台灣地區緯度介於北緯22~25度之間,南北端年均氣溫差約3℃。最近中央氣象局發布「1897~2008臺灣氣候變化統計報告」,發現一百年來台灣平均氣溫增加0.6℃。若以各地區平均氣溫檢視,則一百年前嘉義地區的等溫線,目前已經向北推移到了台中地區;也就是中部地區變熱了。另一方面,若再以海拔高度與氣溫變化檢視,由於平均氣溫升高0.6℃,相當於標高「下降」了100公尺;使得低海拔物種在棲地的成層現象(vertical stratification),有向上100公尺的遷移(immigration)拓展空間。由於生物物種各有其適合生長溫度及對應高度,是以氣溫升高使生物生長臨界高度提高,形成新的生態環境交錯帶(ecotone)以及新的生物群落(biomes)類型。

平均氣溫升高,除了顯示國土範圍「暖區」擴張、「冷區」退縮之外,對生態系統的長遠影響則是無可避免的。根據Shelford的「耐受性定律」(law of tolerance),每種物種的生態幅(ecological amplitude)都有一定,此其中除了棲地限制因子(limiting factors)的影響,氣候及溫度效應更是重要的演替因子。每種生物生長的最適溫度很固定、所能耐受的差異不大;有研究顯示氣溫若升高1.12~2.37℃,植物生長期便會前移、提早開花結果;而農作物生育期若縮短,產量會下降。以稻米為例,根據國際稻米研究所(IRRI)的研究,若開花期間出現36.5℃的氣溫,稻米品質會變差;主因是增加了呼吸作用而耗損了稻穗內碳水化合物的成長量。其次,氣溫上升會使土壤水分加速蒸發、降低土壤中水分,增加灌溉水量的需求,不利水資源的經濟效益。

森林是台灣地區重要的生態系統,其分佈除有緯度差異也有海拔標高變化。低海拔有亞熱帶常綠闊葉林、中海拔有針闊葉混合林、夏綠闊葉林、高海拔有常綠針業林;高緯度溫帶的鐵杉、雲杉及冷杉植群,便是以台灣高海拔地區為南界。氣溫上升,雖可使中低海拔生物有向上拓展機會,但也會造成高海拔生物退無可退危機。因此森林跟農作物一樣,都會受到氣溫上升的影響,對於生物多樣性的維持也會產生影響。IPCC及生態學者Kullman等均曾發表研究調查結果,森林線與樹種界線的向上遷移,會使野生動物接著入侵,植物植群與動物族群都會發生變化,進而改變生態系統的組成結構及功能。

屏東科技大學森林系曾經以全國第三次森林資源調查的林型資料,應用氣候變遷模式推估短期情境模擬,結果顯示,氣溫上升1℃,檜木高適生林區的面積約減少400 km²,長期結果約有75%林區會被低海拔樹種演替,最終導致檜木林生育地消失。農委會林務局近年推動平地造林,其目的之一就是要藉植樹造林減緩二氧化碳的累積量。其實植樹與吸收二氧化碳並非直接正相關,樹種每年的材積生物量淨成長不同、樹齡不同,都會影響二氧化碳吸收轉化量。而且光合作用必須要有充分的水分及日照條件,缺了其中一項,光合作用轉化效率便會大打折扣。氣溫上生所導致的氣候暖化與極端氣象,往往造成環境損害,而且單一林相容易受病蟲害蔓延而死亡,所以利用植樹造林以吸收或抵減二氧化碳的作法,事實上有其侷限性,也難以挽救高海拔森林系統的消頹趨勢。

由於生態系統存在有連鎖反應(chain reaction)及回饋現象(feedback,positive/negative),當生態系統中某一成分發生變化,必然會誘導其他成分出現系列的相應變化,負回饋的功能在使生態系統能抑制或減緩最初變化成分的變化量,以力求保持穩態平衡;正回饋則是加速最初變化成分使系統快速進行,以遠離原有的平衡。正回饋往往具有爆發力與破壞力;當系統累積了足夠的正回饋動能之後,系統的變化趨勢便無法挽回了;相關主管機關必須要正視並預防這種正回饋效應發生的可能。

對於由氣候暖化引起的物種消長、生物多樣性的改變以及生態環境系統衍生的變化,我們必須要儘早投入更多的關注與監測,進行必要的生態觀測調查及研究,以便適時發出警訊及研提減緩或防制對策。

(本評論代表作者個人意見)