問題與目標

地球的溫度逐漸上升，對植物造成了巨大的壓力和變化。其中裸子植物是最古老的種子植物之一，特點是種子裸露，不包被在果肉或其他保護構造中，如銀杏。銀杏（Ginkgo biloba L.）是銀杏屬唯一現存物種。由於銀杏具有高經濟價值、藥用價值、生態價值以及觀賞性，因此這個物種在中國地區是常見的栽培樹種。雖然普遍栽植於世界各地，但自然分布僅在中國東南部有較多的族群。偏好生長的河岸與山區相比有較為頻繁的干擾，但其生長緩慢、繁殖成熟期晚、繁殖週期較長、種子大且發育緩慢的特性，與現代干擾棲地中被認為具有優勢的植物特徵有所抵觸，干擾的河岸棲地物種通常具有快速繁殖，易於傳播的小種子，快速生長的特性。由上述可得，銀杏的生長特性並不適合在受到高度干擾的棲息地中生存，可以推測未來可能會被適應頻繁干擾的被子植物所取代。

採取的改善作為

銀杏在經濟和生態上具有重要意義與價值，除了評估此物種的現在與未來適應範圍，同時估算不同地區的生長速率，是研擬栽植與調適策略的重要科學依據。

• 利用ClimateAP軟體產生年均溫度（MAT）和年均降雨量（MAP）等常用的氣候資料。使用大氣環流模式（General Circulation Model，GCM）與中等穩定暖化的情境（RCP4.5）建構三個未來階段（2011-2040年、2041-2070年和2071-2100年）的氣候情境。並收集銀杏分布及樹高生長資料（圖1）。
• 為了找出影響銀杏天然分布與生長速率的重要氣候因子，以及預測未來變化趨勢，本研究利用樹高生長資料對氣候因子，以單一氣候變量或多氣候變量對樹高生長進行多項式回歸建立統計關係，進而預測未來的適生地區與生長量。

圖1. 研究中所使用的銀杏分布及樹高量測位置圖，自然族群主要分布中國東南部。（來源：參考網址2）

成效

結果發現年均溫度對銀杏樹高生長的相關性最顯著，隨著年均溫度的增加，樹高生長明顯提升，在16°C左右才逐漸下降（圖2）。對於銀杏來說，最佳的生長條件大約是年均溫度13至18°C之間。此外，在多因子交互作用下，生長積溫（Growing-Degree Days）4200至5600°C和前年八月至當年七月的降雪量在10至25 mm（換算為雨量）較適合生長。交叉驗證發現，觀測樣本的分布與模型預測潛在分佈區域高度相符（圖3）。

除了東北部的一些地區以及西南部的青海省和西藏自治區，中國大部分地區的氣候條件都適合銀杏的生長，特別是中部和東部地區。

溫度同時是影響銀杏高度生長和適宜區域的主要氣候因子。隨著全球氣候的暖化，氣候條件適宜生長的區域將增加，銀杏可能向北轉移，在三個未來階段暫時沒有太嚴重的衝擊（圖4）。

圖2. 銀杏的樹高生長與年均溫有高度相關，年均溫度低於11°C或高於20°C不利於銀杏生長。（來源：參考網址2）

圖3. 種植銀杏或觀察到銀杏原生分布的地點，以中國的中部和東部為主。（來源：參考網址2）

圖4. 在未來三階段，適宜銀杏生長的區域漸往東北移動，但沒有立即的衝擊。（來源：參考網址2）

可供臺灣參考之處

參考文獻

Guo, Y., Lu, Y., El-Kassaby, Y.A. et al. Predicting growth and habitat responses of Ginkgo biloba L. to climate change. Annals of Forest Science 76, 101 (2019).

參考網址

1. https://www.tbn.org.tw/occurrence/3e8eb6a7-677f-4bf4-8cdc-bc1087d978b9 (首圖來源)

2. https://annforsci.biomedcentral.com/articles/10.1007/s13595-019-0885-0

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延伸閱讀