好文章共欣賞--「大屯山松林滄桑」

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繼「綠林遊梭客的遐想」之後，蘇鴻傑老師又在「綠林遊梭網」發表了這篇好文章--「大屯山松林滄桑」http://transylva-ecology.blogspot.com/2009/01/blog-post.html
蘇老師文筆一流是我們這些學生都知道的，上課、演講時的清楚闡述與流暢表達也素為學生敬佩，但平常卻是惜口如金，我在當他的學生時，幾乎不曾聽他談起過他的私事，平常碰面只會跟我們討論學業方面的事情，更惶論有關他年少時的事蹟，直到最近2年我才知道蘇老師原來是建中的高材生，也才聽過他談起會去念森林系的源由；在這篇文章中蘇老師便由他年少時遠眺大屯山作為引子，以極為抒情的筆調輕描淡筆的寫出他與森林結緣的因由，由森林系的學子成長為庇蔭後繼學子的森林系教授，蘇老師帶領我們這群學生走南闖北，逐步累積台灣森林植群的調查資料，而這大屯山松林滄桑，只是他耕耘林學3、40年來的一小部分。抒情散文引過後，便轉入紮實的植群生態學，從大屯山的開發史，一路闡述當地植群的變化，這是文獻收集、演繹的功力，而30年前親身調查留下的資料和影像，成為見證演替的有力證據，也展現了蘇老師資料保存、整理的深厚底子，想想，當時可是沒有個人電腦的時代，這讓我既敬佩又慚愧，我是那種連上個月寫過的東西都要在電腦找半天的人，這還是在有「酷狗大神」協助的情況下呢！1976年蘇老師留下了當時大屯山松林調查的詳實資料，記錄了兩處各為10年生與30年生的松樹造林地當時的組成，那時候這兩處不同齡級的松林都有不同程度的闊葉樹種入侵的情形，也就是說土地公(演替)在人類造林之後就開使介入，而停止撫育之後，介入的程度就更為深入了。同年(1976年)蘇老師也在面天山南側記錄了一處約50年生松林當時的組成，那時的松樹構成最上層的樹冠，但密度已大幅降到約60株/公頃，演替進入的闊葉樹種也更多了，這些組成細節蘇老師都留下了詳實的資料，30年後的2008年再次在這松林進行調查，這時這處原是松樹造林地的松林已難以再稱為松林了，因為僅有幾株老朽的大松樹殘留林中，整座森林已成為闊葉樹林的天下，且其植種組成又較1976年更為多樣，土地公的確在人類造林、停止撫育之後就接手後續的工作，原來的松林造林地逐漸有當地原生闊葉樹種侵入，松樹雖有逐漸成長壯大，但因為是先驅性樹種，它們的幼苗無法就地更新，在後繼無樹的情況下，人造松林已演替為闊葉樹林，而蘇老師長期累積的資料印證了森林演替的發生，這樣的親身經歷可是遠非從書本中讀來的二手經驗可以比擬的；文章最後蘇老師用「滄海桑田，世事多變，青山綠野自然也是林起林落，樹木更替不知幾許」作為結語，這話也令我感慨，我在高中畢業時是以第一志願去讀森林系的，求學期間也隨著老師、學長去過許多地方進行森林植群調查，但如今興趣轉換，我不再深入林中，反而是選擇點燈誘蛾，森林演替短則數十年就像人造松林一般，蘇老師累積30年的資料可以看出它的林起林落，我沒有這樣的耐心和毅力，只好去作作一年中便可見證蛾出蛾沒變化的簡單題材，看來我果然是短視近利多了。

合歡山小風二氧化碳濃度監測，顯示有趣的「微笑曲線」

微笑曲線, originally uploaded by Guest of HoHuanShan.

「氣候變遷、全球暖化」是最近最夯的話題，許多科學研究都指向人類排放「溫室氣體」是造成全球暖化的主因，其中「二氧化碳」就是最主要的「溫室氣體」之一，因此監測二氧化碳濃度的變化，便成為非常重要的工作，特有生物研究保育中心高海拔試驗站為長期收集二氧化碳濃度變化的資料，自2005年5月在合歡山小風口設置的氣象測站中，便有一組偵測二氧化碳濃度的感應器，以每小時一次的頻度，記錄當地二氧化碳的濃度，截至2008年12月已累積30000筆以上的資料。
最近我們分析了這批二氧化碳濃度資料，得到了這張有趣的「微笑曲線」圖，圖中顯示的是2007年合歡山小風口各月二氧化碳平均濃度和平均氣溫，二氧化碳的月平均濃度和月均溫形成反比的趨勢，當2007年1月月均溫1.3℃時，當月的二氧化碳平均濃度是全年最高的371ppm，隨著溫度逐月昇高，二氧化碳濃度逐漸降低，到了當年最高月均溫7月的11.8℃時，二氧化碳月平均濃度也降到最低的319ppm，接下來月均溫又反轉向下，二氧化碳的濃度也再度升高；二氧化碳月平均濃度變化比較大的月分是在4月到5月，及9月到10月間；為甚麼小風口的二氧化碳月平均濃度會程現這樣的變化趨勢呢？很顯然的，這是組成當地植被的綠色植物造成的！
「二氧化碳」除了是「溫室氣體」以外，它更是綠色植物進行光合作用、製造供全球生物生存所需的碳水化合物必備的原料；綠色植物以太陽提供的能量，將無機的水和二氧化碳合成有機的葡萄糖，在這過程當中，便會消耗掉二氧化碳，合歡山小風口的二氧化碳濃度偵測感應器就安裝在一片冷杉林林緣，台灣冷杉是常綠的針葉樹，全年都可進行光合作用，但在可進行光合作用的溫度範圍內，溫度越高光合作用的效能也就越高，消耗的二氧化碳當然就越多，另外一個更重要的因素就是當小風口月均溫逐月昇高時，當地的植被會加入更多的一年生草本植物，冬季枯黃的玉山箭竹也會逐漸轉綠，這批大量的綠色植物進行光合作用，也就吸收了更多的二氧化碳了，但當進入10月以後，當地植被又逐漸僅剩下常綠的台灣冷杉等針葉樹，二氧化碳的消耗降低，濃度當然就上昇了。
植物吸收二氧化碳合成葡萄糖，供養云云眾生，當然包括植物在內的所有生物在進行呼吸作用時又會將碳元素以二氧化碳的形式釋出，地球就在光合作用與呼吸作用取得平衡間，使得全球的二氧化碳濃度趨於恆定，但自從工業革命以後，人類大量使用包括煤炭和石油之類的「化石燃料」，將遠古時代也是由植物吸收的二氧化碳和其供養的古代生物遺骸中固定下來的碳元素釋出，使得二氧化碳濃度從工業革命前的約280ppm上昇到當前的約380ppm，這很可能就是全球暖化的原因，當然這樣的論點仍然有爭議，不過二氧化碳濃度逐漸昇高則是不爭的事實；由合歡山小風口二氧化碳全年濃度的變化，清楚顯示了森林對於降低二氧化碳濃度的確有其作用，但終究會因森林老熟而使得呼吸作用與光合作用的平衡而減緩了森林碳吸存的功能，不過若能有效的利用木材資源，將採伐下來的林木在人類社會間反覆利用，也就是將碳元素固定在人類社會，釋出的林地再新植林，將可再度發揮森林成長過程中固定碳元素的功能，當然這終究是有其極限的，斧底抽薪之計還是要減少「化石燃料」的使用，努力發展所謂的「綠能產業」，讓太陽能、風力、水力甚至是核能發電的技術提昇，相關的訊息可以參閱最近的暢銷書「世界又熱又平又擠」。