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森林生態系

      赤道至南北緯23.5°之間是太陽直射的區域,赤道到北緯23.5°之間是熱帶氣候,北緯23.5°~30°之間是亞熱帶氣候,此區的氣候不似熱帶地區炎熱,雨量雖多但降雨主要受地形及季風影響。台灣位在北緯約22°~25°之間,北緯23.5°的北回歸線橫越台灣,北回歸線以南屬熱帶氣候,以此屬於亞熱帶氣候區。全世界相同緯度附近的區域多為沙漠,但因為海洋帶來的水汽,只有台灣和雲南、緬甸交界處一帶是屬於相對溫暖多雨的森林生態系。 台灣的地震多,但是為什麼地震這麼頻繁呢?地震的主要原因和台灣島的誕生可是有密切的關係呢!大約一億多年前,世界上還沒有台灣島的存在,就在某一時期,歐亞大陸板塊和古太平洋板塊持續的相互推擠之下,原本歐亞大陸西側的大陸棚的沉積物漸漸地浮出海面,形成最早的古台灣島,這是第一次的造山運動。之後歐亞大陸板塊及古太平洋板塊持續推擠,使陸棚沉積物及小火山島冒出海面,這些都是之後組合成台灣的一部分!最後古太平洋板塊隱沒在歐亞大陸板塊之下,但古台灣島東南邊的「菲律賓海板塊」在2,000萬年前至1,000萬年前之間開始向西移動,推擠歐亞大陸板塊,使得其上的連串小火山島逐漸往台灣靠近並撞上古台灣島,產生了第二次造山運動,使得古台灣島和小火山島全部合為一體。菲律賓海板塊不斷往西北向擠壓歐亞板塊,使台灣島愈來愈高,露出海面的面積也愈來愈多,約200萬年前從東南方海上來的海岸山脈靠上台灣東岸,此時台灣的形狀已和現在沒有很大差異了。由於板塊的擠壓運動仍在持續,台灣也不斷在長高,到今天菲律賓海板塊每年仍以7公分的速度擠向歐亞大陸板塊,造成台灣的地震多,尤其花東縱谷就是歐亞板塊和菲律賓海板塊的交界,因此花東地區的地震如此頻繁。

      約1萬2,000年前,第四紀冰河期時,全球地表幾乎為冰雪所覆蓋,此時海水下降,台灣海峽的大陸棚變成台灣和大陸之間的陸橋,許多大陸的生物經由陸橋跑到台灣來,之後氣候逐漸回暖,南北極的冰融化,使海水水面再度上升。於是台灣海峽又變回海峽,但當初遷移到台灣物種就再也回不去了。 因為台灣出現的地質年代晚,受到板塊擠壓的作用,地形多變,造就多樣化的環境,從低海拔的平原、丘陵,以至於較高海拔的山地,提供許多不同生物棲息的空間,加上山勢高聳,隨著海拔變化分布著不同的生態系,在台灣山地更可見到北半球的不同生態系的縮影垂直分布於各海拔高度。更由於曾是第四紀冰河期的生物避難所,因此有許多古老的生物被保留在台灣島上。以全世界的角度來看台灣的森林是非常特殊的,因為:



    1. 北回歸線上少見的森林

      在陽光、水、土壤的影響之下,台灣的土地的植物基本上都能發育成森林的狀態,但因局部地區如高山山頂及海邊,因受制於強風、鹽霧、土壤貧瘠、易崩塌等恆存性生態因子而無法形成森林。因為台灣位在世界最大的陸塊(歐亞大陸)及最大海洋(太平洋)的交界,這個地區的氣候特色就是季風。季風及海洋調節了北回歸線一帶的乾旱氣候,為台灣帶來豐沛的雨量。比較全世界同緯度各地區的生態環境,在美洲為墨西哥高原(就是印象中仙人掌生長的乾燥地區),在非洲、中東為沙漠,在印度則為半沙漠、疏林,這些地區的氣候條件不利於多層次森林的發育,唯一可與台灣比擬的只有緬甸與雲南交界一帶,該地因西南氣流帶來充沛的雨量而維持著多層次森林的形態。

    2. 物種歧異度高

      台灣土地面積僅3萬6仟平方公里,而維管束植物種類約4,000多種,和其他地區相較並不算多,但若以單位面積種數(種密度)來看,其值之高,世界少見,可見台灣的生物種類多樣性之高。我們將台灣的種密度設定為 1,和世界上其他國家比較看看。世界上其他地區種密度接近 1或大於 1的僅夏威夷(0.99)、新克里多尼亞(1.72)、牙買加(2.66)、波多黎各(2.84),但這些地區之種數皆不及台灣。又如美國、加拿大、中國等地,其物種雖多但是因國土廣大,種密度不到0.1。由此可以證明台灣的生物歧異度很高。

    3. 孑遺生物眾多

      台南的左鎮發現長毛象、犀牛等化石,但是現在台灣這麼溫暖,怎麼會有這些物種的分布呢?原因是台灣島約在邁入第四紀之際因冰河期的緣故與大陸相連,因此歐亞大陸第三紀古老物種得以進入台灣,之後有數次規模較大的冰河期,台灣都未覆冰,所以生態環境未受到毀滅式的傷害。一萬多年前最後一次冰河北退之後,地球氣溫回暖,逐漸上升的溫度使得適應冷涼的物種部份消失(如成為化石的長毛象、犀牛)或向北遷移,部份則移往高海拔地區,造成了高山生態環境和北方生態環境相似的事實。而台灣高山起伏,往高處遷移的物種,分散到各個山頭生存下來,於是形成不連續分布的現象,中國西南部和台灣具有類似的種類也是此一原因。而位於中海拔的涼溫帶針葉林帶,即檜木林帶,可能就是當時氣候的寫照,因此區內有許多當時的種類得以存活,如櫻花鉤吻鮭、台灣杉、紅豆杉等,這也是此一林帶古老、孑遺生物眾多的原因。

    4. 坡陡多山細膩分化的棲息環境

      台灣位於亞洲大陸棚東南邊緣,受海洋板塊的擠壓,海底沉積物隆起形成台灣島,是地質年代甚輕的褶皺山脈地區。島上高山林立,山脈走向亦約略與本島長軸 (南北走向) 平行且縱貫全島。山勢高低起伏,3,000公尺以上高山眾多,山頭林立,山頭和山頭的生物交流不易,形成一座座的生物棲息島,而山與山之間甚至每一山頭都可形成許多微環境,這些變化多端的因素,提供了不同樣式、細膩的棲息環境,這是台灣生物非常多樣化的原因之一。

    5. 北半球生態系的縮影

      北回歸線從台灣攔腰而過,低海拔地區因此形成亞熱帶森林生態體系;而南端的恆春半島恰為熱帶地區北界,許多熱帶植物的種子隨著洋流北上,在沿岸形成具有熱帶氣息的海漂林。局部地區因氣候條件特殊,更發展出熱帶雨林的分布。雖然台灣地處亞熱帶,但中央脊樑山脈3,000公尺以上的高山林立,溫度隨海拔上升而遞減,正好提供了暖溫帶至寒原各類生態系之條件。因此造成在台灣小而侷限的土地上,分化孕育出從赤道到北方極地的各種生態環境,具有北半球之各種森林型。