問題與目標

森林可以依據外觀狀態，簡單分成針葉樹及闊葉樹兩種森林。在緯度或海拔較低的溫熱帶與低地，以具有寬大葉片的落葉闊葉森林為主，但在高海拔或高緯度地區則是以葉片細長或針狀的常綠針葉樹為主。然而，根據IPCC對於北半球高緯度地區的未來預估，氣候變遷將會造成氣溫持續上升，可能會對於現生原有的森林帶來一些衝擊。針葉樹及闊葉樹混合生長的森林每到春秋季形成色彩繽紛的景致，是溫帶地區的特殊自然景色，日本的北海道大學在北海道地區進行針闊葉混合林的長期監測，他們的研究成果揭示了在氣溫升高與降水型態改變的情況下，針葉樹與闊葉樹的族群消長變化。

• 橫跨38年的研究發現，北海道地區的氣溫及與雨量逐年增加，降雪量則有下降趨勢。由於針葉樹本身的生理特性，例如生長緩慢、木材密度低、樹木高度較高，導致針葉樹較闊葉樹來得脆弱，容易受強風吹襲折損，使得它們的競爭與存活能力相對不利。
• 比較針葉樹及闊葉樹的死亡率，發現隨著38年的氣候變化，闊葉樹有逐漸取代針葉樹的趨勢；分析也發現，闊葉樹對氣溫及降雨量的增加有較高的潛在適應力。
• 除此之外，春季的融雪是針葉樹重要的水分來源之一。受到氣候變遷與降雪減少的影響，針葉樹在冬季缺乏積雪保護，亦缺乏充足雪水度過春季的乾旱。同時觀察到颱風強度有增強現象，強風事件導致針葉樹枝梢折損並提高死亡率。這些因素都加速了北海道針闊葉混合林裡闊葉樹取代針葉樹的過程，最終導致針葉樹衰退，由闊葉樹漸漸取代的現象。

圖1. 過去38年，北海道地區兩個城鎮的氣候變化。A夏季氣溫；b冬季氣溫；c夏季雨量；d降雪量。

(圖片來源：參考網址)

採取的改善作為

林業經營與自然資源保育領域裡，對評估為脆弱的森林生態系，通常採取下列的因應方法以提高森林的調適能力與韌性。這些作法不僅針對氣候變遷下的脆弱生態系有效，同時對於某些受人為破壞、棲地破碎化的林地，亦常被採行。在日本北海道的針闊葉森林這個案例裡，科學家們提出以下因應方法，以減緩氣候變遷對於本區域森林的衝擊：

• 過往經常採用的劃設保護區或就地保育(In-situ conservation)方式，已經難以應付快速變化的氣候環境，因此需要提出更有彈性的方法，例如：移地保育(Ex-situ conservation)，亦即將極具保育價值、但可能不再適應當地氣候環境的珍稀生物資源轉移到其自然棲息地以外的特定場所進行保護和管理。
• 在造林措施上，著重選擇具有適應未來氣候能力的種源和品種，包括人為主動的輔助遷移、傳統或分子育種以及基因保育等方法，以增強森林對氣候變化的適應能力。
• 透過疏伐和修剪等措施，提高森林健康程度，以減輕森林面臨的乾旱、高溫和病蟲害等問題。
• 控制燃料積聚、設置火線和建立火災觀測和監測系統等，以降低火災對森林的損害程度。
• 由於乾旱和水資源變化，需要確保森林水源的可持續利用，減少水分損失，通過維護地區的水源和濕地，改善水文循環，提高森林的水資源利用效率等。
• 加強生態系統的保護和恢復，維護生態多樣性和生態系統服務的提供，並關注與氣候變化相關的關鍵生態過程，例如植物繁殖、物種遷移和生態演替等。

成效

目前北半球高緯度地區的氣溫將會持續提高，現有的原生森林勢必會有所影響，特別是溫帶地區的森林及針葉樹生態系。而日本北海道案例已告訴我們，氣候變遷造成北海道地區的氣溫上升及雨量增加，並導致降雪減少，加上針葉樹的生理特性使其在氣候變遷之下難以調節，隨著全球暖化產生脆弱性，在未來逐漸遭到闊葉樹取代。

因此森林生態系在面對升溫的衝擊時，我們可以提供的調適方法有建立水資源及火災預警系統監控環境變化，適時加強防災及水資源補充，同時進行修枝疏伐等育林方法、測試氣候變化反應試驗、保存種原及遺傳篩選具有氣候韌性的基因，依此增強生態系的韌性及減輕氣候衝擊所造成的損害。

可供臺灣參考之處

參考文獻

Hiura T., et al., Long-term forest dynamics in response to climate change in northern mixed forests in Japan, Forest Ecology and Management, July 22, 2019.

參考網址

https://www.global.hokudai.ac.jp/blog/climate-change-alters-tree-demography-in-northern-forests/

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