森林砍伐加劇日夜溫差 影響昆蟲物種競爭 中研院研究登上國際期刊 | 環境資訊中心
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森林砍伐加劇日夜溫差 影響昆蟲物種競爭 中研院研究登上國際期刊

2023年05月24日
整理:劉庭莉、林郁宸(環境資訊中心記者)

台灣研究團隊今(24日)在國際期刊發表最新研究,證實森林砍伐造成的日溫差加劇,會影響物種之間的競爭關係。這是全球首度證實此機制。研究透過合歡山的埋葬蟲與麗蠅競爭的實驗表明,山區的棲地破壞顯著增加日溫差變化,導致日間高溫增強麗蠅的競爭力,而夜間的低溫則限制了埋葬蟲處理屍體並對抗麗蠅的能力。

中研院沈聖峰研究團隊發現森林砍伐加劇開闊地日溫差,造成物種間競爭。圖為實驗室內的埋葬蟲。攝影:吳士緯

中研院沈聖峰研究團隊發現森林砍伐加劇開闊地日溫差,造成物種間競爭。圖為實驗室內的埋葬蟲。攝影:吳士緯

森林砍伐加劇日溫差 埋葬蟲在物種競爭中處於弱勢

台灣科技媒體中心邀請研究團隊於線上記者會分享研究成果。中央研究院生物多樣性研究中心研究員沈聖峰表示,因為看到中橫山區清境農場開發越趨嚴重,而開啟這系列研究,透過全球微氣候模型,了解森林砍伐對森林日溫差的影響,並以合歡山區作為實地研究的觀測點,觀察同一個海拔的森林區域與經過砍伐的開闊地中,日行性的麗蠅與夜行性的埋葬蟲之間的競爭關係。

研究第一作者、中研院生物多樣性研究中心博士詹仕凡說明,埋葬蟲與麗蠅都是森林生態系常見的昆蟲。埋葬蟲會去除小型脊椎動物的毛髮、掩埋並製作屍球來育幼,是生態系重要的分解者,而常見綠頭紅眼的麗蠅,則是埋葬蟲的最大競爭者。

研究團隊分別選定中橫山區同海拔的森林以及經過砍伐的開闊地,監測平均溫度與溫度變化。每日最高溫與最低溫相減的結果顯示,開闊地的日溫差變化比森林區域大,且海拔越高的山區越為明顯。

研究團隊在接近中午時,分別於監測點放置小型脊椎動物的屍體,並觀察埋葬蟲與麗蠅的互動,發現開闊地白天高溫有助於麗蠅搶先在屍體上產卵、孵化幼蟲,而埋葬蟲使用屍體的機率則變低。進一步在放置屍體時加設紗網,發現沒有麗蠅競爭時,日溫差變化並不影響埋葬蟲埋葬成功機率,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。

中研院沈聖峰研究團隊在合歡山進行埋葬蟲與麗蠅的實驗,圖為實驗裝置。圖片來源:中研院沈聖峰研究室提供

中研院沈聖峰研究團隊在合歡山進行埋葬蟲與麗蠅的實驗,圖為實驗裝置。圖片來源:中研院沈聖峰研究室提供

該研究「森林砍伐山區的溫度變化較高影響夜行動物的競爭優勢」(Higher temperature variability in deforested mountain regions impacts the competitive advantage of nocturnal species)與美國哥倫比亞大學、國立成功大學合作,刊登於《英國皇家學會報告B系列》期刊。

高山農業、森林開發改變微氣候 對生物多樣性造成影響 

沈聖峰表示,多數人普遍認為開發會影響生物,但卻很少有研究證實此事。為了解森林開發對生物多樣性的影響,團隊從2013年開啟研究、歷時十年,才累積到足夠的研究證據,並首度找到明確的因果關係,證實森林砍伐後日溫差影響物種競爭的機制。

沈聖峰說明,埋葬蟲與麗蠅的競爭受到「時間」影響,開闊地的日間高溫使麗蠅有更長的活動時間,而夜間過低的溫度則使埋葬蟲處理資源速度減緩。這也顯示高山農業與森林開發對微氣候的改變,且對生物多樣性帶來挑戰。

沈聖峰指出,研究結果顯示,應優先保護砍伐導致日溫差變化的森林。

沒有參與研究的台灣大學氣候變遷與永續發展國際學位學程助理教授孫烜駿表示,不同物種之間受影響程度可能有差異,仍需要更多研究佐證,然而可以肯定的是,對溫度耐受範圍狹窄的夜行性昆蟲,將是科學家需要特別關注的類群。

森林砍伐導致高海拔地區的埋葬蟲競爭失敗。圖片來源:研究團隊簡報

森林砍伐導致高海拔地區的埋葬蟲競爭失敗。圖片來源:研究團隊簡報

作者

劉庭莉

期待能帶給世界一點改變