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野生動物喜歡住哪裡?探討野生動物與棲地關係

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林大利 (Da-Li Lin)
特有生物研究保育中心助理研究員

國立臺灣大學森林環境暨資源學系碩士,目前於特有生物研究保育中心服務,擔任自然保育季刊編審及泛科學專欄作者。主要研究鳥類、森林、野生動物棲地以及生物的空間分布。目前嘗試以公民科學方式蒐集大空間範圍的生物分布資料。出門一定要帶書、會對著地圖發呆很久、算清楚自己看過幾種鳥,是個龜毛的讀者,認為龜毛是科學寫作的美德。

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野生動物喜歡住哪裡?探討野生動物與棲地關係

  1. 1. 行政院農業委員會特有生物研究保育中心助理研究員林大利 野生動物喜歡住哪裡?探討 野生動物與棲地關係 臺灣資料科學愛好者年會2014 DataScienceinTaiwanConference2014
  2. 2. 買房子要考慮那些因素?
  3. 3. 棲地就是指野生動物可以…
  4. 4. 野生動物與棲地關係看起來是這樣
  5. 5. 但實際上卻是這樣…
  6. 6. 野生動物與棲地關係 Wildlife-HabitatRelationships 哪裡的動物多? 哪裡的動物少? 為何而多?為何而少? 如何變多?如何變少? 動物喜歡去哪裡? 動物討厭去哪裡? 野 生 動 物 棲地 ?
  7. 7. 我們從小尺度談到大尺度
  8. 8. 破碎地景中鳥類群聚組成及棲地偏好 Avian CommunityCommunity and Habitat Preference in Fragmentation Landscape 在破碎的棲地之中,哪裡的鳥類種數最多呢?為什麼? 每一種鳥偏好的棲地都一樣嗎?哪些是重要的因素呢? 林大利。2010。國立台灣大學森林環境暨資源學系碩士論文。
  9. 9. 棲地破碎化已經成為 生物多樣性流失的重要原因之一
  10. 10. Lenore Fahrig 棲地破碎化對不同生物的影響並不一致 因此,分別從群聚和物種的角度 探討棲地破碎化對野生動物的影響 reviewed by Fahrig, 2003
  11. 11. 國立臺灣大學農學院附設山地實驗農場(梅峰農場) 海拔2100公尺、50公頃 286個區塊 面積 周長 棲地類型 鄰近棲地 連接長度 建築物 田地 天然林 果園 人工林 道路 水體
  12. 12. 區塊面積 棲地類型 植物種類 冠層 次冠層 灌叢 地被層 Cody 1985, Block & Brennan 1993, Morrison et al.2006 植 群 結 構
  13. 13. 以領域描圖法記錄鳥類資料 66 種鳥 11,740個紀錄點 每個區塊的鳥種數 每個區塊的面積 建立各棲地類型 物種-面積關係
  14. 14. 領域描圖法的執行原則 1.只紀錄30公尺內的鳥類個體 2.路徑系統發達,道路與任何棲地位置距 離很少超過30公尺 3.調查者瞭解需注意避免對確定相同的個 體做重複記錄 Researcher Individuals
  15. 15. 鳥 種 數 區塊結構 植 群 結 構 植 物 組 成 各 鳥 種 偏 好 最後的資料矩陣
  16. 16. 建築耕地水體 天然林人工林果園 植群結構單純的棲地 植群結構複雜的棲地 +與天然林共同邊界長度 +與人工林共同邊界長度 +區塊面積 +冠層植物枝葉量 + 次冠層植物科數 +總植物科數 重要的是 鄰居是誰 重要的是 自我內涵 先來看看不同棲地類型的分析結果
  17. 17. 天然林 區塊面積(m2) 鳥種數 人工林 耕地 果園 建築 水體 天然林和人工林的鳥種數顯著高出其他種棲地 但是,兩者之間並沒有顯著的差別
  18. 18. 天然林 區塊面積(m2) 冠 層 植 物 科 數 人工林 天然林和人工林兩者之間的 冠層植物組成有顯著的差別
  19. 19. 天然林 區塊面積(m2) 次 冠 層 植 物 科 數 人工林 但是,天然林和人工林兩者之間的 次冠層植物組成沒有顯著的差異
  20. 20. 天然林 次冠層植物科數 鳥 種 數 人工林 以鳥種數和次冠層植物科數做簡單的相關 天然林和人工林兩者之間沒有顯著的差異
  21. 21. 次冠層 植物科數 區塊 面積 鳥種數 冠層 植物科數 透過徑路分析,面積大小仍然是影響鳥種數的重要因子 相較之下,次冠層的植物種類多寡,比冠層重要的多
  22. 22. 每一種野生動物,都有偏好的棲地 90%的紀錄點,落在天然林與人工林中
  23. 23. 0 1 10 15 13 1 0 1 10 15 13 1 0 2 5 5 7 0 Dependent variable (y) Independent variables (x) Presence Patch Area Foliage Richness Forest 1 1 10 15 13 1 1 2 5 5 7 0 1 2 5 5 7 0 1.每個區塊中,虛擬點的數量與區塊面積成正相關 2. 虛擬點的總數與該鳥種的實際點總數相等 實際點(1) 1 2 1 2 虛擬點(0) 如何產出0與1的二元資料?
  24. 24. 次冠層的枝葉量是許多鳥種選擇棲地的首選因子 冠層 次冠層 枝葉量 植物科數 灌叢
  25. 25. 受管理之人工林 未管理之人工林
  26. 26. 小面積 大面積 植群單調 植群複雜 增加植群結構的複雜度 維持生物多樣性的理想狀態 但並非所有的生物都偏好 增加植群結構的複雜度 位置坐落在 植群複雜的棲地附近 拆散成數個小面積的區塊 多樣化的地景元素相互交錯 形成鑲嵌式的地景結構 位置坐落在 植群單調的棲地附近
  27. 27. 接著,如果我們希望瞭解臺灣? 鄉民科學 DatafromCitizenScience 我們需要鄉民的力量
  28. 28. data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data data 資料分析 撰寫報告
  29. 29. 登高一呼型 自動投靠型
  30. 30. 0 5 10 15 20 Road Density 0 10 20 30 40 50 60 70 80 BSR 0 10 20 30 40 50 60 70 80 % of Built Area 0 10 20 30 40 50 60 70 80 BSR
  31. 31. 生物照片 比例尺 時間 資料提供者 地點或座標 工作人員鑑定
  32. 32. 7% 資料截至2014.7.3;10,090筆紀錄
  33. 33. 資料截至2014.7.3;10,090筆紀錄 爬行類 鳥類 哺乳類 受脅最嚴重的物種
  34. 34. 不同物種的致命高峰時間
  35. 35. 路殺的空間熱點 保護區內 <10% 農田與淺山的保育 迫在眉睫 若無廣大鄉民支持 無法快速獲得這些資訊
  36. 36. 台灣的高山地區 已經有由各保護區所組成的 「中央山脈保育廊道」 研究成果顯示 長久低估淺山的生物多樣性 也低估了淺山面臨的威脅 涵蓋淺山的保護區非常少 我們現在迫切需要設計 「淺山保育環」
  37. 37. 東亞-澳洲線的鳥類遷徙比例 為什麼許多鳥要不辭辛勞的長途遷徙? Kou,Y.,D.-L.Lin,F.-M.Chuang,P.-F.Lee,andT.-S.Ding.2013.BirdSpeciesMigrationRatioinEastAsia,Australia,andSurroundingIslands.Naturwissenschaften,100(8)729-738.
  38. 38. 因為 在溫帶與寒帶 夏天是天堂 冬天是荒漠 鳥有翅膀 他們可以在冬天 一走了之
  39. 39. January February March April May June July August September October November December
  40. 40. 但是 何以為天堂? 何以為荒漠? 初級生產力 氣溫 雨量 海拔梯度 島嶼隔離
  41. 41. 範圍 70E 180E 100 km2以下小小島不畫
  42. 42. 鳥類空間分布資料怎麼來? 範圍內的繁殖鳥全部納入 Ding et al.2006. Macro-scale bird species richness patterns of the East Asian mainland and islands: energy, area and isolation. Journal of Biogeography. 33(4): 683-693. 3,545 種小鳥
  43. 43. 植生指數 氣溫 雨量
  44. 44. 轉換成網格系統 96.3 km ╳ 96.3 km 每個格子裡 環境資料值相等 共4,873 個格子
  45. 45. 鳥類分布全部疊起來…
  46. 46. = 1 = 0 3,545 種小鳥 2,000種出現 1,545種沒出現 1,500種會遷徙 500種不遷徙 遷徙比例= 2,000 1,500 = 75%
  47. 47. 繁殖鳥類豐富度 度冬鳥類豐富度 莊馥蔓。2010。東亞與澳洲鳥種豐富度與季節環境變化之相關性。台大森林所碩士論文
  48. 48. 植生指數 氣溫 雨量 遷徙比例
  49. 49. 植生指數v.s.遷徙比例 氣溫v.s. 遷徙比例 r2p 東亞0.83 <0.001 島嶼0.80 <0.001 澳洲0.09 <0.001 r2p 東亞0.23 <0.001 島嶼0.56 <0.001 澳洲0.03 <0.001
  50. 50. 氣溫是鳥類遷徙的重要因子 面對全球氣候變遷 鳥類遷徙狀況是重要的指標
  51. 51. 野生動物與棲地關係 Wildlife-HabitatRelationships 哪裡的動物多? 哪裡的動物少? 為何而多?為何而少? 如何變多?如何變少? 動物喜歡去哪裡? 動物討厭去哪裡?
  52. 52. 生物地理 Biogeograpghy 地理:現象在空間中的變化 生物地理:生物在時間中的變化 能不能到? 能不能活?
  53. 53. SachaVignieri. 2014. Vanish Fauna. Science, 345(6195): 392-395. 全球滅絕生物熱點
  54. 54. Yale Environment 360. 2014. Global Biodiversity Maps Show Species Health Down to Local Level 全球生物多樣性熱點
  55. 55. 馬來群島,鳥類總種數低, 但狹佈種多、瀕危種多。 所有鳥種 狹佈鳥種 瀕危鳥種 何麗君。2005。東亞生物鳥類多樣性熱點的選擇與分析。台大森林所碩士論文
  56. 56. 環境會影響生物 生物會影響環境 活不下去,就走 走不了的,就死 生物空間分布的變動 就是 生物與棲地關係的變動 也是 環境變動的指標
  57. 57. 全球生物多樣性資訊機構 Global Biodiversity Information Facility
  58. 58. 台灣生物多樣性資訊機構 TaiBIFBiodiversity Information Facility
  59. 59. ebird.org 全球賞鳥紀錄資料庫
  60. 60. 黑冠麻鷺從稀有種變成普遍種 臺灣是全世界最容易目擊的地方 外國賞鳥團專程來台觀賞
  61. 61. Tehrani, J. J. 2013. The Phylogeny of Little Red Riding Hood. PLOSone
  62. 62. 中國 山魈 臺灣 魔神仔 日本 神隠し
  63. 63. 探討鳥類的棲地偏好 發現複雜的次冠層植群結構是重要的因子 作為經營人工林的重要關鍵 運用公民科學機制,快速蒐集資料 發現路殺熱點、彰顯淺山保育的急迫性 蒐羅文獻資料,繪製合理分布圖並數位化 從NASA獲取大尺度環境資料 發現氣溫是影響鳥類遷徙的重要因素 面對氣候變遷,鳥類遷徙是重要的監測對象
  64. 64. 把尺度放大,所有的生物分布只會是一個點
  65. 65. thrush1250@gmail.com 感謝各位的聆聽 歡迎各式各樣的問題

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