地景生態學（上）

地景生態學 (Landscape Ecology)（上）
國立臺灣師範大學生命科學系碩士生 黃冠中

什麼是地景生態學 (Landscape ecology)？

地景生態學探討地形地貌的空間分布與生態現象的交互關係，它探究的時空範圍會根據研究問題而有大有小。近十餘年來因為科技的進步讓我們有能力利用衛星、航空影像、空拍機等工具來記錄及測量大範圍的地形地貌，並用電腦模式進行運算分析。

因此，地景生態學通常比傳統生態學研究所探究的空間範圍大很多，從數平方公里到整個山系、島嶼、或更大。它主要關注空間的樣貌 (pattern)，尤其是異質性 (heterogeneity)，在不同空間尺度下，隨時間發展、或人類活動所造成的改變。地景生態學的研究成果可提供土地經營、環境保護或公共設施等規劃時的策略參考，所以越來越受到重視。

以下提出兩個造成地景樣貌改變的重要因子來介紹和說明。

$$(1)$$ 尺度 (Scale)

尺度是指我們在看某個事物的長度、距離、面積等所涵蓋的範圍。若從生活中的經驗來說明：當我們看書中的某頁，而該頁裡面有一張小插圖，遠遠看著時，也許覺得該頁白白淨淨的；但如果靠近去看，或許那張圖會佔據大部分視野，那你的視野所見可能就不是白色的了。這兩者可稱為「巨觀」與「微觀」的差別。地景生態學中的研究尺度通常較大，其大或小可能會是臺北市和整個臺灣的差別。

尺度具有兩個面向，一個是範圍 (extent)，指的是所涵蓋的整體空間的大小（例如，是臺北市或整個臺灣）；一個是解析度 (grain)，指的是收集資料的單位面積大小（例如，是每一平方公里或每百平方公里收集一筆資料）（圖一）。

我們必須針對想要探討的問題，以及所具備的工具來選擇適當的尺度來收集資料。如果收集資料的範圍大且解析度高，則檔案資料會很龐大，無法使用一般的電腦，也可能會沒有恰當軟體進行運算分析；另一方面，若解析度低，可能會無法區分不同的地景樣貌 (pattern)，以致於得到有嚴重誤差的研究結果。

圖一 空間尺度的兩個面向：範圍與解析度，以及它們對空間尺度之選擇的影響。（本文作者黃冠中繪）

除了空間的尺度外，我們也需關注時間的尺度。例如，某研究員觀測一地的二氧化碳濃度變化數年後，發現該地方的二氧化碳濃度並沒有太大變化（圖二右）；若是他僅觀察其中一年，會發現該地方的二氧化碳濃度呈現下降的趨勢（圖二中）；若是他又僅觀察該年其中一個月，會發現該地方的二氧化碳濃度並沒有太大變化（圖二左）。

因此，不同時間尺度下所得到的資料可能會顯示很不一樣的樣貌，我們必須根據研究的問題來選擇適當的時間與空間尺度，才能得到正確的研究結論。

圖二 某地二氧化碳濃度在不同時間尺度下隨時間的變化圖。（本文作者黃冠中繪）

$$(2)$$ 擾動 (Disturbance)

擾動是指在一個特定時間範圍內對生態系中的生物與無生物（包含地形地貌）造成改變的事件。擾動的原因可能是生物性或非生物性，生物性擾動的例子有：稻田受到蝗蟲大發生的影響、外來種的鳥侵占原生種鳥類的棲地使後者族群量發生變化、牛群踐踏造成土壤硬實等。非生物性擾動的例子則有：地震造成山坡森林崩塌、颱風的強風強雨造成許多樹木落葉與死亡、火山爆發的岩漿覆蓋原有的土壤等。

不同的擾動具有強度與頻度的差別；而強度與頻度的變化也會是一種擾動。例如，颱風的強度變強、森林火燒發生的頻率變多等。擾動的發生可能會使地形地貌以及物種的分布狀況與組成改變。地景生態學者會去探討擾動如何造成上述空間異質性的變化，進而發展模式去預測未來生態環境可能發生的變化。

連結：地景生態學（中）