是河流所形成的沖積平原,因此大部分的地區都是屬於軟弱地盤,而桃園、台中的地質則穩固許多。

直接在軟弱地盤上蓋房子,就像將建築蓋在豆腐上,不僅施工時容易發生災害,建築也可能會因為自身的重量而沉陷。但隨著都市發展,所需要的土地大量增加,我們很難完全避免在這類地盤上興建工程,因此工程師會利用各種方法,來克服困難的地質條件。

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軟弱地盤並不是完全沒有辦法蓋房子,我們可以選擇深基礎,透過數十公尺長的基樁,穿過軟弱土層,將建築固定在更深處的堅硬岩盤上。

或是透過地盤改良,改善土壤的特性,防止破壞、液化以及沉陷等問題發生。

除了加入岩隱村習得土遁忍術以外,地盤改良的方式非常多,同樣需要依據地盤的性質、改良的方向以及工程的類型來選擇最適合的工法。這裡介紹幾種台灣常見的地改方式。

第一種是振動夯實,這種方法是利用機械振動等外力,使基地土層的密度增加,加強支撐力,減少發生沉陷或液化的可能,這種方法適用在非黏性的土層。

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第二種,排水預壓工法。這種方式則是在蓋房子前,在基地加上額外的載重,同時也可以搭配排水帶,縮短土壤孔隙水的排水路徑,讓水更容易排出,進而增加土壤的壓密速率,減少土壤內的孔隙與含水量,克服未來建築完成後的沉陷問題。

第三種,也是在都市建築中最常見的地盤改良,是深層攪拌工法,利用特殊機械,透過高壓噴射或是機械攪拌等方式,在地層中注入水泥,並同時攪拌土壤,讓水泥與周圍的土壤拌合成固結體,與原本的地層組成複合基地,以提高土壤強度,我們常聽到的地盤改良樁,就是屬於這種工法。

也就是說,透過合適的地盤改良、基礎形式與開挖工法,軟弱地盤也是能蓋房子的。

如果你對你家,或是你想要買房子地方的地質很好奇,那事不宜遲……就來介紹查詢看看你家地質吧。

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我該怎麼知道我家的地質?

依照經濟部地質法的規定,只要是政府機關或公營事業所辦理的地質調查,都需要將調查結果提交給中央主管機關。而這些資料都會被上傳至中央地調所建置的公開平台——工程地質探勘資料庫,也就是說,如果你家附近曾經有公共工程進行過地質調查,就可以在上面找到鑽探資料。

另外,政府也公布了全台的地質分佈資料土壤液化潛勢區以及活動斷層的分佈,資料都公開在網路上,有興趣的觀眾可以上去查看,更瞭解自己的居住環境。除此之外,國家地震研究中心甚至有有簡單的試算方式,可以評估自家住宅的耐震能力。

當然這些公開資料,只能作為工程設計的初步參考,還是需要請專業的地質調查公司進行鑽探與實驗,才能比較完整地瞭解基地的地質。因為即便知道自己家裡附近的地質類型,地質條件還牽涉到各種土壤參數,工程設計和施工品質也有重大的影響。此外,像順向坡角、土石流及易淹水潛勢區這類危害很大的地方,一般民眾原本也鮮少將此列入尋覓住處的考量。

如果有哪些關於買房要注意的眉角你還想聽我們分析,例如房價、交通、裝潢、空氣品質甚至是風水,歡迎留言告訴我們。最後也想問問大家,在挑房子時,哪項指標是你最在意的呢?

  1. 事件發生後,我覺得地質與買房地點,才是最重要的
  2. 在多地震的台灣,房屋的耐震係數最重要
  3. 氣候變遷之下,節能省冷氣且防淹水防空污最重要
  4. 以上這些都是多說的啦,房子貴到買不起,對我都不重要。

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【成語科學】滴水石穿:地質的漸進性變化
張之傑_96
・2023/07/05 ・1056字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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東漢史學家班固所著的《漢書》,是中國第一部斷代史。

該書〈枚乘傳〉有這樣一句話:

「泰山之霤穿石,單極之綆斷幹。」

意思是說,泰山的滴水可以滴穿岩石,單獨一條井繩可以磨斷井欄上的木架。

班固的這兩句話,演變成兩個成語:滴水石穿、繩鋸木斷。這兩個成語的意義相同,比喻只要有恒心毅力,就能夠成功。

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水將石頭切割出各種形狀。圖 /Envato Elements

滴水石穿,也作滴水穿石,或水滴石穿,其中以前者最為常見,讓我們試著造個句吧。

  • 屋簷的滴水,將簷下的地磚滴出一溜小坑洞,這是水滴石穿的實例啊!
  • 古人說:繩鋸木斷,水滴石穿,只要有恆心毅力,哪有解決不了問題。

滴水果真能穿石嗎?豈只能穿石,還能鑿穿大山呢!你去過太魯閣嗎?壁立千仞的立霧溪峽谷,就是立霧溪經年累月沖蝕、切割出來的。你去過北海岸的石門洞嗎?那是海浪長期拍打、侵蝕形成的。除了水的作用,風蝕作用也不容小覷。你去過野柳嗎?那些奇岩怪石,包括聞名的女王頭,主要是風蝕作用形成的。

小朋友或許會說,河川和風力真有那麼大的力量嗎?我怎麼看不出來!要知道,除了地震、火山等劇烈活動,一般地質變化都非常緩慢,我們雖看不出來,卻是塑造地形、地貌的主要力量。

直到 19 世紀初,人們仍相信「災變論」,也就是說,地球上曾發生過突然的、災變性的變化,山脈、峽谷都可頃刻形成。他們認為,上帝可以隨意塑造地球,大自然不是科學所能解釋的。1830~1833 年,英國地質學家萊爾連續出版《地質學原理》三卷,推翻了災變論。萊爾認為,地球的變化是風霜雨露等長期、緩慢作用的結果。

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河川和風力是塑造地貌的主要力量。圖/Envato Elements

火山、地震等地質活動,看似驚天動地,其實影響有限。真正影響深遠的,仍是我們察覺不出的漸進性變化。我們覺察不出菲律賓海板塊仍在擠壓歐亞板塊,台灣和中央山脈就是這樣形成的。

我們察覺不出河川的侵蝕作用,台灣山區的大小峽谷,就是溪流長年累月切割出來的。地球有幾十億年的歷史,有道是:時間可以改變一切,只要加上時間因素,任何我們意想不到的變化都可能發生。

總之,成語水滴石穿,不僅是句激勵人的話,它說明了地質上的漸進性變化,它是有科學根據的。

張之傑_96
103 篇文章 ・ 224 位粉絲
張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。

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陽明山的地下世界:暗無天日的洞穴生態系
活躍星系核_96
・2020/03/10 ・7139字 ・閱讀時間約 14 分鐘 ・SR值 530 ・七年級

  • 文/曾威捷

去陽明山踏青時,我們看見的多半是山上豐富的動植物生態,以及火山噴氣口、溫泉等特殊地形。然而,陽明山還有個不為人知的生態世界,那就是伸手不見五指的黑暗洞穴。

你知道陽明山有這樣的洞穴環境嗎?攝/作者

陽明山國家公園位處臺北盆地北緣,是臺灣最北的國家公園。整座國家公園東起磺嘴山、五指山東側,西至向天山、面天山西麓,北迄竹子山、土地公嶺,南迨紗帽山南麓,面積約 11,338 公頃,海拔高度自 200~1,120 公尺不等,此範圍包含以大屯山及七星山為中心的大屯火山群,其火山口、噴氣孔、溫泉、堰塞湖等火山地形為陽明山國家公園的特色,並以此聞名,另外溪流、瀑布及山峰等地形也相當引人入勝。

陽明山國家公園因受緯度及海拔影響,氣候分屬亞熱帶氣候區與暖溫帶氣候區,季風型氣候也極為明顯。隨著背風面、迎風面、地形和海拔變化的不同,孕育出豐富的動植物生態。

在維管束植物中,部份栽培的馴化種多達 1,359 種,且由於冬季低溫高溼的特質,部份原本棲生於 2,000 公尺的中海拔植物,如臺灣龍膽、昆欄樹,在此有海拔分布的「北降現象1」;而動物部分,至少有哺乳動物 34 種、鳥類 123 種、兩棲類 22 種、爬蟲類 53 種、魚類 22 種、昆蟲類 662 種,以及其他多種無脊椎動物。

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在陽明山國家公園如此豐富的地形及生態之中,仍有鮮為人知的部分,那就是洞穴環境洞穴生態系

洞穴的形成與生態

洞穴泛指於地表開口且內部中空的空間。洞穴的形成通常需經過長時間的地質作用,包含化學作用、水的侵蝕、大地構造作用力、微生物、地質壓力及天候影響等。天然洞穴依照形成的原因,可區分為石灰岩洞、熔岩洞、海蝕洞、風化洞、冰河洞、裂隙洞及岩棚等。

在洞穴中生存的生物就稱為洞穴生物,一般可分為三類:真洞穴生物(Troglobite)、半洞穴生物(Troglophiles)、客居洞穴生物(Trogloxenes),由於洞穴大多是微光或黑暗環境,因此植物甚少被洞穴生物學(Biospeleology)探究,目前較常受洞穴生物學家討論的生物類群多半為動物界的生物。

研究人員於洞穴中進行蝙蝠監測工作。攝/作者

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真洞穴生物

真洞穴生物是指整個生命週期都在洞穴內渡過的物種,牠們只能存在於洞穴環境內,離開洞穴即無法生存。這類動物通常代謝較慢、能量消耗較低及食物利用效率較佳,眼睛通常退化或消失、缺乏色素或透明、繁殖能力不佳,取而代之的是,許多物種演化出觸角或附肢來活動或接收環境刺激,並且相當長壽。

由於牠們無法離開各自的洞穴環境,因此這些物種多半是該洞穴系統的特有種,代表性的例子包含某些渦蟲、腹足綱、櫛蠶、蛛形綱、多足類、甲殼綱、昆蟲綱、盲魚、洞穴蠑螈等。

半洞穴生物

半洞穴生物可在洞穴內完成生命週期,但也可以在洞外黑暗潮溼的環境生活。這類動物通常有特化的聽覺、觸覺和嗅覺,也一樣多半缺乏色素及視覺,代表性物種包含腹足綱、甲殼綱、擬蠍、盲蛛、蜘蛛、多足類、昆蟲及蠑螈,其中半洞穴的昆蟲大多無翅且有較長的附肢。

客居洞穴生物

客居洞穴生物是指稱那些暫居或季節性於洞穴生活的動物。牠們多半利用洞穴作為度冬或避難場所,也有部分動物會利用洞穴作為日間棲息處。這一類動物的生命週期必須離開洞穴(通常是為了覓食),包含蛛形綱、昆蟲、爬蟲類、蝙蝠、老鼠及其他食肉目動物,甚至是史前時代的人類等。

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陽明山的洞穴及生態

陽明山國家公園的洞穴多半不具知名度,筆者有幸於 2012~2014 年協助臺灣大學生態演化所野生動物研究室的穴居蝙蝠調查而探訪其中,這些洞穴大致可分為人工洞穴及天然洞穴兩類。

陽明山人工洞穴又可分為廢棄建築及人為坑道等,廢棄建築多半為前總統蔣中正接待賓客和避暑的中興賓館及其附屬建築、哨所等;人為坑道則可能為採礦、早期軍事需求所開鑿。至於陽明山的天然洞穴,其形成原因尚未有文獻進行探討,筆者推測這些洞穴可能是早期火山活動的熔岩管,或上層火山鬆軟地質被植被固定後,下層遭水流掏空所致。

人為開鑿的坑道形成了人工洞穴環境。攝/作者

臺灣的洞穴物種報導或研究文獻並不多,僅有翼手目蝙蝠有較多調查紀錄且為人所知,實際上臺灣的洞穴生物還包含無脊椎甲殼綱、唇足綱、蛛形綱及昆蟲綱,脊椎動物則包含兩生綱、爬蟲綱、鳥綱及哺乳綱,目前已知的物種皆為半洞穴生物或客居洞穴生物 。陽明山由於火山地質多孔隙的特性,多數洞穴無法形成水域,因此僅有陸生動物的紀錄,以下列舉數種常見於陽明山洞穴的物種。

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1. 蚰蜒

蚰蜒是節肢動物門唇足綱的動物,成體約有 15 對非常長的附肢,爬行速度非常快速,以毒牙掠食蜘蛛、蟑螂、白蟻或衣魚等節肢動物。蚰蜒喜歡棲息在陰暗潮溼的地方,例如浴室或地下室,而野外則以洞穴及廢棄建築是牠們最喜愛的環境,在陽明山幾乎所有洞穴都會見到牠的蹤跡,夜晚也可能在潮溼的步道旁見到牠移動覓食。

蚰蜒雖然具有捕食用毒牙,但毒牙太過短小,很難穿透人類皮膚,對人的毒性也不高。筆者曾試著讓牠爬到手上,感覺就像被頭髮掃過一般相當輕柔,讓我相當驚奇。

陽明山洞穴中的蚰蜒。攝/作者

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2. 白額高腳蛛

白額高腳蛛有另一個廣為人知的名字——旯犽(ㄌㄚˊ ㄧ ㄚˊ)。雖然蜘蛛的形象經常讓人感到害怕,但經過推廣教育,已經越來越多人了解牠是會捕食蟑螂的益蟲。白額高腳蛛成體展開寬可超過 10 公分,喜歡陰暗潮溼的地方,除了洞穴,也經常出沒於家中掠食居家害蟲。

白額高腳蛛與一般常見蜘蛛不同,屬於徘徊性蜘蛛,也就是主動追擊獵物,不結網埋伏的蜘蛛。牠們在繁殖時,會將吐絲結成的卵囊隨身攜帶,直到卵孵化後,小蜘蛛仍會在卵囊中待一段時間。筆者的老師就曾嘗試打開卵囊,結果造成小蜘蛛滿地跑的悲劇!建議大家縱使害怕蜘蛛,也不要傷害這種益蟲。保持環境整潔,減少牠的食物來源,自然就不會在家中與牠相見囉!

洞穴中的白額高腳蛛。攝/作者

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3. 灶馬

灶馬是一種外觀介於螽蟴和蟋蟀之間的昆蟲,因後腿粗壯如馬腿而得名,牠在國外被稱為斑點洞穴蟋蟀(Spotted Cave Cricket),分類為穴螽科,不論中文名稱或英文名稱皆可看出牠棲息於陰暗環境如爐灶、洞穴的特性。在韓國電影《寄生上流》中,主角一家人生活的半地下室常見的就是這種昆蟲。而成語「蛛絲馬跡」中的「馬跡」也是指這種小昆蟲走過遺留的細微痕跡。

陽明山的幾乎每個洞穴都可見到灶馬的蹤跡,夜晚也有機會在野外見到牠。

洞穴中的灶馬。攝/作者

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4. 龜殼花

蝮蛇科的龜殼花可說是臺灣最常見的毒蛇之一,三角形的頭部及背部斑點狀的斑紋是牠的主要特徵。蝮蛇科蛇類具有頰窩的構造,能讓牠感應環境中的熱源。在陽明山的洞穴中,牠也是常見的住戶,通常會利用體色隱身在洞穴邊緣或角落的石頭縫中,因此在洞穴工作時必須特別注意,避免踩到牠或過於靠近,引起牠的攻擊。筆者早期使用探照燈工作時,曾引起龜殼花空咬燈光熱源,可見牠們相當敏感。

棲息於洞穴角落的龜殼花。攝/作者

5. 黑眉錦蛇

黑眉錦蛇是另一種洞穴常見的蛇類,體型可長到非常大。由於欖黃色的體色及前段菱形黑斑、後段黃色縱紋,被稱為臺灣美蛇之一;也因為以老鼠為食而經常出沒於住家附近,又被稱為家蛇或視為土地公的化身,在陽明山洞穴中偶爾可以遇到牠們。

筆者曾在洞穴中聽到蝙蝠發出人耳可聽見的尖銳叫聲,才發現是黑眉錦蛇爬到高處掠食臺灣葉鼻蝠。在我試著觸摸蛇尾巴後,當天我就遺失了身邊的配件,直到三天後才在洞穴附近明顯的地方找回,從此我就對牠多了一分敬重之心。

洞穴高處的黑眉錦蛇。攝/作者

6. 臺灣紫嘯鶇

臺灣紫嘯鶇是臺灣少數可在洞穴中記錄到的鳥類,全身帶有藍紫色的光澤,相當美麗。牠的叫聲適應了溪流環境,顯得較為尖銳,有些人形容像車子的剎車聲。牠們經常在尚未天亮的凌晨時分就開始鳴唱求偶,歌聲悅耳但非常大聲,在陽明山常見於溪流附近及鄰近洞穴。

雖然紫嘯鶇喜歡溪流環境,但筆者不只一次在洞穴環境遇見牠,推測可能是為了利用洞穴的岩壁縫隙築巢而來。有時我們人類準備進入洞穴調查前,就會先看見一道藍紫色身影飛出,那伴隨著身影的尖叫聲非常容易分辨。

洞穴中遺留的紫嘯鶇羽毛,以及疑似食餘的蝸牛殼。攝/作者

7. 臺灣大蹄鼻蝠

臺灣大蹄鼻蝠是臺灣唯一一種獨居型洞穴蝙蝠,通常一個洞穴只會有一隻個體,也由於獨居的習性,在洞穴中算是可遇不可求的特殊蝙蝠。牠們在陽明山國家公園並不少見,幾乎較大的洞穴或廢棄建築物中都有機會遇到,只是數量稀少必須仔細搜索才能找到。

臺灣大蹄鼻蝠也是臺灣唯一休息時會用翼膜包覆臉部全身的蝙蝠。或許是這個原因,牠也是筆者見過最會睡的蝙蝠,還記得有次調查,我們進出洞穴時都與某隻個體擦身而過,而那位大蹄鼻蝠從頭睡到尾完全沒有被吵醒。附帶一提,如果將深度沉眠的蝙蝠吵醒,可能會使牠代謝異常,造成死亡喔!

休息中的臺灣大蹄鼻蝠會用翅膀包覆臉部。攝/作者

8. 臺灣小蹄鼻蝠

臺灣小蹄鼻蝠是臺灣洞穴中最常見的一種蝙蝠,在許多廢棄隧道、坑道及建築中都有機會見到。由於體型小、代謝快,白天休息時經常在洞穴擠成一團停棲,多的時候甚至可達上千隻。

牠們有時會與其他種類的蝙蝠共用洞穴,但會各自成群。在陽明山較大的洞穴中經常可一次見到上百隻群聚。臺灣小蹄鼻蝠生性敏感,容易受到驚擾,經常在我們進入洞穴調查時,立刻察覺我們的行蹤並且驚飛。假如有幸遇到牠們,務必保持距離遠觀降低干擾。

洞穴中小群聚集休息的臺灣小蹄鼻蝠。攝/作者

9. 臺灣葉鼻蝠

臺灣葉鼻蝠是臺灣體型最大的食蟲性蝙蝠,也是洞穴環境常見的蝙蝠種類。臺灣葉鼻蝠對於廢棄建築物的接受度也相當高,例如在中興賓館週遭的廢棄附屬建物中相當常見,在陽明山國家公園中,必須在較大型的洞穴或建築才有機會見到牠。

臺灣葉鼻蝠雖與臺灣小蹄鼻蝠同樣會群居,但與其他蝙蝠不同的是,牠們停棲時,彼此會間隔一定的距離。如果兩隻個體靠得太近,甚至會打架爭執。臺灣葉鼻蝠因為體型較大,飛行時的振翅聲也非常大聲。筆者曾經在狹窄洞穴中不幸和牠相撞,感覺就像是被躲避球擊中一般的沉重,所幸我們一人一蝠都沒有大礙。

陽明山洞穴中的臺灣葉鼻蝠。攝/作者

10. 東亞摺翅蝠

臺灣東北角頗負盛名的瑞芳蝙蝠洞中,主要棲息的物種就是東亞摺翅蝠。每年夏季,摺翅蝠會自南方飛回瑞芳蝙蝠洞繁殖育幼,數量最多可達數十萬隻!陽明山地區的東亞摺翅蝠族群並不穩定,通常夏季才有機會在大型洞穴中見到。

東亞摺翅蝠的名字來自牠特別長的第三指指骨,停棲時第二及第一指骨會反摺於翅膀內,因此也被稱為長指蝠或長翼蝠。牠經常與臺灣葉鼻蝠或臺灣小蹄鼻蝠共用洞穴,若有機會在洞穴環境或夜空中見到不同於其他蝙蝠,展翅特別細長,或許就是東亞摺翅蝠正在飛行覓食喔!

在洞穴中密集聚集的東亞摺翅蝠。攝/作者

11. 刺鼠

刺鼠是臺灣低中海拔山區較常見的齧齒動物。刺鼠之名是來自牠身上的柔毛雜有硬棘剛毛,若能近距離觀察,就可看出牠與其他老鼠的明顯分別。

在陽明山的洞穴中,由於石塊較多,因此不容易見到本尊,但經常可發現牠從洞外帶入植物葉片、樹枝所構築的碗狀巢穴。刺鼠的攀爬能力很強,筆者曾在洞穴中見過刺鼠沿洞穴岩壁跳躍而上,也有紀錄顯示牠擅長爬樹,動作相當靈敏。

洞穴岩壁上的刺鼠。攝/作者

12. 白鼻心

白鼻心又名果子狸,擅長爬樹,主要以水果為食,但也會獵捕昆蟲、蜥蜴或老鼠,在臺灣從平地到 2000 公尺的山區都有觀察紀錄。最大的特徵是鼻端到兩耳間的白色縱帶,以及末端黑色不蓬鬆的尾巴。在陽明山國家公園的洞穴環境裡偶爾可見牠的排遺,但實際進入洞穴是為了覓食或作為休息空間,仍不得而知。

白鼻心經常被誤認為鼬獾,兩者的差別在於鼬獾鼻頭的白斑並不連續,且尾巴末端為白色,如松鼠一般蓬鬆。

在陽明山洞穴中,被自動照相機拍攝到的白鼻心。圖/作者

結語

自然環境中的洞穴,對許多動物來說是遮風避雨的良好棲息處,根據前人的調查與文獻紀錄,光是陸生脊椎動物就有 4 綱 36 種動物曾出現於洞穴或棲息於洞穴中,但由於臺灣尚未有針對洞穴環境的長期監測,因此實際上應有更多未知的物種有待研究者發掘。目前國外已建立專門的洞穴生態學門,針對洞穴進行研究探討,期望能透過這些研究拓展人類未知的環境。

不過,洞穴探勘及洞穴生態研究其實是一門需要相當專業性且帶有危險的工作。不論是不穩定的地質或潛在的毒氣、病菌,甚至毒蛇、毒蜂等,都可能對洞穴探勘者造成威脅。

洞穴環境的地質並不穩定,研究人員必須面對洞穴隨時可能崩落及出入口狹小的危險。攝/作者

洞穴中的真菌是可能影響洞穴探勘者健康的一大隱憂。攝/作者

遭到真菌完全寄生的蜘蛛。攝/作者

另一方面,近期有某些報導指出,在國際上沸沸揚揚的新型冠狀病毒源頭來自蝙蝠,然而事實上,臺灣在經歷 SARS、狂犬病及禽流感等疫情後,已經建立相關的野生動物監測機制,在近五年的監測中,未曾在蝙蝠體內發現狂犬病毒或人畜共通的冠狀病毒。全世界 1411 種蝙蝠之中,僅有三種食血性蝙蝠會直接傳染狂犬病毒,但臺灣並沒有任何食血性蝙蝠,因此除非主動接觸蝙蝠,不然牠們並不會主動攻擊人類。

只要遵守不接觸、不干擾的守則,就不需擔心從蝙蝠身上感染疾病,也無需主動驅趕蝙蝠,如同面對洞穴中的其他生物一樣。為了避免自身危險並保護洞穴內的生物免受干擾,不建議一般民眾任意進入不熟悉的洞穴中。

註解:

  1. 北降現象是指植物受到冬季降溫或緯度升高的影響,分布在比原棲生海拔更低的地方。

參考文獻:

本文亦刊登於臺灣國家公園生物多樣性資料庫

  • 責任編輯/竹蜻蜓
活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia