臺灣外來植物現況的研究(三)移民帶來外來種 | 環境資訊中心

臺灣外來植物現況的研究(三)移民帶來外來種

2009年03月03日
作者:吳姍樺(臺灣師範大學生命科學系教授)

銀合歡由荷蘭、西班牙人引進臺灣;圖片來源:陳超仁比較日本與美國加州偶發及歸化物種之指數及算數累加,過去數十年來物種近乎線性的累加趨勢,提供了臺灣的偶發及歸化物種增加趨勢很好的佐證。而與日本主要的不同在於:臺灣的偶發及歸化物種在19世紀開始迅速累加,而日本的引進紀錄早在大約200年前開始,近年來則只有少數偶發及歸化紀錄。

外來移民帶來新物種

這項差異也許是因為臺灣植物研究發展史較慢起步,以及特殊的移民遷入史。雖然臺灣擁有長期的移民歷史及數百年來與鄰國的交易行為,直到19世紀末期以前,並沒有進行有關標本的蒐集及自然資源的調查。偶發及歸化物種從1900年到二次世界大戰前才有持續的蒐集紀錄,而在1940到1960年間之物種累加出現中斷,這與戰後復原及臺灣政權轉移有關,這段期間從中國大陸遷入的移民潮約有150萬人,是歷史上最近期且最大量的移民潮,偶發及歸化物種在這波移民潮後的10年間開始增加。

臺灣的偶發及歸化物種約有60科,45%的物種隸屬三大科:豆科,菊科及禾本科,而這三科亦為世界上許多地區外來植物主要的「貢獻者」。除了這三大科之外,主要偶發及歸化植物的科組成及重要性在不同的地區會有些不同,在一些亞洲國家如臺灣及韓國,茄科、旋花科、大戟科及莧科是除了這三科之外的最大外來植物「貢獻者」;但在一些歐洲國家,上面的這幾科在當地的影響就比較小。這可能也和不同的氣候及生物地理親緣有關,茄科、旋花科及莧科都被認為是熱帶或溫帶氣候科,因此其中許多種類可能無法適應如北歐及中歐的氣候環境。

茄科和旋花科在臺適應最好

毛地黃由日人引進栽種,而後逸出成為入侵種;圖片來源:潘富俊根據偶發及歸化物種在全球各科的物種總數之比例顯示,臺灣地區的莧科、旋花科、茄科、柳葉菜科、馬鞭草科及蓼科的偶發及歸化物種數,與全球呈現相同的比例。然而,這些科的特有種總數及原生種總數並不與偶發及歸化物種總數顯示任何相關性。這些科的大小在全世界的物種總數並不超過2600種,一個科在全球擁有的物種總數,並不能全然代表該科在一地區偶發及歸化物種數所佔該科物種總數的比例。比較這些較小到中等的科之後發現,豆科、菊科及禾本科的出現並沒有較這些科來得成功。莧科、旋花科及茄科大多為熱帶或溫帶氣候之植物科,所以能夠適應臺灣大部分的地區。然而,茄科及旋花科的表現顯示這兩個科在臺灣地區的族群建立特別成功,未來須密切注意。柳葉菜科、馬鞭草科及蓼科為溫帶科,這些科能在此地成功建立族群,也許是歸因於其中之一、兩個屬較適應臺灣的環境。

大多偶發及歸化物種所隸屬之屬也同樣是世界上最大的屬,如旋花屬、茄屬、野百合屬、雀稗屬、月見草屬、大戟屬及酸膜屬在全世界皆有數百種以上的物種,中等大小的屬如莧屬的物種數也有約60種。而旋花屬及茄屬這兩個明顯成功適應臺灣地區的屬,其偶發及歸化物種之比例為何比全球該科(旋花科及茄科)物種總數比例高上許多,其原因有待調查。

新歸化屬競爭較少

在歸化的各屬中,有很高比例(33% ~ 100%)的屬少於5個外來偶發或歸化物種,這樣的結果似乎也支持達爾文的假說:在外來的植物中,新歸化的屬會比新歸化的種獲益來得大。新歸化屬的物種在野外環境的競爭會比較少,因為它們不需要與原生屬屬內的其他植物競爭。達爾文的假說同樣支持Rejmánek在美國加州的研究,但是這個理論對於部分島嶼地區卻不適用。

大部分外來偶發與歸化植物呈現的生活型態與習性,與其所屬的科特徵或是屬特徵相符。舉例來說,歸化數量最多的豆科、菊科以及禾本科主要就是由一年生種子植物、地上植物、地表植物以及半地中植物所構成。大量的多年生外來歸化植物(地上植物、地表植物以及半地中植物),也可能意味著它們未來對臺灣環境可能產生嚴重的衝擊。

有許多外來偶發與歸化植物被引進的原因不明,這可能是由於紀錄不完全或是因意外引進所導致。部分國家的研究也指出,大部分的外來偶發與歸化物種都是經由意外的引進所導致,如部分造成入侵的物種的種子與作物種子混合在一起,再經由人為非刻意的傳播。旅客在國際間的來往、完善的大眾交通運輸都可能助長了外來植物對臺灣的入侵。不幸的是,由於資訊不足,使民眾對於作物種子被外來雜草種子污染缺乏警覺,而且臺灣對於入侵植物在生態與農業上的研究也相當缺乏。

觀賞植物較易形成入侵種

過去的研究指出:刻意引進的物種主要是用於觀賞與牧草,只有一小部分是因醫藥用途而引入的;而臺灣的研究結果也是相似的。有趣的是,為觀賞用途引入的植物,比當作飼料用途的植物看起來更具有入侵性,在不同野外調查中發現:觀賞植物都佔有相似的比率,而飼料用途的植物則多是偶發的,這兩類用途的植物都容易受到人類助長散播。

醫藥用途的植物也廣泛的引入許多地方,且有部分成為入侵種,但只佔入侵種中的一小部分。這可能因為醫藥用途的物種會產生次級代謝物而耗費能量,並減緩生長速率,或是因為它們不曾像飼料與景觀植物一般被廣泛的引入,因此通常具有較低的繁殖壓力。

黑板樹在國民政府來台後大量栽種;圖片來源:潘富俊大部分偶發和歸化物種來自熱帶和溫帶區域,這支持了物種對相似家鄉氣候的環境適應較好的假說。臺灣具有多樣性的棲地,從海岸到高山,從熱帶到溫帶,而這也許能夠包含來自許多不同氣候地區的物種。但這無法解釋為何臺灣具有眾多來自美洲的物種,且在此繁衍了數十年以上的時間,但在近百年來並沒有歷史事件的線索可尋;相反地,在17、18世紀有許多來自荷蘭、西班牙往中國的船隻,很可能同時將物種引入了臺灣,因此在引入的物種中應有大部分來自歐洲和亞洲區域。這可能源於貿易船隊在向東方發展的過程中,同時將非洲、熱帶美洲和南亞的物種帶往臺灣。

臺灣入侵種並未較多

根據Randall(2002)的研究,在臺灣的偶發和歸化植物中有308種(91%)可被畫分為雜草。但根據我們的研究,在臺灣只有小部分(16%)偶發和歸化植物被歸類為「雜草」,這代表偶發和歸化植物不是臺灣主要雜草植物相的來源。不過,因為臺灣的偶發和外來物種分別有28%和27%在中國和日本被視為雜草,因此在臺灣偶發、歸化、入侵但並非雜草的物種,若在中國、日本被視作雜草,則可能具有潛在對臺灣環境、經濟的負面影響,未來應特別關注這些物種的狀況。

主要的指數顯示臺灣受外來物種影響程度只達低度或中度,這些指數包含偶發和歸化物種佔全部物種數目的比例(%)、每單位面積內偶發和歸化的物種數目。同時,大多數的偶發和歸化植物(83%)在臺灣都不被視為雜草。這些結果顯示:像臺灣這樣的島嶼,易遭受嚴重植物入侵或包含較多偶發和歸化物種的假說不成立。

臺灣像夏威夷,包含了許多氣候區域與地形,從高山到海岸,從溫帶到熱帶氣候,但遭受植物入侵的程度卻較夏威夷輕微許多。如單以偶發與歸化的物種數目和地區內的全部物種數目比例來看,就可以發現,臺灣阻止外來物種建立的能力較強。此外,臺灣每單位面積內所含有的物種數也較接近各大陸塊的數值,再度支持臺灣抵抗植物入侵的能力較其他島嶼地區來得好,可能原因之一是接近最大的陸塊(歐亞大陸)。但為了更完整的了解臺灣植物入侵的過程和模式,或需要在東南亞地區做更多生物地理和生態的研究。(本篇完)

※ 本文轉載自由林務局及台灣環境資訊協會合作之《外來種防治教育專刊:植物篇》一書。