臺灣原始檜木林的起源
四季如春,是對臺灣自然環境不正確的印象。因為在臺灣高聳的島體脊樑上,久已存在著一片冰峰雪林的環境。
每年入秋之際,臺灣高山天氣即漸次轉寒。進入冬季之後,一波波大陸北方冷氣團侵襲著臺灣高山地區。北方寒流帶來的冷峻霜雪,總會飄降北臺灣的七星山、太平山,中部的大禹嶺和南部的阿里山等山地。
山地約佔四分之三面積的臺灣。其中的高山提供了北方大陸冰河到訪寶島的落腳處,又因為冰河曾到過臺灣,古裸子針葉林群系,也隨之南遷生長。
臺灣脊樑山脈上的雪山(標高3,884公尺)、南湖大山(標高3,740公尺)等山域,今日還遺留著各種冰河擦痕、冰坎及冰蝕谷等自然遺跡,而這些來自高山的環境遺跡的信息,都在在告知我們-遠古冰河曾經到訪臺灣;甚且,從世界古裸子植物生態環境變遷史探究,假如沒有歷次全球性大冰期的天候壓迫,北方針葉林系不會向南遷徙。而今日存在於臺灣高山脊樑上的各種冰河遺跡也強而有力的說明著,今日臺灣所蘊藏的廣大針葉林和世界古裸子植物歷經長期遷徙、演化有著直接而密切的關係。
裸子植物起源於中生代三疊紀(距今約2億多年),在過去的200萬年至1萬年前,地球氣候數度冷化而形成四次大冰河期,當時冰期全球氣溫比現在低許多,氣溫下降過程中,極地的冰原範圍逐漸擴大,生物紛向南方溫暖地區遷徙。而亞洲喜馬拉雅山至臺灣一帶,則是當時全世界最大的生物避難所,臺灣的針葉林即是起源於此。
今日仍生長於臺灣山地的珍稀裸子植物群,皆堪稱為「活化石樹」。而這些活化石針葉樹,又幾乎都秘藏於臺灣中高海拔的檜木霧林內。而孑遺於海洋性潤濕氣候的臺灣高山的古檜木林環境,不僅已代表著古地史變遷及古裸子生物長期演化下,殘存之世紀珍稀林相;更也是惟今僅存於北美及東亞型之世界古檜林的自然遺產代表
世界檜木的種類與分布
檜木全世界目前僅存7種,分布在北美洲的西海岸、東海岸、日本以及臺灣等近海岸山脈地區;而中國大陸及整個亞歐陸塊,至今皆未曾發現有檜木分布。由於在冰河期間北方裸子植物之大舉向南遷移而分布擴大,檜木此時亦由北方逐漸南移。依據學術界的研究與推論,當時日本與中國大陸的華中相連,臺灣與華南相連,後來因為東海陸塊之陷落,致使日本及臺灣與大陸地塊分離,形成目前的分布狀況。在現在的7種檜木中,北美洲有3種,日本有2種,臺灣有2種。
臺灣的2種分別為:
(一)紅檜(Chamaecyparis formosensis Mats.),英名為Taiwan Red cypress。樹形高大,樹高可達38公尺,胸徑可達1.7公尺,分布在臺灣海拔900~2,700公尺的山腰或山谷地區。每居於臺灣扁柏稍下部,與鐵杉、華山松、紅豆杉、臺灣杉等混生,亦有闊葉樹混生或成塊狀純林,木材帶有香味。
(二)臺灣扁柏(Chamaecyparis taiwanensis Mas. et Suzuki),英名為Taiwan cypress。樹形高大,樹高可達35公尺,胸徑可達1公尺,分布在臺灣海拔1,300~2,900公尺山地,在於上方常與鐵杉混生,在於下方常與紅檜混生,亦有成純林者,一般而言臺灣扁柏分布,在同一地區中較紅檜高約200~500公尺。樹材帶有香味。
從現今世界檜木分佈環境觀察,扁柏屬裸子植物在今日世界的針葉林群系裏,不管分布範圍或種別,皆屬於稀有性。而且,從其生長環境瞭解,現今全世界檜木主要的族群,都分布在太平洋東西兩岸的海岸山脈潤濕性的山域環境裏;而在此北美、東亞型扁柏屬針葉林系中,唯有臺灣檜木林位於亞熱帶地區。
臺灣檜木的原生分布與霧林生態環境
臺灣檜木是指「臺灣扁柏」和「紅檜」的合稱,此兩種臺灣重要針葉樹的學名,是由日本植物學者,於20世紀初,陸續發表學術研究報告而得名。
根據相關紀錄,臺灣檜木林分布海拔最低也是最北的地域,在北插天山海拔1,050公尺的山區(即雪山山脈烏來福山附近);最南到屏東南大武南側山域,海拔2,000公尺上下之霧頭山紅檜林地。
臺灣的檜林分布約於海拔1,500至2,800公尺間,而以1,800公尺至2,400公尺為主要的分布區。其中紅檜生長環境約低於扁柏三至五百公尺,又因溫差效應,導致整體天然檜木林海拔分布有北低南高現象,且在中部以北山域扁柏居多、中部以南紅檜為首。但檜木林內紅檜、扁柏兩者重疊地域廣闊,且較高海拔山區常與鐵杉、巒大杉、臺灣杉及華山松等高大針葉樹混生;較低海拔的檜木帶則與大量櫧、櫟類樹種混交,形成大片針闊混交林帶。
今日世界扁柏屬植物是介於暖帶與溫帶間的針葉樹林,此林帶在臺灣正處於中高海拔的山區,此山域因峰高、谷深、雨霧足,致常形成孤島式的封閉性生態環境,又因溫濕的利因,促成本區植物相互競生的環境特性,因此臺灣檜木林絕大部份成混生或混交的林型,甚少有成純林型之林帶(或稱檜木優勢社會林相)出現。
依本土林業文獻及古時砍伐檜林舊照片的資訊解讀,早年的阿里山、太平山林場及東部的木瓜山林區,可能有較大片以扁柏為優勢社會之檜木純林出現,但上述這些地區天然檜木林皆已砍伐殆盡;以致今日我們已無法深入解析,昔日臺灣檜木純林生態環境的概況。
綜觀全臺最巨大的喬木,完全匯聚在中海拔檜木林帶。從雨量紀錄看,本林帶也是全臺雨量最豐沛的降水帶,甚年平均雨量達3、4千公釐以上;北臺灣的棲蘭山及太平山山區更高達5,000公釐的紀錄。在此高濕度的山區,一年之中幾乎有250天雨霧濛濛,這飽含水分終年雲霧繚繞的林地,即是植物學界所稱之「霧林帶」。而本區之自然環境生態系,學術界稱為「暖溫帶山地針葉樹林群系」。在植物學上又將此群系區分為兩大植物生態社會,一為針葉樹混生社會,另一為檜木林型社會。
其中針葉樹混生社會分布海拔(2,200~2,600公尺)較高,但相對植物社會組成較單純。檜木林社會分佈海拔(1,600~2,400公尺)較低,因氣候較暖又濕潤多雨,以致植物社會組成非常多樣,就物種歧異度而言,植物種類龐雜;就植被環境而言,也是各種針葉林地中最密生穩定的。本林型植物更形成數層生長;頂層以扁柏、紅檜為優勢;第二層以殼斗科之櫟、櫧類為優勢,尚有數十種闊葉樹互生其中,南北地域不同樹種分布亦有差異;第三層為小喬木及灌木類構築;而最下層之地被草本層,多是蕨類與禾草植物的天下。
棲蘭山林區
1900年日本政府開始大伐臺灣天然檜木林,臺灣天然檜木林因而開始走向毀敗。而臺灣光復後,卻又因民不聊生 - 臺灣的檜木資源又被用來支援當時的窘困財政,繼續砍伐至1989年才禁伐。根據實際勘查推估,目前臺灣天然檜木林地僅存北部的棲蘭山林區和東部的秀姑巒林區。
今日統稱之棲蘭山林區的地理位置是指,北臺灣雪山山脈之喀拉業山沿主脊稜線向東北延伸,經馬惱山、眉有岩、唐穗山、棲蘭山直到拳頭母山之雪山山脈主脊稜線兩側大片山區皆屬其範圍;從各縣行政區來看,今日棲蘭山林區所在位置,正是宜蘭、臺北、桃園及新竹四縣份交界之最深山的集水山區裡。
棲蘭山林區面積約45,000公頃,天然檜木林總蓄積量約為400萬立方公尺。主要可分為南、北兩大區塊。南部區塊即是今日棲蘭山林區主要檜林分布地所在。兩區塊的天然檜木林總分布面積,約在15,000公頃上下,大多是人跡未至的原始環境。
天然檜木林內大型動物棲息地
臺灣黑熊:
在棲蘭林區巨型扁柏林況中,同時也發現臺灣杉巨樹、紅豆杉、香杉及粗榧等珍稀針葉樹伴生。並有臺灣黑熊及臺灣野山羊、山羌等大型蹄科動物活動。此處正是北臺灣珍稀野生動物主要的棲息天堂。
棲蘭林區霧林帶為主要生育環境之植物種類,計得106科200屬314種,其中屬臺灣特有之種類有103種。而這些本土特有種植物中又有許多是在臺灣各地已瀕臨絕種之物種,如臺灣石松、岩穴蕨、五葉參、三星石斛、東亞黑三菱等,大型植物如臺灣杉、臺灣扁柏、香杉、紅豆杉、粗榧等上述珍貴物種。