問題與目標
石谷實驗林（Stone Valley Experimental Forest）為賓州州立大學管理，該區的森林主要樹種有橡樹（oak）、山核桃樹（hickory）和楓樹（maple）。受到氣候變遷影響，預測至2100年該地氣溫將增加近6°F，這對於偏好寒冷氣候的楓樹、山毛櫸（beech）和樺樹（birch）等樹種構成較高風險，尤其是夏季降水的減少引發的乾旱更加劇這問題。氣候變遷也預期促使蟲害的擴張，包括吉丁蟲（emerEmerald ash borer）、毒蛾（spongy moth）和蠟蟬（Spotted lanternfly）等，對橡樹、楓樹和松樹（pine）造成嚴重威脅。此外，溫暖乾燥氣候加上乾旱壓力使幼苗難以生長，可能導致兩棲動物棲息地減少，並且減少鹿和其他食草動物的食物來源，導致草食動物加強對僅存的幼苗與植被的啃食，形成惡性循環，阻礙森林的自然恢復。為了應對氣候變遷的影響，賓州州立大學和自然保護與自然資源部(DCNR)共同合作。因底層地質基岩所導致養分利用率、pH值和保水性的差異性，以了解在不同基岩地種植樹種是否有助於調節本土和未來適應性森林物種的生存。
採取的改善作為
研究地點在羅斯洛克州立森林，選定砂岩和頁岩兩種基岩區域，種植五種本土樹種：北方紅橡樹（northern red oak）、黑橡樹（black oak）、白橡樹（white oak）、紅楓（red maple）及糖楓（sugar maple），四種從州外新引進的樹種：南方紅橡樹（southern red oak）、短葉松（shortleaf pine）、火炬松（loblolly pine）及北美楓香樹（sweetgum）的幼苗。並監測其存活率和生長潛力，假設選擇符合特定營養和水分需求的樹種，可能提高森林適應氣候變遷管理策略的成功率，為未來的森林恢復和保護提供參考。另外，該研究所採用的管理策略：
- 在受到干擾後的區域，使用除草劑或機械疏伐，減緩木本的競爭及入侵物種的入侵。
- 安裝圍欄以防止食草動物啃食幼苗或預期能適應未來環境的物種。
- 建立森林經營模型模擬受到干擾事件的影響。
- 種植的物種具有不同的物候時間，提供野生動物在不同時期有足夠的資源。
- 針對瀕危物種的合適生育地或群落進行管理。
- 在預計變得更暖和更乾燥的地點，優先保留或植栽橡樹、松樹或其他更耐旱且耐熱的物種。
- 防治並清除外來入侵種或侵略性較強的本地物種，以減少水分、養分和光線等資源競爭。
- 根據氣候變遷預測，在合適的地點種植來自南方的樹種，例如短葉松，以促進其範圍的擴張。
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圖1、羅斯洛克州立森林種植研究區的地景。（來源：參考文獻）
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圖2、新植後利用長管保護幼苗，並在區外加裝圍欄避免草食動物啃食。（來源：參考文獻）
成效
可供臺灣參考之處
本案例在石谷實驗林所採取的調適作為，可提供臺灣林業多項參考。在樹種選擇與空間配置上，結合氣候因素與底層地質基岩所造成的土壤養分、pH值與保水性差異，評估樹種在特定立地條件下的存活與生長潛力，對地形與地質高度破碎的臺灣而言，未來可將地質背景資料納入造林與復育的選種依據。在因應未來氣候的調適策略上，除優先評估本土樹種的耐熱與耐旱潛力外，也在受控條件下測試來自較溫暖地區樹種的適生性，臺灣可依此作為低海拔或乾旱風險升高地區推動輔助遷移或耐候樹種實驗的參考。在森林更新與干擾管理方面，透過疏伐、入侵種控制與圍欄防止草食動物啃食，可應用於臺灣颱風、崩塌或病蟲害後的受擾林地管理，以提升幼苗建立成功率並降低更新失敗風險。
參考文獻
The Pennsylvania State University: Bedrock and Climate Adaptation in Forests (BCAR). Climate Change Response Framework.
參考網址
https://forestadaptation.org/adapt/demonstration-projects/pennsylvania-state-university-bedrock-and-climate-adaptation-forests