2016年4月15日 星期五

台灣水鹿為什麼啃樹皮? 顏士清「逐鹿」十年不倦解謎

2016年4月15日台北訊,廖靜蕙報導
近年來,台灣水鹿因為磨樹皮、啃樹苗,疑似影響森林更新屢佔媒體版面,甚至有學者認為水鹿破壞性恐成「台灣獼猴」後繼者。
關於水鹿的真相為何?十年來在台灣各個山頭追蹤水鹿蹤跡的顏士清,是少數幾位提供第一手資料的研究者。這幾年他與研究團隊持續監測水鹿蹤跡,提出「自我醫療假說」解釋水鹿行為,他的博士論文更以數學模式,遍尋水鹿適合的棲地,並探索水鹿如何選擇與使用牠們的生活空間。
年輕的顏士青累積十年鹿科研究,梅花鹿、水鹿都是研究對象。圖片來源:顏士青
年輕的顏士清累積十年鹿科研究,梅花鹿、水鹿都是研究對象。圖片來源:顏士清

遍尋水鹿的家

2008年就讀於台灣師範大學生命科學研究所的顏士清,啟動了一項水鹿棲地選擇的研究,調查水鹿可能使用的地方以及活動範圍,也開啟他實現水鹿研究的夢想。在野外研究,正是他之所以選擇師大的原因。
他大學就讀清大生命科學系,以分子科學出名的科系,系上只有曾晴賢教授研究生態,顏士清跟隨他一段時間,受他影響很想做生態研究,研究所時改投台灣師範大學師事王穎教授,就此一「鹿」完成博士學位。
他收集全台水鹿出現的資料,包括有水鹿以及沒水鹿出沒的地點,再以數學模式計算出和此地環境因子的關係,並依此建立公式,計算任一地區水鹿出現的機率。他以此公式算出,全台適合水鹿的棲地約有7,000多平方公里,包括過去有、現在已經沒有水鹿出沒的地點,未來若水鹿族群擴散,即可成為棲地使用。
為何會有適合水鹿的棲地卻沒有水鹿?顏士清解釋,很多局部性滅絕可能是狩獵造成的,這些地方都可能重新接納水鹿歸回,現在條件和過去不同,不至於因為獵捕滅絕。
數學模式考慮的眾多環境因子中,影響水鹿的兩個最大因子是海拔及道路距離,海拔越高、離道路越遠,水鹿棲息適合度越高。
海拔越高、離道路越遠,水鹿棲息適合度越高。圖片來源:顏士青
海拔越高、離道路越遠,水鹿棲息適合度越高。圖片來源:顏士清

被逼上梁山的水鹿

「我們一直以為水鹿是高海拔物種,但是國外海平面附近都有水鹿活動;80年前鹿野忠雄的報告也指出,台灣水鹿活動範圍是海拔300到3000公尺,但是1980年代林良恭報告則顯示都在2000公尺以上。我們無從得知這半世紀發生什麼事,使得水鹿往高海拔遷移。」顏士清說,從一些低海拔考古,都發現水鹿蹤跡,因此海拔300公尺以下都有機會成為棲地。
目前找到的天然族群最低海拔棲地則大約500公尺。「雖然我們計算的模式,海拔影響很大,但還是跟人類開發有關。」他說,靠近人類開發之地,生存較不易;反之,則較易生存。
第二個研究方法是標放水鹿進行追蹤,2009~2014年間,他進行了30隻水鹿標放,以網具捕捉、保定,再上發報器追蹤,紀錄牠去過哪些地方及活動範圍,完成台灣水鹿行動拼圖。標放過程都在30分鐘完成。
他發現水鹿呈現季節性遷移,冬天氣溫低,就往下降,夏天則往上遷移;公鹿大多獨來獨往,母鹿則呈現3~4隻小團體聚集,公鹿與母鹿只有繁殖季在一起;有些照片顯示部分棲地,例如嘉明湖,會有10~20隻水鹿聚集在一起,顯示該棲地十分吸引水鹿,大家不約而同都來,但並非群居概念。

鹿科研究不倦

這項研究直到2013年才通過口試取得博士學位。而其實他的碩士論文也是研究鹿科,在墾丁研究梅花鹿。他發現梅花鹿公鹿發情期會發出奇特的聲音,而且每一隻的叫聲不同,因此可用以個體辨識。鹿科研究前後加起來超過十年,累積厚實經驗。
顏士青發現梅花鹿公鹿發情期發出的奇特聲音,可用以個體辨識。圖片來源:顏士青
顏士清發現梅花鹿公鹿發情期發出的奇特聲音,可用以個體辨識。圖片來源:顏士清。
問他為何對鹿科這麼情有獨鍾?他笑著說,因為好玩。「野外研究很辛苦,若不是覺得好玩,做不下去。」他說,光去一趟奇萊的磐石山樣區,就要先重裝走兩天才能抵達,幸好有太魯閣國家公園支持,才能在國家公園內設置樣區。他大學參加登山社,爬山時就喜歡水鹿優雅的形象,一直到博士論文才有機會申請足夠的資源進行水鹿的野外調查。
現在,他學以致用,繼續投身於台灣野外研究調查工作。這幾年調查包括太魯閣、雪霸、玉山、丹大,這四個地方都有做植物樣區的調查,水鹿磨角的現象,發現最嚴重的地方在玉山,其次在丹大,北邊太魯閣和雪霸的比例相當低。
在玉山的研究經過分析之後,發現水鹿愛啃冷杉、鐵杉、雲杉這類針葉樹的樹皮,雖然有一些闊葉樹牠們也愛啃,但闊葉林的多樣性及承受衝擊的能力比較高,而使得研究團隊聚焦在針葉樹林。

停在二葉松林

高山地區大部分是松科植物,或是冷杉、鐵杉純林。水鹿啃食冷杉、鐵杉,造成一些地區純林大面積死亡。
顏士清解釋,森林演替過程中,從苔蘚類、箭竹草原到二葉松林,然後針葉樹苗在底下冒出頭,更新成為成熟的冷杉鐵杉林,二葉松林位處演替較前期,森林要更新需要二葉松林底層的杉小樹苗有機會長大,把二葉松取代掉,才會成為杉樹林。
然而,水鹿不喜歡吃二葉松,加上牠喜歡胸高直徑10~20公分左右的小樹,調查發現二葉松林下原本應更新的植被確實受到影響。
顏士清解釋,一棵樹要死掉,是因環狀剝皮,水分和養分無法輸送造成死亡;鹿角磨樹通常只磨一面或磨一半;但重覆啃食的行為更易造成環狀剝皮,啃食造成的死亡機率更高。
面對這個現象,最常問「與族群數量有關嗎?」顏士清說,「大多數人都認為就是水鹿太多,沒有東西吃才吃樹皮,但我們的調查並不是這樣。」例如,水鹿族群數多的定義為何?依據調查,雪霸園區範圍內數量最低,太魯閣、玉山、丹大則相近。在太魯閣、南湖大山深處的水鹿密度並不低於玉山,但啃食的情況卻不明顯。
吃單寧自我醫療說
在各個樣區也有簡單估算地表植被覆蓋度,如果食物不夠,應該會先把地表的吃光再去啃樹皮,結果顯示地表還有植被在,樹仍然被啃光,最後的數據都指向,不是族群密度高,也不是因為食物不夠。
團隊也分析樹皮的營養成分,和玉山箭竹比較有何不同,分析出來礦物質的比例沒什麼差太多。
玉山箭竹是水鹿主要的食草,70%都來自玉山箭竹,如果不吃玉山箭竹而去啃樹皮,那麼是否樹皮有何特殊成分是玉山箭竹所缺乏,又是水鹿所需要的?
屏科大野保所副教授翁國精發現杉樹皮有一種成分「單寧」,是玉山箭竹沒有的。單寧是一種化學物質,和綠茶的兒茶素相關,單寧讓植物得以抗病蟲害,或者因為苦澀讓動物不喜歡吃它,是植物自我防禦的機制;水鹿需要這種成分,可能是為了治病。他們從一些針對家羊的研究報告得知,吃了單寧成分的山羊,能排出體內的寄生蟲。
有可能是水鹿腸胃道寄生蟲盛行率比較高,所以會吃單寧刺激排除,因此提出「自我醫療說」解釋水鹿啃咬樹皮的行為。
對於水鹿種種行為,還有很多未知的空白有待填補。「我們並不知道百年或千年前,台灣水鹿數量到底有多少,所以也不知牠和森林的互動影響,現在的現象是不是到了臨界值,以後會不會趨緩、會不會達到平衡,因為缺乏資料,我們無從回答。」顏士清說。
這說明長期基礎資料監測的必要性與重要性;顏士清以及研究所進行的基礎研究工作,是一場耐力賽,將為台灣森林生態解開更多謎團。 
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