台東地區冰河時期孑遺植物及其生育地保育行動方案(3/3)

台灣海棗（Phoenix hanceana Naudin var. formosana Becc.）為棕櫚科植物，分布於中國大陸之海南島、香港及台灣之低海拔，在台灣主要分布於低海拔地區，由於土地開發及採取，目前多為零星分布。本年度調查除增補2個關山地區台灣海棗生育地的植群調查及植群分類外，並同時進行台灣海棗生活史階段調查及分析，以了解台東地區之台灣海棗的植群現況。台東地區之台灣海棗生育地在分布上大致可以區分為關山地區、海岸地區及綠島地區三個部分，經調查後共設立22個台灣海棗樣區，調查結果共記錄到88科201屬253種植物物種，經比較降趨對應分析及雙向指標種分析之結果後，將台東地區台灣海棗生育環境分成4個亞型9種類型青剛櫟-黃連木亞型、台灣梣-黃連木亞型、白匏子-稜果榕型、木麻黃-台灣海棗型、大黍-台灣海棗型、地毯草-台灣海棗型、爵床-台灣海棗型、扭鞘香茅-台灣海棗型與草海桐-台灣海棗型。三個生育地中以關山地區之台灣海棗植株最高大，且生育地環境及物種組成具有獨特性，但生育地內幼苗數量較少，凸顯出更新上的問題；海岸生育地之樣區受到干擾最為嚴重，植群類型也最多樣化，樣區內之台灣海棗以成熟植株為主；綠島生育地之台灣海棗成熟植株與幼苗的比例最為平均，且生活史階段也較為完整。經調查後發現三個生育地之台灣海棗植群結構各具有代表性，建議針對各地區之代表性樣區持續進行監測，進而了解台東地區台灣海棗之更新狀況，並進一步規劃保育策略。異基因合子觀測值(H_O = 0.403 – 0.708)和異基因合子期望值(H_E = 0.771 – 0.881)。分子變異分析(AMOVA)顯示遺傳變異主要保存在個體間，計算分化指數(F_ST)和基因交流指數(Nm)，分別由0.02651至0.10602和2.108至9.180，關山與其他地區族群有較高之分化指數和較低的基因交流指數，其他族群間則顯示低分化指數和高基因交流數。在MCMC scheme模擬中，以Ln likelihood值和delta K檢測，推測K= 13和K=14間有結構存在，主要可將關山族群和其他地區族群分區開來，關山族群可區分為二部份，前32樣本(第14、15、16和17樣區)可形成獨立基因型家族，後8樣本(第18樣區)則與三仙台八仙洞樣區族群形成三基因型家族及綠島樣區族群形成一基因型家族。其他地區族群可區分成不同基因型家族，但不明顯，顯示族群遺傳基因型彼此仍有混雜的現象。初步結果顯示關山保護區台灣海棗族群具有特殊之基因型家族與遺傳變異，但不能夠代表台東地區台灣海棗之所有遺傳變異與基因型家族。 目前在39林班地的大武事業區台灣穗花杉(Amentotaxua formosana Li)保留區已設置1個台灣穗花杉的繁殖生物學監測永久樣區，細分為1. 邊緣陡坡區，2.上坡區，3.下坡區，4.崩塌區，5.下坡近谷區，100年度樣區族群繁殖個體近60株，估計族群繁殖比例低於34％。持續記錄成熟繁殖株的繁殖特性、物候及探索小苗萌發更新特性，可能因今年3至5月期間極少降水，新芽枯乾，繁殖抽穗下降到僅數棵雄株產生數串雄穗，雌株產生胚珠量幾無，僅去年成功受粉的胚珠發育成熟而結子，記錄過共19個未成熟、成熟和掉落種子，種子成熟過程由種柄和珠孔端漸先轉紅，中央為最後成熟，雌株的胚珠發育至成熟種子的外部形態變化，已有較完整的各階段觀察。種子萌發至小苗觀察包括種子成熟後掉落、外種皮熟爛、內種皮薄硬、兩片長型子葉厚肉質型，種子萌發屬於子葉舉出土面型，上胚軸初生葉萌發後快速展開。設置3個小苗監測樣區，除了形態觀察，生育地檢測土壤導電性、酸鹼度、有機質、硬度等基本資料。完成監測實生苗的生存空間密度、生存率、生長發育速率及可能影響生長適存的限制機制。區分繁殖生物學監測永久樣區環境梯度，提供未來分析樣區可辨識雌雄植株的性別組成結構、實生苗區與成熟繁殖株的密度比例及分布距離關係。評估無性繁殖僅提供自體更新，無法擴展族群和因應環境變化，仍須加強有性繁殖的監測與保育行動策劃。 台灣油杉(Keteleeria davidiana(Franchet) Bessner var. formosana Hayata) 僅分布於台灣之南北兩端，呈不連續分布，為政府公告之珍貴稀有植物。台灣油杉監測樣區位於達仁鄉紹雅附近的紹雅段台灣油杉生育地及大武30林班地，本計畫99年度已完成設置台東地區之台灣油杉的繁殖生物學監測永久樣區計3個，由南算起的東西向第一、第二、第三稜線，持續調查測量記錄台灣油杉的胸徑及樹高，並標定相關分布位置，目前記錄第一稜樣區80多株，第二稜樣區72株，第三稜樣區22株，共計174株，今年度增加台東41林班之大武台灣油杉自然保留區214株調查取樣，也擴展羅東之坪林台灣油杉自然保留區（ABC）3個樣區及區外（E）1個樣區的調查取樣。由上述結果可推論，台東地區達仁鄉紹雅第一、第二、第三稜線三區域應該屬於單一起源，其中具有亞族群結構，但因現今僅4多型性微衛星體基因座進行評估，推測有偏差存在。擴大比較新北市坪林台灣油杉保護區、台東地區達仁鄉紹雅第一、第二、第三稜線三區域和台東41林班之大武台灣油杉自然保護區共349樣本，各族群保有低的異基因合子觀測值(H_O = 0.094 - 0.173)。分子變異分析(AMOVA)顯示遺傳變異主要保存在族群內個體間。台灣油杉各地區所有樣本進行MCMC scheme模擬分群分析，在K=2分群時有結構存在，可將南北分布之台灣油杉族群區分。將新北市坪林台灣油杉保護區族群樣本獨立進行MCMC scheme模擬分群分析，在K=16分群時有波峰結構存在，可以區分為十六個不同遺傳單位基因型。台東地區大武事業區41林班和達仁鄉紹雅三稜線族群在獨立之MCMC scheme模擬K=18分群時有波峰結構存在，可以區分為十八個不同遺傳單位基因型。依據南北獨立之MCMC scheme模擬分群分析結果，在界分出的各個不同遺傳單位選取單株樣本，作為遺傳變異保存之單元。針對台灣油杉遺傳變異，經由基因型分群結果推知不同的遺傳單位，以建構保育種源母樹來維持族群最大遺傳變異，篩選出的保育種源母樹進行種子採收，建立種子保存庫。另一方面未來急需擴大尋找適切生育地及持續繁殖監測，才可能有效地達到延緩或避免決滅的保育目標。