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保育生物學

保育生物學. 胡正恆 靜宜大學生態學系 (04)26328001 #17545 ( 方濟樓 404 室 ). 第 15 章 熱帶森林的基要植物資源. 傳統生態知識、在地行動、與原住民族 蘭嶼的例子. 群集生態學 (community ecology). 在物種互動上比島嶼生物地理學理論更為明晰. 早期對群集穩定的想法. Elton (1985) 、 MacArther (1957) 、 Margalef (1968) 和 Hutchinson (1959) 的答案都很簡單:越複雜的群集可能越穩定. 熱帶森林的 真相.

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Presentation Transcript


  1. 保育生物學 胡正恆 靜宜大學生態學系 (04)26328001 #17545 (方濟樓404室)

  2. 第15章熱帶森林的基要植物資源 傳統生態知識、在地行動、與原住民族 蘭嶼的例子

  3. 群集生態學(community ecology) • 在物種互動上比島嶼生物地理學理論更為明晰

  4. 早期對群集穩定的想法 • Elton (1985)、MacArther (1957)、Margalef (1968) 和Hutchinson (1959) 的答案都很簡單:越複雜的群集可能越穩定

  5. 熱帶森林的真相 • 熱帶森林常被當做一個提供溫和、穩定的氣候以及豐富果實和其他植物資源的伊甸園 • 雖然熱帶的氣候看似單調、恆定,動物仍可能體驗交替的飽足和饑荒 • 旱、濕季的交替在一向潮濕的赤道熱帶則更難以捉摸 • 氣候愈一致,植被資源的生產就愈難測、愈不規則。從居住在熱帶森林裡的動物的觀點看來,熱帶森林並非局外人所看到的那樣,要了解他們的生態學,稀有性和豐富度是主要的考量。

  6. Endemic scops owl (Otus elegansbotelensis) Endangered in the IUCN Red Data Book, 1981 Population monitor since 1985 (<1000 individuals) Local meaning of Tu-Tu-Wu : ‘human, we are calling you’

  7. Project Objectives Understand Local Ecology and Local Use of Ecology 1. Scientific perspectives: changing biodiversity 2. Anthropological standpoint: cultural knowledge

  8. Bat-Man or Owl-Man: Indigenized Conservation and Biodiversity Maintenance • Ecological Pattern of Biodiversity What are eco-determinants that locals and scientists have to know?

  9. 果食動物 • 非洲草原所能支持的動物生物量(biomass)仍可達到每平方公里12噸 • 熱帶森林的葉片不像疏林草原的草和非禾本草生植物(forbs)那麼好吃,支持不了大量的草食動物,而果食動物(frugivore)倒成了熱帶森林最優勢的動物群 • 果食動物以植物花果,而非以葉維生。牠們總加的生物量就比草食動物少了 • 果食動物極其龐雜:鳥類、蝙蝠、靈長類和其他哺乳動物

  10. 科查卡許位於亞馬遜盆地較高處的安地斯山的山麓科查卡許位於亞馬遜盆地較高處的安地斯山的山麓 • 靈長類最為優勢,其生物量超過總數的三分之一。 • 囓齒類和貒豬的重要性次之, • 飛行的果食動物(蝙蝠和鳥類)無庸置疑地扮演種子播散的角色,但數量上少:牠們分別只佔全部果食動物生物量的5%和10% • 果食動物在亞馬遜森林的生物中佔盡優勢

  11. 果實生產量最好的估算方式是果實收集裝置(fruit trap) • 巴拿馬每年2,200公斤/公頃;秘魯每年2,000公斤/公頃 • 主要的落果高峰一成不變的出現在雨季的第一、二個月,第二個主要的落果高峰發生在雨季後期,只是它出現的時機是有變化的 • 我們對果食動物群集如何渡過果實稀少期感到十分困惑

  12. 食物稀少時不是遷移就改變飲食

  13. 基要植物資源:棕櫚堅果、榕果和花蜜 • 每年軟果實豐富的季節裡,這些靈長類都很少吃其他的東西(除了節肢動物和其他小獵物,但這些東西的取食量都比不上果食) 低產量期的5-7月 • 捲尾猴轉為剝食棕櫚堅果(plam nuts) • 獠狨舔食特化花朵的花蜜 • 榕樹幾乎提供了松鼠猴在旱季所有取食的果實,但是榕果結實似乎是出了名的不規則

  14. 基要植物使果實動物渡過食物稀少時期 • 棕櫚堅果。因為它們被保護得很好,除了特化的種子捕食者之外,棕櫚堅果不會被其他動物捕食。特化的種子捕食者擁有恰當的適應:不是有大而有力、用來碾碎果子的大顎(Kiltie, 1982),就是有啃咬(gnawing)的能力。因此棕櫚堅果取食者的名單不很長,只包括猯豬、捲尾猴、蹄鼠、松鼠和金剛鸚鵡。然而,猯豬和捲尾猴體型既大,又很普遍,使得這兩種動物取食的棕櫚堅果生物量幾乎可達500公斤/平方公里,差不多是科查卡許全部果實動物生物量的30%。

  15. 基要植物使果實動物渡過食物稀少時期 • 榕果。榕果在旱季是鳥類和哺乳動物的日用必需品,它扮演生態系中顯著的角色。雖然成熟的作物在時間和空間的分布零散而難以預料,其總產量很大,就像榕果支持的取食者的生物量一樣大。所有大型靈長類都取用大量榕果,而浣熊、有袋類、鳳冠雉、帚鴿、巨嘴鳥和許多其他的鳥類亦然。榕果支持的物種體型變化很大(從10公斤的蜘蛛猴到20公克的唐納雀(tanagers),構成科查卡許果實動物近60%的生物量。如果把榕果從這生態系移走,必將造成該生態系的崩潰。

  16. 基要植物使果實動物渡過食物稀少時期 • 花蜜。花蜜的重要性不在於它所支持的動物之生物量,而在於依賴它生存之物種的多樣性。這些動物包含有袋動物、浣熊、8種猴子,以及鸚鵡、綠籬鶯(icterids)、啄蜜鳥(honeycreepers)和許多其他的鳥類。有趣的是蜂鳥、蜜蜂、黃蜂、蝴蝶、和其他絕對的蜜食動物並不會被大型脊椎動物取食的少數蜜源植物(例如康柏樹)所吸引。這些植物的花朵有異常的特性,其特化似乎是讓機會主義的(opportunistic),甚或季節性的蜜食動物為它們授粉。

  17. 基要植物使果實動物渡過食物稀少時期 • 棕櫚堅果。因為它們被保護得很好,除了特化的種子捕食者之外,棕櫚堅果不會被其他動物捕食。特化的種子捕食者擁有恰當的適應:不是有大而有力、用來碾碎果子的大顎(Kiltie, 1982),就是有啃咬(gnawing)的能力。因此棕櫚堅果取食者的名單不很長,只包括猯豬、捲尾猴、蹄鼠、松鼠和金剛鸚鵡。然而,猯豬和捲尾猴體型既大,又很普遍,使得這兩種動物取食的棕櫚堅果生物量幾乎可達500公斤/平方公里,差不多是科查卡許全部果實動物生物量的30%。 • 榕果。榕果在旱季是鳥類和哺乳動物的日用必需品,它扮演生態系中顯著的角色。雖然成熟的作物在時間和空間的分布零散而難以預料,其總產量很大,就像榕果支持的取食者的生物量一樣大。所有大型靈長類都取用大量榕果,而浣熊、有袋類、鳳冠雉、帚鴿、巨嘴鳥和許多其他的鳥類亦然。榕果支持的物種體型變化很大(從10公斤的蜘蛛猴到20公克的唐納雀(tanagers),構成科查卡許果實動物近60%的生物量。如果把榕果從這生態系移走,必將造成該生態系的崩潰。 • 花蜜。花蜜的重要性不在於它所支持的動物之生物量,而在於依賴它生存之物種的多樣性。這些動物包含有袋動物、浣熊、8種猴子,以及鸚鵡、綠籬鶯(icterids)、啄蜜鳥(honeycreepers)和許多其他的鳥類。有趣的是蜂鳥、蜜蜂、黃蜂、蝴蝶、和其他絕對的蜜食動物並不會被大型脊椎動物取食的少數蜜源植物(例如康柏樹)所吸引。這些植物的花朵有異常的特性,其特化似乎是讓機會主義的(opportunistic),甚或季節性的蜜食動物為它們授粉。

  18. 非洲和亞洲的森林還沒有已被鑑定出來的基要資源非洲和亞洲的森林還沒有已被鑑定出來的基要資源 • 熱帶森林已經被徹底確認的普遍特色,就是果實生產有季節和年際波動的趨勢 • 卡里曼丹 (Kalimantan)的Kutai保留區 • 榕果都是最重要的 • 幾種蕃荔枝科(Annonaceous) 蔓藤植物對鳥類和靈長類提供的果實供應起伏頗大 • 幾種肉豆蒄科(Myristaceae) 和楝科(Meliaceae) 植物對大型鳥類果食動物(特別是犀鳥(hornbill))更具關鍵

  19. 保育生物學的觀點 • 絕對的果食動物都以遷移來應付周期性的食物不足,活動範圍涵蓋錯開的結實高峰 • 保留區不太可能大到足以涵蓋這些動物游走的範圍 • 熱帶果食動物特別容易在孤立狀況下滅絕 • 如果大尺度的棲息地多樣性對維護遷移的果食動物是必要的,則似乎也有必要以中等尺度的棲息地多樣性支持不遷移的果食動物

  20. 經營管理上的啟示 • 大部分的國家似乎都願意把國土的一小部分拿出來做為公園和保留區,只是這根本不足以長期保存熱帶的多樣性。 • 需要更大的區域,而施業林(managed forest)正可以提供這樣的區域 • 經營管理的政策真的考慮到永續保存高物種多樣性的目標的話。原則上,這可以辦得到,卻不必犧牲經濟,只要選擇性的增加“高價值”木材物種的密度就可以辦到。

  21. Ch15 概要 • 全球的熱帶森林在在顯示其間果實資源的生產有明顯的波動。在果實充裕期間,它們可能遠超過果食動物群集的消費能力,然而果實充裕期卻和果實稀少期交替,後者迫使很多果食動物取食品質較為低劣的替代資源。 • 姑且不論其品質,這些在稀少時期支持果食動物的資源卻有生態學的重大意義,因為它們似乎設定了整個群集的承載量。在一片新熱帶的森林裡,我們認定填補這個角色的資源就是棕櫚堅果、榕果和花蜜。雖然提供這些“基要植物資源”的物種還不到當地植物群集的1%,每年它們的果實、花和種子卻能支持大部分的果食動物群集(約1,600公斤/平方公里哺乳動物和鳥類)達三個月之久。 • 文獻的回顧指出,這樣的基要植物種或許是熱帶森林生態系普遍的一個特色,果如是,其對森林經營的啟示就相當深遠了。因為它或可證實大部分熱帶森林的空間都可用來做為經濟的活動,卻不至於嚴重的改變大型脊椎動物的承載量。

  22. Myrmecina taiwana Centromyrmex feae Ant Functional Groups Strumigenys sp. 1 Predators 1) Mite hunteroribatid mites (mainly) MYRMICINAE: Myrmecina (11) 2) Termite hunter termite, soft arthropods Ponerinae: Anochetus (21) Pachycondyla (22)Centromyrmex (31)Leptogenys (32 33) 3) Springtail hunter collembolans (mainly), diplurans, centipedes, small anthropods’ softbody / eggs MYRMICINAE:Strumigenys(42 43 44 4849 4a 4b 4c) Ponerinae: Hypoponera (41) Ponera (45)Proceratium (46) Amblypone (47) Omnivores 4) Generalized omnivores detritus, seed, dead anthropods, honeydew MYRMICINAE: Oligomyrmex (51) Rhoptromyrmex (52) Cardiocondyla (53) Pheidologeton (54) Monomorium (55 56) Pheidole (57 5859 5a) Tetramorium (5b 5c 5d) Aphaenogaster (5l 5m 5n) Solenopsis (61)Leptothorax (62) Pristomyrmex (63) Vollenhovia (64) FORMICINAE: Paratrechina (5h 5i 5j) Anoplolepis (5k) Campontus (5o) Polyrhachis (5p) DOLICHODERINAE: Tapinoma (5e) Techomyrmex (5f 5g) Strumigenys orchidensis 5) Swarm-raiding army antsants, arthropods CERAPACHYINAE: Cerapachys(81) Dorylinae: Aenictus (82) 6) Attending antsplant, honeydew source MYRMICINAE: Crematogaster (91 92 93) Herbivores 7) Harvesting ants (granivore) seeds MYRMICINAE: Acanthomyrmex (71) Aphaenogaster takahashi Solenopsis tipuna

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