從蝴蝶看城市:如何營造在地生物多樣性的樣貌

文:卓清波

在你嘗試描述你從那裡來的,或許是不經意的,你會望著窗外的動植物,當我們失去了那獨特的存在感,一定有什麼非常不對勁的地方,你會問自己:那裡才是我的家?

— Alan Burdick,「回不去的伊甸園」(Out of Eden)

台北郊區的蝶相

台北某處郊山,一隻蝶友匿稱為三色冰淇淋的黃襟蛺蝶(圖1),在一棵高大的魯花樹間穿梭著,不時的在這葉子上用腳沾一下,在另一葉片上停一下,連續造訪了五六片後,終於選擇了一片看來比較嫩的葉子,勾起腹部,在葉下產了個如高爾夫球形的卵。

圖1. 台灣黃斑蛺蝶,左為成蟲,右為幼蟲,取食魯花樹葉片

一隻翅膀上有著如Nike圖案的蝴蝶快速飛向一棵樟樹,這是一隻青帶鳳蝶(圖2),快速的震動上翅,正在尋找適合她產卵的葉片。

圖2. 青鳳蝶,左為成蟲,右為幼蟲,取食紅楠或樟樹葉片

路邊幾棵大明橘,油油亮亮的葉子,吸引著一隻臺灣尾蜆蝶在枝葉間徘徊。

視線平視的位置,一棵小樹的葉子背面是一堆黃色的卵塊,算一算該有百來顆吧,這是台灣黃蝶的卵,那植物叫做頷垂豆,是臺灣黃蝶的寄主植物。

一隻密紋波眼蝶順著邊坡的排水溝,用固定的頻率跳動著飛過,然後在一叢芒草上快速的下了個卵,會割人的芒葉是牠寶寶的菜。

來到一片空曠的草地,幾隻沖繩小灰蝶閃著忽灰忽藍的小翅膀,尋找著地面上的黃花酢醬草。那翅膀上有著大眼睛的青眼蛺蝶,正在地面上開著亮麗小花的爵床上產卵,不遠處一隻公蝶停在路邊的芒草上伺機而動。

如果出遊的日子適當的話,您還可以看到禾弄蝶在兩耳草間舞動,或黑星弄蝶在棕櫚樹間停駐,這些常被忽略的弄蝶,也在尋找著屬於牠們的植物。

從高大的樹木、到中層的灌木、再到平地的草原,呈現出一個完整的生態樣貌,這是台北市郊典型的蝴蝶圖像,當然,在台中、高雄、南投、花蓮或澎湖等地,應該也都各有其不同但完整的蝴蝶生態相。

少了蝴蝶棲身之地的都會公園

一走到大安森林公園(簡稱大安公園)位於新生南路和和平東路的入口,右側是三棵大大的福木形成天然的圍籬,高高的黑板樹肅立在後,步道邊的花圃用香石竹、吊蘭和鳶尾科的植物譜成繽紛的色彩,奇花異木是都會公園標準的擺設,讓人目不暇給,卻也讓人覺得有那麼一點愁緒,好像少了點什麼?

一群赤腹松鼠群聚在樹下搶食民眾丟下的麵包塊,根據維護單位的調查,公園內估計有超過500隻!就如其他都會公園一樣,松鼠通常是這類公園內最優勢的哺乳動物。而路邊「禁止餵食野生動物」的告示牌,寂寞的掛在樹幹上。

如雨傘般高高的樹加上寬廣的草原是都會公園的標準景觀,這是以人為主的區域,這種環境較常見的是飛行速度快的淡黃蝶,因公園內少不了愛現的阿勃勒。兩隻有著地圖般佈滿網絲狀翅膀的蝶,在一棵榕樹邊追逐,那是有地圖蝶之稱的網絲蛺蝶(圖3上)。

早春時,陽光下,在幾處開闊的草地,可見到不少的台灣紋白蝶在葶藶和臭薺等十字花科植物上產卵(圖3下)。幸好,這裡沒在種菜,否則這種菜蝶仔,不知道又要多幾倍!在其他季節,您偶而會在公園內也可以見到青眼蛺蝶在草地上尋找爵床,或有幻蛺蝶停在綠籬上,或金黃色的樺斑蝶飛行期間,可惜少了森林中下層灌叢的蝴蝶棲息期間。人為干擾和人工的環境,讓多數原生的在地蝴蝶失去了公園的棲身之地,當然其他的動物也是。

圖3. 上圖是網絲蛺蝶(石牆蝶),左為成蟲,右為幼蟲,取食多種榕樹葉。下圖是白粉蝶,左為在菜園裡交尾中的成蟲,右為大安公園內臭薺葉下的卵

蝴蝶-環境的指標物種

蝶和植物的關係是密切的。她位於生態鏈能量金字塔的初級消費者階層,向下取食生產者植物,向上供應次高級消費者取得能量,且多為寡食性,十分依賴寄主植物生存,不同的蝶種取食不同的植物,各自生存於以食物和環境隔出的生態區位(Niche)內。不論是森林、草原、濕地、高山、低谷、溪流或海岸邊緣,只要有植物在,幾乎均可發現蝴蝶的蹤跡。這種與在地環境強烈的依存關係,造就其對環境變化的極度敏感。而只要環境不變,多數當地的蝶種均會每年重複再現。

在台灣,長期以來,大約維持著400種蝴蝶的種數[1][2],不會太多也不會太少。不太多,所以其生態的研究相對完整,多數均可辨識。不太少,進行生物多樣性調查時,可具有統計上的代表性。再者,以其美麗的外形,吸引了為數眾多的愛好者,在學術界及NGO團體多年的推動下,已養成一群專業志工資源可投入調查工作。因此,蝴蝶常被視為監測環境變化的良好的指標性物種。

這400種蝴蝶的數量,已足夠形塑出一個環境完整的樣貌。而一個適合蝴蝶的環境,同時也可供其他物種生活期間。就如用標放再捕法(Mark Release Recapture method)估計池塘內魚數量的標誌魚一樣,當看到一個地方的蝴蝶種數時,即可比例性的推斷出其他物種的數量。例如,在一地記錄到40種蝴蝶,就可概估出該地約有400種植物、500種蛾或100種蜘蛛等(圖4)[3]~[9]

圖4. 台灣陸生物種數量估計[3]~[9]

根據臺灣蝴蝶保育學會(簡稱蝶會)最近十年的調查[10],台北近郊一帶的蝴蝶種類約有220種,而根據臺北市立教育大學環資所2009年的碩士論文「臺北市大安森林公園之蝶相變遷探討」研究記載[11],「在1936年的調查中,調查到110種,1960-1972年的台北平原有69種。而在2008年至2009年在大安森林公園的調查中,只記錄到50種的蝴蝶。研究顯示台北盆地平地地區的蝶種因都市開發而開始下降。」如當時在台北近郊的蝴蝶種數與目前的記錄相當,我們可以合理推斷,在早期低度開發階段約有一半以上的蝴蝶進到台北市區來。這一半種類的蝴蝶在70年後,又減少了近半的種類,顯然市區內蝴蝶的多樣性是大大的減少了!該論文也提到這是緣於「工業快速發展時期,都市急劇變化」的結果!

生物多樣性指數

生物多樣性的量化指標,可以提供我們更深一層的思考面向! 目前最普遍被生態學家使用的生物多樣性指標有兩個,第1個是從機率理論來的Simpson指數[12],公式如下


其中D為Simpson指數,s是物種數,pi是第i種的比率(就是該物種的數量佔全部物種調查數量的比率)。這個指數告訴我們除了種數外,數量也是一個很重要的因素。Simpson指標可以協助我們看出物種的均勻度,物種間的數量如果全部相同時,指數值會等於1。如果物種間的數量差異很大時,則少數種的影響性會大幅減少,指數也會相對減少(環境中只有一個物種時指數等於0)。

第2個指標是Shannon-Wiener指數(簡稱Shannon指數)。指數中把每一物種的比率先取自然對數後再乘以比率,可以提升少數種的影響力,公式就成了這樣:

其中H’是Shannon指數,s是物種數,pi是第i種的比率。在這裡數量當然仍是個重要因素,數值越大生物多樣性越高

兩種指數都要有一個對照組來做比較。如果一個都市的週邊仍存在未被開發或低度開發區域的話,就可用於度量都會區的開發,對生物多樣性的影響程度。如果沒有對照區,則可用於對自我的比較,看看都市的經營在時間軸上對生物多樣性的效果。

且把令人頭痛的指數放一邊,回頭再來看看台北市這個案例。

檢視2009年大安公園的調查資料,發現有10種蝴蝶只被記錄到一隻,而紋白蝶類(有兩種)卻佔了全部的41.5%(1,292隻),加上次多的沖繩小灰蝶、淡黃蝶和常見的兩種黃蝶屬,前80%的蝴蝶最多只有六種(參見表1),這樣的結構,足以讓我們想像這個公園的景象有多單調!

用前述兩種指數來看,Simpson指數為0.75而Shannon指數為1.96。這個數值對照於蝶會當年度在大台北郊區(二格山、大崙尾山和劍南路)的調查資料[13],有99種蝴蝶,前80%的蝴蝶有28種,Simpson指數高達0.96,Shannon指數達3.72。兩種指數都指出,大安公園的蝴蝶多樣性相對於其郊區環境確實是比較少。

但少多少呢?由於兩種指數並不是直線型的線性關係,所以無法如蝶種數那樣看出差異的幅度。 這時,我們可以用指數的等效關係來回答這個問題,也就是將指數對應到當所有蝶種的數量均相同時的蝶種數來看,算出每一指數值的等效蝶種數,就很好理解了。

由此,我們算出大安公園和台北郊區的Simpson指數等效蝶種數分別是4種和25種,而Shannon指數則是8種和41種。兩種指數指出大安公園的蝴蝶多樣性分別只有其郊區環境的16%和19.5%!也就是說2009年時台北市區的蝴蝶多樣性相對於其郊區環境至少有80%(84%和80.5%)的落差。這比起蝶種數只有一半的數值來說,顯然嚴重多了。

表1. 大安森林公園及台北郊區2009年蝴蝶多樣性指數分析資料

樣區 Simpson Shannon 蝶種數 等效蝶種數(Simpson)等效蝶種數(Shannon) 80%的蝶種數
大台北周邊郊區0.963.7299254128
大安森林公園0.751.9650486
大安佔比50.5%16%19.5%21.4%
*等效蝶種數是指,在每種蝴蝶的數量均相同時,等於該指數值的蝶種數。

現在做還來得及

十三年後的今天(2022年)是否有所改善呢,幸好蝶會的調查資料告訴我們,週邊的環境還保存著,所以這種落差是可以彌補的,就看經營者是否願意捲起袖子開始來做!

怎麼做?首先要重新調查城市內及週邊蝴蝶資源現況,建立當地的生態圖譜。尤其是城市內的情形,在大公園(如大安公園)或許已有當地的志工團體在做,但郊區環境則可藉重民間的NGO團體的力量或其既有的調查資料。[14]

接著,就可依據收集到的資料,進行分析,擬訂改善目標及改善策略,例如要提升那些在地蝴蝶的種數,或要以幾年的時間讓在地蝴蝶的多樣性指數達到多少等。

有了目標就可決定改善策略及措施,找出適合該都市環境當地的原生種植栽。注意,這裡強調的是「當地」,也就是在地的原生植物!因為原生種不一定是在地原生,如中南部的原生植物就不該拿到北部種植;中部的也不要拿到北南部去栽種。因為這是建構當地「獨特性」的一個很重要的觀念。

可以的話,也可趁機擬訂出減少外來種數量的方法。以蝴蝶來說,外來種的蜜源和寄主植物就如同在公園內餵食松鼠的麵包一樣,長期來說是會改變動物原始的習性,也會排擠當地植物受粉的機會。(圖5)

圖5. 台北市大安森林公園內活躍的松鼠和禁止餵食的告示牌,如同動物一樣,是否也要為昆蟲掛個禁止餵食外來種植物的告示?

觀察國內都市公園的主管單位多已有種植原生植物的觀念,但園內外來種植物並未減少,卻多了不少非在地的原生種,使得都市公園有「植物園化」的現象。如果全國所有的城市都用這個思維在經營,可以想見不管您去那個公園造訪,看到的生物景象都沒什麼差別!不幸的是,現狀真的就是這樣!讓人會有和Alan Burdick一樣,生出「何處是我家」的感歎!

再來就是執行了,除了大公園要依據擬定的改善措施執行外,都市內各種綠地均可進行改善。社區公園及行道樹等應多種在地的原生種植物,且儘量以不同種類混種為原則,減少目前這種單一化的現象。觀看現在的社區公園和行道樹植栽多為白千層、櫻花、黑板樹、木棉、榕樹、台灣欒樹、茄苳、水黃皮等,除後四種為原生外,其他具為外來。就算是原生,也不一定是當地種。且都是成排單一種類種植,這種情形等於用植物築了一道牆,阻擋了需依賴他種植物生存的動物進入都市的通道,有違建立生態廊道的原則。當同一種植物染病時,更可能使成排的植物同時遭殃,也違反生物多樣性建立強韌生態系的目的。

此外,民眾的參與也是重要的,可推薦或提供在地原生植物給市民,培養市民認識及利用在地物種的觀念,從認識和接觸中,達到熱愛在地原生環境的情懷。

不論是在執行前、執行期間或執行後,持續地進行生態調查與監測是必需的!可提供滾動性檢討,或加上新的元素(如加入其他新的物種做指標等),做為改進參考。在政府、民間組織和在地民眾的通力合作之下,透過長期而持續的調查、修正、執行循環不斷,以因應環境的變化,調整策略,提升經營效率,必能逐步拉近都市環境與其週邊環境的差距。

越在地越多樣

前面,筆者用蝴蝶向大家介紹了生物多樣性的意義和具體的執行方法,目的只有一個,就是希望大家思考在地的重要性。當您到了另一個城市去旅行時,是抱著什麼樣的心情而去?回來時又抱著什麼心情回家?去是因為它有其他地方所沒有的新鮮感,回則是因為這裡有其他地方所沒有的熟悉感。這種不同於它者的獨特性,正是我們之所以去和之所以回的最大動力。

台灣的環境是獨特的,我們的島東臨最大海洋,西靠最大陸地;北近溫帶氣候,南接熱帶區域;冬有季風,夏有西南氣流及颱風;島上高山林立,縱谷切隔。多樣的環境變化,讓我們的島形成多樣的面貌,也孕育出多樣的生物。不同的地方,各有不同的生態環境,這是上天留給我們的資產,我們應該如同地區限定版一樣的好好來珍惜。

當全國每一個城市都用這個想法來經營在地的環境時,每個城市就會有其不同的生態景觀,整個島也將呈現出最多元的風貌。做為一個多樣性豐富的地方,當然也會是個文化最多元的地方,不只可以讓島上的人們每天都生活得多采多姿,更會是一個吸引國際旅客不斷到訪的美地,因為他們知道,台灣並不是只有人情味而已,更是個最多元最獨特的生態大國。誰說生態保育一定會和經濟衝突呢?生態保育也是經濟呀!

參考資料

1. 王效岳編著,1987,探索蝴蝶世界,臺灣省立博物館出版
2. 徐堉峰,2012,臺灣蝴蝶圖鑑(上)、(中)、(下)
3. 台灣植物種數估計取自台灣植物誌(Flora of Taiwan)
4. 台灣蛾的物種數估計取自行政院農業委員會特有生物研究保育中心https://twmoth.tesri.gov.tw/peo/MothView?F=Erebidae&G=Olene&S=Olene%20chekiangensis
5. 台灣的爬蟲類種數取自網路維基百科
6. 上下游新聞2014年的報導:「特生中心助理研究員羅英元說,全球已知的蜘蛛種類約四萬四千多種,台灣已記錄的蜘蛛只有四百五十種,根據過往調查,台灣的蜘蛛種類應該有近千種」https://www.newsmarket.com.tw/blog/47166/
7. 行政院農業委員會農政與農情,102年6月(第252期),「蕨王國,古老綠生命」:臺灣蕨類約有六百餘種 https://www.coa.gov.tw/ws.php?id=2447706
8. 特生中心資料:台灣目前已紀錄的軟體動物約有273 科3,615 種 https://www.tbn.org.tw/taxa/39c910b1-6a42-4785-829b-ecb9e63a3631
9. 陸生哺乳動物種數取自維基百科
10. 臺灣蝴蝶保育學會,2011-2021,蝴蝶調查記錄報表
11. 周明怡,2009,臺北市大安森林公園之蝶相變遷探討,臺北市立教育大學環境教育與資源研究所碩士論文(陳建志教授指導)
12. 林朝欽、陸聲山,2012,生物多樣性指數—Shannon 公式探源,特生中心台灣生物多樣性研究期刊
13. 臺灣蝴蝶保育學會,2009,蝶況報導-蝴蝶研調記錄報表-春季號、夏季號、秋季號及冬季號
14. 關於調查資料,筆者有找到一份「台北市生物多樣性指標調查計畫-成果報告」,是由台灣大學的李培芬教授所主持的計畫,提供了2011年的調查資料顯示都市綠地的蝴蝶種數只有30種,Shannon指數只有0.563,比2009年大安公園的調查少多了,檢視其調查方法,不是常態性的定時定點調查,不適合拿來和蝶會及大安公園2009年的資料做比較。有興趣的可以去參考看看。

小時候在農村長大,幫老爸消滅菜園裡的害蟲-紋白蝶。上大學後,和統計學結緣,發現整理數據之趣。就業後,用數據分析解決網路問題。如今,再次與蝴蝶結緣,期望把大自然的美好,分享給每一個熱愛生活的人。

經歷:
- 臺灣蝴蝶保育學會保育組及學術研究組志工、前理事長
- 中華電信研究院資深研究員(現職)
- 台灣新台文推展協會常務監事
- 國立中央大學統計研究所碩士

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