隱遁於樹冠層的嬌客——臺灣特有種觀霧豆蘭及其變種、近緣種

觀霧豆蘭首次在原生地樹冠層的近照。(攝影/余勝焜)

內容提供/《自然保育季刊》 文/農委會林業試驗所助理研究員徐嘉君、獨立研究者余勝焜

2006年發表的新種觀霧豆蘭,是一種稀有的臺灣特有種附生蘭,當初發表的模式標本[1]是由植物學者許天銓先生在颱風後於新竹縣五峰鄉觀霧地區地面撿拾,種植於溫室之中開花確認為新種。

豆蘭屬蘭科中最大的一個屬,屬於石豆蘭亞族,全世界已發表的豆蘭超過2,700種,除了南極洲以外,幾乎全世界都可以看到豆蘭的蹤跡,但主要分布在舊熱帶區域。臺灣已發表的豆蘭屬植物已經有40種之多,而且在原始林的樹冠層中,應該還有新種發表的空間。

筆者於觀霧山區攀登長尾栲調查豆蘭。(攝影/余勝焜)

在老樹上發現珍貴的附生豆蘭

觀霧豆蘭隸屬於豆蘭屬內的捲瓣蘭節,其在臺灣的近緣種也是分布在中海拔霧林帶的白毛捲瓣蘭長軸捲瓣蘭,可以由觀霧豆蘭有較粗的走莖、短花莖,上萼片與花瓣邊緣密生白色長毛,以及上萼片先端銳尖,有5條明顯脈紋等特徵來加以區別。(參見表1)

  • 按:白毛捲瓣蘭和長軸捲瓣蘭均為臺灣原生植物,白毛捲瓣蘭為臺灣特有種,長軸捲瓣蘭原變種可在亞洲大陸東南地區,如越南北部和中國南部發現,長軸捲瓣蘭在臺灣的變種為臺灣特有。
白毛捲瓣蘭的花莖較長,萼片的白色緣毛較觀霧豆蘭稀疏。(攝影/余勝焜)
長軸捲瓣蘭,花期在6月下旬,萼片邊緣的毛比觀霧豆蘭粗。(攝影/余勝焜)

林讚標教授與林維明先生在2009年發表了觀霧豆蘭的2個新變種:克森豆蘭石仙桃豆蘭,模式標本皆採集於南投鹿屈山,由於鹿屈山同時也是觀霧豆蘭原變種的採集地之一,加上觀霧豆蘭原變種族群的形態變異大,譬如說石仙桃豆蘭,有可能是生育地為比較遮蔭處而拉長的原變種個體,也因此克森豆蘭與石仙桃豆蘭這兩種分類群的地位仍待進一步蒐集更多樹冠層原生族群的資料來加以探討。

因此目前全臺灣觀霧豆蘭的採集地,除了原變種模式標本發表地新竹縣觀霧森林遊樂區外,還有南投縣的鹿屈山、杉林溪,以及北大武山區海拔2,000公尺左右的霧林帶,其常見於鐵杉殼斗科喬木的針闊葉混合林,或者是檜木林的樹冠層上層枝幹或主幹、日照良好之處。

克森豆蘭,攝於鹿屈山海拔2,200公尺檜木林。(攝影/余勝焜)
攝於杉林溪的石仙桃豆蘭,側萼片較為狹長。(攝影/余勝焜)
石仙桃豆蘭的假求莖較觀霧豆蘭原變種拉長。(攝影/余勝焜)

其後,2017年許天銓先生在與鐘詩文博士一同出版的《臺灣原生植物全圖鑑》第一卷第二版時亦發表了觀霧豆蘭的一個新變種北大武豆蘭,除了生育地緯度向南延伸至北大武山區以外,北大武豆蘭與觀霧豆蘭原變種最大的區別在於側萼片較短而且先端圓型,此外上萼片尾尖較原變種短,植物體則與原變種幾無差別。(參見表2)

筆者兩人於2020年9月22日在觀霧森林遊樂區蜜月小徑觀察到觀霧豆蘭的開花族群,此為研究人員首次在模式標本原生地的樹冠層上記錄到觀霧豆蘭的開花物候。該族群生長在一超過30公尺高、胸徑約1公尺的長尾栲的樹冠上層,離地約25公尺處,高位著生於樹幹垂直面,分布面積約30×30公分宿主位於東北向坡,光照良好。

族群繁茂的觀霧豆蘭,附生在離地25公尺高的長尾栲主幹上與白石槲伴生。(攝影/徐嘉君)

臺灣多數的豆蘭生長於樹冠層高處,而且通常僅能在比較原始的森林環境中歲月悠久的老樹上發現,由於老樹對某些附生豆蘭而言,代表演替程度成熟的生育地,在森林中數量較為稀少的老樹代表這些豆蘭對棲地的選擇稀少,進而使許多豆蘭都成為稀有物種。

大雪山林道的原始林巨木樹樹冠層,是毛緣萼豆蘭的棲地。(攝影/徐嘉君)

在《2017臺灣維管束植物紅皮書名錄》中羅列的35個原生豆蘭物種,有16種被評估為接近受脅以上的狀態,此外還有幾種缺乏相關調查資料。根據筆者過去在樹冠層調查的紀錄,許多豆蘭的族群並不小,不過由於都長在人類比較難以觸及的樹冠層,所以感覺非常稀有,譬如說筆者在2019年9月調查大雪山林道的南坑溪神木—臺灣杉時,攀到72公尺高的樹頂,竟然發現稀有的毛緣萼豆蘭在開花,才知道豆蘭生命力之驚人。

毛緣萼豆蘭(圖片來源/許天銓;《臺灣生命大百科》CC BY-NC 4.0)

氣候變遷對豆蘭生存造成挑戰

豆蘭屬植物非常能適應樹冠層乾溼季分明的環境,它們能利用假球莖貯藏水分,並利用走莖無性繁殖,以攀附樹冠層的立體空間,在極度缺水的時候還能夠藉由落葉來避免水分過度散失。有些豆蘭屬植物是景天酸代謝(crassulacean acidmetabolism,簡稱CAM)固碳的植物,與沙漠地區的仙人掌和多肉植物一樣,在夜間才開放氣孔吸收二氧化碳來完成光合作用的循環,這種精巧的固碳方法幫助豆蘭適應樹冠層缺水的逆境。

即使豆蘭能夠適應乾溼季分明的樹冠層環境,但行CAM代謝的豆蘭平均來說生長緩慢,在現今氣候變遷、極端氣候事件頻繁的世代,生育地在原始霧林帶的豆蘭如觀霧豆蘭,在氣候變遷所可能導致的雲霧帶上升,或乾季延長的情況下,其實面臨著生存危機,加上族群分散,如果附生的大樹倒塌,或整體霧林棲地面臨乾旱事件,衰退的族群量便很難恢復。

每年9月下旬是觀霧豆蘭族群盛花的季節,建議管理單位可以每年以望遠鏡觀測記錄其開花物候,由於本物種偏好的棲地是老熟的原始林,其生長狀況將可作為棲地生態良窳的指標,以及氣候變遷對該生態系潛在影響的參考。


[1] 農傳媒編注:模式標本是指新物種命名發表時,作為對物種型態描述的具體依據一同公開的標本(包含圖像資料),發現及採集模式標本的地點稱為「模式產地」(type locality);當一個植物物種下有不同變種時,和最初發表描繪的物種型態相符、沒有明顯變異的稱為「原變種」或「原名變種」。

本文轉載自116期《自然保育季刊》,原文標題為〈臺灣的樹冠層探索— 觀霧豆蘭及其變種介紹〉。