廖静蕙 台湾环境资讯协会
森林中除了有树、有草、有藤蔓、苔藓、地衣、微生物，以及黑熊、水鹿等野生动物，还隐藏了林业试验单位为了守护、解码森林生态系的气象监测设施！台湾90年来默默运作的气象监测，随着科技进步，除了传统监测温度、雨量等元素，现在菱形奴草长得好不好、青蛙几月求偶鸣叫声，都可解读森林微气象密码！
森林气象监测团队合影。摄影：廖静蕙
监测森林气象知生态
随着极端气候常态化，气象监测越来越重要。一般人生活的聚落社区，有中央气象局设置的观测站，而人迹罕至、攸关国土保安的高山森林地带，因不同地形、海拔所形成的微气象，气象监测同样不能少。森林气象站的设置，更攸关全台覆盖率达60.7%的森林经营成败。
气象监测有助于了解物种行为表现，例如每年植物开花结果的时间，及反映动物行为的改变。农委会林业试验所主任秘书吴孟如指出，这几年在福山植物园发现，以前栖息在较高海拔的山猪，疑因天气太冷，山下族群量增加，波及福山植物园苗圃。
林试所集水区经营组组长游汉明也说，去（2016）年福山植物园曾低温降雪，原本有如外衣批在乔木身上的附生植物，因此消失；这也让研究人员得知吊兰这类的植物不耐低温。而这些林木历经持续一天的低温，虽有伤害，但隔年已恢复抽芽、开花、结实，让研究人员了解植物的忍受力超乎预期。
“如果没有气象监测资料，就无法得知那些植物耐低温或不耐高温。”他说，植物园的功能也在于了解哪些物种尤其易受气候变化冲击。
农委会林业试验所自1928年至今，在全台各地，共设置了14个森林气象站，涵盖北、中、南、东六个试验研究中心，海拔分布自10公尺至1,510公尺，结合几个试验集水区，进行多达十几项监测，例如降雨、溪流水量、大气温度、土壤温度、溪流水温、湿度、日照辐射、风速与风向及大气压力等。
森林和平地气象比一比：森林雨水和降雨天数都增加
温度与降雨的极端值，是气象元素中，讨论极端气候的主轴。林业试验所集水区经营组指出，位于南投县鱼池乡的莲华池研究中心海拔744公尺，与平地气象站52年的长期监测资料，发现森林气象站的年平均降雨量2295.0 mm（公厘，1/10公分），明显大于平地气象站1803.0 mm；而年平均温度21.0℃，则低于平地气象站23.1℃。
另在海拔570公尺的福山气象站，年降雨量3963.5 mm，大于平地气象站2777.5 mm，且每10年的增加率139.44 mm，也较平地19.83 mm明显。
当一天内降雨量达0.5公分，就会列为“降雨天数”。福山地区每10年的降雨天数有增加趋势，10年来增加了6.2天，但平地却呈现减少的趋势减少3.3天。
游汉明表示，山地地区的多雨及降雨日数的增加，可能是造成宜兰地区容易涝害的主因，但因平地降雨日数的减少，令人较易疏忽山地常有极端暴雨的潜在威胁。
林试所在莲华池地区历年的温度纪录显示，极端高与低温度多出现在1990年以后，显示受变暖的影响，大气中贮存较以往更多的能量，因此推动热流流动的能力更强，导致世界各地出现极端温度与降水的频率较以往更高，福山植物园出现了极端低温，造成部分植物物候的改变，即为一例。
让小花、青蛙成为气象播报员
林试所也找出对当地气候最敏感的物种，列为监测指标物种，进行生态或声景的监测；游汉明说，台湾物种非常多，但需挑具指标性，还能兼具景观性考量的物种，让民众有感。这些山地森林气象站也将结合现代数位科技，朝向智慧生态即时监测网络的建置。
1924年由林试所第一任所长金平亮三在莲花池发现的菱形奴草，生长于莲华池森林底层，开花时期十分赏心悦目；林试所即以其物候表现做为莲华池生态监测的物种；它同时代表此地生态样貌未受破坏、仍维持完好的样貌；由于低海拔农垦开发、未能保持阔叶天然林，因此限缩菱形奴草生育地，莲华池是少数还找得到的地方。
寄生植物菱形奴草，寄生于壳斗科，随着平地农垦行为、阔叶林消失，菱形奴草生育地也缩减。摄影：林仁瀚
寄生植物菱形奴草，主要寄生对象是壳斗科植物，没有壳斗科植物，就看不到它。蜘蛛、野蜂、蚂蚁是主要的授粉媒介，繁殖顺不顺利、族群消长可能与壳斗科物种有关，也可能影响节肢动物。
另外，设置蛙类声景平台，透过声景接受器传输资料，将声纹辨识结合微气象，了解蛙类求偶鸣叫时间、声量代表的族群增减，与气候资料进行比对，了解其关联性。
上网也可找到森林气象即时资讯
至于森林气象的应用十分广泛，游汉明认为，如森林火灾的预防、登山资讯的提供，未来发展林下经济、混农林业，都是重要的参考依据；而气象资料更是生态研究的重要佐证，长期生态样区调查就需气象资料支持。
林试所主任秘书吴孟玲表示，这项监测是“物候历”，概念有如“农民历”，知道植物开花结果的时间，也是森林健康监测最基本的资料。由这项长期监测看出森林有降温的效果，雨水冲刷也挡得住、减少土石流发生。
他说，这套模式未来也可以复制到都会公园，若能掌握气象变化先机，从温度预防介壳虫等病虫害发生，都市林的喷药作业就可因监测减少1/3用药量。
林试所也自今年起，与中央气象局签署合作备忘录，执行“强化台湾海象暨气象灾防环境监测计划”计划，预计在5年内于全所试验林地设置5座气象站。
目前已在莲华池研究中心、扇平森林生态科学园及台北植物园，以有线与无线网路串接了各个生态监测点，包含菱形奴草监测点、荷花池监测点、声景监测点与气象站；资料经过辨识后将上传至展示平台，同时亦以open data方式置于农委会及政府相关单位之资料开放平台，提供各界人士浏览及下载。
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