國立臺東大學生命科學系碩士班 碩士論文
臺東縣初鹿地區有機與慣行釋迦等果園 蛙類與蜥蜴動物相之比較研究
A comparative study of frog and lizard fauna inside both organic and
conventional farming of Annona squamosal at Chulu area in Taitung
指導教授:劉烱錫 博士 研究生:黃拓羽 撰
中華民國一O四年一月
誌謝
非常感謝我的指導老師劉烱錫博士,從論文方向、題材、實驗設計到撰寫、
修改、審閱到最後的口試,老師總是不厭其煩的督促我,也時常細心與用心的給 予我鼓勵,指引正確的實驗方向與設計,並給予寶貴的建議在這裡致上最深的感 恩和謝意。
此外非常感謝口試委員,黃光瀛博士、王一匡博士及時雨青博士,能在百忙 之中抽空評閱論文,給予嚴謹的指導與建議,讓我受益良多,老師們的許多寶貴 的意見使這篇論文能更具完備,非常感謝老師們的用心。
研究期間感謝果園主人,潘明順先生、邢滿榮夫婦、沈進恭先生、徐穎錄 先生、吳岳喤夫婦願意提供自己耕作的果園做為我的調查場所,並在訪尋中無私 的告知自己耕種果園的秘訣與果園狀況。感謝不時陪我進行夜間調查的湛興一同 學。
最後,要感謝我最親愛的家人,在生活上給予支持和幫助,你們都是我最敬 愛的家人。
I
中文摘要
本研究主張有機農地驗證除了農藥以及重金屬外,還應包括生態指標,乃選 擇蛙類相與蜥蜴相為指標,探討有機與慣行農法兩種耕作方法對其棲息分布之影 響。自 2014 年五月到九月,在有機鳳梨釋迦-枇杷區、有機釋迦-木瓜區、有機 楊桃-枇杷區、有機咖啡區、慣行鳳梨釋迦密植區、慣行鳳梨釋迦疏植區、慣行 荔枝區等七個樣區,每月進行日間和夜間調查各兩次,記錄蛙類與蜥蜴的名稱和 數量,比較不同時間的數量變化,並探討與環境因子 (農藥、除草劑、作物種數、
草高、覆蓋度、有無地表水源、遮蔽度) 之相關性。以 Shannon's Diversity Index 比較各樣區中蛙類與蜥蜴的多樣性。以 Jaccard Index 和 Sorensen Index 比較各 調查樣區間的物種組成與數量組成的相似程度。
五個月共進行日間和夜間調查各十次,蛙類與蜥蜴共發現八科十種 267 隻,
黑眶蟾蜍、澤蛙、布氏樹蛙、日本樹蛙、褐樹蛙、疣尾蝎虎和斯文豪氏攀蜥為主 要物種;有機區蛙類與蜥蜴的種類、數量、生物多樣性皆明顯大於慣行區;
Spearman Rank Correlation 分析結果顯示各主要物種與農藥、除草劑成顯著負相 關,與作物種數、草高和遮蔽度成顯著正相關,除疣尾蝎虎和遮蔽度成顯著負相 關;有機區與慣行區間的 Shannon's Diversity Index 有顯著差異,而有機區較高;
各樣區的相似程度,有機區間相似程度最高,慣行釋迦密植區與其它區塊相似程 度最低;綜合上述,本研究認為蜥蜴相與蛙類相能呈現有機與慣行栽植的釋迦等 果園之差異,應可作為有機果園驗證生物指標之一。
關鍵詞:釋迦、生態指標、生物多樣性。
II
英文摘要
This study advocates organic farming verification should include ecological indicators, such as lizards and frogs fauna besides pesticide and heavy mental monitoring. The study focused on the effects of animal habitat distribution with organic and conventional agriculture. The research was conducted from May to September 2014 and chosen the farms at Chulu region in Taitung. Survey carried out two times per month both day and night in four organic farms and three conventional farms. To observe the species and numbers of frogs and lizards, comparing the number variation at four organic farms and three conventional farms. The environmental factors, like pesticide, herbicide, the number of major crops species in farms, ground cover plant height, coverage, shielding rate,and surface water resource also recorded, and compare with the frogs and lizards at number variation. Shannon's Diversity Index used to compare the frogs and lizards diversity at four organic farms and three conventional farms. Jaccard Index and Sorensen Index used to compare the similarity with animals number and species composition at four organic farms and three conventional farms.
A total of 140 surveys consist of day and night had been conducted within 5 months, and total of 8 families, 10 kinds, 267 individual had been observed.
Duttaphrynus melanostictus, Fejervarya limnocharis, Polypedates braueri, Buergeria japonica, Buergeria robusta, Hemidactylus frenatus, Japalura swinhonis were the major species observed in farms. The number and species of frogs and lizards fauna observed inside the organic farms were higher than conventional farms. According to Spearman Rank Correlation analysis results, major species negative correlation with pesticides and herbicides shown and major shown positive correlation species with the number of major crops species in farms, ground cover plant height, and shielding
III
rate, except Hemidactylus frenatus shown negative correlation with shielding rate.
Shannon's Diversity Index of organic farms and conventional farms have significantly difference, while higher is organic farms. The Shannon's Diversity Index within organic farms between conventional atemoya farms and other conventional farms shown highest similarity, and lowest similarity. Combined the results, diversity of frogs and lizards in organic farms were higher than conventional farms and suggested that frogs and lizards were appropriately bioindicators for organic agriculture.
Keywords:Annona squamosal, Biologic indicator, Biodiversity.
IV
目錄
中文摘要………I 英文摘要………II 目錄………IV 表目錄………VI 圖目錄………IX
第一章 前言………1
第一節 研究動機………1
第二節 研究目的………3
第二章 文獻回顧………4
第一節 農業對生物之影響………4
第二節 農田兩生爬蟲類研究………5
第三節 生物指標研究………6
第三章 材料與方法………7
第一節 研究樣區………7
第二節 調查方法………9
第三節 統計分析………10
第四章 結果與討論………12
第一節 蛙類與蜥蜴動物相………12
第二節 有機區與慣行區之整合比較………13
第三節 主要物種數量之月變化………19
第四節 主要物種日夜間調查結果………22
第五節 主要蛙種習性與棲地調查結果………24
第六節 其它環境因子………25
第七節 區群聚分析………27
V
第五章 綜合討論………29
參考文獻………32
附錄………65
VI
表目錄
表一、2014 五月至九月卑南鄉初鹿地區有機與慣行調查果園之環境…………49 表二、2014 五月至九月卑南鄉初鹿地區有機與慣行果園調查到之蛙類與蜥蜴物 種與其習性、棲地和繁殖期………50 表三、2014 五月至九月卑南鄉初鹿地區有機與慣行果園調查到之蛙類與蜥蜴數 量………51 表四、2014 年五月上旬調查初鹿地區果園樣區之兩生類、爬蟲類每公頃發現隻 數及各樣區之總隻數………52 表五、2014 年五月下旬調查初鹿地區果園樣區之兩生類、爬蟲類每公頃發現隻 數及各樣區之總隻數………52 表六、2014 年六月上旬調查初鹿地區果園樣區之兩生類、爬蟲類每公頃發現隻 數及各樣區之總隻數………53 表七、2014 年六月下旬調查初鹿地區果園樣區之兩生類、爬蟲類每公頃發現隻 數及各樣區之總隻數………53 表八、2014 年七月上旬調查初鹿地區果園樣區之兩生類、爬蟲類每公頃發現隻 數及各樣區之總隻數………53 表九、2014 年七月下旬調查初鹿地區果園樣區之兩生類、爬蟲類每公頃發現隻 數及各樣區之總隻數………54 表十、2014 年八月上旬調查初鹿地區果園樣區之兩生類、爬蟲類每公頃發現隻 數及各樣區之總隻數………54 表十一、2014 年八月下旬調查初鹿地區果園樣區之兩生類、爬蟲類每公頃發現 隻數及各樣區之總隻數………54 表十二、2014 年九月上旬調查初鹿地區果園樣區之兩生類、爬蟲類每公頃發現 隻數及各樣區之總隻數………55 表十三、2014 年九月下旬調查初鹿地區果園樣區之兩生類、爬蟲類每公頃發現
VII
隻數及各樣區之總隻數………55 表十四、2014 年五月至九月調查初鹿地區果園樣區之兩生類、爬蟲類每公頃發 現隻數及各樣區之總隻數………56 表十五、2014 五月至九月初鹿地區有機與慣行果園總量豐度之關係…………57 表十六、2014 五月至九月初鹿地區有機與慣行果園黑框蟾蜍總量豐度之關 係………58 表十七、2014 五月至九月初鹿地區有機與慣行果園澤蛙總量豐度之關係…58 表十八、2014 五月至九月初鹿地區有機與慣行果園布氏樹蛙總量豐度之關 係………58 表十九、2014 五月至九月初鹿地區有機與慣行果園日本樹蛙總量豐度之關 係………59 表二十、2014 五月至九月初鹿地區有機與慣行果園褐樹蛙蜍總量豐度之關 係………59 表二十一、2014 五月至九月初鹿地區有機與慣行果園疣尾蝎虎總量豐度之關 係………59 表二十二、2014 五月至九月初鹿地區有機與慣行果園斯文豪氏攀蜥總量豐度之 關係………60 表二十三、2014 五月至九月初鹿地區有機與慣行果園蛙類相總量豐度之關 係………60 表二十四、2014 五月至九月初鹿地區有機與慣行果園蜥蜴相總量豐度之關 係………60 表二十五、2014 年五月至九月臺東地區氣象資料………61 表二十六、2014 五月至九月初鹿地區調查果園蛙類與蜥蜴在各果園間之關 係………62 表二十七、2014 年五月至九月間初鹿地區調查果園間各物種之日夜總量豐
VIII
度………63 表二十八、2014 年五月至九月間初鹿地區調查果園間各蛙類習性之總量豐 度………64 表二十九、2014 年五月至九月間初鹿地區調查果園間各蛙類棲地之總量豐 度………64 表三十、2014 五月至九月初鹿地區調查果園之記錄量豐度與 Spearman Rank Correlation 分析………65 表三十一、2014 年五月至九月調查初鹿地區果園樣區之兩生類、爬蟲類各樣區 之生物多樣性指數………66 表三十二、2014 年五月至九月間初鹿地區調查果園動物相間 Jaccard 相似係 數。(a) 整體;(b) 蛙類;(c) 蜥蜴………67 表三十三、2014 年五月至九月間初鹿地區調查果園動物相間 Sorenson 相似係 數。(a) 整體;(b) 蛙類;(c) 蜥蜴………68
IX
圖目錄
圖一、卑南鄉初鹿地區沿臺九線之七個有機與慣行調查果園位置………39
圖二、卑南鄉美農村有機果園 A~C………40
圖三、卑南鄉明峰村有機果園 D………41
圖四、卑南鄉煙草間慣行果園 E………42
圖五、卑南鄉煙草間慣行果園 F………43
圖六、卑南鄉煙草間慣行果園 G………44
圖七、2014 年五月至九月間卑南鄉初鹿地區調查果園之整體相對量豐度……45
圖八、2014 年五月至九月間卑南鄉初鹿地區調查果園之記錄種數與量豐度比較 。(a) 記錄種數;(b) 相對量豐度 (佔總量豐度之百分比) ………46
圖九、2014 年五月至九月間卑南鄉初鹿地區調查果園動物相間 Jaccard 相似係 數。(a) 整體;(b) 蛙類;(c) 蜥蜴………47
圖十、2014 年五月至九月間卑南鄉初鹿地區調查果園動物相間 Sorenson 相似 係數。(a)整體;(b) 蛙類;(c) 蜥蜴………48
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第一章 前言
第一節 研究動機
近年來由於人類大量地破壞生態環境,導致各種環境問題叢生,永續發展成為二十 世紀末期以來人類奉行的法則 (Lubchenco et al., 1991),而目前全球的農業發展大體分 為兩類,其一為慣行農業 (Conventional Agriculture),所謂慣行農業即是現行農業,為 一種強調土壤生產力,主張利用資本密集、技術密集、大規模及高度機械化,生產單一 作物且大量使用化學肥料、除草劑及殺蟲劑,用以加速生產,減少農作物損失的生產方 式,追求的主要是農作物數量最大化,亦是當今世界最主流形式,其二為有機農業 (Organic Agriculture),強調節約能源、環境保護、維持生態保育,盡量減少使用或不使 用人工或合成物質 (包含化學肥料、農藥、除草劑、生長激素及荷爾蒙等),進而使用 天然物質代替上述慣用的人工合成品,並注重水土保持及動植物的自然生長,強調「遵 守自然資源循環永續利用原則,不允許使用合成化學物質,強調水土資源保育與生態保 育之管理系統,並達到生產自然安全農產品目標之農業」的農耕方式,較不污染環境與 不破壞生態,是以同時兼顧經濟發展與生態維護為目標,達到永續農業的一種農業耕作 方法 (王銀波,1999;林美月,2000;黃山內,2004;慕衛、劉峰,2001;Knorr & Watkins, 1984)。
有機農業因各國法律或農業協會所使用的名稱或定義各有不同,有時也稱為生態農 業 (Ecological Agriculture)、低投入農業 (Low Input Agriculture)、生物農業 (Biological Agriculture)、自然農法 (Nature Farming)、再生農業 (Regenerative Agriculture)、替代農 業 (Alternative Agriculture)、或永續農業等,各國法律或農業協會所使用的名稱或定義 經常不同,例如歐洲聯盟的十二個國家,雖然用相同的管理條例,卻分別採用生態農業、
生物農業及有機農業三種名詞作為法律上的稱呼,而在臺灣行政院農業委員會、農林廳 及有機相關法規中則統一採用「有機農業 (Organic Agriculture)」一詞 (王銀波,2005;
黃璋如,1997;蔡佩芳,2009)。
聯合國農糧組織 (Food and Agriculture Organization, FAO) 指出,有機農業需通過 自然過程與循環的增進,以維持地利及防除病蟲害,適度從環境中取得資源,並回饋以 取得最佳生產效率,使環境成一均衡系統。強調與生態共容的農業生產系統 (董時叡,
2007)。
2
美國國家有機標準局 (National Organic Standards Board, NOSB) 則將有機農業定 義為「一個用以提昇和強化生物多樣性、生物循環再生和土壤生物活動的生態生產管理 系統」 (Kuepper & Gegnet, 2004)。
行政院農業委員會在 2003 年 9 月 15 日所訂定的「有機農產品管理作業要點」
中,定義「有機農業」為:「遵守自然資源循環永續利用原則,不允許使用合成化學物 質,強調水土資源保育與生態平衡之管理系統,並達到生產自然安全的農產品目標之農 業」。國立臺東大學創新育成中心自 2010 年恢復運作以來,即大力推動有機農業,並 以協助有機農場轉型為販售有機農產品的企業為目標,並於 2010 年 5 月起配合理工 學院首屆臺東綠色科學博覽會,開始試辦有機農夫市集,並於 2011 年 5 月起每週日 上午辦理臺東大學有機農夫市集迄今,對臺東有機農業的推展扮演重要的推動角色。臺 東縣的有機栽種面積約 711 公頃,占全國有機農業耕種面積的 12%,可見發展有機是 水到渠成之事。
釋迦原名番荔枝 (Annona squamosal),由荷蘭人引進至今已有三百多年歷史,原產 於南美安地列斯山脈海拔約一千五百至兩千公尺之中、高海拔地區。臺東縣為臺灣番荔 枝的主要產地,栽培面積約 5230 公頃占全臺栽培面積 90%,年產量 64,000 噸,為出 口水果中第二大出口量,僅次於香蕉,是國內重要經濟水果之一 (行政院農委會,
2012)。
根據臺灣現行法規「產銷履歷農糧產品驗證機構之水、土壤及產品抽樣檢驗基本 規範」中之規定,蔬菜、水果、雜糧、特作或稻米,需檢驗水、土壤及產品,所有項目 皆需檢驗重金屬,產品需檢驗農藥殘留,有機農田需加驗水的 pH 值及電導度,在通 過驗證後之驗證維持階段僅需每三年至少一次送檢即可,雖有農田灌溉水及土壤有受污 染之虞時,其採樣檢測頻度不受「每三年一次」之限制;驗證產品有不符標準及驗證基 準之虞時,其抽檢頻度不受「每年一次」之限制等相關規定,但僅檢測水、土壤和產品,
而忽略生存在其中的生物,從有機農業與生態共容的觀點來看卻是不夠周延,且臺灣位 於亞熱帶農產品多數為一季兩收,以現行採樣頻度規定之標準太過於寬鬆。
兩棲類具有環境敏感度較高、生活史複雜、研究容易、可依據特定目的選擇監測物 種及現有資料較為充足等優點,因此被美國環境保護署 (Environmental Protection Agency, EPA) 選定作為生物評估指標之一 (U .S. EPA, 2002)。Lips 等人於 2001 年發 表的文章中亦利用兩棲類動物做為指標進行監測,評估環境與生物間的交互關係與影響 (Lips et al., 2001)。兩棲類的活動性不佳,環境產生變化時,逃避成功的機率較低。綜
3
合來說,兩棲類較容易受到環境變化的影響,因此適合當做環境監測的物種 (呂光洋等,
1999)。
爬行動物中,部分蜥蜴與蛇類的長期生態研究結果指出,在環境狀況改變時會反映 在蜥蜴與蛇類的外在形質 (Wikelski & Thom, 2000)、生殖策略 (Ballinger, 1977 ; Luiselli et al., 1996) 及族群的改變 (Mao, 2003; Lind et al., 2005)。在臺灣,黃淑萍等人於 2005 年發表的研究中以臺灣蜓蜥 (Sphenomorphus taiwanensis) 具被侷限分佈、族群數量豐富 且其族群數量變動會影響其他動物族群量等三項特點,將其選定為高山生態系的指標物 種。
第二節 研究目的
本研究選定初鹿地區的有機與慣行果園做為調查樣區,進行蛙類與蜥蜴的動物相調 查,瞭解有機與慣行兩種耕作方式下的果園內蛙類相與蜥蜴相之組成,並探討環境因素 與群聚數量的關聯性,研究項目包括:
(一) 比較有機耕作與慣行耕作這兩種耕作方式下果園內的蛙類與蜥蜴動物相。
(二) 探討耕作方式與環境因子 (殺蟲劑、除草劑、作物種數、草高、遮蔽度、有無地表 水源、覆蓋度) 與動物相之關聯性。
(三) 探討蛙類與蜥蜴作為農場生態指標的可行性。
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第二章 文獻回顧
第一節 農業對生物之影響
現代農業的基本特徵是商業化種苗和機械化種植取代傳統的播種方式、化學農藥取 代有害生物 (病、蟲、雜草等) 的生態控制,遺傳改良取代植物進化和選擇的自然過程,
單一化的作物取代自然植被 (Cox et al., 1979)。人類對於土地的利用,往往會大幅度的 改變了地貌上的植被特性,除了氣候變化和外來物種的入侵,農業集約化更是對生物多 樣性構成重大的威脅 (Pullin, 2002),過去的幾十年農業集約化導致生物多樣性嚴重下降 (Chamberlain et al., 2000;Donald et al., 2001)。農田是一種最大的「人為生態系」(artificial ecosystem),並被認為是不穩定的生態系,農田沒有自己自足的養分循環,通常為一大 面積之單種作物而缺乏自我保護機制,必須仰賴人類照顧和給予外來的能源,其實是不 同於多元化的自然生態系統而必須妥善經營 (陳宜清等,2005)。
造成生物物種數下降,最常見的情況是造成棲地消失以及棲地隔離 (Collinge, 1996;
Pearson et al., 1999;Skole et al., 1994)。地貌上的改變,多數直接影響到鳥類群聚的組 成 (Collinge, 1996;Stouffer & Bierregaard, 1995),造成這類轉變的主要原因大多是都市 化以及農業活動所造成 (Chamberlain et al., 2000;Freemark & Kirk, 2001;Robinson et al., 2002)。
現今世界主流的慣行農業大量使用化學肥料、除草劑及殺蟲劑以加速生產 (Knorr
& Watkins, 1984)。我國農委會對農藥 (pesticide) 之定義,係指用於防除農林作物或其 產物之病蟲鼠害、雜草者,或用於調節農林作物生長或影響其生理作用者,或用於調節 有益昆蟲生長者。可用於土壤消毒、作物發芽、生長、結實至儲存期之病害、害蟲、雜 草與鼠患之防除,因此除草劑、殺蟲劑皆屬於農藥。在國外研究中,長期使用除草劑會 降低農田植物的多樣性,在除草劑的長期單向選擇壓力下,敏感群體無法繼續生存,出 現的頻率逐漸減少甚至絕跡 (Hibig, 1982;Yu, 1998)。在加拿大魁北克南部地區,由於 除草劑的長期使用,農田植物多樣性明顯下降,鄰近 (五公尺左右) 草地和林地的植被 也受到影響 (Boutin, 1994)。複雜的植物結構同時也能提供多樣的微氣候環境,使生物 在遇到氣候重大變化時,得以就近尋求替代的微棲地 (Collinge, 1996)。農藥的短期使 用對曝曬在其下的生物有毒性作用,長期則會導致棲地和食物鏈的改變 (Geiger et al., 2010)。多數化學除草劑可為植物的根、莖和葉等組織器官吸收,半衰期較長,且對高
5
等脊椎動物具有慢性毒性和遺傳毒性 (黃頂成等,2005)。
第二節 農田兩生爬蟲類研究
蛙類自古以來便是農民田間的好幫手亦是農田中常見的兩棲類動物,由於它能捕食 多種農作物的害蟲,對農作物的增產起了一定的作用,因而被列為農業上應受保護的動 物 (房天來,1974)。以蛙治蟲是一項簡便、經濟、有效的生物防治方法,中國古代即 有保護蛙類的好傳統,中國大陸在改革開放後,特別是 1973 年以來 “以蛙治蟲” 在其 南方各省都做過一些示範試驗,證明效果顯著,可以在幾乎不使用化學農藥下,減輕蟲 害,水稻增產 (周亞平,1996)。廖野扈於 1992 的研究中有提到 60 隻青蛙一天就可捕 食 159 隻稻田裡的害蟲,為保護水稻的茁壯成長立下了汗馬功勞。
由於兩棲類具滲透性的皮膚 (Alford & Richards, 1999;Blaustein & Kiesecker, 2002;
Wilbur et al., 1990)、易快速流失水份 (Kam & Chen, 2000),因此對濕度變化十分敏度,
陸棲階段的兩棲類,經由皮膚以及呼吸系統產生較高的水份喪失速率,加上缺乏製造濃 縮尿液的能力,使其特別容易為乾旱所害,當環境缺乏適當的濕度會限制活動周期、遷 徙、躲避掠食者與食物的供給,使生存率降低 (Carey & Alexander, 2003)。水份的供給 影響其分布、活動及移動 (Kam & Chen, 2000)。相關研究指出,兩棲類移動時會朝著水 源定向,而在不熟悉的棲地時,可能會把無遮蔽的林地與水連結在一起 (Sinsch, 1992),
或是先選擇較無阻力的路徑,以利快速通過 (Birchfield & Deters, 2005)。
前人研究指出正常使用化學除草劑對棲息於農田間的脊椎動物成體,如鳥類、蜥蜴、
蛇類、蛙類等的直接影響性較低,阿特拉津為一種在使用最廣泛的除草劑之一,研究顯 示當非洲爪蛙 (Xenopus laevis) 的雄性幼體生活在含有 1/109 阿特拉津的水體中,長大 後除了長出睾丸外,還長出卵巢,變成 "陰陽蛙" (Hayes et al., 2002a),在美國八個大量 使用阿特拉津的地區中,僅猶他州 Juab 郡沒有查出變性豹蛙 (Rana pipiens),也僅有 這一地區阿特拉津的殘留濃度低於 1/109 (Hayes et al., 2002b)。不少研究亦表示除草劑 會影響脊椎動物的發育和繁殖 (Benton et al., 2003;Wilson et al., 1999)。殺蟲劑主要的 作用對象是兩生及爬行動物主要食物的昆蟲及節肢動物,此外殺蟲劑流進水中更毒害了 兩生類的幼體 (呂光洋,1999)。
對於移動性較小的動物而言,一條小溪流或一條新修築的道路,都是行動上極大的 障礙,一條公路可以使原來一個連續性的大棲地分成兩塊不相連的棲地;兩條路則可以
6
使原來的一個族群分成不連續的四個小族群 (呂光洋,1999)。許多探討環境差異對於 兩棲爬蟲類影響的研究中發現,棲地改變 (Lüddecke, 2003)、環境中植被變化 (Parris &
McCarthy, 1999;Lemckert & Brassil, 2000;Stoddard & Hayens, 2005),均對於兩棲爬蟲 類的族群數量有嚴重影響,甚至會改變其物種組成與微棲地選擇 (Pineda & Halffter, 2004)。
第三節 生物指標研究
自然環境的監測工作已行之有年,其目的在藉由固定時間與固定方法,長程追蹤一 個地區的環境生態與自然資源狀況,以了解區域之環境品質變化 (李培芬,2008)。環 境雖然可以經由各種物理化學監測方法來反應其密度、濃度、酸鹼度等情況,但生態系 統並不僅僅只由這些構成,無法僅由少數的物理化學監測數據來表示,但有些生物由於 長期演化的結果,僅能適應某些特定的環境,反而能成為象徵某種生態環境的指標 (林 信輝等,2003)。
郭一羽 (2001) 指出,生物族群結構上的消長乃受其環境因子的長期影響而造成,
若 能 反 映 當 時 的 時 空 情 境 , 這 類 的 生 物 便可 作 為 這 個 環 境 或 生態 系 的 指 標 生 物 (biological indicator)。指標物種應符合其生存條件與生態環境密切相關的特點,一旦其 生存環境改變時,其族群量就會隨之變動 (Landres et al., 1988)。當環境受到污染或是環 境改變,除了透過一般物理及化學的資料可以得知,生物體因其有不同的區域地理及棲 地屬性,可反映環境變化並作為一項良好的生物指標 (Allan, 1995)。
美國俄亥俄州環保署 (Ohio EPA, 1987) 曾訂出一些指標用來作為生態狀況評估。
其中如考量魚類為指標生物的生物整合指標模式 (Index of Biotic Integrity, IBI) (Karr, 1981; 1991),以水生昆蟲污染耐受程度所發展之科級生物指標 (Family-Level Biotic Index, FBI) Hilsenhoff, 1988)、以大型無脊椎生物所發展之快速生物評估法 III (Rapid Bioassessment Protocol III, RBP III) (Plafkin et al., 1989; Barbour et al.,1999) 及考量到溪 流棲地狀態的定性棲地評價指數 (Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI) (Rankin, 1989) 等。
國內在這方面的投資和相關的研究並不多,雖然環保署也建立了許多的監測系統,
但大多以水質與空氣品質為主要對象,運用生物作為環境指標的例子也不少,但是少有 長程的執行與資料庫的建立 (李培芬等,2002)。
7
第三章 材料與方法
第一節 研究樣區
研究樣區選定位於卑南鄉境內臺九線附近的四塊有機果園和三塊慣行果園,其中三 個有機果園位於美農村屬於巒巒山有機農場,該農場經過慈心有機認證股份有限公司認 證,證書字號為 TOC–C0044,一個位於明峰村為加典菓樹有機農場,該農場經過國 際美育自然生態基金會認證,證書字號為 MOA1510184;慣行果園皆位於美農村 (圖 一),果園以 A~G 標示,A~D 為有機果園,E~G 為慣行果園,D 和 G 周圍沒有河 道、溝渠或水池。以下簡述各果園環境特徵 (表一)。
有機果園有巒巒山有機農場和加典菓樹有機農場兩個,前者防治病蟲害使用液肥 (含牛奶、豆漿、海藻粉、糖蜜、枯草桿菌) 噴灑葉面和蘇力菌,後者防治病蟲害使用 辣椒水、蘇利菌等。
A. 有機鳳梨釋迦-枇杷區
本區面積約 0.5 公頃,位於巒巒山有機農場內,該農場有太平溪支流萬萬溪經過,
種植有 250 棵鳳梨釋迦,250 棵枇杷,60 棵百香果,每兩個月進行一次機械除草 (圖 二),東側有一個水池與果園以圍籬隔離,西側與南側有水泥道路,皆有樹籬與果園 相隔,百香果實行種植兩年休耕一年的輪作,木瓜實行種植一年休耕一年的輪作,
2014 年五月至九月調查期間種植百香果,調查結束後百香果藤移除改種木瓜。
B. 有機釋迦-木瓜區
本區面積約 0.7 公頃,位於巒巒山有機農場內,該農場有太平溪支流萬萬溪經過,
種植有 280~300 棵釋迦,200 棵木瓜,20~30 棵百香果,5 棵芭蕉,每兩個月進行 一次機械除草 (圖二),東側有一條排水用溝渠,水量不穩定,東北側有一農用灌溉 水池,用以灌溉巒巒山有機農場三個果園,西側與北側有水泥道路,皆有樹籬與果 園相隔,百香果實行種植兩年休耕一年的輪作,木瓜則是實行種植兩年休耕一年的 輪作,2014 年五月至九月調查期間種植木瓜,調查結束後開始種植百香果。
C. 有機楊桃-枇杷區
本區面積約 0.35 公頃,位於巒巒山有機農場內,該農場有太平溪支流萬萬溪經過,
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種植有 20 棵楊桃,40 棵枇杷,30 棵百香果,50 棵木瓜,每兩個月進行一次機械 除草 (圖二),東側有一條溝渠,水量充沛,北側為果園主人住家有樹籬與果園相隔,
西側陡坡下為有機釋迦-木瓜區,百香果實行種植兩年休耕一年的輪作,木瓜實行種 植一年休耕一年的輪作,2014 年五月至九月調查期間種植百香果,調查結束後百香 果藤移除。
D. 有機咖啡區
本區面積約 0.93 公頃,位於加典菓樹有機農場,該農場位於初鹿教會旁鄰近初鹿 市區,種植作物以咖啡為主有 300~400 棵,另有種植 50~60 棵釋迦,30~40 棵枇 杷,另有零星種植的芒果、丁香和檸檬,約兩個月除一次草,除草方式使用機械除 草 (圖三),周圍皆沒有地表水源,亦不進行輪作。
E. 慣行鳳梨釋迦密植區
本區面積約 0.6 公頃,位於美農村煙草間,周圍有太平溪支流萬萬溪流過,種植作 物僅鳳梨釋迦約有 380 棵,行間距約為二公尺至二公尺半,結果期間十至十五天噴 灑一次殺蟲劑,十五至二十天噴灑一次除草劑,不使用機械除草 (圖四),西測有太 平溪支流流過,南側有一條灌溉水道,東南側有一個水池,南側於民國 103 年七月 初至八月底有安全排水工程,該處的渠道拓寬,水池被填平,一部份釋迦樹被移除,
調查結束後水池中廢土被移除。
F. 慣行鳳梨釋迦疏植區
本區面積約 0.9 公頃,位於美農村煙草間,周圍有太平溪支流萬萬溪流過,種植作 物僅鳳梨釋迦約有 360 棵,行間距約為四公尺至五公尺,結果期間十至十五天噴灑 一次殺蟲劑,十五至二十天噴灑一次除草劑,除草方式使用除草劑或機械割草 (圖 五),西測有太平溪支流流過。
G. 慣行荔枝區
本區面積約 0.8 公頃,位於臺九線 364K 旁,種植有 30 棵荔枝,結果時半個月一 次噴灑一次殺蟲劑,收成前一個月至一個半月改為每周噴灑,除草方式為每半年一 次機械除草 (圖六),周邊沒有地表水源,本區南北兩側皆有預留空地。調查結束後
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北側空地已搭建起雞舍。
第二節 調查方法
調查頻度
調查期間自 2014 年五月至 2014 年九月,每個月對每個樣區進行兩次調查,每次 調查早晚各一次。參考前人研究,日間調查時段定為早上九點至中午十二點,夜間調查 時段定為晚間七點半至十點半 (林務局,2009;環保署,2011;黃詠承,2010),調查 需在時限內完成,一次對二至三個樣區進行調查。因下雨後蛙類出沒數量會增加,為減 少各次調查間的誤差,調查時選擇調查前三小時沒有下雨的天氣進行調查。
樣本蒐集
根據動物生態評估技術規範以及兩棲類監測標準作業手冊所述的方法,選定目視遇 測法 (Visual encounter surveys) 在一特定時間內,有系統地走過一特定路線或區域,將 看到的所有蛙類與蜥蜴種類與數量記錄下來,並搭配鳴叫計數法 (Audio strip transects) 記錄路線中兩側所聽到種類和數量,以及掩蔽物翻尋法翻尋草叢、落葉、石塊等掩蔽物 下的蛙類與蜥蜴種類與數量。
調查時將沿果園植株偶數行行進,行進路線為之字形穿越線,目視預測法搜索範圍 為行進中心線的左右各一公尺並觀察沿途每顆植株,行進途中翻尋植株下方之落葉、枯 枝等,並記錄聽到之鳴叫蛙種。掩蔽物翻尋調查到之數據合併入目視預測法調查到之數 據。
環境因子蒐集
氣象資料:自中央氣象局取得,五月至九月各月份之月均溫、雨量、降雨天數和相 對濕度。
調查期間進行訪尋,詢問周圍地表水源狀況、除草方式、除草的時間間隔、施灑農 藥與除草劑的時間間隔、種植的作物種類和數量、農地面積。
調查期間記錄草高、植株正下方的地被植物覆蓋面積百分比 (覆蓋度)、植株正上 方的枝葉遮蔽天空的百分比 (遮蔽度)。
為方便後續統計分析將蒐集到的果園環境因子進行量化,方法如下:
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一、殺蟲劑使用:未使用殺蟲劑為 0,有使用為 1。
二、除草劑使用量:依據除草方式,機械除草 (不使用除草劑) 為 0,機械除草或除草 劑 (偶而使用除草劑) 為 1,除草劑除草 (一直使用除草劑) 為 2。
三、作物種數:依據主要種植作物計算,以本研究為例,有機鳳梨釋迦-枇杷區種植有 鳳梨釋迦、枇杷和百香果三種主要作物,作物種數為 3;慣行鳳梨釋迦密植區僅種 植鳳梨釋迦一種主要作物,作物種數為 1。
四、有無地表水源:周圍沒有河流、溝渠或水池為 0,周圍沒有河流、溝渠或水池但水 量不穩定為 1,周圍沒有河流、溝渠或水池為且水量穩定為 2。
五、覆蓋度與遮蔽度換算:全無為 0,僅一等份 (0~20%) 則為 1,全有 (100%) 則為 5。
第三節 統計分析
(二) 群聚介量
計算 Shannon's Diversity Index (多樣性指數,H’) 以比較各土地利用型中蛙類與蜥 蜴多樣性的狀況,並以 SPSS 12.0 統計軟體進行 Kruskal-Wallis 來比較蛙類與蜥蜴群 聚之種豐度、總量豐度、多樣性指數、優勢度指數、均勻度指數。
Shannon's Diversity Index:
H′ = − ∑ 𝑝𝑖
S
i=1
ln 𝑝𝑖
𝑝𝑖:第 i 個種佔總數的比例
(三) 環境變異量
計算 Jaccard Index (種相似指數,J) 和 Sorensen Index (數量相似性指數,S) (Magurran, 1988) 比較各調查樣區間的物種組成與數量組成的相似程度,並以 SPSS 12.0 統計軟體進行 Cluster Analysis (群集分析) 表現環境間以及月份間的相似性 (Sharma, 1996)。
(1) Jaccard Index:
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J = j A + B − j
J 為 A、B 兩環境型的種相似性係數,介於 0 至 1 間,1 表最大相似性。
A = A 環境型的種數。
B = B 環境型的種數。
j = 兩環境型共同出現的種數。
(2) Soreson Index:
S = 2NJ NA+ NB
NA = A 環境型的總數量。
NB = B 環境型的總數量。
NJ = 各種類在 A、B 環境型出現數量較小值的總和。
(四) 環境因子相關性
使用 SPSS 12.0 以 Spearman Rank Correlation 比較環境因子 (殺蟲劑、除草劑、
作物種數、草高、遮蔽度、有無地表水源、覆蓋度) 與群聚數量間的關係性。
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第四章 結果與討論
第一節 蛙類與蜥蜴動物相
在整體種豐度方面,研究期間共記錄到蛙類和蜥蜴共計八科十種共 267 隻,其中 有蟾蜍科、叉舌蛙科、赤蛙科、斜口蛙科、壁虎科、舊大陸鬃蜥科和石龍子科各一種,
樹蛙科三種 (表二)。
每次調查行進距離,A. 有機鳳梨釋迦-枇杷區約 305.9 公尺,B. 有機釋迦-木瓜區 約 213.1 公尺,C. 有機楊桃-枇杷區約 127.1 公尺,D. 有機咖啡區約 485.1 公尺,E.
慣行鳳梨釋迦密植區約 346.5 公尺,F. 慣行鳳梨釋迦疏植區約 553.6 公尺,G. 慣行 荔枝區約 169.2 公尺。
調查面積,經以面積標準化換算 A. 有機鳳梨釋迦-枇杷區約 0.061 公頃,B. 有機 釋迦-木瓜區約 0.062 公頃,C. 有機楊桃-枇杷區約 0.025 公頃,D. 有機咖啡區約 0.097 公頃,E. 慣行鳳梨釋迦密植區約 0.068 公頃,F. 慣行鳳梨釋迦疏植區約 0.111 公頃,G. 慣行荔枝區約 0.034 公頃。
有機果園記錄到八科十種共 200 隻,慣行果園記錄到四科五種共 14 隻,包括 A.
有機鳳梨釋迦-枇杷區八科十種,目視遇測法調查到 64 隻,鳴叫計數法調查到 31 隻 共 95 隻,B. 有機釋迦-木瓜區五科七種,目視遇測法調查到 25 隻,鳴叫計數法調查 到 20 隻共 45 隻,C. 有機楊桃-枇杷區六科八種,目視遇測法調查到 42 隻,鳴叫計 數法調查到 21 隻共 63 隻,D. 有機咖啡區七科七種,目視遇測法調查到 25 隻,鳴 叫計數法調查到 25 隻共 50 隻,E. 慣行鳳梨釋迦密植區兩科兩種,目視遇測法調查 到 2 隻,F. 慣行鳳梨釋迦疏植區三科三種,目視遇測法調查到 6 隻,G. 慣行荔枝區 三科三種,目視遇測法調查到 4 隻,鳴叫計數法調查到 2 隻共 6 隻 (表三)。
在整體總量豐度方面,調查期間的量豐度總和為 267 隻。相對量豐度中黑眶蟾蜍 (25.5%)、疣尾蝎虎 (17.6%)、澤蛙 (15.4%)、布氏樹蛙 (14.6%)、日本樹蛙 (9.4%)、褐 樹蛙 (7.9%)、斯文豪氏攀蜥 (6.7%)、腹斑蛙 (1.5%)、黑蒙希氏小雨蛙 (0.7%) 和長尾 真稜蜥 (0.7%)。蛙類佔 75.0%,蜥蜴佔 25.0% (圖七)。就記錄種數的季節變化而言,
五月上旬下共記錄到九種,六月上旬記錄到八種,六月下旬至九月下旬記錄到七種 (表 二)。
就整體動物相而言,在種豐度 (圖八 a) 方面,以有機鳳梨釋迦-枇杷區最多,有機
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釋迦-木瓜區、有機楊桃-枇杷區和有機咖啡區其次,其它的調查果園較少。以總量豐度 (圖八 b) 來看,有機鳳梨釋迦-枇杷區最多,慣行鳳梨釋迦密植區、慣行鳳梨釋迦疏植 區和慣行荔枝區最少;整體來說有機果園的種豐度與總量豐度都比慣行果園來的高。
本研究中調查到的總量豐度為 267 隻,但實際上此數值可能還是一個被低估的相 對數值。有一些體型較小的爬蟲類動物容易在調查中被忽略而影響實際調查的數據 (Meek, 2009)。本研究中有記錄到零星的蛙類和蜥蜴數據,如腹斑蛙、黑蒙西氏小雨蛙 和長尾真稜蜥。果園內的植被高度亦會影響調查時的翻尋難度,影響實際調查的數據。
有機果園內部的地表植被覆蓋度與高度皆較慣行果園來的高,除草時間間隔除慣行荔枝 園為半年除一次草外,所有有機果園的除草時間間隔皆較慣行果園來的長。
調查期間發現數量較少的腹斑蛙,其繁殖需要永久穩定的靜水域 (楊懿如,2009)。
調查過程中於調查樣區水池或渠道周圍亦有發現數量較多的蛙類鳴叫聲,於有機 A、B、
C 周邊道路上亦有發現數量龐大的黑眶蟾蜍,但位於樣區果園範圍外,不列入記錄。
長尾真稜蜥偏好牆上排水管及土石地形 (朱宏答,2002),調查過程中於果園外亦有發 現。黑蒙西氏小雨蛙體型較小,於植被較茂密的有機果園中較難發現。
第二節 有機區與慣行區之比較
茲分別就各月份上、下旬的每次調查結果進行描述比較後,再做整體比較。
五月上旬
蛙類相共紀錄 36 隻,其中目視遇測法調查到 18 隻,鳴叫計數法調查到 18 隻。
經以面積標準化結果,有機區平均每公頃 76.4 隻,遠高於慣行區的 4.7 隻。各果園中,
依序為 A 區 12 隻,C 區 11 隻,B 區 8 隻,D 區 4 隻,E 區 1 隻,F 區 和 G 區 都沒有發現任何蛙類。若以個別蛙類來看,有機區中,依序為黑眶蟾蜍 9 隻,日本樹 蛙 9 隻,澤蛙 8 隻,布氏樹蛙 7 隻為主要蛙種,腹斑蛙與黑蒙西氏小雨蛙僅各 1 隻;
慣行區中,僅布氏樹蛙 1 隻,根據調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行果園為 優 (表四)。
蜥蜴相共紀錄 6 隻,其中目視遇測法調查到 4 隻,鳴叫計數法調查到 2 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 17.1 隻,遠高於慣行區的 0.0 隻。各果園中,
依序為 A 區 3 隻,D 區 2 隻,C 區 1 隻,B 區 0 隻,E 區、F 區和 G 區都沒
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有發現任何蜥蜴。若以個別蜥蜴來看,有機區中,依序為疣尾蝎虎 3 隻,斯文豪氏攀 蜥 2 隻,長尾真稜蜥 1 隻;慣行區中未發現任何蜥蜴。根據調查結果顯示,有機果園 的蜥蜴相較慣行果園為優 (表四)。
五月下旬
蛙類相共紀錄 28 隻,其中目視遇測法調查到 16 隻,鳴叫計數法調查到 12 隻。
經以面積標準化結果,有機區平均每公頃 53.2 隻,遠高於慣行區的 19.3 隻。各果園 中,依序為 A 區 10 隻,C 區 6 隻,B 區 4 隻,D 區 4 隻,F 區 3 隻,G 區 2 隻,
E 區沒有發現任何蛙類。若以個別蛙類來看,有機區中黑眶蟾蜍 8 隻,,澤蛙 6 隻,
日本樹蛙 3 隻,布氏樹蛙 3 隻為主要蛙種,腹斑蛙 2 隻,黑蒙西氏小雨蛙 1 隻;慣 行區中,澤蛙 3 隻,日本樹蛙 2 隻,根據調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行 果園為優 (表五)。
蜥蜴相共紀錄 11 隻,其中目視遇測法調查到 7 隻,鳴叫計數法調查到 4 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 26.0 隻,遠高於慣行區的 4.7 隻。各果園中,
依序為 D 區 6 隻,A 區 3 隻,B 區 1 隻,E 區 1 隻,C 區、F 區和 G 區都沒 有發現任何蜥蜴。若以個別蜥蜴來看,有機區中,依序為疣尾蝎虎 7 隻為主要蜥蜴物 種,斯文豪氏攀蜥 3 隻,長尾真稜蜥 1 隻;慣行區中,僅疣尾蝎虎 1 隻。根據調查結 果顯示,有機果園的蜥蜴相較慣行果園為優 (表五)。
六月上旬
蛙類相共紀錄 24 隻,其中目視遇測法調查到 15 隻,鳴叫計數法調查到 9 隻。
經以面積標準化結果,有機區平均每公頃 60.5 隻,遠高於慣行區的 4.7 隻。各果園中,
依序為 A 區 10 隻,C 區 7 隻,D 區 4 隻,B 區 2 隻,G 區 1 隻,E 區、F 區 都沒有發現任何蛙類。若以個別蛙類來看,有機區中,依序為黑眶蟾蜍 10 隻,澤蛙 5 隻,日本樹蛙 3 隻,布氏樹蛙 3 隻為主要蛙種,腹斑蛙和褐樹蛙僅各 1 隻;慣行區 中,僅澤蛙 1 隻。根據調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行果園為優 (表六)。
蜥蜴相共紀錄 7 隻,其中目視遇測法調查到 4 隻,鳴叫計數法調查到 3 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 17.5 隻,遠高於慣行區的 0.0 隻。各果園中,
依序為 D 區 3 隻,A 區 2 隻,B 區 2 隻,C 區 、E 區、F 區和 G 區都沒有發
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現任何蜥蜴。若以個別蜥蜴來看,有機區中,依序為疣尾蝎虎 4 隻,斯文豪氏攀蜥 3 隻;
慣行區中未發現任何蜥蜴,根據調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行果園為優 (表六)。
六月下旬
蛙類相共紀錄 21 隻,其中目視遇測法調查到 14 隻,鳴叫計數法調查到 7 隻。
經以面積標準化結果,有機區平均每公頃 59.7 隻,遠高於慣行區的 0.0 隻。各果園中,
依序為 C 區 9 隻,A 區 8 隻,B 區 4 隻,D 區、E 區、F 區、G 區都沒有發現 任何蛙類。若以個別蛙類來看,有機區中,依序為黑眶蟾蜍 6 隻,澤蛙 5 隻,褐樹蛙 5 隻,布氏樹蛙 4 隻為主要蛙種,日本樹蛙僅 1 隻;慣行區中未發現任何蛙類,根據 調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行果園為優 (表七)。
蜥蜴相共紀錄 7 隻,其中目視遇測法調查到 4 隻,鳴叫計數法調查到 3 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 17.5 隻,遠高於慣行區的 0.0 隻。各果園中,
依序為 D 區 6 隻,A 區 1 隻,B 區、C 區、E 區、F 區和 G 區都沒有發現任何 蜥蜴。若以個別蜥蜴來看,有機區中,依序為疣尾蝎虎 5 隻為主要蜥蜴物種,斯文豪 氏攀蜥 2 隻;慣行區中未發現任何蜥蜴,根據調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較 慣行果園為優 (表七)。
七月上旬
蛙類相共紀錄 18 隻,其中目視遇測法調查到 14 隻,鳴叫計數法調查到 4 隻。
經以面積標準化結果,有機區平均每公頃 54.4 隻,遠高於慣行區的 4.7 隻。各果園中,
依序為 A 區 7 隻,C 區 6 隻,B 區 3 隻,D 區 1 隻,G 區 1 隻,E 區和 F 區 都沒有發現任何蛙類。若以個別蛙類來看,有機區中,依序為黑眶蟾蜍 7 隻,褐樹蛙 3 隻,布氏樹蛙 3 隻為主要蛙種,澤蛙和日本樹蛙各 2 隻;慣行區中,僅黑眶蟾蜍 1 隻,
根據調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行果園為優 (表八)。
蜥蜴相共紀錄 5 隻,其中目視遇測法調查到 3 隻,鳴叫計數法調查到 2 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 13.0 隻,遠高於慣行區的 0.0 隻。各果園中,
依序為 D 區 3 隻,A 區 1 隻,B 區 1 隻,C 區、E 區、F 區和 G 區都沒有發現 任何蜥蜴。若以個別蜥蜴來看,疣尾蝎虎 3 隻,斯文豪氏攀蜥 2 隻;慣行區中未發現
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任何蜥蜴,根據調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行果園為優 (表八)。
七月下旬
蛙類相共紀錄 13 隻,其中目視遇測法調查到 10 隻,鳴叫計數法調查到 3 隻。
經以面積標準化結果,有機區平均每公頃 37.8 隻,遠高於慣行區的 4.7 隻。各果園中,
依序為 A 區 4 隻,B 區 4 隻,C 區 4 隻,F 區 1 隻,D 區、E 區和 G 區都沒 有發現任何蛙類。若以個別蛙類來看,有機區中,依序為黑眶蟾蜍 4 隻,褐樹蛙 3 隻,
布氏樹蛙 3 隻為主要蛙種,澤蛙和日本樹蛙僅各 1 隻;慣行區中,僅黑眶蟾蜍 1 隻,
根據調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行果園為優 (表九)。
蜥蜴相共紀錄 5 隻,其中目視遇測法調查到 4 隻,鳴叫計數法調查到 1 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 16.7 隻,遠高於慣行區的 0.0 隻。各果園中,
依序為 D 區 2 隻,A 區 2 隻,C 區 1 隻,B 區 、E 區、F 區和 G 區都沒有發 現任何蜥蜴。若以個別蜥蜴來看,有機區中,依序為疣尾蝎虎 4 隻為主要蜥蜴物種,
斯文豪氏攀蜥 1 隻;慣行區中未發現任何蜥蜴。根據調查結果顯示,有機果園的蜥蜴 相較慣行果園為優 (表九)。
八月上旬
蛙類相共紀錄 16 隻,其中目視遇測法調查到 12 隻,鳴叫計數法調查到 4 隻。
經以面積標準化結果,有機區平均每公頃 42.3 隻,遠高於慣行區的 9.4 隻。各果園中,
依序為 A 區 7 隻,B 區 4 隻,C 區 3 隻,F 區 2 隻,D 區、E 區和 G 區都沒 有發現任何蛙類。若以個別蛙類來看,有機區中,依序為黑眶蟾蜍 5 隻,布氏樹蛙 5 隻 為主要蛙種,澤蛙和褐樹蛙僅各 2 隻;慣行區中,僅澤蛙和日本樹蛙各 1 隻,根據調 查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行果園為優 (表十)。
蜥蜴相共紀錄 6 隻,其中目視遇測法調查到 4 隻,鳴叫計數法調查到 2 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 17.1 隻,遠高於慣行區的 0.0 隻。各果園中,
依序為 D 區 2 隻,A 區 2 隻,B 區 1 隻,C 區 1 隻,E 區、F 區和 G 區都沒 有發現任何蜥蜴。若以個別蜥蜴來看,有機區中,依序為疣尾蝎虎 4 隻為主要蜥蜴物 種,斯文豪氏攀蜥 2 隻;慣行區中未發現任何蜥蜴。根據調查結果顯示,有機果園的 蜥蜴相較慣行果園為優 (表十)。
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八月下旬
蛙類相共紀錄 17 隻,其中目視遇測法調查到 9 隻,鳴叫計數法調查到 8 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 39.8 隻,遠高於慣行區的 0.0 隻。各果園中,
依序為 A 區 9 隻,C 區 4 隻,B 區 3 隻,D 區 1 隻,E 區、F 區和 G 區都沒 有發現任何蛙類。若以個別蛙類來看,有機區中,依序為黑眶蟾蜍 7 隻,布氏樹蛙 5 隻,
褐樹蛙 3 隻為主要蛙種,澤蛙和日本樹蛙僅各 1 隻;慣行區中未發現任何蛙類,根據 調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行果園為優 (表十一)。
蜥蜴相共紀錄 7 隻,其中目視遇測法調查到 5 隻,鳴叫計數法調查到 2 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 21.1 隻,遠高於慣行區的 0.0 隻。各果園中,
依序為 D 區 3 隻,A 區 2 隻,B 區 1 隻,C 區 1 隻,E 區、F 區和 G 區都沒 有發現任何蜥蜴。若以個別蜥蜴來看,有機區中,依序為疣尾蝎虎 6 隻為主要蜥蜴物 種,斯文豪氏攀蜥 1 隻;慣行區中未發現任何蜥蜴。根據調查結果顯示,有機果園的 蜥蜴相較慣行果園為優 (表十一)。
九月上旬
蛙類相共紀錄 15 隻,其中目視遇測法調查到 9 隻,鳴叫計數法調查到 6 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 34.9 隻,遠高於慣行區的 4.7 隻。各果園中,
依序為 A 區 6 隻,B 區 4 隻,C 區 4 隻,G 區 1 隻,D 區、E 區和 F 區都沒 有發現任何蛙類。若以個別蛙類來看,有機區中,依序為黑眶蟾蜍 4 隻,布氏樹蛙 4 隻,
澤蛙 3 隻為主要蛙種,褐樹蛙 2 隻,日本樹蛙僅 1 隻;慣行區中,僅黑眶蟾蜍 1 隻,
根據調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行果園為優 (表十二)。
蜥蜴相共紀錄 4 隻,其中目視遇測法調查到 2 隻,鳴叫計數法調查到 2 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 8.9 隻,遠高於慣行區的 0.0 隻。各果園中,
依序為 D 區 3 隻,A 區 1 隻,B 區、C 區、E 區、F 區和 G 區都沒有發現任何 蜥蜴。若以個別蜥蜴來看,有機區中,依序為疣尾蝎虎 3 隻為主要蜥蜴物種,斯文豪 氏攀蜥 1 隻;慣行區中未發現任何蜥蜴。根據調查結果顯示,有機果園的蜥蜴相較慣 行果園為優 (表十二)。
九月下旬
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蛙類相共紀錄 12 隻,其中目視遇測法調查到 9 隻,鳴叫計數法調查到 3 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 37.8 隻,高於慣行區的 0.0 隻。各果園中,依 序為 A 區 4 隻,C 區 4 隻,B 區 3 隻,D 區 1 隻,E 區、F 區和 G 區都沒有 發現任何蛙類。若以個別蛙類來看,有機區中,依序為黑眶蟾蜍 5 隻,澤蛙 3 隻,褐 樹蛙 2 隻為主要蛙種,布氏樹蛙和日本樹蛙僅各 1 隻;慣行區中未發現任何蛙類,根 據調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行果園為優 (表十三)。
蜥蜴相共紀錄 9 隻,其中目視遇測法調查到 5 隻,鳴叫計數法調查到 4 隻。經 以面積標準化結果,有機區平均每公頃 21.5 隻,遠高於慣行區的 0.6 隻。各果園中,
依序為 D 區 5 隻,A 區 1 隻,B 區 1 隻,C 區 1 隻,G 區 1 隻,E 區和 F 區 都沒有發現任何蜥蜴。若以個別蜥蜴來看,有機區中,依序為疣尾蝎虎 7 隻為主要蜥 蜴物種,斯文豪氏攀蜥 1 隻;慣行區中,僅疣尾蝎虎 1 隻,根據調查結果顯示,有機 果園的蛙類相遠較慣行果園為優 (表十三)。
整合比較
調查期間五月上旬至九月下旬,蛙類相共紀錄 200 隻,其中目視遇測法調查到 126 隻,鳴叫計數法調查到 74 隻。經以面積標準化結果,有機區每月平均每公頃 99.4 隻,
遠高於慣行區的 10.4 隻。各果園中,依序為 A 區 77 隻,C 區 58 隻,B 區 38 隻,
D 區 15 隻,F 區 6 隻,G 區 5 隻,E 區僅 1 隻。若以個別蛙類來看,有機區中,
依序為黑眶蟾蜍 65 隻,布氏樹蛙 38 隻,澤蛙 36 隻,日本樹蛙 22 隻,褐樹蛙 21 隻 為主要蛙種,腹斑蛙 4 隻,黑蒙西氏小雨蛙 2 隻;慣行區中,依序為澤蛙 5 隻,黑 眶蟾蜍 3 隻,日本樹蛙 3 隻為主要蛙種,布氏樹蛙僅 1 隻,根據調查結果顯示,有 機果園的蛙類相遠較慣行果園為優 (表十四)。
調查期間五月上旬至九月下旬,蜥蜴相共紀錄 67 隻,其中目視遇測法調查到 42 隻,鳴叫計數法調查到 25 隻。經以面積標準化結果,有機區每月平均每公頃 10.4 隻,
遠高於慣行區的 1.0 隻。各果園中,依序為 D 區 35 隻,A 區 18 隻,B 區 7 隻,
C 區 5 隻,E 區、G 區僅各 1 隻,F 區未發現任何蜥蜴。若以個別蜥蜴來看,有機 區中,依序為疣尾蝎虎 45 隻,斯文豪氏攀蜥 18 隻為主要蜥蜴物種,長尾真稜蜥僅 2 隻;慣行區中,僅疣尾蝎虎 2 隻,根據調查結果顯示,有機果園的蛙類相遠較慣行果 園為優,蛙類主要集中在 A 區和 C 區,水量不穩 B 區和周圍無地表水源的 D 區雖 然數量較少,但依然較慣行果園來的多;此外疣尾蝎虎主要集中在 D 區,而斯文豪氏
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攀蜥主要集中在 A 區 (表十四)。
各次調查間各果園調查到的物種數量進行 Kruskal-Wallis 分析,結果顯示有機與 慣行果園間之物種數量在各次調查間都有顯著差異,但有機果園間之物種數量在各次調 查間無顯著差異,慣行果園間之物種數量在各次調查間無顯著差異 (表十五)。
總結來說,在五月上旬至九月下旬的調查期間,蛙類相中,不管是黑眶蟾蜍、布氏 樹蛙、澤蛙、日本樹蛙還是褐樹蛙,有機果園皆較慣行果園來的多;蜥蜴相中,不管是 疣尾蝎虎還是斯文豪氏攀蜥,有機果園皆較慣行果園來的多。
有機果園中,A 區和 C 區周圍有穩定的地表水源,B 區周圍雖也具有地表水源但 水量不穩定,這三區在蛙類數量上高於其它區。D 區周圍雖缺乏地表水源,蛙類數量 上亦高於 E 區、F 區和 G 區這三個慣行區,顯示即便是缺乏地表水源的區塊,有機 區依然比慣行區適合蛙類生存。有機區塊中主要蛙種 (除澤蛙) 和主要蜥蜴物種的數量 在有機區塊皆有顯著差異,這表示本研究調查到的主要蛙類和主要蜥蜴物種對於棲地具 有鑑別度,具有發展成生物指標之潛力。
第三節 主要物種數量之月變化
分別就果園中主要物種每個月間的調查結果進行描述比較後,再做整體比較。
黑眶蟾蜍
根據上一節,有機區五月共調查到 17 隻,六月共調查到 16 隻,七月共調查到 11 隻,八月共調查到 12 隻,九月共調查到 9 隻;慣行區五月、六月和八月未調查到,
七月共調查到 2 隻,九月共調查到 1 隻。根據調查結果顯示,有機區黑眶蟾蜍數量於 五月至九月間逐漸減少,每月平均 13.0 隻,五月最多,九月最少;慣行區黑框蟾蜍僅 七月和九月有發現,每月平均 0.6 隻 (表十六)。
澤蛙
根據上一節,有機區五月共調查到 14 隻,六月共調查到 10 隻,七月共調查到 3 隻,八月共調查到 3 隻,九月共調查到 6 隻;慣行區七月和九月未調查到,五月共調 查到 3 隻,六月和八月僅調查到各 1 隻。根據調查結果顯示,有機區澤蛙數量於五至 八月間逐漸減少,九月回升,每月平均 7.2 隻,五月最多,七、八月最少;慣行區澤 蛙僅五月、六月和八月有發現,每月平均 1.0 隻 (表十七)。
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布氏樹蛙
根據上一節,有機區五月共調查到 10 隻,六月共調查到 7 隻,七月共調查到 6 隻,
八月共調查到 10 隻,九月共調查到 5 隻。慣行區僅五月發現 1 隻。根據調查結果顯 示,有機區布氏樹蛙數量在五月至七月間逐漸減少,八月回升,九月再度下降,每月平 均 7.6 隻,五月最多,九月最少;慣行區澤蛙僅五月有發現,每月平均 0.2 隻 (表十 八)。
日本樹蛙
根據上一節,有機區五月共調查到 12 隻,六月共調查到 4 隻,七月共調查到 3 隻,
八月共調查到 1 隻,九月共調查到 2 隻;慣行區六月、七月和九月未調查到,五月共 調查到 2 隻,八月共調查到 1 隻。根據調查結果顯示,有機區日本樹蛙於調查期間數 量大量減少集中於水池或溝渠邊緣,每月平均 4.4 隻,五月最多,八月最少;慣行區 黑框蟾蜍僅五月和八月有發現,每月平均 0.6 隻 (表十九)。
褐樹蛙
根據上一節,有機區五月沒有發現任何褐樹蛙;六月共調查到 6 隻,七月共調查 到 6 隻,八月共調查到 5 隻,九月共調查到 4 隻;慣行區未調查到任何褐樹蛙。根 據調查結果顯示,有機區褐樹蛙在五月未調查到,六月開始發現,每月平均 4.2 隻,
六、七月最多,九月最少 (表二十)。
疣尾蝎虎
根據上一節,有機區五月共調查到 9 隻,六月共調查到 9 隻,七月共調查到 7 隻,
八月共調查到 10 隻,九月共調查到 10 隻;慣行區五月和九月僅調查到 1 隻,六月、
七月和八月皆未調查到。根據調查結果顯示,有機區疣尾蝎虎於調查期間數量穩定,每 月平均 9.0 隻,八、九月最多,七月最少;慣行區僅五月和九月有發現,每月平均 0.4 隻 (表二十一)。
斯文豪氏攀蜥
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根據上一節,有機區五月共調查到 5 隻,六月共調查到 5 隻,七月共調查到 3 隻,
八月共調查到 3 隻,九月共調查到 2 隻;慣行區未調查到任何斯文豪氏攀蜥。根據調 查結果顯示,有機區斯文豪氏攀蜥於調查期間逐漸減少,每月平均 3.6 隻,五、六月 最多,九月最少 (表二十二)。
整合比較
蛙類相,有機區中五月調查,共記錄到 53 隻 (19.9%),六月調查,共記錄到 43 隻 (16.1%),七月調查,共記錄到 29 隻 (10.9%),八月調查,共記錄到 31 隻 (11.6%),
九月調查,共記錄到 26 隻 (9.7%);慣行區中五月調查,共記錄到 6 隻 (2.2%),六月 調查,共記錄到 1 隻 (0.4%),七月調查,共記錄到 2 隻 (0.7%),八月調查,共記錄 到 2 隻 (0.7%),九月調查,共記錄到 1 隻 (0.4%) (表二十三)。
蜥蜴相,有機區中五月調查,共記錄到 14 隻 (5.2%),六月調查,共記錄到 14 隻 (5.2%),七月調查,共記錄到 10 隻 (3.7%),八月調查,共記錄到 13 隻 (4.9%),九 月調查,共記錄到 12 隻 (4.5%);慣行區中蜥蜴相僅五月和九月各記錄到 1 隻 (0.4%) (表二十四)。
根據調查結果顯示,物種數量於五月至七月間逐漸減少,八月稍微上升,九月再次 下降,每月平均發現 51.8 隻,五月最多,九月最少。總結來說,不論是蛙類還是蜥蜴 的數量在五月至七月間皆逐月下降,可能原因與月均溫上升、降雨日數和相對濕度下降 有關 (表二十五)。
各次調查間各果園調查到主要蛙種數量和主要蜥蜴物種數量進行 Kruskal-Wallis 分析,結果顯示黑眶蟾蜍、澤蛙、布氏樹蛙、日本樹蛙、褐樹蛙、疣尾蝎虎和斯文豪氏 攀蜥的數量在有機與慣行果園間皆有顯著差異,黑眶蟾蜍、布氏樹蛙、日本樹蛙、褐樹 蛙、疣尾蝎虎和斯文豪氏攀蜥的數量在有機果園間皆有顯著差異,但黑眶蟾蜍、澤蛙、
布氏樹蛙、日本樹蛙、褐樹蛙、疣尾蝎虎和斯文豪氏攀蜥的數量在慣行果園間皆無顯著 差異 (表二十六)。
黑眶蟾蜍、澤蛙、布氏樹蛙、日本樹蛙、疣尾蝎虎、斯文豪氏攀蜥在五月至九月的 調查期間都有被發現,褐樹蛙在六月至九月的調查期間皆有發現。在本研究中調查到的 黑眶蟾蜍、澤蛙、布氏樹蛙、日本樹蛙、褐樹蛙在海岸山脈屬於全段普遍分佈 (楊懿如,
2009)。疣尾蝎虎是低海拔住家附近最容易發現的壁虎,斯文豪氏攀蜥普遍分佈於全臺 低海拔地區 (向高世等,2009;呂光洋等,1999)。主要物種在五月至九月的調查期間
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數量逐步下降,推測可能原因在於調查開始時已經位在其繁殖季中期,而隨著調查進行,
繁殖季逐漸步入尾聲,數量也隨之下降。
第四節 主要物種日夜間調查結果
分別就有機與慣行果園中主要物種日夜間的調查結果進行描述比較後,再做整體比 較。
黑眶蟾蜍
有機區中,日間調查共記錄到 12 隻,夜間調查共記錄到 53 隻;慣行區中,日間 調查未記錄到,夜間調查共記錄到 3 隻。根據調查結果顯示,黑眶蟾蜍數量夜間調查 結果優於日間,有機果園的黑眶蟾蜍數量遠較慣行果園為優 (表二十七)。
澤蛙
有機區中,日間調查共記錄到 5 隻,夜間調查共記錄到 31 隻;慣行區中,日間 調查未記錄到,夜間調查共記錄到 5 隻。根據調查結果顯示,澤蛙數量夜間調查結果 優於日間,有機果園的澤蛙數量遠較慣行果園為優 (表二十七)。
布氏樹蛙
有機區中,日間調查未記錄到,夜間調查共記錄到 38 隻;慣行區中,日間調查未 記錄到,夜間調查共記錄到 1 隻。根據調查結果顯示,布氏樹蛙僅夜間出現,有機果 園的布氏樹蛙數量遠較慣行果園為優 (表二十七)。
日本樹蛙
有機區中,日間調查共記錄到 1 隻,夜間調查共記錄到 21 隻;慣行區中,日間 調查共記錄到 1 隻,夜間調查共記錄到 2 隻。根據調查結果顯示,日本樹蛙數量夜間 調查結果優於日間,有機果園的日本樹蛙數量遠較慣行果園為優 (表二十七)。
褐樹蛙
有機區中,日間調查共記錄到 5 隻,夜間調查共記錄到 16 隻;慣行區未記錄到 褐樹蛙。根據調查結果顯示,褐樹蛙數量夜間調查結果優於日間,僅在有機果園發現 (表
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二十七)。
疣尾蝎虎
有機區中,日間調查共記錄到 5 隻,夜間調查共記錄到 40 隻;慣行區中,日間 調查共記錄到 1 隻,夜間調查共記錄到 1 隻。根據調查結果顯示,疣尾蝎虎數量夜間 調查結果優於日間,有機果園的疣尾蝎虎數量遠較慣行果園為優 (表二十七)。
斯文豪氏攀蜥
有機區中,日間調查共記錄到 15 隻,夜間調查共記錄到 3 隻;慣行區未記錄到 斯文豪氏攀蜥。根據調查結果顯示,斯文豪氏攀蜥數量日間調查結果優於夜間,有機果 園的斯文豪氏攀蜥數量遠較慣行果園為優,僅在有機果園發現 (表二十七)。
整合比較
有機區中,蛙類相日間調查,共記錄到 23 隻 (8.6%),夜間調查,共記錄到 165 隻 (61.8%);蜥蜴相日間調查,共記錄到 22 隻 (8.2%),夜間調查,共記錄到 43 隻 (16.1%)。
慣行區中,蛙類相日間調查,共記錄到 1 隻 (0.4%),夜間調查,共記錄到 11 隻 (4.1%);蜥蜴相日間,顯示共記錄到 1 隻 (0.4%),夜間調查,共記錄到 1 隻 (0.4%)。
物種發現時段以日間調查居多的為斯文豪氏攀蜥 (n=15,83.3%);發現時段以夜間 調查居多的依序則為布氏樹蛙 (n=39,100%),日本樹蛙 (n=23,92.0%),澤蛙 (n=36,
87.8%),疣尾蝎虎 (n=41,87.2%),黑眶蟾蜍 (n=56,82.4%),褐樹蛙 (n=16,76.2%) (表 二十七)。
調查結果顯示,夜間調查所記錄到的種豐度與量豐度皆高於日間調查,果園內棲息 物種皆以夜間活動的物種居多,日行性蜥蜴斯文豪氏攀蜥僅在有機果園中調查到,主要 出現在 A 區 (日間 8 隻,夜間 3 隻),其次為 D 區 (日間 4 隻,夜間未記錄到),
夜行性蜥蜴疣尾蝎虎在有機果園中發現 45 隻,慣行果園中發現 2 隻,主要出現在 D 區 (日間 5 隻,夜間 25 隻),其次為 A 區和 C 區 (日間未記錄到,夜間 6 隻) (表 十七),顯示蜥蜴在兩種不同棲地類型 (A 區和 C 區周圍有水池或渠道,D 區則無) 中 依然會有較穩定數量。
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第五節 主要蛙種習性與棲地調查結果
分別就有機與慣行果園中主要蛙種習性與棲地的調查結果進行描述比較後,再做整 體比較。
習性
陸棲蛙種共調查到 109 隻,各果園中,依序為 A 區 37 隻、C 區 26 隻、B 區 25 隻、D 區 13 隻、G 區 5 隻、F 區 3 隻;樹棲蛙種共調查到 60 隻,各果園中,依 序為 A 區 26 隻、C 區 23 隻、B 區 9 隻、D 區和 E 區僅各 1 隻;水棲蛙種共調 查到 25 隻,各果園中,依序為 A 區 10 隻、C 區 8 隻、B 區 4 隻、F 區 3 隻。
根據調查結果顯示,果園中蛙種數量按照習性分類依序為陸棲,樹棲,水棲,不論哪種 習性的蛙種有機果園的數量遠較慣行果園為優 (表二十八)。
棲地
棲息在靜水池的蛙種共調查到 148 隻,各果園中,依序為 A 區 53 隻、C 區 39 隻、B 區 33 隻、D 區 14 隻、G 區 5 隻、F 區 3 隻、E 區 1 隻;棲息在流水的 蛙種共調查到 46 隻,各果園中,依序為 A 區 20 隻、C 區 18 隻、B 區 5 隻、E 區 僅 1 隻。根據調查結果顯示,果園中棲息在靜水池的蛙種數量遠高於流水,不論哪種 棲地的蛙種有機果園的數量遠較慣行果園為優 (表二十九)。
整合比較
有機果園陸棲蛙種調查到 101 隻,樹棲蛙種調查到 59 隻,水棲蛙種調查到 22 隻;
慣行果園陸棲蛙種調查到 8 隻,樹棲蛙種調查到 1 隻,水棲蛙種調查到 3 隻。
有機果園棲息在靜水池的蛙種調查到 139 隻,棲息在流水水域的蛙種調查到 43 隻;慣行果園靜水池的蛙種調查到 9 隻,棲息在流水水域的蛙種調查到 3 隻。
調查結果顯示,果園中以陸棲蛙種站大多數,其次為樹棲與水棲,在棲地選擇方面 以靜水池為主,推測可能是因為果園內部較為乾燥陸棲蛙種佔有優勢,且果園內地表水 源主要依靠降雨形成的暫時性靜水池。