阿里山紅檜巨木群樹齡大翻盤～嘉義大學研究報告摘錄

台灣有海洋圍繞，加之高山縱列，大氣候環境是高山攔截了西南氣流與東北季風鋒面，山區雨量豐沛；小氣候環境則是地面水體蒸發及地表植物蒸散作用後的水氣沿著山壁上升，到達一定高度（依緯度不同約1000多-2500公尺）與山上冷空氣會合，凝結成霧。因為在某一高度的山區常成雲霧繚繞，就稱為「盛行雲霧帶」，而長年雲霧塑造的濕氣環境成為植物天堂，森林茂密，故亦稱霧林帶。而檜木（柏科扁柏屬植物）更是台灣霧林帶的優勢代表物種，所以霧林帶亦稱為檜木林帶。阿里山在海拔1800-2500公尺的山區，植被帶的劃分是屬於暖溫帶針闊葉混合林，這個植被帶最重要的組成分子就是紅檜與臺灣扁柏，因此，檜木林帶也成為臺灣暖溫帶針闊葉混合林的代名詞。

阿里山國家森林遊樂區紅檜天然下種林

扁柏屬是珍稀孑遺活化石裸子植物，曾經廣泛分布在北半球，但現在只剩六種，台灣有兩種——紅檜與台灣扁柏，另外四種分布在北美洲（美國尖葉扁柏與美國扁柏）與日本（日本花柏與日本扁柏）。從葉綠體DNA分析得知，親緣上日本花柏與紅檜、日本扁柏與台灣扁柏是姊妹種，推測是第四紀冰河時期，日本南方的扁柏屬植物向南避難，來到台灣。（詳情請參閱游旨价著《通往世界的植物——台灣高山植物的時空旅史》）

阿里山區是台灣中部面海第一道主稜線，截留水氣，在海拔1800-2500公尺是典型的霧林帶，加上雨量大與地質脆弱致易山崩地滑，而檜木天然更新多發生在林地裸露區域，地變後透空的裸地即成檜木最佳的生育地，於是阿里山地區千百年來成為台灣檜木生長重鎮之一。日本人在領台初期調查，阿里山曾有30萬株檜木（紅檜與扁柏各約15萬株），這對經過千年伐採，日本列島檜材已屬枯竭之際，對大和民族來說不啻是天上掉下來的禮物，阿里山自然成為日人在台第一個官營林場。阿里山林場自1912年至1945年（二戰結束）間，是林場伐木最興盛時期。日本人大量砍伐的結果，不到10年光景，還讓台灣總督府聘請來台協助規劃阿里山森林開發及鐵路建設的林學博士河合鈰太郎在1919年目睹森林殘破景象後吟詩感嘆：「斧斤走入翠微岑，伐盡千年古木林，枕石席苔散無蹤，鳴泉當作舊時音。」

1945年二戰結束，台灣光復，國民政府來台後，在國共內戰敗逃風雨飄搖之際為了整建戰後家園及安頓軍民，接續伐木外銷取得外匯，直到1963年結束官方直營伐木，檜木所剩無幾。阿里山國家森林遊樂區（以下簡稱園區）內現有43棵紅檜巨木，皆為當年被視為不良材倖免於斧斤之殘，現在反而成為眾人仰望欣賞的觀光資源，應證了莊子說的「此木以不材得終其天年」。

巨木群一、二棧道36株巨木及台灣杉、千歲檜、香林神木位置圖（研究報告圖3）

43棵紅檜巨木分別為宿舍區4棵、巨木群棧道一與二共36棵，另外獨立3棵也是主要的觀光景點為香林神木、千歲檜及水山巨木。在慈雲寺旁另有一棵高大的台灣杉，合計園區有44棵巨木。林務局嘉義林區管理處在2019年委託嘉義大學木質材料與設計學系林翰謙教授及森林暨自然資源學系詹明勳助理教授主持巨木群結構安全、樹齡與氣候變遷之研究計畫。研究報告封面

除了宿舍區4棵位在非旅遊動線上，其餘39棵紅檜巨木都是園區的主要觀光資源，因此都豎有解說牌，說明樹種、樹齡、高度與樹圍等。不過以前所寫的樹齡，幾以樹圍推估而得，所以動輒一、二千年，年紀大的（如2300歲）就被稱為「神木」（香林神木，取代1998年放倒的阿里山神木成為阿里山巨木代表）。

香林神木舊的解說牌，目前已經重製並修改樹齡為626年了。

經過嘉義大學專業團隊採取每株巨木樹輪至少1支70公分以上的樹芯樣本，建立生長模式並推估樹齡，共取得434支樹芯，發現44棵巨木（含台灣杉）只有10棵是單株，併木融合的有29株（如水山巨木就有10株相併），根系嫁接（併木方式之一）的有5株（來源：研究報告表32）。若論合併木最大主幹樹齡，就沒有原先推測的那麼多，甚至「年輕」了一千多歲，但也有原來不及千歲卻變成1515歲的（2號巨木）。晴天霹靂，大大翻轉長期來對阿里山園區（甚至全台有紅檜巨木的地方）紅檜樹齡的說法。

為了讓在2022年3月2日獲得頒證並在5月1日開始營業上場解說的阿里山園區導覽解說員有最新的植物資訊及解說依據，在取得嘉義林管處同意後，我將研究報告中有關紅檜合併木及樹齡重測相關資料放在此網誌，也給大眾（尤其旅行業者及領團人員）參考。

因為資料繁多且學術專業度高，我僅擷取一般大眾如我比較容易理解的內容呈現。不過在摘錄報告前，先節錄嘉義林管處於2022年1月11日記者會的簡報，可以對紅檜巨木樹齡的測定與變動有個整體概念：

嘉義大學調查阿里山巨木工作集錦-20220111記者會播放 https://youtu.be/FS4ix9sSTD0

阿里山芯齡探秘記者會-林務局局長林華慶致詞

阿里山芯齡探秘記者會-嘉義大學說明計畫執行經過

阿里山芯齡探秘記者會-嘉義林管處處長張岱簡報研究成果

以下是研究報告部分內容：

紅檜合併生長的階段：合併生長有數個階段，不一定由初始階段開始，視環境狀況也可能由較後期階段開始合併。

一、根系嫁接 (Root grafting)

因風力吹動成樹根間搖晃磨擦，傷口形成癒合組織包覆；或根系生長增粗後，樹根因重力互相堆疊，導致樹根的接觸點形成癒合組織，進而包覆以其分散其重力應力。

紅檜透過根系嫁接密集的林分中，幼苗嫁接的根系在地下形成公共根系，並且在相同林地中相互支持，像是一個族群共同生長。

二、根盤合併(Root plate fusing)

一百多年前就發現許多針葉樹種的根系會與同樹種形成根盤合併，諸如松類、杉類，包括與臺灣紅檜同柏科的北美香柏以及美西側柏，這些樹種根系的自然嫁接好發在林分密集的地區，族群間相同樹種更容易發生根盤合併的情況。森林樹種根系的自然嫁接，可維持自身樹種於林分的生長優勢，並增加樹木根盤面積以保護樹木安全係數。

三、樹幹合併(Trunk fusing)

推測樹木自然嫁接發生的成因有二種論點：

1.因風吹使兩者枝條摩擦，導致樹皮剝落損傷，當枝條生長到更粗大而緊靠停止摩擦，傷口會形成癒合組織，將兩者的摩擦點相互包覆。

2.因重力使兩者枝條交接處產生壓力，導致枝條形成癒合組織，進而包覆以消除重力應力。

樹幹合併後造成樹皮隆起，及樹幹增粗肥大生長造成樹幹交接處互相擠壓造成樹皮、韌皮部破損，導致木栓形成層、維管樹形成層相連後，並把死亡的樹皮、韌皮部向外推出，因此外觀樹皮常成破碎，及合併後樹莖外觀特徵為交接處有隆起之情形。

樹幹嫁接示意圖（ba.為破裂的樹皮，ca.為隆起的癒合組織；Millner, 1932 ）（研究報告圖34）

四、下一代樹木合併(New Generation Fusing)
新芽在根株或附近生長，與老樹根盤合併繼續生長，樹幹最終合併。

五、生生不息(Evergreen)
原先合併於中央最老樹木枯死，外圍下一代合併木則持續生長，並繼續與新木合併，使紅檜巨木生生不息。

（研究報告圖48）

紅檜合併型態：

樹幹合併的骨架枝條的幾何形狀變化與正常單一樹幹的骨架枝條有很大的不同，樹幹合併後具有多個頂端主幹優勢，及合併接和點膨大突出與有明顯的接合縫線，合併角度多為小於30度的銳角，枝領沒有膨大之情形，其樹幹基部受到壓縮力導致接合部位膨大突出。

下圖為合併木及單株木四項形態發生的特徵圖片差異對照，合併木從根系嫁接到樹幹基部、根冠合併，樹幹基部與根冠連結處亦有膨大的情形；接著是兩株巨木樹幹的融合，而骨架枝條的連接方式也會因合併木的關係而不同，合併木之枝領部分接合處形態與單株木不同，其連接合併角度也會較小 (小於30度) ；最後合併木會出現兩個或是多個以上樹木頂梢優勢的情況。
單株木則是根冠、樹幹基部到樹幹連接骨架枝條處，不會有膨大的變化，支領合併的角度也會較大 (大於30度)，且通常單株檜木僅有一個最高的主幹優勢枝條。

單幹或樹幹合併四項辨識方法圖（研究報告圖38）

如何測定合併木的最大樹齡：

一、取得樹芯

觀察巨木最大骨架枝條龍骨狀突起處之頂點，以垂直巨木表面、朝髓心方向取樹芯樣本（採用非破壞性檢測生長錐取樣法），並記錄樹芯鑽取處、高度。（如下圖）

樹芯取樣所使用的生長錐 (Increment bores) 為瑞士製的Haglofs Increment Borer，於約130公分處高度並以80或100公分之生長錐採取樹芯，如內部木材有瑕疵（腐朽及空洞），應將取樣點往上或下調整，以得完整之樹芯。

紅檜巨木以香林神木為例其生長錐取樣位置（研究報告圖54）

二、樹齡推估-建立巨木幼齡生長之PAI模式(Periodic Annual Increment model)

PAI模式，又稱為定期平均生長量，指期間內每年平均生長量，PAI模式常被用來估算耐陰性樹種的樹齡，因耐陰性樹種不論是位於低光量的冠層下方、普通光亮的次冠層或較高光量的主冠層中，生長模式都是類似的，不會因所受光量不同而有太大的改變。

以幼齡階段生長速率並定期平均生長量 (PAI) 推估未知年輪數進行巨木樹齡推估（研究報告圖60）

本研究選10株的巨木的年輪數（樹齡皆達300-600年）且通過髓心或看見Arc之樹芯，以及阿里山博物館樹輪盤之年輪數據，建立紅檜巨木生長模式之樣本，可作為推估其餘30株紅檜巨木缺失樹芯之年輪樹齡的依據。採100年為一個年期作為紅檜巨木推估幼齡期樹齡範圍，為從髓心向樹皮方向間隔100年、200年、300年、400年、500年、600年期間，並建立各年期5個不同定期之平均生長量 (PAI) (10年、20年、30年、40年、50年)，作為各年期生長量之推估依據，其平均生長量結果如下表。

三、巨木幼齡–成熟樹冠級生長模式合併PAI定期生長模式

由通過髓心或看見Arc的13株巨木樹芯年輪及阿里山博物館巨木輪盤以TSAPWin程式，合成紅檜巨木生長量之主年表，在相同生育地、同樹種的樹輪寬窄變化序列受到生育地氣候影響是一致的，同樹種間樹輪寬窄變化有一定的相關性，其他的變異來自於單株間內外在因子的競爭與干擾的表現，其分析後之樹輪主年表可作為推估樹齡之依據。

四、巨木最大樹齡推估試算–範例說明（看不懂很正常，只要知道怎麼回事就好。）

香林神木位於慈雲寺及香林國小旁，共有5支骨架枝條，經調查後香林神木為6株紅檜樹木合併的巨木，其中西北向最早的1株紅檜母株合併木已消失，因此才有1技條由上至下的孔洞，為最先合併於中央的最老齡樹木枯死，剩下的合併木，將合併基因保存至下一代。樹高約為45 m，胸高直徑為4.1 m、樹冠覆蓋面積為322.54m²。香林神木樹齡研究之樹芯長度為75.57 cm，年輪數為285年，平均每年生長1.61 mm；樹齡經研究計算後，其中一株合併木最大樹齡推估為636-616年。