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臺灣水鹿跨域整合研究(二)

  • 發布日期:103-01-10
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研究單位

中華民國國家公園學會

作者

王穎、朱有田、翁國精

一、研究緣起
臺灣水鹿(Formosan sambar, Rusa unicolor swinhoii)過去廣泛分布在臺灣的山區,但受到棲地破碎化與狩獵壓力影響,族群數量一度銳減,直到近年來才逐漸回昇。為建立將來對臺灣野生水鹿族群的經營管理方針,我們於2012年進行[臺灣水鹿跨域整合研究(一)]研究計畫,研究野生水鹿的棲地選擇方式與族群遺傳結構。本年度(2013)延續前一年度之研究,拓展樣區至南湖山區、陶塞溪流域、與玉山國家公園楠溪林道,先調查水鹿分布狀況,作為長期監測的參考,並嘗試以較節省人力、經費之自動相機法研究這些地區水鹿族群的棲地選擇,最後在這三個地區評估水鹿捕捉追蹤的可行性,以作為未來研究的參考。此外,鑒於水鹿數量的快速增加,且其對森林環境的影響已開始顯現,本研究將再加入對水鹿分布與密度的監測,及其對森林植被影響之現況調查與長期影響評估,建立長期監測方法與資料。遺傳研究部分今年進一步採集2012年缺乏地理連續性地區的樣本,探討兩大遺傳類群:陶塞溪中下游類群及中央山脈主要類群分布與地理間的關係,解釋遺傳分群可能原因。

二、研究方法與過程
棲地選擇研究部分,以系統性取樣原則架設自動相機監測,並測量相機點位之環境因子,分析水鹿相對豐度與環境因子之相關性;水鹿分布狀況監測則採用自動相機資料及現場穿越線調查資料進行分析;並列出捕捉工作所需注意的要點,評估各區捕捉水鹿的可行性;臺灣水鹿啃食或磨角損害現況調查以及對於森林植被結構與更新影響之評估方面,以輻射穿越帶記錄植物受損狀況以進行評估;水鹿族群密度估算的部分,則大量架設自動相機,藉個體的辨識及捉放法評估其密度;遺傳結構分析部分,目前已蒐集分析出粒線體D-loop DNA全長序列,包括奇萊山區39個樣本、磐石山區16個樣本、南湖大山陶塞線85個水鹿樣本與陶塞溪中下游56個水鹿樣本。為了與臺灣其他地區水鹿進行遺傳歧異度分析,我們亦蒐集分析雪霸國家公園翠池與志樂溪流域25個水鹿樣本;丹大野生動物重要棲息環境56個樣本、雙龍林道與雙龍治茆山共19個水鹿樣本、能高阪邊天長共103個樣本、七彩湖共20個樣本;玉山新康與三叉稜79個水鹿樣本;大武山101個水鹿樣本。

三、重要發現
於南湖山區回收58,188 h的相機資料,其中水鹿OI值為4.78,距離登山路徑、山屋越遠的相機會拍攝到越多水鹿,R2為0.371,最靠近登山口的水鹿痕跡發現於松針營地,顯示水鹿範圍有持續向外擴展,本區因水鹿相對較少、較畏懼人、路程較遠等理由,較不適合做為未來捕捉水鹿的地點。於陶塞溪區回收18,058 h相機資料,水鹿OI為18.16,本區水鹿OI與坡度呈高度負相關,但未達統計顯著水準(r=-0.771, P=0.072),陶塞溪區的水鹿已擴散至竹村附近活動,但因為道路毀損進出危險,不建議在此進行水鹿捕捉等研究。於楠溪林道回收33,168 h相機資料,水鹿OI值為15.53,水鹿OI與坡度呈顯著中度負相關(r=-0.577, P=0.015),本區水鹿已擴散至麟趾山,甚至靠近新中橫公路,欲在本區捕捉水鹿,可嘗試使用籠舍式陷阱或麻醉槍加發報器直接麻醉。在托博闊溪回收93,945 h的相機資料,發現超過12種中大型哺乳動物,水鹿OI值為9.12,水鹿的OI與各環境因子無顯著相關。
在三個樣區估計成體水鹿族群密度,結果發現6月楠溪林道水鹿族群密度為每平方公里19.2隻,8月份南湖山區為28.8隻,10月竹村為45.2隻。雖然南湖山區與竹村的族群密度較高,但水鹿啃食的情況極其輕微;而楠溪林道的成體水鹿族群密度在臺灣所有調查過的地區中屬於密度較低的地區,但水鹿啃食現象普遍,且新的啃食痕跡集中於紅檜人造林。這些結果顯示水鹿啃食樹皮的現象並非與族群密度直接相關,還有其他因素造成水鹿的啃食行為。雖然目前三個樣區中,僅有楠溪林道的水鹿啃食行為較明顯,但三個樣區的水鹿族群密度皆高於鹿科動物對共域物種造成影響的警戒值每平方公里15.5隻,若啃食行為開始出現在太魯閣國家公園境內,可能會對生態造成連鎖效應。
粒線體DNA序列遺傳多樣性分析方面,D-loop單套型目前共發現19個序列單套型(Haplotype)。以太魯閣國家公園與丹大野生動物重要棲息環境多樣性較多,但無法排除因樣本收集量不同而導致的誤差。重要發現為太魯閣陶塞溪中下游流域、雪霸國家公園翠池與及志樂溪所擁有4個單套型,其核苷酸取代特徵與臺灣其他地區明顯不同。經親緣關係分析、bootstrap顯著性分析與分化指數(FST)可將臺灣水鹿分成兩大遺傳類群。陶塞溪中下游、雪霸國家公園翠池與志樂溪及能高坂邊天長形成一主要類群,這一類群稱為陶塞雪霸類群(TSSP clade);而南湖陶塞線、奇萊山區、磐石山區、丹大野生動物重要棲息環境、南投雙龍林道(除治茆山兩個樣本)、七彩湖與大武山水鹿形成另一類群,這個類群稱為中央山脈主要類群(Central Mountain Major clade)。依據Randi等人(1997)所推論出鹿科動物粒線體DNA演化速率(0.04-0.08核苷酸取代位置/百萬年),經由分子鐘的計算這兩類群分歧時間為距今37,250至74,500年間,約在上次冰河時期。而利用Nested Clade Analysis顯示地理距離的隔離,也是造成臺灣水鹿族群遺傳分化因素之一。本研究發現成果對於整個臺灣水鹿的保育策略上,在不同地理氣候條件下所採用保育強度與運用策略上應該與過去不一樣,而開發利用解析度更高的遺傳標記去進行不同區的族群遺傳管理是急迫需要進行的。水鹿研究的新發現,也需要傳播給大眾,傳輸臺灣自然環境與水鹿族群間的交互影響及遺傳多樣性監控的急迫性。

四、主要建議事項
建議一
增加對登山客之環境教育:立即可行之建議
主辦機關:太魯閣國家公園管理處
協辦機關:中華民國國家公園學會
南湖山區登山客多、人為干擾較大,未來可增加對登山客的解說教育與環境教育,以期降低對生態的干擾。
建議二
增加研究樣區深入水鹿遺傳研究:立即可行之建議
主辦機關:太魯閣國家公園管理處、雪霸國家公園管理處
協辦機關:中華民國國家公園學會
太魯閣國家公園中央尖、無明、甘薯峰以西水鹿與雪霸國家公園水鹿粒線體單套型為新發現之單套型且族群數量不明,故建議應加強其族群數量估算、棲地分布研究與保育強度。此外,中央山脈類群可能經由太魯閣國家西側較平緩地勢做為廊道。這個假說有必要蒐集更多樣本,進行更進一步分析與證明。
建議三
研究水鹿啃食樹皮之原因:中長期建議
主辦機關:太魯閣國家公園管理處
協辦機關:屏東科技大學野生動物保育研究所、臺灣師範大學生命科學系、臺灣大學動物科學與技術學系
啃食現象並非僅與水鹿族群密度有關,可能也與族群本身的生理或健康狀況有關。未來應釐清水鹿啃食現象的成因,以利經營管理措施的擬定。
建議四
在地原住民與水鹿共存情況調查:中長期建議
主辦單位:太魯閣國家公園管理處、玉山國家公園管理處、雪霸國家公園管理處
協辦單位:中華民國國家公園學會
因應水鹿工作坊規劃近程工作與本案水鹿研究之必要,需針對在地原住民族與水鹿共存之生態相關傳統知識,進行蒐集與整理。
建議五
辦理國際水鹿研討會議:中長期建議
主辦單位:太魯閣國家公園管理處、玉山國家公園管理處、雪霸國家公園管理處
協辦單位:中華民國國家公園學會
聯合台灣島、東亞、及其他國家,進行水鹿國際交流研討會議,促進研究成果跨域交流,並整合國際水鹿研究之成果。