有 一 層 什麼 東西 看起 很 光滑 這 層 光滑 的 表面 就 是 蠟質 它 覆蓋 在 葉片 表面 就 像 一 層 薄膜 不僅 能 隔絕 高溫 與 嚴寒 還可以 反射 有害 的 紫外線 避免 葉子 過 熱 進而 降低 內部 水分 的 蒸發 除此之外 植物 為了 因應 缺 水 的 狀態 它 還 會 自動 調整 葉片 的 位置 讓 葉面 與 照射 的 光線 平行 減少 葉子 的 受 光 面積 與 受光量 進而 降低 溫度 好 讓 各 種 機能 得以 正常 運作 高山 的 植物 經歷 長久 的 演化 之後 已經 發展出 各自 的 生存 策略 來 適應 這裡 的 環境 那麼 高山 田鼠 牠 的 生存 策略 是 什麼 呢 想要 活下去 當然 少不了 食物 囉 在 台灣 的 13 種 鼠類 中 台灣 高山 田鼠 是 海拔 分布 最 高 者 牠 的 生存 範圍 相當 遼闊 在 海拔 3000 公尺 以上 的 高山 草原 生態系 是 台灣 生態環境 中 相當 重要 的 一 環 而 這 片 箭竹草 原 正 是 台灣 高山 田鼠 的 活動 區域 因為 在 高山 生態系 是 很 珍貴 的 一 個 生態系 它 其實 蘊育 了 非常 多 台灣 的 特有種 不管 是 動植物 都 很多 那 我們 就 很 想 知道 就 是 __UNDEF__ 高山 生態系 它 裡面 的 一些 生態 的 機制 因為 像 合歡山 就是 有 很 大 片 的 玉山 箭竹 草原 那 我們 之前 調查 發現 台灣 高山 田鼠 就是 這 片 草原 裡面 最 優勢 的 小型 草食 獸 然後 我們 就 很 好奇 牠 的 取食 選擇 會不會 影響到 這 片 草地 的 植物 多樣性 因為 牠 今天 選擇 要 吃 什麼 植物 選擇 不 吃 什麼 植物 可能 就 會 默默 的 一直 持續 影響 這 片 土地 像 如果說 牠 喜歡 吃 比較 優勢 的 植物 那 牠 可能 就 可以 騰出 比較 多 的 空間 給 其他 植物 生長 就 可能 可以 有助於 維護 這 片 草地 的 植物 多樣性 那 我們 怎樣 才 知道 台灣 高山 田鼠 比較 喜歡 吃 哪 一 種 植物 呢 我們 之前 有 先 做 當地 的 植被 調查 那 我們 就 先 選擇 比較 優勢 的 植物 來 做 測試 因為 比較 優勢 植物 也 是 田鼠 比較 容易 取食到 的 植物 那 我們 今天 就 是 選擇 其中 三 種 分別 是 玉山 箭竹 還 有 一 枝 黃 花 還 有 假 石松 那 假 石松 是 一 種 蕨類 植物 是 石松科 的 那 一 枝 黃花 就 是 雙子葉 植物 是 菊科 的 那 這 個 玉山 箭竹 是 單子葉 植物 在 高海拔 試驗站 的 實驗室 裡 這 3 隻 台灣 高山 田鼠 是 10 天 前 捕捉到 的 接下來 就 要 進行 餵食 實驗 了 這 個 餵食 實驗 就 是 它 的 原理 是 想要 測試 田鼠 在 不 受 饑餓 的 壓迫 之下 牠 對 不同 植物 的 取食量 所以 我們 會 給 牠 就 是 平常 的 餌料 讓 牠 就 是 食物 是 充足 的 狀態 之下 再 給 牠 搭配 不同 的 植物 看 牠 不同 的 植物 的 食用量 是 多少 來 顯示 牠 對 不同 植物 的 喜好 程度 經過 12 個 小時 之後 我們 所 採集 的 食物 田鼠 已經 吃 得 差不多 了 請問 賀 同學 我們 接下來 的 工作 是 什麼 呢 因為 現在 是 我 已經 讓 田鼠 進去 已經 吃 了 12 個 小時 之後 的 結果 所以 看到 就 是 有點 杯盤狼 藉 亂七八糟 的 樣子 那 我們 之後 就 會 把 田鼠 抓起來 秤重 然後 再 把 我們 那 個 要 測 的 植物 把 它 揀起來 然後 拿來 秤重 看 牠 到底 吃 了 多少 分量 就 是 不 想要 抓 牠 的 時候 把 前面 弄亂 然後 我們 待會 再 扣掉 袋子 重 就 是 牠 的 體重 那 我們 把 牠 放進去 放回 牠 原本 住 的 地方 像 這樣 的 步驟 每 天 都 要 重覆 操作 因為 這 個 餵食 實驗 必須 要 連續 進行 10 天 而且 每 天 都 要 記錄 請問 一下 賀 同學 我們 這 次 的 實驗 得到 什麼 樣 的 結果 呢 我們 這 次 測試 了 3 種 植物 是 假 石松 __UNDEF__ 一 枝 黃 花 還 有 玉山 箭竹 那 我們 的 實驗 結果 發現 高山 田鼠 牠 最 喜歡 吃 玉山 箭竹 這 個 就 是 玉山 箭竹 那 最近 幾 年 台大 林雨德 老師 他們 的 研究 團隊 曾經 在 這裡 做 高山 田鼠 的 研究 根據 他們 的 研究 他們 發現 高山 田鼠 最 喜歡 的 食物 之 一 就 是 這 種 玉山 箭竹 那 玉山 箭竹 在 台灣 的 高山 地區 是 非常 常見 的 一 種 植物 而且 它們 形成 一 個 廣大 的 一 個 植被 那 我 想 主要 的 原因 就 是 它們 的 繁殖 方式 是以 地下莖 無 性 繁殖 的 方式 所以 假設 在 這樣子 一 個 環境 裡面 發生 了 森林 火災 這樣子 的 干擾 那 即使 它 的 地上部 被 燒死 之後 它 的 地下莖 還是 存活 的 所以 在 火災 過後 這 個 地下莖 會 再 重新 萌芽 很 快 的 就 可以 佔據 這 一 個 整 個 生育 的 棲地 在 地表 之上 植物 以 不同 的 策略 來 適應 環境 那麼 在 地表 之下 什麼 東西 會 對 植物 產生 影響 台灣 高山 田鼠 會 是 關鍵 嗎 昨天 我們 就 在 這 片 草地 設下 陷阱 或許 答案 就 在 裡面 哦 找到 陷阱 了 有 抓到 這 個 就 是 高山 田鼠 牠 會 把 紙團 咬碎 然後 就 是 讓 牠 自己 就 是 在 裡面 可以 舒適 一點 牠 的 樣子 看起來 跟 我 的 拳頭 差不多 大 毛 很 蓬鬆 很 密 很 可愛 那 許 同學 你 接下來 要 怎麼 處理 這 隻 高山 田鼠 那 接下來 我們 會 把 牠 就 是 抓出來 然後 檢查 牠 的 性別 然後 生殖 情況 __UNDEF__ 最後 再 秤重 就 可以 把 牠 放走 其實 還好 牠們 算 比較 溫馴 這邊 的 距離 可以 判斷 牠 是 公 的 還 是 母 的 那 這 個 距離 相當 的 開 所以 牠 是 公 的 接下來 我們 就 把 牠 放到 袋子 裡面 然後 秤重 我 野外 的 部分 基本 上 到 那邊 就 結束 了 那 接下來 就 是 我 還 要 收集 田鼠 的 排遺 然後 還要 採集 合歡山 的 土壤 回 實驗室 去 做 進一步 的 實驗 不要 懷疑 這些 便 便 絕對 是 寶貝 因為 它們 有 一 種 很 神奇 的 成分 那 就 是 氮 氮 是 植物 生長 的 要素 在 空氣 中 氮氣 占 了 百分之七十八 但是 大多數 植物 並 不能 直接 利用 空氣 中 的 氮 當 大氣層 發生 閃電 氮氣 和 氧氣 在 高熱 下 發生 氧化 作用 結合成 一氧化氮 然後 被 雨水 溶解成 硝酸根 再 被 帶到 地面 這 時候 植物 就 能 從中 獲得 氮 不過 對 陸地 上 的 植物 來 說 透過 這 種 自然 固 氮 作用 而 來 的 氮 只 占 了 大約 百分之十 在 過去 化石 燃料 沒有 被 大量 利用 之前 陸地 生態系 中 的 氮 有 九成 是 靠 一 種 常 與 植物 共生 叫 根 瘤菌 的 微生物 來 將 空氣 中 的 氮 固定成 植物 可 吸收 的 氨 這 種 生物性 的 固氮 作用 才 是 植物 吸收 氮 的 主要 來源 在 陸域 生態系 裡 氮 主要 存在 於 土壤 的 有機物 中 它 必須 經由 微生物 的 活動 與 轉化 植物 才 能 加以 利用 但是 在 氣候 寒冷 的 地區 土壤 裡 有機物 的 分解 十分 緩慢 植物 能 利用 的 數量 並 不 多 因此 氮 常 成為 這些 地區 植物 生長 的 限制 因子 氮 它 本身 是 所有 植物 生長 很 必須 的 東西 所以 你 在 農田 裡面 你 看 得 到 的 農夫 都 會 施氮 那 在 森林 或者 是 說 像 在 高山 其實 到 合歡山 它 已 經過 了 林木 界線 所以 像 這 個 部分 的 氮 在 過去 是 不會 有 人 去 研究 因為 你 從來 不會 想要 去 那邊 種 任何 可以 吃 的 東西 所以 我們 也 不 是 很 清楚 它 的 狀況 是 怎麼樣 但是 我們 可以 從 一般 的 學理 上面 去 推論 就是說 第一 個 是 它 是 風化 得 不 是 非常 古老 的 一 個 土壤 所以 它 本身 不會 有 太 厚 的 土壤層 第二 個 就是說 氮 它 本身 是 從 空氣 裡面 要 想 辦法 可以 進到 土 裡 也就是說 它 不會 它 不 是 像 岩石 把 它 風化完 之後 它 就 留在 那邊 它 是 從 生物 去 把 它 固定下來 那 在 森林 或者 是 說 像 在 高山 一般來說 我們 會 認為 說 是 缺 氮 的 一 個 狀況 台灣 高山 田鼠 的 便便 真的 會 影響 土壤 的 氮 含量 嗎 這 不能 光 靠 推測 我們 必須 要 做 實驗 來 求證 這 個 是 我 從 野外 就 是 放置 四 個 月 後 收回來 的 田鼠 的 排遺 那 因為 接下來 就 是 要 土壤 還 有 排遺 都 要 經過 萃取 那 所以 說 取回來 之後 我 會 做 一 個 充分 的 混合 台灣 高山 田鼠 與 合歡山 的 植被 究竟 有 什麼 關係 呢 許元俊 同學 的 實驗 結果 即將 出現 謎團 就 要 解開 了 我們 知道 氮 是 生物體 很 重要 的 一 個 元素 它們 需要 氮 才 有 辦法 成長 才 有 辦法 繁殖 然後 高山 田鼠 呢 牠 會 不停 的 吃 東西 也 會 有 不停 的 排遺 牠們 會 把 這些 原來 在 植物體 裡面 的 這些 養分 呢 很 快 的 經由 牠 身體 消化 之後 呢 然後 經由 排遺 釋放到 土壤 裡面 去 然後 釋放到 土壤 裡面 去 之後 呢 因為 牠們 的 排遺 經常 都 會 形成 共側 __UNDEF__ 這樣子 呢 會 造成 土壤 的 養分 的 這 種 分布 很 不 均勻 氮 分布 不 均勻 的 時候 呢 因為 不同 的 植物 種類 它們 所 需要 的 這 個 土壤 裡面 的 氮 的 這 個 比例 是 不 一樣 的 土壤 氮 分布 不 均勻 的 時候 呢 就 可以 讓 不同 的 植物 可以 在 不同 的 地點 __UNDEF__ 它們 的 優勢 會 不 一樣 提高 植物 的 多樣性 就 是 因為 這裡 這麼 美 這麼 容易 親近 合歡山 是 相當 熱門 的 旅遊 景點 但 對 植物 來 說 如果 我們 走 在 非 步道區 人類 每 多 踏 一 步 當地 的 生態 就 會 多 受 一 分 干擾 在 人類 足跡 所 到 之 處 高山 植物 的 生存 之 道 或許 正 面臨 新 的 考驗 在 3000 公尺 之上 人為 的 衝擊 正 一點一滴 持續 累積 大自然 的 季節 變化 也 日夜 不停 的 影響 高山 萬物 的 生長 秋天 開始 了 這 是