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台灣原生植物百科

台灣擁有相當多的植物種類,以蕨類來說,目前台灣可以歸類為稀有等級的蕨類高達 240 種,面積遠大於臺灣的北美、歐洲蕨類種數反而比臺灣少。台灣的水生植物也占全世界約2,000 種水生植物的 2%。不過,在台灣外來植物共有419 種,由於外來植物的進入,當地原生物種因資源或棲地競爭而遭到排擠,易打破當地生態平衡。
 
 

玉山佛甲草(圖片來源:艾台霖)。
▲玉山佛甲草(圖片來源:艾台霖)。
 
臺灣植物總數眾多且歧異度相當高,可概分為本地原生植物和外來植物兩大類。本文主要介紹幾類有特色或特殊植物給大家認識。
 
臺灣的植物可概分為本地原生植物和外來植物兩大類。所謂原生植物,就是原來生長於臺灣或被自然力(如海潮、颱風、鳥類等)帶到臺灣的植物。雖然這部分有些是偶發性質(如颱風帶來孢子然後在臺灣生長,但僅此一代並不再繁殖或僅繁衍數代就絕滅者),但因考證困難仍列入原生之列。這些在當地自然生長演化的植物,和其他本地生物物種有長期的互動,關係密切。

所謂外來植物,是指原來並不在這個地區自然生長,而是藉由人類的活動刻意或不經意的行為而引入的植物,又可分為栽培植物和歸化植物。而原生植物和歸化植物統稱為野生植物。

臺灣維管束植物的研究,可溯自西元 1852 年英人 W.J. Hooker 描寫臺灣北部沼澤地的通草,這是有關臺灣植物發表的第 1 個新種。1854 年,英人 R. Fortune 登陸淡水採集。接著 1860 年,G. Bentham 依據 Wilford 採自臺灣西北部的標本而發表疏花魚藤。之後歷經歐、美、日和國人的調查研究,至今國內外標本館蒐藏的臺灣維管束植物標本估計約 120 萬份。

據 2003 年完成的第 2 版《臺灣植物誌》,臺灣的維管束植物共計 235 科 1,419 屬 4,077 分類群,其中大約 1/4 種類是特有,目前估算蕨類植物約有 630 種,裸子植物有 28 種,被子植物約有 3,600 種。

以科而言,其中屬於裸子植物的有 8 科、蕨類植物有 38 科、被子植物有 228 科,分別與全世界的裸子植物 11 科、蕨類植物 65 科和被子植物 291 科相比,各類植物的比值最小者都超過 50%,因而植物的歧異度相當高。本文主要介紹幾類有特色或特殊的植物給大家認識。
 
台灣蕨類種類的豐富度勝於他國

臺灣蕨類植物分類研究,歷經《臺灣植物誌》第 1 版(1975~1979年)、第 2 版(1994~2003 年)、《臺灣植物誌簡誌》(1997~2002 年)等著作的出版,目前已呈現一定程度的清晰輪廓。然而如果因而認為臺灣蕨類植物誌已經研究透徹,恐怕和事實偏離太遠。

過去由於研究人力和國際學術交流不足,加上臺灣地形上的高度複雜性,導致部分地區(特別是高海拔、東部和南部中海拔山區)過去鮮少有植物學家或植物採集者進行探查。一直到近 15 年因生物多樣性學門興起,政府、學界和社會大眾開始廣泛重視植物資源調查與保育,才獲得改善。因此,前述著作恐怕已不能適當地反應臺灣蕨類植物生物多樣性的現況。
 
經由各地植物誌所統計或推估的蕨類總數,就可以了解臺灣在這方面所占的優勢。其中面積遠大於臺灣的北美、歐洲及澳洲,蕨類種數反而比臺灣少,鄰近的日本、泰國種數和臺灣接近,但面積都超過臺灣的 10 倍。至於屬熱帶地區的菲律賓,其種數雖比臺灣多出 50%,但面積高達臺灣的 8 倍。

比較值得注意的是,一些較小的國家或自然地理區,如新加坡、琉球群島、小笠原群島等,其種數或許不多,但密度都很高。其實這也不難理解,除了蕨類貧乏的地區外,任何小區域的種密度資料一定呈現偏高的現象,且隨著土地面積的增加,種數增加的速度會明顯趨緩。

另外,熱帶美洲的島國牙買加,其國土僅臺灣的三分之一不到,蕨類種數卻直逼臺灣,這和熱帶地區海拔落差大的地方易形成蕨類種化或多樣性中心有關。相同的情況可在婆羅洲沙巴的 Kinabalu 國家公園看到,該園的面積僅 700 平方公里,但海拔範圍在 600~4,100 公尺之間,落差高達 3,500 公尺,目前已知共有 609 種及 12 個種下分類群,合計 621 個分類群。

台灣蕨類組成的特徵
 
蕨類多樣性。
▲蕨類多樣性。
種數及高種密度 臺灣目前已知蕨類有 627 種,2 亞種,11 變種,合計 640 個種及種下分類群,種密度則是每千平方公里有 17.78 種。這兩個數字雖然都不是世界之最,但絕對可以位居前茅。

特有種比率偏低 雖然現今臺灣蕨類學者對特有種所進行的統計數值,差距看似不大,大都落在 9~10% 之間,如蔡進來(1992 年)的 55 種 9.2%,以及 Kuo(1985 年)的 66 種 10.7%,但內涵並不相同。例如 Kuo 就以臺灣要素取代臺灣特有種,前者除了包含臺灣特有種外,其實還包含以臺灣為分布中心的物種。如果只計算其文中所指的臺灣特有種,則只有 57 種。

至於筆者個人的統計值是臺灣要素 61 種,其中包括臺灣特有種 51 種,以臺灣為分布中心物種 10 種。如果計算全部,則臺灣要素比率是 9.5%。如果只計算臺灣特有種,則臺灣特有比率是 7.9%。不過這並未減去一些分類有爭議的物種,如果這些有爭議的分類群可以在分類上獲得進一步釐清,不排除臺灣特有比率還要降低,合理的估計落在 5~6%。不過在沒有進一步的資料前,本文採用 7.9%,這數值低於一般對臺灣維管束植物特有分類群的 25% 或 16~20%。

邊緣分布物種比率偏高 由於臺灣位於熱帶的北緣、溫帶的南緣和亞洲大陸的東緣,因此理論上除了臺灣要素成員外,其他蕨類幾乎都是邊緣分布物種。不過一般所指稱的邊緣分布,大抵以熱帶北緣和溫帶南緣兩個部分為主軸,而這兩部分分別占有全臺灣蕨類的 143 種 22.3%(這裡只計算典型的熱帶成分:泛-舊熱帶和馬來要素)和 20 種 3.2%(這裡只計算典型的溫帶成分:北溫帶要素,如果加計東亞溫帶型成員,數值會更高)。

而全世界像臺灣這樣,以這麼小的土地容納這麼多的熱帶北緣和溫帶南緣物種,也算難得一見。至於前述熱帶、溫帶兩個數值的不對稱,和北溫帶蕨類本來就不豐富、西南氣流較東北季風旺盛且有效率、地理上臺灣較接近熱帶的菲律賓呂宋島等因素有關。

稀有植物比率偏高 臺灣目前可以歸類為稀有等級的蕨類高達 240 種,約占全部蕨類種數的 37.5%。這個比率算是非常高的,其原因和高比率的邊緣分布物種,以及棲地高度分化但可供物種生存的面積過於狹小等因素有關。另外,土地開發和伐木所造成的棲地破壞,以及商業性的大量採集,目前已成為物種滅絕與稀有植物形成的最重要因素。

水生植物

水生植物是指一群在多水環境下完成生活史的維管束植物,包括苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物。水生植物在自然界中扮演了重要的角色,諸如調節水溫、提供食物、庇護野生動物、水土保持、觀賞、淨化水質等。多數學者認為地球上早期的植物來自水中,爾後才逐漸演變成陸生植物,從原始植物和藻類多生長於水域,就可驗證這論點。水生植物為了適應水域中高水分含量、缺氧、光線不足等特殊環境,演化出特殊形態,分為溼生、挺水、浮葉、浮水及沉水 5 種類型。

大致上,臺灣山勢陡峭,河川短小而湍急,並不太適合多數水生植物的生長。但是地形和氣候類型多變化,加上不同土地利用形式,就水生植物來說,散布在各地的大小湖泊、水庫、溪流、溝渠、埤塘、水田、河口潟湖等不同水體環境,提供了多樣化的生育環境。

由於臺灣位於候鳥遷徙路線的中繼站,每年候鳥由西伯利亞、中國北方、韓國、日本等地經臺灣南下,或從東南亞經馬來群島、中南半島、菲律賓等地區經臺灣北上,藉由水鳥的傳播把許多水生植物順勢帶到臺灣開創新領域。此外,臺灣島嶼和亞洲大陸隔離時間長遠,就物種演化觀點而言,因長期地理阻礙和生殖隔離或其他基因作用下,可能會產生新物種,因此臺灣也有特有的水生植物。

臺灣的水生植物有多少種?目前尚無定論。這和研究者對水生植物的定義和調查範圍有關,有學者認為溼生植物是決定一個地區水生植物種類的關鍵,包括蕨類、雙子葉與單子葉植物等大約有 300 種。

臺灣水生維管束植物的數量約占臺灣維管束植物的 6%,而全世界的水生植物約有 2,000 種,約占所有維管束植物種類的 2%。按這比率來看,臺灣的水生植物資源是相當豐富的,其中臺灣特有種有 9 種,分別是水韭科的臺灣水韭、楊柳科的水社柳和水柳、睡蓮科的臺灣萍蓬草、柳葉菜科的臺灣水龍、爵床科的大安水蓑衣、水蕹科的臺灣水蕹、睡菜科的龍潭莕菜和蔥草科的桃園草。

景觀植物

臺灣的植物花季目前最盛大的首推桐花季,不過油桐花原產地並不是臺灣。原生植物可以達到景觀效果的有變葉植物、觀花植物和觀果植物。以春天來說,櫻花是賞花的好對象,包含桃紅色的山櫻花、白色花的霧社櫻和粉紅色花的阿里山櫻。杜鵑花類是另一群賞花對象,從臺灣大學校園的烏來杜鵑到中海拔的臺灣杜鵑、玉山杜鵑及紅毛杜鵑,連該科的臺灣馬醉木與南燭開花也非常壯觀。臺灣百合由低海拔到高海拔依序開放,也是著名的賞花植物。墾丁的棋盤腳不但花絲眾多,果實也很特殊。
 
圓葉布勒德藤(左上)(圖片來源:沈明雅)、玉山杜鵑(右上)、腐生植物水晶蘭(左下)及南燭(右下)。
▲圓葉布勒德藤(左上)(圖片來源:沈明雅)、玉山杜鵑(右上)、腐生植物水晶蘭(左下)及南燭(右下)。
秋天是變葉植物的季節,臺灣紅榨槭和青楓是最火紅的植物。尖葉槭和無患子是黃葉植物的代表,楓香則是看天氣狀況而變,天氣驟寒,有美麗的紅色,遇到暖冬,葉子就轉變為黃色或只是枯乾轉為紅褐色掉落。臺灣真正的溫帶地區落葉林,當屬臺灣山毛櫸。

實際上賞花的人是多樣的,賞花的對象當然也是多樣的。有人喜歡大而鮮豔的花,有人認為數大便是美,有人認為只要是盛花期就美,有人喜歡有動物穿梭其間。稀有植物難得一見,有人認為稀有植物只要開花就是美。蕨類植物並不開花,但近年來賞蕨人口快速增加,欣賞蕨類的幼葉或奇特的孢子囊群也是一種美。生物多樣性的推動使得人們的生活水平提高,到野外欣賞野生花卉,認識大自然的民眾也急遽增加,每年花季上山賞花的民眾呈穩定性增加。

異養植物

臺灣產的異養植物有肉食植物、腐生植物、寄生和半寄生植物。肉食植物大多生長在貧瘠而偏酸的土壤上,尤其是泥濘浸水的環境。這樣環境的土壤中的氮和其他植物生長所必須的營養鹽,容易被淋洗流失而缺乏,植物要生長便只能設法由動物身上獲取。歷經長期的演化和天擇的結果,使得肉食植物繁衍適生於這樣的環境。

其實肉食植物也和一般植物一樣可行光合作用製造養分,捕捉小動物只是為了補充生長所必需的氮、磷等營養元素。肉食植物沒有捕到小動物,本身依然可以生長,但若持續太久,可能出現營養不良的狀態,只有經常捕食小昆蟲,才能生長良好。

腐生植物是指植物體本身無葉綠素,無法行光合作用,生活在腐植質上,吸收真菌分解腐植質的養分生存,嚴格說來也屬寄生的一種形式。在臺灣,這類植物有鹿蹄草科(臺灣有 2 屬 4 種是腐生植物)、水玉簪科(臺灣產 3 屬 6 種全是腐生植物)、黴草科(臺灣產 1 屬 4 種全是腐生植物)和蘭科的部分種類。

寄生植物是指植物體本身不具葉綠素,且部分或全部組織生長於另一棵植株的根、莖、葉或其他器官上,並且靠寄主提供全部生長所需養分。臺灣產的寄生植物以樟科(僅無根藤 1 種是寄生植物)、旋花科(菟絲子屬是寄生植物)、列當科(臺灣產 4 屬 4 種全是寄生植物)、蛇菰科(臺灣產 1 屬 5 種全是寄生植物)等較常見,其他如大花草科(臺灣產 1 屬 2 種全是寄生植物)及遠志科(臺灣有 1 屬 1 種是寄生植物)則甚為少見。

半寄生植物和寄生植物雖同樣吸取寄主植物的養分、水分,但半寄生植物本身具葉綠素,在寄主植物養分供應不足時,可自身行光合作用製造養分加以補充,臺灣產的半寄生植物有桑寄生科的植物。

歸化植物

在很久以前,地球的山和海洋幾乎對所有的物種都是可怕的天然屏障,生態系在隔離中逐步形成。近年來因人類的移居、旅遊和廣大的全球貿易,在各地引入了許多的外來物種,也造成各地的生態浩劫。

歸化植物是野生化外來植物的總稱,概分成 2 類。一類是不經意進入本地區而形成野生狀態的,如國際間的貨物和穀物交易、學術機構和種苗商引入作物種子或苗木等,都有可能不經意帶來外來植物。這類植物的種子混雜在外來貨物或包裝箱中,經由港口或機場侵入,一旦可適生於本土環境,即拓殖蔓延呈野生化狀態,例如長柄菊、加拿大蓬、西洋蒲公英、飢荒草、豬草、紅毛草等許多野草。

第二類是人為刻意引入的歸化植物,因食用、藥用、觀賞用、牧草用、飼料用、綠肥用或水土保持用等特殊目的而以人工方式引進,栽培後逸出形成野生狀態的,例如含羞草、銀合歡、王爺葵、馬纓丹、巴拉草、象草等。

臺灣是獨立島嶼,擁有獨特的生態系,外來植物進入後一旦適應當地環境成為歸化植物,因缺乏天敵或人為控制,短時間內族群就可快速膨脹,而打破當地生態平衡,造成利用相同資源或棲地環境的競爭,因而排擠當地原生物種,導致原生物種族群減少甚至絕滅。依據資料蒐集和野外調查所得臺灣的歸化植物共有 75 科 419 種,其中蕨類植物 3 科 3 種,雙子葉植物 63 科 348 種,單子葉植物 9 科 68 種。

植物紅皮書

國內根據文化資產保護法公告的珍貴稀有植物,原先有臺灣穗花杉、臺灣油杉、紅星杜鵑、烏來杜鵑、南湖柳葉菜、臺灣水韭、臺東蘇鐵、臺灣水青岡、蘭嶼羅漢松、清水圓柏和鐘萼木共 11 種。但在 90 年 9 月 27 日於農林字第 900030960 號文解除臺灣水韭、臺東蘇鐵及蘭嶼羅漢松 3 種,復於 91 年 1 月 14 日於農林字第 091003060 號文解除紅星杜鵑、烏來杜鵑及鐘萼木 3 種,因此目前僅有臺灣穗花杉、臺灣油杉、南湖柳葉菜、臺灣水青岡與清水圓柏 5 種公告的珍貴稀有植物。
 
臺灣格柃(左上)、南洋桫欏(右上)、蘭嶼羅漢松(左下)及半寄生植物臺灣槲寄生(右下)。
▲臺灣格柃(左上)、南洋桫欏(右上)、蘭嶼羅漢松(左下)及半寄生植物臺灣槲寄生(右下)。
第 2 版植物誌發行後,臺灣的新種、新紀錄和新歸化植物等仍屢見報導,且多發現於中低海拔地區,顯見臺灣地區植物的採集研究仍嫌不足。

臺灣植物分類學會 97 年度組成「臺灣植物紅皮書」編輯委員會,依據國際自然保育聯盟對物種保育等級的評估基準,實際執行也發現植物紅皮書有關瀕危植物的調查,許多物種都缺乏深入的調查數據。由於植物的調查研究未臻詳盡,究竟有多少種類屬紅皮書瀕危的植物仍很難確定。預計於 2010 年完成臺灣植物紅皮書編纂初稿,供各界建構全國生物物種多樣性指標系統參考。

植物新發現

近年來,隨著植物誌和生物多樣性推動方案「加強分類學能力建設,逐年完成臺灣各類動物、植物與微生物誌的編撰」的經費支持,分類學者致力於臺灣植物分類的修訂,新地理分布、新歸化和新種等屢見報導。近 10 年來(1999~2009 年)發表的種子植物新種,有裸子植物有松科 2 種,雙子葉植物有 25 科 45 種,單子葉植物有 6 科 33 種,總計有 32 科 80 種。

分析近 10 年所發表的新種,有 12 種是木本植物,其他都屬於草本植物。部分種類是常見種類,但被先前分類學者錯誤鑑定,如 2003 年發表的臺灣格柃分布很廣,同年發表的水筆仔和土藤都是大家已熟識的植物。

分類群分析以蘭科有 26 種最多,秋海棠科有 7 種,龍膽科有 7 種,其中奇萊肋柱花是新紀錄屬,馬兜鈴科、菊科與薑科各有 3 種。2002 年發表的臺灣水玉杯屬於水玉簪科,是新紀錄屬,局限分布在南橫的中海拔原始森林內,屬於腐生植物。蘭嶼地區發表的有蘭嶼馬藍、蘭嶼百脈根、蘭嶼烏心石、蘭嶼山桂花、三藥細筆蘭、雅美芭蕉和蘭嶼法氏薑等 7 種。
 
來源 來源:
《科學發展》2010年12月,456期,22 ~ 31頁。
原標題:生物多樣性:臺灣植物的多樣性。
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原生種(7)特有種(14)植物(14)外來種(5)蕨類(1)
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