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▲台灣中央尖山。（圖／中研院提供／許永暉攝）
生活中心／綜合報導
中研院生物多樣性研究中心副研究員沈聖峰團隊發現，短時間與長時間的環境變動因素，對於生物的適應與分布有著相反的影響；在日溫差大的地區，生物分布範圍反而相對較窄。此篇挑戰經典生態學假說的論文，25日發表於國際頂尖專業期刊《科學》(Science)。
「氣候變異度假說」(Climatic Variability Hypothesis)已發展40餘年，該假說認為，隨著緯度或海拔增高，生物身處的氣候變動幅度會加大，生理上對氣候變異度的耐受性也會增加，因此在高緯度、高海拔地區生物分布範圍較廣。該假說是目前被廣泛接受的「巨觀生理學規則」(macrophysiological rule)。
不過，根據沈聖峰研究團隊長年在台灣山區的微尺度生態觀測發現，生物更需面對各種短期（例如日溫差）的氣象變異，原先的假說顯然未能充分解釋生物的適應機制，尤其是對於熱帶與亞熱帶這些全球生物多樣性熱點的生物。
研究團隊使用結構方程模型建立各種氣候因子的影響途徑，配合理論生態學方法，再輔以高解析度的氣候資料庫、大量的生物數據，重新分析來自全球180座山的1萬6592種陸域脊椎動物（包括鳥類、哺乳類、兩棲爬蟲等）之海拔分布跨幅資料。
▲台灣雪山圈谷。（圖／中研院提供／俞錚皞攝）
結果發現，年溫差越大，生物海拔分布跨幅越大，此結果支持傳統的「氣候變異度假說」。然而同時，若日溫差越大，生物海拔分布跨幅卻越小；也就代表生物在短期氣候變異度較強的環境下，生理上能適應的溫度範圍反而較小。這似乎說明了生物在面對長期（例如年溫差）及短期（例如日溫差）的氣候變異度時，會出現不同的生理適應策略。
沈聖峰指出，「此項研究根據我們在台灣的地區性觀察結果，透過分析全球的生態資料庫，首次指出日溫差對生物的生理適應、以至於巨觀生態現象的影響，補足經典生態學假說未能解釋的部分。」
第一作者詹偉平先生補充道，「年溫差主要隨緯度改變，但日溫差受雨量及區域氣候影響甚鉅，因此，相較於緯度，我們的研究也凸顯年雨量在巨觀生態學中的重要性。」
共同第一作者陳一菁博士說明，「氣候變遷已造成生物分布改變，探討背後複雜的生理適應是關鍵議題，本研究提出的機制是重要的里程碑。」
詹偉平目前擔任中研院生物多樣性研究中心研究助理，陳一菁現任國立成功大學生命科學系助理教授，她於博士後期間曾獲得「中央研究院博士後研究學者」獎助。共同作者包括美國康乃迪克大學康威爾博士(Dr. Robert Colwell)、中研院統計科學研究所劉維中副研究員貸款 試算與國立台灣大學地理環境資源學系黃倬英副教授。
▼台灣太魯閣國家公園。（圖／中研院提供／劉思沂攝）
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