地景生態學(中)

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

連結:地景生態學(上)

在地景生態學(上)中介紹了尺度 (scale) 及擾動 (disturbance) 在地景生態學中的重要性,而擾動會對地景的異質性 (landscape heterogeneity) 造成重大的影響。以下介紹地景的異質性與生物的關係。

$$(3)$$ 地景的異質性對生物的影響

棲地環境的破壞對當地的生物造成巨大的衝擊,因此在進行保育時必須規劃自然保留區、保護區或國家公園等來維護棲地環境。但棲地規劃除了須注重總棲地面積的大小,也需注意棲地的分布狀態。

如圖三所示兩種地景:區塊 (patch) 指的是相似類型棲地相連在一起所涵蓋的範圍。在圖三 B 中有三大一小四個區塊:一黃、一藍和二白;圖三 A 中卻有許多小區塊。雖然兩個地景中黃色、藍色和白色的面積是一樣的,但是因為分布狀況不同,造成每個區塊的面積、邊界長度面積比值及連結性的差異(表一),這些特徵會影響到每個地景中的物種組成。

舉例來說,有些寄生蟲、寄生植物在較大面積的棲地環境才能夠找到足夠的寄主,並順利繁衍子代,所以在像圖三 B 的地景中會有較高的適存度;另一方面,一些廣食性的物種則可能偏好在圖三 A 的地景,以方便在各種類型的棲地區塊間覓食。

不同區塊(生態系)的交界處稱作「邊界」(edge) 或「生態過渡帶」(ecotone)。因交界處的環境條件,如溫度、溼度等,常介於兩個生態系之間,生物的組成通常會與區塊內部有一些不同,即所謂的「邊際效應」(edge effect)。

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圖三 兩個地景。分別由 (A) 面積零碎與 (B) 面積完整的生態系(假設黃藍白是三種不同生態系)所組成。雖然兩地景中三種生態系的總面積相同,但右地景 (B) 中的生態系分布較完整,左地景 (A) 則分布零碎。(本文作者黃冠中繪)

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表一 圖三兩個地景:A、B的特徵比較(表格來源:本文作者黃冠中繪製)

但過多的邊界通常不是好事,因為有許多物種只有在大的區塊、遠離邊界的內部環境才有辦法生存,破碎化的棲地就會使他們逐漸消失。

圖三 A 的地景區塊分布零散,區塊被分開且面積小,顯示出「棲地破碎化」(habitat fragmentation) 的現象,不利於無法忍受棲地邊界環境的物種生存,造成生物多樣性喪失。因此在規劃保護區的時候必須要考慮到棲地的完整性和與連結性,零散的圈劃會讓保育事倍功半。「生態廊道」(ecological corridors) 可以增加保護區之間的連結性,讓棲地保育可以更加完整(圖四)。

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圖四 生態廊道概念示意圖。(本文作者黃冠中繪)

$$(4)$$ 生物對地景異質性的影響

植物和地景的關係密不可分,不同的環境條件下會長出不同的植物,而植物也會進一步維護或改變當地的環境類型。例如,潮濕的溪谷上游河床周圍可能長出一些蕁麻科、桑科榕屬的植物,它們的根系能維護水土。若移除了這些在溪流邊生長的植物,會改變溪流水量,導致林相與地景的轉變。

又如,火燒擾動發生時往往會朝乾燥易燃的植物群方向蔓延,不會均勻地擴散,所以火燒之後會因擾動的程度差異而形成不同區塊,產生地景的異質性(圖五)。

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圖五 森林火燒後,不同的燃燒擾動程度會形成喬木林、灌木林和草皮等不同的區塊,產生地景的異質性。(本文作者黃冠中攝)

動物的擾動也會改變地景環境,產生地景的異質性。例如,牛羊放牧啃食過的地方需要長時間才能再長回原本的樣子,而有啃食和沒啃食的地方就造成地景的異質性。

海洋中有造礁珊瑚生長的地方,長年累月累積碳酸鈣形成珊瑚礁地形,造就海洋裡生物多樣性相當高的一個環境,且不同種類的珊瑚還會形成不同類型的珊瑚礁岩,也是動物活動形塑地景異質性的例子。上述像珊瑚這類形塑一個地區地景異質性,改變該生態系特性的主要生物可稱之為「生態系的工程師」(ecosystem engineer)。

連結:地景生態學(下)

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