生命科學專業學院—生物多樣性國際研究生博士學位學程

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Academia Sinica has established the Taiwan International Graduate Program (TIGP) in collaboration with a consortium of the key national research universities in Taiwan. The purpose of the program is to develop the talent pool in those modern multidisciplinary fields that are important in the future economical and social development of Taiwan and to enhance the innovative potential and academic standards of research in these and related fields.

TIGP will offer Ph.D. programs only in selected disciplines agreed upon between Academia Sinica and the national research universities. It is the intent of the Program to offer Ph.D. degree programs only in inter-disciplinary areas in physical sciences, applied sciences, engineering, biological and agricultural sciences, health and medical sciences, and humanities and social sciences.

Academia Sinica will assume principal oversight of the academic options of the Program. It will provide the intellectual leadership, the physical facilities, and the research resources. Qualified and interested faculty members of the participating national research universities are invited to join the Program as affiliated faculty, and participate in teaching, supervision of research, and mentoring of the international graduate students.

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學程網址：https://tigp-biodiv.biodiv.tw/

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    重新審視極向遷移:東亞軸孔珊瑚的隱蔽譜系與生物地理結構
    (2025) 周文華; Chou, Wen-Hua
    物種向高緯度遷移被視為海洋生態系對氣候變遷的重要反應，然而此概念多以物種為單一演化單位作為前提。本論文檢驗此假設，使用三種在日本已有向高緯度遷移紀錄的優勢造礁軸孔珊瑚為研究對象，於台灣進行系統調查，鑑定其隱蔽種組成，並解析形塑現今空間分布的可能因素。本研究整合形態、分子與族群歷史分析，結果顯示三個名義物種皆由形態上難以區分但遺傳上高度分化的隱蔽種所構成，而且這些隱蔽種的分化程度已經達到屬於不同物種的程度。在台灣，隱蔽種分布與生物地理界線陳氏線高度一致，然而於更廣泛的東亞尺度，隱蔽種則呈現彼此不同的空間分佈模式，且分佈模式無法僅以當代環境梯度解釋。族群歷史推論顯示，目前的分布格局可能受到過去歷史氣候事件的影響，而這些事件對當前分布的形成可能具有關鍵作用。結合歷史族群軌跡與現行分布顯示，即使目前看似具有遷徙潛力的物種，也未必能在不同棲地建立長期穩定的族群，而遷徙後能否持續，也可能取決於該物種是否維持足夠的遺傳多樣性與適應能力以因應新的環境條件。即使有能力跨越多種棲地的物種，也無法保證一定能往高緯度擴張，這可能來物種本身限制，或是當地非生物條件與原棲地之差異，而生物與非生物因子可能會與該隱蔽種的族群歷史交互作用，決定其在氣候變遷下是擴張、維持或衰退。綜合而言，東亞珊瑚的向高緯度遷移並非物種層級的現象，而是由隱蔽種各自的演化與族群歷史所塑造的差異化回應，且現有空間分布範圍並不能保證他們未來面對氣候變遷時皆具備向高緯度遷移的能力，因此辨識與評估這些隱蔽種對於解讀生物地理格局、預測珊瑚在氣候變遷下的反應以及制定有效的保育策略至關重要。
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    越南蝙蝠在環境變遷下的時空分布模式
    (2024) 黎光瞳; Le Quang Tuan
    生物多樣性的喪失是當前社會的一項環境危機，對生態系和人類福祉造成巨大的衝擊。建立保護區是防止生物多樣性喪失和維護生態系統完整性最普遍的方式之一，但許多保護區規劃時未納入生物多樣性分布的時間與空間資訊導致成效不彰，且生物多樣性分布可能隨著環境變化而改變，進而影響現有保護區的保育成效。此外，許多保護區在規劃時受限於行政區界線的限制，無法有效涵蓋物種跨邊界的分布和遷移範圍，因此也限制了保護區的保育成效。在蝙蝠（翼手目）的保育上，因為牠們分布廣泛、對環境變化敏感、具良好移動能力，但卻不易觀察，使得保護區的制定更加困難。因此，我的研究以越南的蝙蝠為例，揭示如何取得並利用環境變遷下物種分布的時空資訊，用以研擬保育計劃的制定。具體來說，我分析蝙蝠物種的分布並預測牠們在氣候和土地覆蓋變化下的動態，以（1）瞭解這兩個主要環境變化各別和在交互作用下對蝙蝠所造成的影響，來指引保育策略的制定；（2）評估現有保護區網絡涵蓋蝙蝠分布範圍的代表性，並指出應優先考慮作為蝙蝠保護區的地點；以及（3）評估面對環境變化下，跨國合作對於決定蝙蝠保育優先保護區域的重要性。在我的博士論文的第一項研究中，我使用物種分布模型和不同溫室氣體排放和環境變化情境，預測了81種在越南出現的蝙蝠現今和未來的分布，評估氣候和土地覆蓋變化對於蝙蝠分布範圍和物種豐富度的影響。結果顯示直到2050年，這兩種威脅個別皆將對蝙蝠產生負面的影響，且當兩種威脅同時發生時，將會降低個別威脅的正面效應或增強個別威脅的負面效應，使整體負面影響加劇。此外，這兩項環境變化所造成的正負效應與程度在蝙蝠物種與地理區域上具有顯著變異，強調出將各別物種分布資訊納入蝙蝠保育規劃的重要性。 由於建立保護區是最普遍被使用的保育方式之一，因此在第二項研究中，我使用物種分布資訊來評估越南現有的保護區網絡對於保護蝙蝠分布範圍的代表性。我分別計算出現於越南的每種蝙蝠分布範圍中有多少比例位於現有的保護區當中，並以此作為保護代表性的評估標準。我發現儘管現有的保護區網絡比隨機網絡更具代表性，但它平均僅涵蓋了蝙蝠目前分布範圍的6.56％。若整合物種分布資訊與空間優先分析，在不增加網絡大小的情況下，調整現有保護區網絡的分布可以增加代表性至12.11％。結果也顯示將未來蝙蝠分布的預測納入保護區設置優先分析，並不會影響保護區對現今蝙蝠分布範圍的代表性，但可以顯著提升環境變化下，對未來蝙蝠分布的代表性。最後，物種分布模型顯示活動於越南的81種蝙蝠中有79種分布範圍超出越南的邊界，且氣候和土地覆蓋變化可能會影響牠們在越南內外的分布。因此，在第三項研究中，我以跨越越南、寮國和柬埔寨三國的範圍進行保護區設置優先分析（跨界優先），並相較於各國分別進行優先分析（國家優先）的結果，比較對於蝙蝠分布範圍的代表性何者為高。結果顯示，跨界優先和國家優先所建議的保護區網絡對於現今蝙蝠分布範圍具有相似的代表性，然而，在環境變化的情況下，特別是在考慮到蝙蝠未來分布的預測時，跨界優先能得到更好的結果，顯示跨國合作的重要性。 總結來說，以上研究說明了氣候和土地覆蓋變化的相互作用可能會對蝙蝠造成嚴重的負面影響。為了在環境變化下維持保育的有效性，在保護區規劃中納入蝙蝠分布的時空資訊與跨國界合作至關重要。此研究不僅增進了我們對於環境變化對蝙蝠多樣性潛在影響的理解，也提供了在保育上減緩衝擊的建議。本研究所建立的研究方法，特別是將物種的時空分布整合至設立跨國界保護區的考量之中，將可擴展應用於其他類群。