八通关草原

八通关草原，台湾一片位在八通关的草原，位于玉山山脉与中央山脉之间鞍部上，其行政区属南投县信义乡东埔村。八通关草原由玉山箭竹与高山芒形成当地的植物社会中优势物种，面积约100公顷，其中以玉山箭竹覆盖率占80%，分布集中于八通关山屋周边区域，使之成为「箭竹草原」。由于法国菊、毛地黄等外来种入侵，对八通关草原的原有生态造成失衡，以及有火灾干扰对生态演替与族群发展产生变化，人类活动的冲击会带来植被景观的改变，也提高人为用火发生火灾的机率，若长年不发生火灾，八通关草原未来的演替会持续朝向森林发展。
1980年代，因新中横公路计划通过八通关草原，为维护生态与景观保存，故设立玉山国家公园，并依国家公园法将土地利用型态划属生态保护区。由于草原被八通关古道穿过，位置要居联系东埔登山口、中央山脉、玉山群峰，故向来是登山人士路经之地，人类的登山活动持续地对玉山国家公园的生态有著干扰冲击存在，为有效减低对生态的冲击程度与影响层面，玉山国家公园管理处采行承载量管制。目前，八通关草原仍由玉山国家公园管理处维护中，保育工作优先，学术研究与登山活动都得经过申请许可后，才能进入园区内从事活动，每当台风期间，将会予以禁止一切园内活动。
环境概述.
八通关草原之年均温 4.9 ℃，全年气温不过 10 ℃，以 8月份气温为分水岭，开始就逐渐下降至 1月份最冷，月均温 2.3 ℃，渡过雪季后，气温逐渐攀升，至夏季则有高于 6 ℃以上气温，但全年仍是处于低温寒冷的气候。年平均降雨量 387.8 毫米，6月～ 7月达到高峰，月平均降雨量超过 500 毫米以上，之后到11月则低于 100毫 米，直到翌年2月回升 100 毫米以上，故降雨型态呈夏雨冬干。陈正祥利用桑士伟气候分类法划分，八通关草原属于寒带重湿气候（AC'）。然而，八通关草原缺乏长期监测之气象站，故气温及雨量是依据日治时期八通关驻在所之观测记录。
玉山之十字棱东延至鞍部，再继续东延至秀姑峦山，这处鞍部即八通关草原，座落于玉山山脉与中央山脉之间，故周边群山围绕，全域高度约 2800 ～ 2955 公尺。正因八通关草原是处鞍部地形，分隔浊水溪水系与荖浓溪水系，形成谷中分水岭。南方之荖浓溪于此由东北转向东南行，此乃受到构造线的影响。位于西北方的金门峒断崖是陈有兰溪之源头，因向源侵蚀而呈现一片崩坍地形，目前正持续朝向南方的荖浓溪发展河川袭夺。
八通关草原经历数次火灾，玉山箭竹与高山芒由鞍部至山坡面皆有生长，直到棱线、山顶改由高山植物或裸岩取代。在鞍部的低洼处有出现积水的现象，据陈玉峰在《八通关山－东埔温泉沿线植被调查报告》指出，该地可能是古河道的遗迹，故而表土湿润泥泞，其生育地适合玉山箭竹，族群密布于八通关草原正中央，往外围则渐出现与高山芒混生之群丛。金门峒断崖之顶棱因环境干燥，少见有高山植物生长。至于玉山箭竹、高山芒或乔木类等植群则完全不见其踪迹，相对于南方的荖浓溪谷，环境封闭且阴湿，受风干扰程度低，有大量的铁杉族群密布生长，构成溪谷森林景观，林下玉山箭竹较于草原上族群显得高大，除了破空有阳光照射，干扰玉山箭竹的生长，可反映出该族群对林下环境的喜好。综观整个玉山地区，据陈玉峰的调查认为，北坡面则多为铁杉，南坡面则多为台湾二叶松，如此的分化现象，可能是受到火灾干扰有关。就垂直分布而言，八通关草原之年均温低于10℃，又为冷杉与铁杉交会地带，反映出冷温带气候。
植被.
垂直分布.
八通关草原相对于周边所呈现出植被景观的不同，乃是随海拔高度之变化，由气候、地形、基质与演替效应反映出植群的垂直分布。据陈玉峰所做的植被带剖面，自海拔3335公尺八通关山开始，高度往下降至海拔约 2600 公尺荖浓溪谷，依序是：玉山圆柏／冷杉交会带、冷杉林带、铁杉林带、铁杉／云杉交会带。玉山圆柏出现于八通关山之西南坡，海拔 3200 公尺以上可见其踪迹，因土壤化育不佳，故能与冷杉林共存，散生于岩棱或岩隙，其社会则与玉山杜鹃、台湾刺柏、森氏杜鹃为共同之优势。当高度下降至冷杉林带，虽气候环境与玉山圆柏之生育地相似，因土壤层的差异与物种竞争，最终替换成冷杉为主的社会，其个体可下降至海拔 2700 公尺生长。铁杉林带位于海拔 2600 ～ 3150 公尺之间，涵盖整个八通关草原全域，如今会被高山芒、玉山箭竹所取代，乃受火焚而使草原上铁杉族群瓦解，该族群已退居荖浓溪谷，因喜好潮湿环境，若非猛烈火势入侵，不致会延伸至荖浓溪谷。云杉的上部虽与铁杉重叠，但在八通关草原则不然，海拔 2700 ～ 2850 公尺之间分布著云杉，且该区的云杉林几乎取代铁杉的地位，其两者共存程度甚高，若高度低于海拔 2700 公尺以下，形成与台湾华山松组成之优势社会。
植群分析.
据郭城孟的调查八通关草原，植被型态可分成：铁杉森林、台湾二叶松森林、台湾马醉木—红毛杜鹃开放灌丛、玉山箭竹草生地、高山芒—玉山箭竹草生地、高山芒—玉山箭竹草生地及枯木林。其主要植被是高山芒—玉山箭竹草生地及枯木林构成，面积 101 公顷，其次是高山芒—玉山箭竹草生地，面积 76.5 公顷，这两型大多分布在开阔地，环境中性，深受火灾干扰所致的植群。八通关草原的次生植物有：蓼科虎杖，碗蕨科峦大蕨，杨柳科褐毛柳，鹿蹄草科单花鹿蹄草，景天科玉山佛甲草，莎草科玉山针蔺，菊科法国菊、川上氏蓟、尼泊尔籁箫，石松科地刷子，石竹科玉山石竹，柏科玉山圆柏、台湾刺柏，松科台湾二叶松、台湾华山松，玄参科玉山碎雪草，金丝桃科玉山金丝桃，蔷薇科玉山悬钩子、玉山假沙梨、高山蔷薇、台湾铺地蜈蚣，桔梗科高山沙参，杜鹃花科红毛杜鹃、高山白珠树、台湾马醉木，龙胆科台湾龙胆、黄斑龙胆、披针叶肺形草、峦大当药，百合科台湾百合、台湾粉条儿菜。
铁杉只出现于溪谷或阴湿环境，在整个玉山地区的植被，南坡受光充足，多为台湾二叶松，北坡则环境阴寒，多为铁杉，由八通关山可见其差异。在铁杉林下的伴生植物有玉山箭竹、高山白珠树及大量苔藓类植物。台湾二叶松的生育地多为棱脊或陡坡，分布集中于八通关西峰之西南坡及南向各坡面，出现在有崩塌与火灾迹地，并发现草原中央有零星几棵台湾二叶松生长，可能为火灾的适存植群之一。台湾马醉木—红毛杜鹃开放灌丛分布在海拔 2940 公尺至海拔 2926 公尺之连棱南坡面，以及海拔 2870 公尺山头部分。玉山箭竹分布较于集中，在草原中央之低洼处全被玉山箭竹被覆，因生育地较为潮湿，使周边的高山芒难以入侵，故该区呈玉山箭竹为优势的社会。其伴生植物有高山蔷薇、高山白珠树、虎杖等。高山芒—玉山箭竹草生地分布在八通关西峰之山顶，以及在海拔 2940 公尺至海拔 2928 公尺之连棱脊线上，生育环境中性，坡度 25～ 45 度，唯局部环境干燥不见玉山箭竹，高山芒于棱线南面则呈丛状生长，该区的植物社会以红毛杜鹃、台湾马醉木等灌木类及玉山箭竹、高山芒为优势。在高山芒—玉山箭竹草生地遗留的枯木林，这现象表示该区曾受火灾焚毁，据郭城孟依照树型判断，枯木林之树种应属台湾二叶松，分布于八通关西峰之西向坡面，以及海拔 2870 公尺周围山坡、海拔 2928 公尺之西向坡面，生育环境与高山芒—玉山箭竹草生地相似，同为火灾迹地。在八通关西峰顶处之所以会没有玉山箭竹的踪迹，也不见于铁杉、冷杉、台湾二叶松等高大的乔木生长，主要是环境恶劣，周边没有任何地形屏障，使得山顶风化甚剧，土壤化育不佳，碎石遍地，使得植被覆盖度低，拥有的水土保持能力不良，生长于岩缝中有玉山佛甲草、尼泊尔籁箫、台湾刺柏等植物。
火灾.
火灾迹地.
据德国探险家博士（Dr. Karl Theodor Stöpel）在1898年攀登玉山的记录中记载，八通关分水岭两边的原住民猎人长年来习惯在经过八通关草原通往猎场时，经常以放火烧草原的方式烧出方便通过浓密植被的路径，以及在冬天保暖。
日本博物学家鹿野忠雄记载台湾高山次要的植物景观，最显著的是海拔九千至一万尺（海拔约27003000公尺）的草原，通常在森林界线以内，也认为大多是因为原住民烧山火耕垦植的结果。
据1983年1月4日与1993年2月25日发生的火灾，分析后结果认为八通关草原的起火点在山屋附近，可能是人为引火不慎所致，但也可能是冬季天干物燥，林木含水份低与地表堆积枯叶而产生自燃。透过航测技术摄影可知，火灾迹地的分布范围受制于地形与气候，上达棱线，下至溪涧，因此使火势只呈东西方向蔓延燃烧，最长可达3930公尺，南北则约900公尺。这是因为棱线处的地势较高，易受风袭影响火势，加上碎石遍地，表土裸露，使火灾因没有获得足够的可燃材料继续蔓延；相对于往低处延烧的火势，一遇上山沟、溪谷等阴湿环境不利于火势蔓延，使生长于荖浓溪谷的铁杉森林能得于幸存。透过八通关山之南向坡面可见「上部呈枯木林立，下部却巨木参天」的植被景观，据郭城孟的研究推断，出现如此反差，可能受到火灾干扰所致，使得原本有生长台湾二叶松，火灾后残留下白木林。
适存植物.
能适存于八通关草原的植物，通常对于火灾干扰具有良好的适应力，学界对此称为「火灾适存植物」，其生态发展与火的关系相当密切，为能维持草原景观，若无火灾干扰下，估计需约数十年以上时间得以被铁杉、冷杉所替代，最终恢复其原貌，然而这只是估计，实际耗费的时间得将各种变因纳入考量，因此要完全替代草原景观，演替历程可能长达数百年或数千年以上之久。
玉山箭竹拥有地下走茎，故受到土壤层的保护，不受地表上的火灾干扰，当箭竹秆、叶等地上部被燃烧枯死，仍可再次萌芽生长，若火灾发生过于频繁，玉山箭竹的秆高则会不及于50公分，当秆高生长到平均30公分上下便停滞，若往森林挺进生长，林下的玉山箭竹因受到树冠层遮蔽阳光，加上环境潮湿，秆高平均可生长达2公尺以上，最高达5公尺，足以将人给笼罩，然而会有如此的差异，火灾则是主因，因此受铁杉或冷杉密林保护的玉山箭竹，突显出八通关的矮竹草原景观，随火灾的发生频率增加，每逢一次火灾，玉山箭竹趋于演化成秆短、秆径小、侧枝多，最终成为外观上如灌丛般。
高山芒分布上限为海拔2800公尺，然而八通关草原的高度已超过此上限，却有高山芒族群大量入侵，并与玉山箭竹混生而成一社会型态，此现象可能是当地有局部环境适合其生长，故即使达到高山芒的分布上限，仍能得以适存下来。火灾后，当玉山箭竹尚未建立起族群之前，因喜好阳光的高山芒，表土干燥的生育地不适玉山箭竹生长，高山芒便趁此迅速入侵，该族群以丛生分布为优势。根据堪萨斯州立大学教授（Lloyd Hulbert）研究指出，禾草类植物的传播机制，在火灾后大量下种，可迅速建立起族群，故郭城孟推测，高山芒应可能属于此一机制之优势，能得以在八通关草原适存。
台湾二叶松分布于海拔约2500～3300公尺间，由于生态幅度狭窄，其优势是常与不同物种混生而成的社会，在八通关草原则出现于八通关山之东南坡，其树木最大胸径可达100公分。受到台湾二叶松的入侵及人为栽种之故，台湾山区引发的森林火灾之树种，主要来自本身富有松脂，是属于易燃树种，又因台湾二叶松喜好阳光充足的环境，每逢冬季少雨时，其落叶堆积于地表，会因干燥而易引发地表火。
除了上述玉山箭竹、高山芒、台湾二叶松，其它的火灾适存植物有铁杉、冷杉、红毛杜鹃、台湾马醉木、峦大蕨。
演替发展.
八通关草原的植物社会主要为玉山箭竹草生地、高山芒—玉山箭竹草生地，故其演替深受火灾干扰而变动，若持续存在著火灾干扰，则未来的演替方向会使玉山箭竹的族群发展趋向衰退，终将改变植被景观。相对地，若环境长期稳定，不受火灾干扰，据郭城孟的推估认为，八通关草原朝向台湾铁杉族群发展，直到极盛相，才完全取代原有草生地环境，使之形成铁杉林群。然而，八通关草原的演替未有进展，在一直遭受周期性火灾的影响，无形中形成一条火灾维持线，使植物社会处于一种亚极盛相。
据郭城孟对八通关草原生态调查，以玉山箭竹草生地、高山芒—玉山箭竹草生地推估其演替序列。在不受火灾干扰下，草原的周边森林族群有冷杉、铁杉，随幼苗于林缘更新，逐渐往草原推进，此期间在草原因玉山箭竹尚未完全构成群落，释出的空间由高山芒先行进驻生长，之后是台湾二叶松，由于环境开放，物种竞争较低，林下会有红毛杜鹃、台湾马醉木构成灌丛，随时间的演替，八通关草原可能最终发展为铁杉林，高山芒则会因生育地逐渐被冷杉、铁杉占据，所需的阳光被茂密树冠给遮蔽，故退出而由玉山箭竹取代，成为铁杉的林下族群。受到上部有冷杉族群的下迁生长，铁杉演替更新可与冷杉呈交互发展，据陈玉峰在野外观察，铁杉有呈现不连续且无规则更新，相较于冷杉是接近极相理论中连续更新，因此铁杉的更新速率，在八通关草原除了存在火灾为致因之一，还得端视自然老死、族群崩解、地震崩落、母树下种等因素。
保育.
历程简述.
台湾的伐木事业可追溯至1666年，日治时期曾经用指定林场开采，以管制伐木，随二次大战之需，伐木量大增，直到国民政府迁台后，伐木事业持续进行，然而随著经济的发展，滥垦滥伐的现象趋于严重，使水土保持的问题逐渐浮现。1970年代，为了减少山坡地流失，以及维护生态环境，林务局除了加强造林之外，也展开保育工作。同一期间，受到国际的保育意识影响，使台湾逐渐兴起保育思潮，还有当时周昌弘、林曜松等多位生态学者自美国习得学位之后，纷纷返台投入保育工作。1980年代，正值新中横公路的兴建时期，玉里玉山线计划将经过八通关草原，为此有王鑫、林俊义、陈仲玉等学者前来实地调查，结果认为八通关草原的生态资源多样，对于学术界有相当的研究贡献，并且是清代、日治两条古道交会于此，该处草原也是位居玉山山脉与中央山脉的接壤地带，无论是地景、生物、史迹皆具有保存与维护的价值，若依照道路工法直接将八通关草原穿过，预估未来的10年至30年内，不仅使养护成本呈倍数成长，也因原有栖息地遭受破坏，使生物资源减少或绝迹，相对造成植被景观产生变化，公路的开发所造成边坡崩塌会加速水土流失，因此八通关草原不宜开辟新中横公路。同一期间，费骅、张隆盛等人前往八通关草原视察，有鉴于新中横公路的开辟所带来的不良影响，便推动玉山国家公园的设置，是于1985年划设范围，并于同年成立管理处，依照国家公园法将八通关草原划为生态保护区，由于当中被八通关古道穿越，因此也划为史迹保存区。现今，八通关草原仍受国家公园法管制，由玉山国家公园管理处进行保育业务与生态维护，凡于区内任何的人为活动皆受管制。
威胁与冲击.
1980年代，新中横公路一度计划将玉里玉山线开辟经过八通关草原，如今该路线已被终止计划。由于公路的开辟，无论是高架、隧道、断面等方式通过，都会为草原生态带来不良影响，尤以断面方式直接开挖地表对生态破坏最为严重，当公路计划的路线是通过山坡时，坡脚被挖断，易因岩层不稳定而引发边坡崩坍，在稳定的岩层也会因边坡裸露，直接遭受高山的气候环境造成风化或冻融等作用的侵蚀，以致土壤化育不全，难以使植物附著生长，往内侵蚀到地层则会破碎，最终成为不稳定岩层。当公路完工通车后，交通便利会使人为活动频繁，加上车辆经过所产生的噪音、废气会造成环境污染，以及为游憩资源开发而铺设的人工设施会改变原有土地样貌，比如：栈木步道、停车场、公共厕所、游客服务中心等设施。
游憩活动造成八通关草原的景观变化与生态冲击，据刘儒渊调查与分析的结果显示，以八通关山屋为中心，分布其四周的植物会因距离渐远，人类活动的干扰相对趋少，呈现植被覆盖率有80%以上，故能保持较为完整的植被样貌，可见山屋做为宿营地所产生的生态冲击程度严重，仅剩存可耐践踏的植物分布于山屋附近。位居交通要冲的八通关草原，其路线汇集自玉山、东埔、大水窟三地，使登山人士必经这处草原，经长年累月的人为活动冲击下，途经高山芒—玉山箭竹混生地的步道发展出蚀沟，深度50cm～80cm，宽度60cm～100cm，一旁平行的小径有出现加宽现象，宽度250cm～300cm，与途经玉山箭竹草生地的步道相较，冲击程度较低，并没有蚀沟，据刘儒渊分析认为可能与玉山箭竹的秆呈木质化，质地坚硬，以及地下走茎有受土壤层保护下，故能耐踏生存，高山芒则对此之适应力稍弱。再者，也因登山步道直接穿越八通关草原，两侧的边坡若是未能受到适当保护，随著迳流水冲蚀，加上高山气候产生风化、冻融，长年下来则终将使玉山箭竹的地下走茎失去土壤层植固，直接崩落或是日晒枯死，对于玉山箭竹族群发展有不良影响。
八通关草原曾发生两次火灾，分别于1983年1月4日与1993年2月25日。据周天颖在权重分析指出，玉山国家公园引发的森林火灾，有39.8%属于人为用火不慎所致，潜在火灾危险区域属于危险等级有7处，八通关地区则列为其中。火灾对于原有生态的回复有著干扰存在，因植物社会在演替更新的过程，火灾会汰换掉不适存物种，留下具耐性或可逃避的植物生长，比如玉山箭竹的地下走茎受土壤保护，还有台湾二叶松的皮厚可耐火，又或者冷杉、铁杉会退居凹谷、溪涧等阴湿环境，对植被景观有大幅的改变，也因火灾燃烧后空出的空间，物种间竞争回归原始，有机会使外来物种入侵生长，一旦族群扩展过快，优先占据与挤压到原生物种的生存，比如法国菊在5月～7月花期盛开，一大遍布满整个八通关草原，这种现象被称为「引进种污染」。此外，林缘会抵抗火灾的蔓延，生长于林缘的幼苗、小树与不耐燃烧的植物，火灾将林缘烧尽后，对森林族群的扩展有著制衡，在草原与森林之间的演替更新上，维持著亚极盛相的恒定发展。再著，火灾对于生态还会造成地表升温、改变土壤PH值、增加地表迳流、土壤微生物减少、改变动物的活动行为等不良影响。
保育状况.
自1985年成立玉山国家公园后，首要工作以保育为优先，学术研究与教学游憩则次之，并依国家公园法依地使用现状而划设特别景观区、生态保护区、史迹保存区、一般管制区，八通关草原纳属生态保护区，当现有的保育状况受到冲击时，玉山国家公园管理处会视冲击程度予以适当管制，若景观大幅改变或生态失去平衡，则会封锁该区的脆弱生态，任何活动予以禁止入内，直到自然回复或人工复育的状况许可则开放。
由于八通关草原已有引进种污染、火灾干扰、人为活动的冲击等三项状况。法国菊、毛地黄等外来植物入侵占据，经刘儒渊评估认为这两物种挤压到原生植物的生存空间，会对其它族群产生减退或迁移等不良影响，若物种竞争强烈，可能使原生植物绝迹，因此当前的保育则需要采取预警监测，并拟出适宜策略加以控制，防止法国菊、毛地黄过度蔓延，另一方面则加强入山管制，避免因人为的活动，造成当地生态的污染。火灾会干扰八通关草原的生态演替，减低植被覆盖率与改变植物景观，相对使阳性植物可趁势进驻萌芽生长，比如高山芒、台湾二叶松等适存植物，若火灾发生频率过高，终将使该地呈地表破碎，岩层裸露，无法提供植物附著生长，因此在入山管制需要留意，并对游客实施防火宣导，避免因人为用火不慎而发生火灾。此外，八通关草原位居交通要塞，上达玉山主峰之顶，下抵东埔出登山口，也是通往秀姑峦山、大水窟山、玉里的要道，故常有登山人士会途经八通关草原，依据刘儒渊野外观察，人类踩踏造成当地生态在景观上产生冲击，因此必须对八通关草原进行承载量管制，对于宿营地点建议由观高取代八通关，趋使人为活动量转移，减低当地生态产生不良影响，也为避免登山人士离开步道，恣意踩踏植物，于入山管制就得先行宣导教育。