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臺灣植物物候監測標準模組建置及相關案例研究

  • 公告日期:115-03-24
  • 計畫主持人:廖敏君
  • 執行單位:嘉義研究中心
類別
114年度 自辦科技計畫
關鍵詞
植物物候學;資料科學;植物物候監測模組;蟲癭;原生產蜜樹種;蜂農物候知識
計畫摘要

歷年來的植物物候研究,隨著研究團隊與計畫的不同,欄位格式與紀錄內容也不盡相同。植物物候本體 (Plant Phenology Ontology) 其特性在於能夠容納不同來源的異質物候資料,並加以結構標準化。本計畫擬建構符合PPO架構的資料集,進行異質性物候資料整合,以期整理本所現有植物物候資料集,作為植物物候調查研究之示範案例,進一步期能建立全國性的臺灣物候監測模式網絡,以監測植物生長、開花、結實等現象,提供標準化且持續性的物候資訊以支持林業管理、長期生態研究及因應氣候變遷調適。本計畫預期可提供大規模整合植物物候數據所需的標準化詞彙及語義框架,完成臺灣植物物候 PPO 亦能對應 DarwinCore 的物候延伸資料表 (extension)。另一方面,物種間的生活史關係易受氣候影響,尤其是寄主植物抽芽期物候與造癭昆蟲成蟲的同步性,本計畫工作項目之一,主要針對臺灣優勢寄主植物(如樟科、殼斗科或桑科)之物候,透過公民參與調查,協助紀錄不同區域的物候差異,提供涵蓋廣泛分布、跨物種的觀察結果,為植物與昆蟲間物候變化與同步性之影響提供實證依據,以增進對臺灣生態系統的理解。本計畫工作項目之一將調查記錄具蜜源潛力樹木之開花與結果等物候資料,建立具蜜源潛力樹木資料,用以評估選定建構蜂蜜森林的重要原生樹種,並收集蜂農物候知識。本計畫成果可以帶動里山養蜂採蜜事業,尤其是在普遍缺乏夏蜜、冬蜜區域尤有助益。

執行成果摘要

一、植物物候調查研究資料蒐集及標準模組建置(1/4)(一)參考USA National Phenology Network: Home Page、BBCH、ontobee等物候監測模組,建置物候觀測架構。(二)完成玉山杜鵑、臺灣欒樹、黃槿、海南草海桐、銀葉樹等5種物種的物候調查的標準模組。(三)進行埤子頭植物園植物物候調查及流程建置,完成516筆埤子頭植物園植物物候調查資料。(四)首次使用植物物候本體論(Plant Phenology Ontology, PPO)進行玉山杜鵑開花、結果物候調查資料編碼計2,031筆。二、植物物候公民科學資料蒐集及標準模組建置(1/4)(一)建立福山試驗林植物物候公民科學專案與觀察註記流程。(二)累計觀察紀錄5,339筆,757種植物物種,具有花果物候註記961筆以及葉部物候註記388筆。(三)建立植物物候本體論(Plant Phenology Ontology, PPO)中文詞彙對照表與物候資料視覺化圖表。三、臺灣優勢寄主植物抽芽期物候與其上蟲癭之同步性研究(1/4)(一)文獻回顧與資料整理。透過文獻回顧與彙整,蒐集國內相關文獻 71 筆,國外相關文獻 160 筆。整理台灣優勢寄主點位 (殼斗科 3,972 筆;桑科 7,232 筆:樟科 8,366 筆)、造癭昆蟲點位 (殼斗科 133 筆; 桑科 45 筆; 樟科 665 筆)。完成紅楠、青剛櫟、澀葉榕 3 種優勢寄主植物之點位盤點地圖。(二)公民科學專案建立。建立植物與蟲癭物候期之公民科學專案:有Gall蟲癭-Lite (https://www.inaturalist.org/projects/gall-lite)。建立常見寄主與造癭昆蟲研究資料收集模式 1 組。累積調查資料超過 300 筆。(三)發表國內研討會論文 2 篇。四、臺灣原生產蜜樹種物候與蜂農物候知識調查(1/4)(一)野外調查蜜蜂所喜食採蜜粉的原生樹種及其物候:今年已完成161筆資料。(二)設計問卷訪談蜂農收蜜植物種、物候、收益、面臨問題:已於114/4完成問卷設計,本年度完成22份問卷調查工作。(三)訂定建構產蜜森林樹種之準則:目前評估建構蜂蜜森林樹種選定之準則有容易育苗造林、性成熟期短、年年開花、樹冠著花率高、蜜粉為蜜蜂所喜食、適生於低海拔的原生樹種、能生產特種蜂蜜、生產冬蜜樹種等。(四)評估選定蜂蜜森林樹種:經評估選定米碎柃木、凹葉柃木、羅氏鹽膚木、裡白楤木、鵲不踏、通脫木、江某、鵝掌蘗、苦楝等9種為優良蜂蜜森林樹種。