保育遺傳研究室簡介

本研究室成立初期是以保育遺傳為主要研究方向，但歷經多年來的發展，目前的研究方向可大致分為以下幾個部分，包括(1)台灣水鹿生態與啃食樹皮行為，(2)野生動物族群量估算與相對豐度指標開發，(3)自動相機資料整合平台之開發，以及(4)族群遺傳學在生態學上的應用等。此外，目前本研究室執行林務局委託之原住民族狩獵輔導計畫，亦積極收集獵區動物豐度與獵獲量等相關資料，預計未來狩獵對野生動物影響程度之評估將是本研究室的研究方向之一。

本研究室有感於國內野生動物的族群量估算大部分是利用間接指標呈現動物相對豐度，卻難以得知實際的野生動物資源量，因此個人致力於以捕捉-再捕捉(capture-recapture)模式估計動物的瞬時族群量，期望能為各類動物建立各自適用且快速有效率的估計方法。經過數年的嘗試，目前已建立估算台灣水鹿實際族群量的野外操作方法與估算模式(范震華等，2014)。然而，實際族群量之估算仍然耗時耗力，難以廣泛且長期應用於野生動物資源之經營管理。因此本研究室以自動相機所獲得之資料，以捕捉-再捕捉模式估計水鹿實際族群量，並據以檢討各種常用之動物豐度相對指標與實際族群量的相關性，以及開發可信度更高的新指標(圖1；古馥宇，2018)。這些成果奠定了本研究室在水鹿相關研究中重要的基礎，也為其他動物相對豐度之估算提供了新的方向。


圖1　捕獲回合數比例為古馥宇(2018)評估當中與實際族群量相關性最高之指標。

台灣水鹿的研究為目前本研究室的最主要方向。由於近二三十年來台灣水鹿的族群量明顯增加，且啃食樹皮的行為也日益普遍(圖2)，引起民眾廣泛的注意。因此本研究室自2009年起即開始調查全台各地水鹿啃食樹皮的現象，並探討其可能的原因。從水鹿對不同樹種與胸高直徑的偏好程度(圖3；Yen et al. 2015)、不同樣區樹木被啃食的頻度差異(圖4)、啃食頻度的季節變化、各樣區的水鹿族群密度、啃食之前的嗅聞行為(林子佑等，2015)、樹皮與食草的成分比較(葉川逢，2015；邱珣文，2015)、各樣區水鹿排遺內寄生蟲卵數(邱珣文，2015)等結果，我們發現水鹿啃食樹皮極可能是為了攝取樹皮內的單寧以排除腸胃道的寄生蟲(邱珣文，2015)。而由於水鹿對特定樹種的偏好，啃食樹皮的行為會逐漸改變森林冠層樹種的演替。換句話說，寄生蟲可透過其宿主的自我醫療行為而影響森林演替。


圖2　台灣水鹿啃食樹皮痕跡。上：紅檜，左下：五葉松，右下：闊葉樹。


圖3　一般化線性模式預測各種松科樹種被水鹿啃食之機率與胸高直徑之關係（Yen et al. 2015）。其中台灣二葉松(Taiwan red pine)的被啃食機率遠低於其他松科樹種，顯示水鹿對樹種的選擇性極為明顯。


圖4　各樣區樹木遭水鹿啃食頻度之差異極大。

為了持續追蹤水鹿啃食樹皮的現象，本研究室自2014年起在楠梓仙溪林道建立長期樣區，多年的監測成果卻發現水鹿在此區啃食樹皮可能另有原因。因為在這裡紅檜被啃食頻度與茸角期個體的相對豐度成高度正相關，與其他個體（硬角或解角期公鹿、母鹿、幼鹿等）相對豐度無關(劉士豪，2016)，影像記錄也發現啃食樹皮的個體絕大多數為茸角期公鹿(影片：水鹿啃食紅檜樹皮；楊硯涵，未發表)，而水鹿對樹種的偏好程度則與樹皮中的鈣含量成正相關(劉士豪，2016)。因此，茸角期公鹿極可能為了茸角的鈣化而啃食樹皮，本研究室正以提供礦物質的方式嘗試證實上述推論，並減輕水鹿對楠溪林道紅檜造林地的啃食壓力(影片：水鹿取食礦物質補充劑；魏正安，未發表)。 除了啃食樹皮行為之外，本研究室也與台師大顏士清博士合作，以衛星追蹤瞭解台灣水鹿的活動範圍與棲地選擇(Yen et al. 2019)。目前水鹿相關研究則包括(1)在數個樣區以自動相機觀察水鹿各個生活史階段的發生時間，以探討水鹿這種廣適性物種在不同環境中的生活史變異；(2)以訪談方式回顧水鹿在台灣的歷史分布與相對豐度，以及影響分布及數量的可能原因；(3)以自動相機記錄啃食楠溪林道紅檜樹皮的個體，以釐清不同性別及生活史階段的個體對紅檜樹皮的需求程度。

在上述的研究當中，紅外線自動相機是相當重要的調查工具。而國內使用自動相機監測野生動物已有三十年左右的歷史，對自動相機的依賴有增無減。特別是林務局自2013年起逐步在全國各地以自動相機建立哺乳動物長期監測網，預計在2019年達到將近300台的規模。有鑑於自動相機資料的累積快速且有長期歷史，但卻從未整合並做更有效的利用，本研究室在林務局與特有生物研究保育中心的支持下，與中央研究院生物多樣性研究中心合作開發紅外線自動相機資料管理平台（圖5），期望能整合各單位產出之自動相機資料，並提供照片倉儲、資料分享、查詢、運算等功能，使這些資料發揮更大的價值。


圖5　本研究室開發中之紅外線自動相機資料管理平台。

以遺傳或分子生物學方法回答生態與演化的問題亦為本研究室的專長與興趣，特別是微衛星基因座的開發與應用，在此領域的研究題目較為廣泛，歷年來曾進行過的研究包括：(1)東方蜂鷹的遷徙行為(Weng and Severinghaus 2014)； (2)臺灣獼猴的年齡與位序與子代數目之關係(路蕙宇，2012)； (3)野鴝的不完全雌雄異型及蛙跳式遷徙(Weng et al. 2014)；(4)長鬃山羊與馴養動物穿孔疥癬蟎的親緣關係（林昱伶，2012）；(5)台灣附近海域真海豚遺傳結構及親緣關係(葉書宜，2013)；(6)東方蜂鷹利用嗅覺與視覺辨別食物(楊書懿，2013；Yang et al. 2015)；(7) 自2013年狂犬病於台灣鼬獾族群出現以來，本研究室參與了林務局主導的台灣鼬獾狂犬病主動監測計畫，並開發台灣鼬獾專一性微衛星引子，用於探討台灣鼬獾是否為長期以來的狂犬病保毒宿主、狂犬病是否會繼續從目前的疫區邊界往北擴散、全台鼬獾的族群結構及適當的防疫帶位置建議等(黃揚，2018)。

參考文獻

1. Weng, G.-J., H.-S. Lin, Y.-H. Sun and B. A. Walther. 2014. Molecular sexing and stable hydrogen isotope analysis of Siberian Rubythroat Luscinia calliope captured in Taiwan reveals incomplete sexual dimorphism and potential breeding region. Forktail 30: 96-103. (SCI)
2. Weng, G.-J. and L. L. Severinghaus. 2014. Colonization of migratory oriental honey-buzzards in Taiwan reveals fast evolution of migration without a genetic basis. Ornithological Science 13 suppl: 127.
   
3. Yang, S.-Y., B. A. Walther, G.-J. Weng. 2015. Stop and Smell the Pollen: The Role of Olfaction and Vision of the Oriental Honey Buzzard in Identifying Food. PLOS ONE 10(7): e0130191. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0130191 (SCI)
4. Yen, S.-C., C.-Y. Lin, S. W. Hew, S.-Y. Yang and G.-J. Weng. 2015. Characterization of debarking behavior by sambar deer (Rusa unicolor) in Taiwan. Mammal Study 40:167-179. (SCI)
5. Yen, S.-C., Y. Wang, P. Yu, Y. Kuan, Y. Liao, K. Chen and G.-J. Weng. 2019. Seasonal space use and habitat selection of sambar in Taiwan. Jour. Wild. Mgmt., 83: 22-31. doi:10.1002/jwmg.21578 (SCI)
6. 古馥宇，2018。台灣水鹿 (Rusa unicolor swinhoii)之相對族群量指標開發與評估。屏東科技大學碩士論文。45頁。
7. 林子佑，楊書懿，翁國精，2015。Bark-Stripping Behavior of Formosan Sambar (Rusa unicolor swinhoii) Caught on Camera and its Implications。台灣生物多樣性研究。17:41-47。
8. 林昱伶， 2012。感染臺灣野山羊(Capricornis swinhoei)與馴養動物之穿孔疥癬蟎(Sarcoptes scabiei)的傳播歷史與現況。屏東科技大學碩士論文。
9. 邱珣文，2015。台灣水鹿(Rusa unicolor swinhoii)啃食樹皮行為與族群狀態及內寄生蟲感染情況之相關性探討。屏東科技大學碩士論文。60頁。
10. 范震華，林宗以，張書德，楊書懿，翁國精，2014。台灣水鹿族群密度估算方法評估。台灣生物多樣性研究 16:309-322。
11. 黃揚，2018。台灣鼬獾 (Melogale moschata subaurantiaca)的族群遺傳結構與其保存狂犬病毒的可能性。屏東科技大學碩士論文。49頁。
12. 葉書宜，2013。應用粒線體及微衛星標誌分析台灣附近海域真海豚族群結構及親緣關係。屏東科技大學碩士論文。
13. 葉川逢，2015。楠溪林道台灣水鹿對樹皮之啃食偏好與化學成分關聯。屏東科技大學碩士論文。43頁。
14. 路蕙宇，2012。臺灣獼猴(Macaca cyclopis)的年齡與位序與子代數目之關係。屏東科技大學碩士論文。
15. 楊書懿，2013。東方蜂鷹(Pernis ptilorhynchus)的嗅覺潛能與其輔助覓食的功能。屏東科技大學碩士論文。43頁。
16. 劉士豪，2016。楠溪林道水鹿啃食紅檜樹皮原因之探討。屏東科技大學碩士論文。47頁。

其他論文

1. 范震華，2012。以捕捉-標記-再捕捉法估計台灣水鹿(Rusa unicolor swinhoii)族群密度。屏東科技大學碩士論文。
2. 蔣杰安，2015。大安溪沿岸臺灣鼬獾(Melogale moschata subaurantiaca)之活動範圍與族群密度。屏東科技大學碩士論文。
3. 杜宜庭，2015。樹皮萃取物對於台灣水鹿(Rusa unicolor swinhoii)體內寄生蟲之影響。國立屏東科技大學獸醫學系，實務專題報告。
4. 巫啟宏，許鏸文，楊立賢，2018。楠溪林道環境因子與台灣水鹿出現頻度之相關性研究。國立屏東科技大學森林系，實務專題報告。
5. 吳立越，2019。烏石坑地區玄彩蝠(Kerivoula furva)之活動範圍、活動模式與棲地利用。屏東科技大學碩士論文。

碩士班學生論文

• 吳立越 (2019) 烏石坑地區玄彩蝠(Kerivoula furva)之活動範圍、活動模式與棲地利用
• 古馥宇 (2018) 台灣水鹿(Rusa unicolor swinhoii)之相對族群量指標開發與評估
• 黃揚 (2018) 台灣鼬獾(Melogale moschata subaurantiaca)的族群遺傳結構與其保存狂犬病病毒的可能性
• 劉士豪 (2016) 楠溪林道水鹿啃食紅檜樹皮原因之探討
• 蔣杰安 (2016) 大安溪沿岸臺灣鼬獾(Melogale moschata subaurantiaca)之活動範圍與族群密度
• 邱峋文 (2015) 臺灣水鹿(Rusa unicolor swinhoii)啃食樹皮行為與族群狀態及內寄生蟲感染情況之相關性探討
• 葉川逢 (2015) 楠溪林道臺灣水鹿對樹皮之啃食偏好與樹皮化學成分之關聯
• 楊書懿 (2013) 東方蜂鷹(Pernis ptilorhynchus)的嗅覺潛能與其輔助覓食的功能
• 葉書宜 (2013) 應用粒線體及微衛星標誌分析台灣附近海域真海豚族群結構及親緣關係
• 何冠助 (2012) 玉山國家公園大分地區臺灣黑熊遺傳多樣性之初探
• 林昱伶 (2012) 感染臺灣野山羊(Capricornis swinhoei)與馴養動物之穿孔疥癬蟎(Sarcoptes scabiei)的傳播歷史與現況
• 范震華 (2012) 以捕捉-標記-再捕捉法估計台灣水鹿(Rusa unicolor swinhoii)族群密度
• 郭彥仁 (2012) 玉山國家公園大分地區野生動物對青剛櫟(Cyclobalanopsis glauca)種子和苗木存活之影響
• 路蕙宇 (2012) 臺灣獼猴(Macaca cyclopis)的年齡與位序與子代數目之關係