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通往世界的植物:臺灣高山植物的時空旅史


通往世界的植物:臺灣高山植物的時空旅史
作者:游旨价 出版社:春山出版 出版日期:2020-04-01 00:00:00

◎南半球高寒植物山薰香如何跨越赤道來到中央山脈?
◎與加州巨杉齊名的東亞珍貴巨木就在臺灣!
◎臺灣唯一的特有屬植物華參你可曾見過?而它的姊妹竟遠在地球彼端的熱帶美洲?

第一部臺灣高山植物自然溯源史

☆由臺灣高山植物群擔任引路者,揭開百萬年來臺灣島與全世界的連結!
☆以生物地理學的雙眼:生態與演化之眼,開展臺灣高山植物自然史詩
☆突破島嶼的範圍、國界的限制、走入整個東亞甚至全球地史,大尺度深探演化的生命之網

「福爾摩沙真是名符其實的東方之珠,她最美麗的,是生機蓬勃的樟櫧森林,以及生長在崎嶇陡峭高山上的巨大檜木與挺拔的臺灣杉。」
──威爾森(Ernest H. Wilson)

臺灣高山是生物多樣性的方舟、植物交匯之所,一處神奇之地。本書透過生物地理學的生態與歷史之眼,以臺灣高山植物為主角,打開臺灣和世界的聯結,讀者將經歷一場場臺灣高山植物通往全世界的百萬年盛大冒險之旅。

在地球歷史中,高山植物在不同的地質時期進入這座島嶼,臺灣雖然地貌歷史僅約六百萬年,但其原生植物體內深藏的自然歷史卻可追溯至數千萬年前。兩百多座超過三千公尺的臺灣高山上,演化的力量究竟是如何形塑高山植物的生存與繁衍?臺灣高山是喜馬拉雅山高山植物能到的極東、諸多北方溫帶植物南遷的終點,更是偶然中,自南半球而來的過客的落腳處,除了做為這些植物旅者的全球驛站,臺灣高山也孕育出許多特有物種,它們是如何在造山運動中成為真正的臺灣之子?

我們熟悉的紅檜──大和民族口中的東亞第一巨木,是與加州巨杉齊名的世界級珍貴物種;充滿尖刺的小檗雖不被山友所喜,卻是百岳屋脊上最多變的高山植物,以十三種獨有姿態驚豔海外學人;早田文藏在《臺灣植物資料》(一九一一)中驚嘆著一株來自南半球澳大利亞植物相的神祕小草──山薰香,這個臺灣特有種如何帶我們走入達爾文著名的討厭之謎(Abominable Mystery)?從世界各地匯聚在臺灣高山的植物,見證了臺灣島的演進,也生動地保存了植物在板塊與島嶼之間旅行的記憶。

本書以恢宏的視野,鋪陳出歷史上重要的植物、生物、地質、博物學者的科學原理與世界觀,並將歷史的機遇性與科學緊密結合;透過臺灣高山植物群相,作者對地球自然史做出不同向度的詮釋。人別無選擇而有國籍,但植物沒有國籍,研究植物的人,更沒有國界。曾經有許多博物學者來過臺灣,他們以為自己登上的只是一座海上孤島,卻驚奇地在小島上發現了一整個北半球的自然,他們在臺灣遇見家鄉的花草,看見想像中的物種。藉由認識高山植物的起源,我們得以突破島嶼的範圍、國界的限制,深探生物演化的生命之網,最終揭示的是,新生命觀,以及新土地觀。

審訂者(依筆劃順序排列):
中村剛 北海道大學北方生物圈野外科學中心植物園副教授(本書生物地理學部分)
李建成 中央研究院地球科學研究所研究員(本書地質學部分)
李攀 浙江大學生命科學系副教授(本書生物地理學部分)
趙建棣 中興大學森林系博士(本書分類學部分)
鍾國芳 中央研究院生物多樣性研究中心副研究員暨研究博物館主任|臺灣大學森林環境暨資源學系兼任副教授(本書生物地理學部分)

★本書特色:

☆主題獨特:首部以臺灣高山植物為主角訴說的演化史
☆角度新穎:生物地理學,置生物分布入環境與歷史,展開跨界視角
☆學域範圍遼闊:論及全球植物、地質、物候、生態、生物演化
☆科學與人文兼具:在理性的自然科學論述中,交揉著作者第一線田野的真實感動,呈現一種自然史的既視感
☆精緻有溫度的繪圖:特別在每章章首以巨幅生態景圖,展示自然精神,內文更以細緻手繪地圖、植物圖,拉近人與植物之間的距離、增添溫度
☆亮點處處、充滿趣味:除了文本,注釋內涵豐富,box故事性強、逸趣橫生,還有珍貴的古文獻紀錄圖等,映襯出多元、鬆緊節奏變化的閱讀趣味

★名人推薦:

推薦序(依文章順序):
鍾國芳 中央研究院生物多樣性研究中心副研究員暨研究博物館主任|臺灣大學森林環境暨資源學系兼任副教授
中村剛 北海道大學北方生物圈野外科學中心植物園副教授
洪廣冀 臺灣大學地理環境資源學系助理教授

推薦人(依筆劃順序排列)
中村剛 北海道大學北方生物圈野外科學中心植物園副教授
古庭維 舊打狗驛故事館館長
吳永華 臺灣自然史研究者
李家維 清華大學生命科學系教授|臺灣中文版《科學人》雜誌總編輯
李建成 中央研究院地球科學研究所研究員
柯金源 環境紀錄片工作者
洪廣冀 臺灣大學地理環境資源學系助理教授
崔祖錫 山岳探險與旅遊作家
游夏 生物科補教名師
廖培鈞 臺灣師範大學生命科學系教授
劉克襄 作家、自然觀察者
鍾國芳 中央研究院生物多樣性研究中心副研究員暨研究博物館主任|臺灣大學森林環境暨資源學系兼任副教授

「以磅礡的專業知識,婉約地娓娓敘述自己的家園,這等功夫需要深厚的人文底蘊和自然見識,在這本書裡,作者顯然準備好了。」──自然觀察者 劉克襄

「作者透過人文關懷,把中學課程中的植物分類與生物地理學研究寫得引人入勝,使讀者可以在精采的情節中,獲得深厚的生物學知識,是培育中學生科學素養的極佳課外參考書!」──高中補教老師 游夏

★內文試閱:

‧導論

沒有國界的高山

‧東亞──消逝中的植物多樣性中心

在科學家眼裡,東亞是一座生物的博物館,這裡保存著諸多遠古起源的孑遺物種,呈現了跨越時空的奇蹟,但它同時也是一張生物的搖籃,複雜的地形與溫暖的氣候在古老的大地上孕育出大量的特有生物。

我們居住的東亞,如今是超過十六億人口的家鄉,然而早在人類於此大量繁衍之前,這裡便已是地球上生命力最蓬勃發展的所在。從太空俯視,東亞蓊鬱的森林彷彿一條綠色的大河,淌流在蔚藍的太平洋西岸,從北方的極圈苔原到南方的熱帶雨林,寬闊的大地是無數生物棲息繁衍的家園。自白堊紀晚期以來,由於東亞絕大部分地區不曾受過海侵,生命的長河在此不曾斷流。這裡聳立著世界上最高的山峰,奔騰著一條條大江大水,雄偉的山脈上頭鑲嵌著無數催動生物演化的生態棲位。當蒙古的草原還留在冰河時代剛走的荒蕪,而青藏高原孤獨地承受著來自西伯利亞的寒風,溫暖溼潤的東亞就像是造物主應許的迦南美地,從新近紀以來未曾遭受過劇烈的氣候變遷,為各地質時期的動植物提供了避難之所。

東亞獨特的自然歷史,使其自成一個植物地理區系,也成為北半球植物種類最多樣的所在。許多人認為當代東亞植物多樣性之所以如此特別,一個主要原因是躲過了第四紀更新世最後一次冰河期的摧殘。約兩萬六千年前,末次最大冰盛期(Last Glacial Maximum)發生,範圍廣大具毀滅性力量的大陸冰河在高緯度帶發育後,從北美洲與歐洲一路南下,消滅了所有來不及南遷逃離或適應的植物。雖然遠東地區也出現了大陸冰河,但相較北美與歐陸,它在東亞的發展就顯得含蓄許多。冰河覆蓋區之外,高緯度的平原上,落葉松的森林鑲嵌了大片耐旱的草場,蒼茫的景色延伸到沿海山脈的山腳,那裡綠意盎然,耐寒的針葉樹形成了密不透光的北方針葉林 (taiga)。隨著緯度往南,整體氣溫逐漸溫暖,雖然部分地區因為季風帶來的乾溼差異而特別乾旱,但許多區域仍可發現大面積的常綠闊葉林。在山脈或沿海等溼度更高的地區,各類溫帶森林亦生長茂盛,成為現生東亞植物的祖先曾經依存的諾亞方舟。

‧摘文

Chapter5威爾森迷戀的針葉樹之島:臺灣針葉樹綜覽

「東亞最好的森林,以及加州之外世界最巨大與拔尖的針葉樹,都在臺灣島的群山之上。」
——威爾森(Ernest H. Wilson),一九二○年

‧傳奇的威爾森

威爾森(Ernest H. Wilson)是二十世紀上半葉英國最傑出的一位植物獵人與植物學者,他充滿冒險的一生濃縮在五次前往東亞的植物採集長征裡。十二年的光陰,他不畏腿疾走遍中國大陸、朝鮮半島、日本列島和臺灣,翻山越嶺只為歐美園林界探尋最隱密美麗的東方植物。他在松潘河谷經歷了崩塌事件,換來高貴的王之百合(Lilium regale)的出世;他穿梭在康定高山的冰雨中,只為與傳說中的喜馬拉雅金色罌粟(Meconopsis integrifolia)相遇;他的萬里行腳最終為歐美園藝界引入了近兩千種東亞植物,其中包含近百個新種,當代許多家喻戶曉的園藝品種即是從中而生。他製作的近十萬份、四千五百種植物標本,更為植物學留下了無遠弗屆的影響,至今來自世界各地的植物學者仍聚集在哈佛大學與皇家邱園,沉浸於這批歷史遺產,探究東亞植物的奧祕。

威爾森自少年時期起便展現了綠手指的天分,尤其在栽植針葉樹上特別在行。儘管早已盡覽整個東亞植物相的模樣,臺灣島在這位傳奇的植物學者心中卻始終留有一個特別的位子。究竟臺灣有什麼樣的植物令威爾森如此迷戀?答案也許會讓你大吃一驚,讓威爾森念念不忘的,竟是開不出豔麗花朵、也沒有甜美果實的裸子植物。其中,臺灣杉(Taiwania criptomerioides)是威爾森的摯愛,他難忘於它的「高大英俊」,也著迷於它奇特的地理分布。他亦讚嘆紅檜「龐大」的身軀,以及驚人的神壽,說自己曾在一株紅檜倒木上數到了兩千七百圈的年輪。雖然臺灣沒有針葉樹的特有屬,但威爾森直言,以臺灣島的面積來看,針葉樹特有種的比例古怪地高,且在科與屬的組成上也十分多樣,大部分北半球有的類群幾乎都可以在臺灣看到,甚至還有些特別珍奇,東亞特有的孑遺類群。

基於自己野外考察的經驗,威爾森對早田文藏關於臺灣高山植物地理起源的假說提出了批評。他認為早田對於東亞植物的瞭解並不夠廣泛,尤其是對中國大陸西南地區的物種。他指出臺灣高山上雖然有紅檜與昆欄樹這些充滿日本特色的針葉樹種,但整體高山植物相的組成,尤其是中高海拔,應該與中國大陸華西和西南地區最為親近,而不是中國大陸的華南地區或是日本。威爾森的評論雖然在當時與許多日本學者相異,卻在當代獲得了學界的廣泛支持。至今,臺灣島在全球針葉樹愛好者眼中,仍是一個奇蹟之島,孕育著東亞各種代表性的物種,而它們特有現象的起源,以及傳播來島的過程,都是十分吸引人的問題。

‧黑暗之島孕育的驚奇

一九○六年,早田文藏在國際植物學社群裡投下了一顆學術震撼彈。他根據小西成章採自南投竹山烏松坑山的一份無名針葉樹標本,在當時世界植物學的頂尖期刊《林奈學會植物學期刊》上以臺灣為名,發表了一個裸子植物新種——臺灣杉。由於這個新種模樣奇特,無法歸類至現生任何一個裸子植物的屬裡,因此早田文藏除了發表新種,同時以臺灣杉做為屬模式建立了裸子植物新屬臺灣杉屬(Taiwania)。彼時二十世紀初,國際之間競合消長,發現具有經濟價值的新種植物乃是各國展現科研實力的一種方式。那時一干西方學者與植物獵人早已在中國大陸以及印度等地完成了多趟植物探險,正享受著東亞豐沛的植物相為他們所帶來的經濟與科學利益,臺灣這座當時被視為植物學黑暗之地的邊陲小島,居然短期之內就由日本人相繼發表了紅檜與臺灣杉等神奇、深具園藝價值的特有植物,後者甚至還是一個新屬。這不僅令歐美學者驚愕,更一舉將早田文藏所代表的日本植物學界以及臺灣的原生植物推上了國際舞臺。由於這些珍奇植物,臺灣往後也成為博物學家探索東亞時不能不列入的一處新地點。

不久後,臺灣杉相繼在中國大陸湖北、雲南、福建和緬甸、越南北部(黃連山)被發現,臺灣特有屬的位階不再,但是另一方面,古植物學的學者們卻發現臺灣杉居然是一種活化石,它最古老的化石紀錄可以追溯到北美洲阿拉斯加約一億年前白堊紀的地層裡,而在整個新生代,它也零星地分布在歐亞大陸與北美洲各地。令古植物學者驚訝的是,億萬年來臺灣杉似乎完全沒有改變樣貌,與現生臺灣杉在形態上幾無差別。此外,雖然目前僅局限分布在東亞的幾處地區,但在悠久的地質年代裡,古臺灣杉在北半球廣闊的分布範圍,似乎暗示了它曾適應著多樣的環境,和其他古裸子植物相比,古臺灣杉適應最特別的一種環境應該是極圈氣候了。不論古今,極圈地區由於低溫和冬季長夜,對樹木來說都是生存惡地,但根據化石來看,古臺灣杉在白堊紀時曾分布到靠近極圈之處,顯示它們具有適應冬季低溫且日照不足的能力。