Exotic Plant, Cinnamomoum burmannii plant groupings-Slopeland located in the west of Taichung Metropolitan Park as an example.
蔡智豪 Jr-Hao Tsai1、陳欣一Hsin-Yi Chen2、葉哲宇 Zhe-Yu Ye3、蘇信維 Shin-Wei Su4。
2017年臺中學研討會。
1.臺灣山林復育協會理事長(聯絡地址：407臺中市西屯區玉門路80巷1號，聯絡電話：04-24634220，E-mail: [email protected])
2. 臺灣山林復育協會常務理事
3. 中國文化大學森林暨自然保育學系研究助理
4. 臺灣山林復育協會會員
摘要
外來種「陰香」過去被誤認是「土肉桂」，而被大量種植在平地造林、公園綠地中。陰香結實量大，發芽率高，透過鳥類傳播，易散佈出去。臺中都會公園於1994~1997年種植674株陰香，本研究調查園區西側100公頃的山坡地，藉陰香群落及成株的分布，探討陰香擴散的情形。
總計陰香群落數有690處，級數”1萬株以上”有59處。胸徑大於3cm的成株有2,923株。其中在土壤多、陰溼的環境下，小苗數量較多，但能長成大樹的大部分位在樹林的孔隙或邊緣(有陽光的地方)。本研究記錄到「自生的陰香純林」約0.24公頃，成株有180株，林下皆是幼樹、小苗。
此現象顯示陰香已有能力從小群落變成純林。未來陰香族群若持續擴大，可能會衝擊臺灣的森林生態。故值得有關單位注意及提早進行防範。
關鍵字：陰香、入侵植物、群落分布。
Abstract
The purpose of the research was to evaluate the rate of invasion of Cinnamomoum burmannii by identifying the groupings and adult plants of C. burmannii. We conducted a study based on the 100 hectare slopeland located in the west side of Taichung Metropolitan Park. From 1994-1997, Taichung Metropolitan Park planted 674 of C. burmannii. The exotic species, C. burmannii, is often mistaken as C. osmophloeum, and is planted in the purpose of reforestation for the plain area and parks. C. burmannii bears a large number of seeds, with high germination percentage, can be easily spread by birds. In the study, the total number of groupings was 690; 59 areas listed as “more than 10,000 individual plants found”; 2,923 adult plants with diameter at breast height (DBH) >3 cm. Larger number of seedlings are recorded in areas with wet and large amount of soil. The seedlings which grew into adult trees are those in the gaps or the edges of the forest where sunlight can reach the forest floor. In the study, a 0.24 hectare pure stand of C. burmannii with 180 adult plants was recorded with seedlings and saplings underneath. The results indicated that C. burmannii is capable of developing into a pure stand from small groupings. In the future, if C. burmannii spreads consistently, it can have negative impacts on the native ecosystems in Taiwan, requiring better monitoring for control by all parties concerned.
Keywords: Cinnamomoum burmannii, invasive plant species, plant groupings.
壹、前言
1994年臺中都會公園第一期景觀工程契約書，於戶外劇場種植土肉桂(Cinnamomoum osmophloeum Kanehira)11株，規格：樹高3m、直徑8cm(離地1m)，植栽單價：2,956元/株，栽植費：1,060元/株，撫育費：第一年480元/株、第二年425元/株、第三年392元/株；合計1株成本為5,313元。
1997年臺中都會公園西側園區外步道四週植生及相關設施興建工程契約書，種植土肉桂229株，規格：樹高2.5m、直徑4cm(離地1m)，植栽單價：774元/株，栽植費：374元/株，撫育費：第一年212元/株；合計1株成本為1,360元。
2010年臺中都會公園高密度使用區植栽基礎資料及分佈調查成果報告書，調查陰香(C. burmannii )有674株，主要分佈於園區外步道區576株及中心遊憩區98株，樹高5~7m、胸徑約15-20cm(離地1.3m)。此調查確認過去臺中都會公園栽植的土肉桂(C. osmophloeum)，皆為陰香(C. burmannii)。
本研究主持人蔡智豪在過去幾年間，陸續於臺中都會公園進行陰香調查摘要如下：
2009年在園區外西側溪谷區域的森林，調查面積10m×90m，自生的陰香苗木130cm以上的密度為0.0144株/m2，50cm~130cm的密度為0.0622株/m2，50cm以下的密度為0.1144株/m2。
2009年在園區內西北側相思樹林，調查面積20m×80m，自生的陰香苗木130cm以上的密度為0.0625株/m2，50cm~130cm的密度為0.186株/m2，50cm以下的密度為0.0058株/m2。
2011年在園區內西側步道舉辦陰香苗木與結實調查活動，當時在人工無法除草的鵝掌藤灌叢區，設置9個合計341 m2的樣區，共拔出7,601株自生的陰香苗木，平均每m2生長22.29株；當時亦採集樹齡約19年的陰香之果實，計30,940顆，採集率約70%，換算此株實際結實量可能達44,200顆。
2016年在園區內西側步道同區域與福科國中的老師進行陰香苗木調查，此區域的陰香苗木在2011年被淨空，調查面積25m2，130cm以上的密度為1.36株/ m2，50~130cm的密度為8.86株/ m2，50 cm以下的密度為71.4株/ m2、合計81.44株/ m2。
比較2016年與2011年的陰香苗木密度，50cm以下的苗木增加3.7倍，50~130cm增加3.8倍，130cm以上增加1.7倍，合計增加3.7倍。如表1、圖1。
以上資料顯示陰香族群已於臺中都會公園園區內外進行拓殖。故本研究調查臺中都會公園西側100公頃的山坡地，藉此釐清陰香族群拓殖的空間分布，以作為相關單位對入侵植物防範措施之參考。
貳、文獻回顧
陰香(C. burmannii)是樟科樟屬，屬常綠闊葉喬木，樹皮、樹跟及葉於中國地區為可入藥之藥用植物，亦可汲取其精油作為芳香使用，故有栽植作為經濟作物之用途，廣泛分布於中國廣東、廣西；雲南、福建海南及貴州等地，此外陰香亦分布於菲律賓、越南、印尼、印度、緬甸等地。而推估最早引進陰香至台灣的時期約在1970年間(陳正豐等私人通訊，2008)。於2008年1月，經林業試驗所調查結果顯示，在全台各縣市均已發現陰香的蹤影，幾乎遍佈全島，即使位處較高海拔的陽明山竹仔湖亦可見到其形影，甚至金門以及馬祖的南竿也有陰香苗木存在。較大面積栽種陰香的地點有花蓮縣光復鄉台糖的光復糖廠農地、苗栗縣造橋鄉、屏東縣高樹鄉、南投縣集集鎮、新北市汐止萬里一帶、高鐵青埔站場區(桃園市中壢區)、高雄市區等地，以及南投縣埔里鎮的中台禪寺、新北市金山區的法鼓山、高雄市六龜區的神威道場等知名廟宇，估計目前全台栽種陰香的面積至少約達120公頃以上。
陰香之適應台灣環境及氣候的能力強，不論其生長速度、枝葉繁茂程度、種子的結實量、發芽率及萌蘗性皆高(陳正豐等，2008)，並且易於非鈣質土中栽種，亦由於過去陰香被誤認是台灣原生之土肉桂(C. osmophloeum)，被大量種植於綠地等景觀營造使用地區，被廣泛選用為綠美化樹種而提高陰香擴散的速度，目前我國將外來種陰香列為新歸化種；為降低因誤認陰香與土肉桂而造成誤植陰香的情形，於2007年尹華文等特別針對陰香與土肉桂的形態差異進行說明，希望解決並降低二者之民眾誤認情形。
此外，陰香於其原產之中國華南地區亦被廣泛做為行道樹使用，然於2006年卻發現其攜有植物疾病之潛在威脅，即為陰香粉實病(Exobasidium sawadae Yamada)，該地區之陰香因感染陰香粉實病，而造成果實腫大成痂瘤狀，果實外皮呈褐色且內部亦為褐色粉狀孢子，其孢子可透過空氣傳染至初長之果實，該地區同時感染了樟樹及肉桂等樟科植物(張惠昌等，2006)，因此陰香對於台灣原生生物多樣性的影響與衝擊是極需農業單位嚴加評估及管理。
張忠華等(2007a)指出，陰香植株的年齡、胸高直徑及樹高具有顯著正相關，代表陰香年齡愈高，其胸高直徑則愈大，胸高直徑愈大則樹高愈高，因此可透過測量陰香的胸高直徑分析陰香的擴散的時期與進程。此外，依據中國桂林之陰香研究資料可知，該區陰香植株調查多以胸高直徑2.5 cm以上作為植株調查之基準 (張忠華等，2007a；張忠華等，2007b；張忠華等，2009)，而台灣大肚山地區則參考蔡智豪(2011，私人通訊)之調查資料，記錄胸高直徑平均達3cm之陰香植株，其樹高即可達大肚山地區喬木的樹冠層。
孫麗珠(2008)整理相關研究，釐清「歸化植物、入侵植物」之定義。歸化植物(Naturalized plants)：指外來植物如果能適應當地的氣候，而在野地中自行繁衍後代，並產生大量的族群者；入侵植物(Invasive plants)：指外來植物經過歸化過程後，可以不必藉由人類的介入，自形產生大量後代並散播至距離母株很遠的地方，自行侵入自然或半自然的環境，並與原生種競爭，甚至取而代之，原生種因而減少或消失。
Richardson 等(2000)則提出外來植物成為入侵植物須跨過六道障礙：1.地理障礙(geographic)、2.局部環境繁殖(environmental-local)、3.一般環境繁殖(reproduction)、4.長期存活且逐步擴散(dispersal)、5.干擾地繁殖及擴散(environmental-disturbed habitats)、6.自然環境繁殖及擴散(environmental-natural habitat)。
此外，外來植物是否成功擴散並對當地原生植物造成影響之關鍵因素為傳播媒介與當地環境中有開放的棲位(Niche)及樹冠孔隙(Gap)(林文智等，2004)，提供外來植物成功繁殖擴散的機會。台灣台中大肚山地區因為過去的農業開墾、工業區開發，加上頻繁的荒地火燒，使得當地的天然林生態受到嚴重的破壞，以致未開發的山坡地呈現初級演替的草生地及次生的相思樹林；因陰香之結實數量大，台灣本土鳥類五色鳥、白頭翁及紅嘴黑鵯已有取食陰香果實的情形，羅英元等(2004)發現經鳥類消化後會去除陰香種子的抑制效應，會促進陰香種子的萌發率及縮短期發芽期，由平均發芽日49日縮短至25日；此外，因透過鳥類取食陰香種子，具有提高將其種子攜出原有分布範圍的潛在風險，進而提高陰香族群擴散的速度與範圍。
面對外來種入侵問題，我國目前尚無針對外來入侵植物有特定的法律規範，但2012年行政院農業委員會曾針對陰香的問題，對立法院提出「陰香調查結果與處理措施」專案報告，重點摘錄如下：
1. 陰香栽植的分佈：經農委會林務局洽請各機關調查結果，主要以臺灣糖業公司平地造林192,325 株，花蓮縣平地造林及綠美化76,519 株，南投縣平地造林及綠美化52,768 株，農委會林務局租地造林8,818 株較多，其餘為各縣市、學校栽植於公園、校園綠美化及行道樹等17,992 株，總栽植數量為348,352 株。
2. 監測與通報：請各土地管理機關密切監測公私有土地、公園綠地、校園、行道樹、平地造林等所栽植之陰香是否有擴散蔓延情形，如有蔓延幼苗應即予以剷除，並通報農委會林務局。
3. 現行陰香之處理：平地及山坡地造林之陰香，基於維護水土保持，不宜全部剷除，以免發生災害。現存者以疏伐作業方式逐年減少，其所留空隙地則栽植原生樹種，營造成複層林，避免蔓延擴散。
4. 後續科學研究：目前學界對於陰香種子的生長發育、傳播、生態幅度及生殖生物學等，尚未有充分研究，可供判斷是否會造成本土生態衝擊，成為入侵種的可能性。農委會林務局已規劃有關陰香是否會入侵之整合性計畫，將委請專家學者協助進行相關研究。
在陰香的其它研究方面，以其原生育地中國桂林地區的研究較多，研究範疇包含空間分佈、群落分類、環境特徵、成長動態、生態棲位等生態學之研究為主，如李峰等(2007)、張忠華等(2007c)、張忠華等(2008)、張忠華等(2009)。而在台灣有關陰香之生態地位及他種生物間互動之相關研究尚闕，僅有初步對於陰香存於台灣天然林中之生態地位存有疑慮並示警之文獻及科普資料 (陳正豐等，2008；曾彥學等，2008；)。
叁、研究方法
一、調查範圍與樣區編號
因臺中都會公園東側為臺中科學園區，故本研究調查西側100公頃的山坡地，範圍以園區西北角的相思樹林為起點，向南、向西各1km。每一調查樣區以100 m × 100 m為單位，樣區編號由東南角的區域為起始1號，並由東向西、由南向北依序編號，如圖2。
二、陰香族群調查
(一)陰香族群搜尋
本研究以Garmin 60CSX測量為主，智慧型手機GPS為輔，分組搜尋每個樣區。搜尋時同步紀錄路徑，並於現場以路徑的紀錄，確認樣區內皆完成調查。
(二)陰香群落記錄
在臺中都會公園現地的長期觀察中，陰香主要分佈在適宜的生育環境，形成個體數量不一的群落，故本調查採用”群落”的觀念，對於聚集生長、個體間隔小於5m的陰香，給予同一編號，以及一個GPS座標，每一群落以個體數分級估算，如表2。
(三)陰香成樹記錄
在臺中都會公園的樹林中，胸徑大於3cm的陰香，大部分生長至該樹林的冠層，故本調查針對樹高大於130cm，且胸徑大於3cm的陰香，給予一獨立編號，編號格式為”調查分區代碼+流水號”，如1-1、9-3等。
肆、結果
一、陰香群落級數量、面積、分布
在100公頃的調查範圍內，陰香群落數共有690處，面積約占8.7公頃，其中以等級”5”的群落(10,000株以上)所佔面積最大，約4.4公頃，群落數有59處，其次為等級1之群落(10~100株)，面積約1.2公頃，群落數有197處，如表3，群落分布情形如圖3。
二、陰香成株胸徑級、數量與分布
在100公頃的調查範圍內，陰香成樹數量總計有2,923株，其中胸徑大於30 cm以上的有85株，胸徑5.1~10 cm的數量最多，共1,126株，佔38.5 %，其次為3~5 cm，共944株，佔32.3 %，如表4，成樹分布情形如圖4。
三、陰香群落分布於不同的環境類型之比較
(一) 環境類型與面積
本研究調查範圍涵蓋臺中都會公園園區內及園區外的山坡地，因園區內定期維護，故陰香族群主要分布在人工無法除草的區域，但園區外，不同環境類型，陰香群落分布則有所差異。故園區外的山坡地扣除住家、廟宇、道路等區域後，初步將環境類型區分六類，草生地28.8公頃、次生林17.98公頃、果園16.66公頃、竹林9.23公頃、降真香林0.76公頃、陰香林0.16公頃，合計73.59公頃，如表5。
(二) 陰香群落於各環境類型之分布
本研究將陰香群落面積在各環境類型中所佔的面積%，用來代表陰香群落於不同環境類型中的頻度(%)。除了陰香林的陰香群落頻度為100%外，其它類型以果園(荔枝園)12.26%為最高，其次為竹林6.97%，最低的為降真香林0.91%，如表6、圖5。
(三) 陰香成樹於各環境類型之分布
在各環境類型中，將陰香成樹數量除以該環境類型面積，得出陰香密度(株/公頃)。在陰香林中，陰香的成樹密度為712.5(株/公頃)最高，其次為次生林24.42(株/公頃)，最低的為降真香林1.32(株/公頃)，如表7、圖6。
伍、討論
一、陰香群落分布之觀察
本研究調查陰香群落時，在園區外不同環境條件中，觀察到陰香幼苗常分布於稜線或台地平台(如園區內)之土壤覆蓋程度較高及陰溼的環境；而於溪谷或邊坡，礫石較多且土壤覆蓋低的環境中，陰香幼苗則較無分布，此現象與李峰等(2007)一致，於岩石裸露率較低、土壤腐植質較厚、水分和養分條件較好，因而陰香植株數量較多。
植物族群分布情形與生物學特徵、種間競爭及棲地條件等都有著密切的關聯(Dale,1999)。影響陰香呈現群落式的分布原因，與其親代種子的散布特性有關，因陰香種子大且多，故種子極易落於母樹周圍萌發成幼苗或小樹，因而形成群落式分布；其次，可能則是地形限制、抑制作用或環境營養條件所致，仍須進一步探討。
另，在樹林內之陰香群落植株數量若逾1,000株以上(胸徑等級>3者)，則與具繁殖能力之成株相鄰；此外，若有陰香小苗的分布，能順利成長為成株之區域，其分布區域大都位在森林邊緣或孔隙等破碎帶，此與林文智等(2004)之觀察現項相符，推測於邊緣破碎地區可較易獲取陽光，且可能與破碎帶較易有鳥類活動、停棲有關。
依這些觀察的現象，整理說明如下：在土壤較多、陰暗、潮濕的環境，陰香小苗數量較多；但只要環境較乾旱，就算在土壤較多的區域，陰香小苗數量就較少；在邊坡或溪谷，雖然陰暗，但因礫石較多，土壤少，保水差，此環境的陰香小苗的數量也較少。綜上所述，在土壤多、陰溼的環境下，陰香小苗數量較多，這些小苗若要長成大樹，則需要有陽光，例如在樹林的孔隙或邊緣。
二、出現自生的陰香純林
在調查中，果園(荔枝園為主)、次生林、森林，皆可見從臺中都會公園種植的陰香，擴散出的陰香族群。其中在第78樣區，廢耕的荔枝園發現一片自然擴散之陰香林，透過google地圖估算其面積約0.24公頃，其中記錄之陰香成株，胸徑介於3～17 cm，總計180株，換算密度為750株/公頃，此區域林下皆為陰香的幼樹及幼苗，群落個體數逾10,000株以上(等級5)。
依張忠華等(2009)指出，陰香為於喬木層中的建群種(Constructive species)，數量最多且分布廣，於群落中處於絕對的優勢地位，且其生態棲位(Niche)幅度大，對其所處之環境之利用能力較高。
出現「自生的陰香純林」之現象，顯示陰香在大肚山地區已具野外擴散及可自小群落的狀態成功演變為陰香林之能力。未來陰香族群若持續擴大，陰香林則會陸續出現，這對臺灣低海拔森林生態將造成什麼衝擊？值得有關單位注意及提早進行防範。
三、陰香自臺中都會公園區內”向四周擴散”
臺中都會公園區外西側的相思樹林，陰香成株平均密度為24.42株/公頃，本研究為進一步比較其它區域相思樹林之陰香概況，故再分別於區外西北側、東北側各取樣一公頃(第163、150樣區)，其密度分別為254株/公頃、30株/公頃，前者因鄰近園區1997年所種植的陰香母樹，故密度高，如表8。由西側、西北側、東北側相思樹林中，陰香分佈的現象，顯示陰香確實自臺中都會公園區內”向四周擴散”。
四、在降真香林中，陰香群落的分佈
本研究亦發現在園區外第77、78樣區，坑谷邊坡未開墾的區域，有一片面積約0.76公頃的降真香林，此森林為大肚山殘存的天然林之一。
在這片降真香林中，降真香的幼苗及幼樹數量豐富，可見其自然更新的狀態良好，值得關注的是這片降真香林與上述第78樣區的陰香林僅間隔約8公尺的農路，但降真香林中，陰香的群落卻只有零星出現，且無陰香成株的出現，如表9。
此現象是否因降真香林具有抵抗陰香的能力，或此區域的環境條件(包含土壤條件、陽光及濕度等)不利於陰香生長。這些問題尚待進一步研究來釐清。
陸、結論
若以陰香成樹的胸徑級，代表樹齡級，此級別的分布，則可推測陰香群落這23年來的拓殖趨勢。如胸徑15.1 cm以上的陰香，大部分是臺中都會公園於1994~1997年間種植的，故分布在園區內，如圖7；從胸徑5.1 cm以上的陰香分布，可見陰香從園區內，入侵至園區外的山坡地，如圖8。再比較胸徑3cm以上的陰香成株及小苗群落的分布(圖3、4)，這20多年來，陰香群落向其他區域入侵擴散的趨勢，十分強烈！陰香顯然已逐步突破Richardson等(2000)曾提出外來植物成為入侵植物的六道障礙。
本研究現地觀察相思樹林中的陰香成株分佈，推測應是相思樹枯倒後，產生孔隙，林下陰香小苗受到陽光，加快生長，而將孔隙填滿。進一步查詢大肚山地區標本採集記錄、植群的相關研究(張集豪等，2004；曾仁鍵，2004；蔡智豪，2005；王淑媚，2009；李婉靜，2010；林家榮，2013)，發現此地區香楠等楠木類、殼斗科植物居然未曾被記錄過，但在鄰近的八卦山、大坑、火炎山，楠木類、殼斗科植物是非常優勢的種類(廖秋成等，1987；林則桐，1988；王鑫等，1987；陳玉峰，2001；陳鳳華，2007；曾喜育，2009；王俊閔，2009；王偉等，2016)。此現象顯示大肚山因過去高密度的開墾，天然林被破壞的相當嚴重，因而使此區域森林的演替產生困難。
以臺中都會公園周邊的相思樹林為例，目前陰香已進入相思樹林中，由於大肚山缺乏香楠等楠木類、殼斗科植物的現象，以致陰香取代了演替過程中這些物種的角色，故未來此區域若未改善陰香的問題，周邊的相思樹林將朝向陰香林演替。
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致謝
本研究感謝內政部營建署提供研究經費，謝謝臺中都會公園管理站、臺中市海線社區大學、臺灣山林復育協會全體成員的協助，也謝謝中國文化大學森保系蘇夢淮副教授的指導。其中特別感謝志工「陳義隆先生、林信旭先生、張淑茹小姐、白環禎小姐、江巧如小姐、柯雅媚小姐、陳芋秀小姐、王茹霜小姐、張育豪先生、陳文忠先生、李碧玲小姐、廖繼達先生、吳晴瑋小姐、江玉菁小姐、林慧玉小姐、賴志育先生、陳子鎮先生」共組成公民科學家團隊，一起穿越大肚山的叢林野地，辛苦完成相關的調查工作及資料整理。並感謝柯雅媚小姐幫忙將論文摘要，翻譯成英文。謝謝你們。
