2025 年 9 月,馬太鞍溪堰塞湖溢流,夾帶大量土砂的洪流衝進下游的花蓮光復鄉,成為許多人難以抹去的記憶。一年過去,下游河道逐漸恢復樣貌,但在馬太鞍溪上游,當年因颱風豪雨崩落的大片山坡,至今仍有約 500 公頃的崩塌地裸露在外。只要遇上強降雨,這些鬆動的土砂就可能再次被沖刷,往下游移動。
為了讓這片崩塌地重新長出綠意,林業及自然保育署花蓮分署(以下簡稱花蓮分署)與國立宜蘭大學合作,從去年 12 月開始,以無人機把種子與幼苗送上人力難以抵達的坡面,至今已完成 3 次作業,累計投擲落點面積約 40.2 公頃。但是,從空中投下的種子,真的能在光禿禿的崩塌地上生根嗎?該投什麼種子?又該怎麼投?我們專訪花蓮分署,帶大家了解這場無人機植生復育行動。

人走不上去的崩塌地,交給無人機
要理解為什麼這次要出動無人機,得先看看馬太鞍溪上游崩塌地的樣貌。花蓮分署表示:「上游部分崩塌區坡度陡峭、地形破碎,崩塌後的地表也不穩定,有些地方甚至找不到能讓人安全通行的路徑。如果採用傳統的人工造林,不只苗木和資材很難搬上去,作業人員還得面對落石、鬆動的土砂,以及山區天候快速變化等風險。」
也因此,花蓮分署選擇導入無人機,把植生材料送到人力難以安全抵達的位置,減少人員直接進入危險坡面的需求。
說到空中造林,許多人第一個想到的可能是直升機大面積撒播。花蓮分署解釋,直升機與無人機各有適合的任務尺度:直升機適合大範圍、高載重的作業;無人機則機動性較高,能針對特定坡面或選定的落點做細緻的投放,起降與調度也較有彈性。對馬太鞍溪上游這種地形破碎、需要點位式投放並持續追蹤的環境來說,無人機是一個值得嘗試的工具。
而這些種子被送上山的目的,是希望讓裸露的坡面重新被植物覆蓋。花蓮分署指出:「大面積的裸露坡面在強降雨下容易持續被沖刷,細粒土壤與鬆動土砂也可能往下游移動。」植生復育的第一步,就是增加地表的覆蓋,讓植物的枝葉減少雨滴直接沖刷地面,再透過根系逐步抓住表層的土壤。不過,花蓮分署也特別強調,邊坡的穩定還受到地質、坡度、降雨、水文與既有治理工程等多項因素影響,「植生復育比較適合視為整體治理中的一環」,而不是能單獨解決所有土砂問題的萬靈丹。

該投什麼種子?原生先驅植物打頭陣
決定要在崩塌地上種植物之後,接下來的問題是:要種什麼?花蓮分署表示,植物的選擇主要從三個方向評估:是不是台灣的原生植物、能不能適應開闊且受到擾動的環境,以及能不能在復育初期就順利建立。
在這樣的條件下,台灣赤楊與羅氏鹽膚木成為這次的主要樹種。台灣赤楊常被視為先驅樹種,對裸露、受擾動的環境具有一定的適應能力,在台灣的河谷與崩塌地上,常能看到它成片生長的身影;羅氏鹽膚木同樣能在開闊的環境中生長。除了這兩種樹木,花蓮分署也提到,在先驅植物當中,「芒草」同樣是優先選擇的物種。
不過,花蓮分署並不打算只押寶在單一樹種上,而是採取草本與木本植物搭配的方式。「草本植物通常能比較快地覆蓋地表,木本植物則負責在未來逐步建立較長期的植被結構,兩者在復育中扮演不同的角色。」花蓮分署解釋。在挑選與調配材料時,團隊會綜合考量原生性、環境適應性、初期覆蓋能力、後續生長潛力,以及現地取得與操作的可行性。花蓮分署也坦言,崩塌地不同坡位的水分、基質與日照條件差異很大,因此比起事先認定某一種植物最好,他們更重視實際在現地的表現,配比與處理方式也會依後續觀察持續調整。
怎麼投?把種子包成能「著陸」的投遞單元
選好了種子,下一個挑戰是怎麼把它們送到坡面上。一般人或許會擔心,把種子從空中丟到光禿禿的坡面上,不是被風吹走,就是被雨水沖掉。花蓮分署表示,這正是團隊想要解決的問題:種子直接撒在裸露的坡面上,容易被風吹散、被雨水帶走,或是沒有和地表充分接觸。因此,這次的作業採用了「溼式種子造粒」、「植生膠囊」與「植生苗包」三種形式,把種子或幼苗和輔助材料組合成較完整的投遞單元。

其中,溼式種子造粒與植生膠囊的概念相近,都是讓種子在落地初期獲得一定的保水與保護。根據中央社報導,溼式種子造粒是將台灣赤楊與羅氏鹽膚木的種子包埋在凝膠顆粒中;植生膠囊則是用水溶性膠囊包覆台灣赤楊種子與植生材料,落地遇水後逐漸溶解。參與研發的宜蘭大學森林暨自然資源學系系主任鍾智昕,過去接受環境資訊中心採訪時曾說明,造粒以海藻酸鈉為主要原料,做成直徑約 0.5 至 1 公分的膠狀小球,膠囊內則填入水苔,遇雨後能形成濕潤的包覆層。不過花蓮分署也提醒,這些材料無法在坡面上創造一個完全穩定的生長環境,種子能否萌發,仍受到降雨、溫度、坡面基質與落點位置影響,而材料的配方與製作細節目前也還在試驗與調整中。


這次最受矚目的,則是首度嘗試投放已經發芽的幼苗,也就是「植生苗包」。花蓮分署解釋,植生苗包並不是把裸露的幼苗直接從空中丟下去,而是希望在無人機有限的載重下,兼顧根系與介質的保護,維持一定的含水狀態,並讓材料落地後不會立即散失。實際作業時,團隊得同時考量苗包重量、無人機載重、風況與落點地形,因此先以小量方式測試,再依結果逐步調整。目前確實觀察到部分苗包落地後仍持續生長,但各落點的差異很大,花蓮分署仍將它視為需要持續驗證與改良的技術。
投遞單元做好了,還得決定要投在哪裡。花蓮分署表示,投擲點並不是隨機挑選,而是綜合無人機影像、地形資料與現場判斷,盡量避開明顯的沖蝕路徑、過度陡峭或材料不容易停留的位置,優先選擇較有機會保留水分、細粒土壤或形成遮蔭的微地形。



三方磨合,在安全與可行之間找平衡
這項任務橫跨了公部門、學術單位與無人機操作團隊,三方的專業背景各不相同。花蓮分署表示,分署關注的是復育需求、現地條件與安全;宜蘭大學團隊負責無人機影像與地形判讀、投擲區位評估、植生材料與投遞形式測試,以及後續的監測;無人機操作團隊則會把各種想法拉回載重、風況、航線與實際投放是否可行。
「這項工作最大的特色,就是不同專業必須一直互相修正。」花蓮分署分享,有些在研究上看起來很有潛力的設計,到了現場才發現重量、尺寸或投放節奏需要再調整;反過來,飛行端的限制也會促使團隊重新思考材料與作業方式。也因為如此,這些技術並不是把一套現成的方法直接搬到現場,而是依照馬太鞍溪上游的地形與無人機的載重條件,一步步調整出來的。
在整個過程中,最大的挑戰仍是現地環境與氣象的不確定性。崩塌地的坡度、地表材料、水分、霧氣、風況與降雨隨時在變,植生材料的準備時程,也必須配合無人機能安全飛行的時間窗口。因此,團隊沒有一次就把規模放大,而是先小量測試,確認飛行與落地的情況後,再修正下一次的作業。花蓮分署坦言,這樣的做法雖然比較保守,卻能在安全、作業可行性與研究驗證之間取得平衡。


國外也在空投種子,但沒有想像中簡單
用無人機播種造林,近年在國外也是相當熱門的話題。根據環境新聞網站 Mongabay 的報導,美國的 Mast Reforestation(前身為 DroneSeed)會把種子封裝在含有纖維與養分的種子餅中,用於野火後的森林復育;澳洲的 AirSeed Technologies 則在種子莢中加入微生物與養分,並曾在受洪災影響的地區進行試驗。
然而,無人機播種的實際成效,也引起學界的討論。西班牙學者 Castro 等人於 2023 年在國際期刊《Restoration Ecology》發表論文,標題直言「森林復育不只是用無人機把種子射出去」。研究團隊指出,種子與幼苗落地後要面對各種生物與環境的威脅,單靠從空中大量撒播並不足以完成復育,無人機播種應該朝更精準的方向發展,把種子集中投放在最適合生長的微棲地。
另一份由美國林務署研究人員 Peppin 等人發表的回顧研究,整理了美國西部森林野火後的播種成效,發現在多數比較研究中,播種區的土壤沖蝕並沒有比未播種區來得少,部分研究甚至發現,播種反而壓抑了原生植物的恢復。雖然野火跡地與崩塌地的條件不同,但這些研究提醒我們,把種子撒下去,並不等於坡面就會穩定下來,選用什麼植物也會影響後續的生態。
對照這些國外經驗,花蓮分署選用原生植物、依微地形挑選落點、先小量測試再逐步調整的做法,正好回應了學界所提出的提醒。
種下去之後,真正的考驗才開始
花蓮分署曾強調,無人機撒播不是把種子撒下去就完成造林。「材料落地後,真正的考驗才開始。」花蓮分署表示,強降雨可能沖走種子與表土,乾旱會影響萌發與幼苗生長,坡面持續移動,也可能讓已經長出來的植物再次被掩埋或帶走。再加上崩塌面往往缺乏完整的土壤層,即使種子順利發芽,後續能否取得足夠的水分與養分,仍是關鍵。
也因此,後續的追蹤格外重要。花蓮分署表示,團隊會在能安全抵達的位置進行現地查核,並搭配不同時期的無人機影像,觀察落點周邊的植被覆蓋、綠度與生長變化;對於人員難以進入的區域,重複航拍也能協助掌握植被是擴展還是衰退。目前在部分能實際抵達的投擲點,已經看到植物萌發或幼苗持續生長。根據太報報導,宜蘭大學團隊今年 4 月進場調查時,就在部分投擲點發現台灣赤楊、光蠟樹的幼苗,以及甜根子草、密花苧麻、台灣澤蘭等植物冒出新芽。
不過,花蓮分署也提醒,目前累計的 40.2 公頃,指的是已經進行投擲作業的落點涵蓋面積,並不代表這些區域都已形成穩定的植被;相較於上游約 500 公頃的崩塌範圍,也還有許多區域等待執行。加上目前觀察的時間還不夠長,也不能把可抵達點位的結果直接推估到整個崩塌區,因此現在還不適合斷言哪一種資材的存活率或效益最高。

把材料送到現場,只是第一步
對花蓮分署來說,無人機投擲是「把復育材料送到現場」的第一步,這些種子與幼苗能不能撐過雨季、乾季與一次次的坡面擾動,逐步長成穩定的植被,才是需要長期追蹤的成效。接下來,花蓮分署將以分階段、分區域的方式持續推動,透過不同批次的現地觀察,累積適合當地環境的復育經驗,作為未來調整作業方式、評估是否擴大推動的參考。
馬太鞍溪上游的綠意不會一夕之間回來,但隨著一次次的投擲與追蹤,這片崩塌地正一點一點地累積重新長出森林的機會。
圖/ 林業及自然保育署花蓮分署
其他參考資料:
- 中央社:馬太鞍溪崩塌地無人機空投種子膠囊苗包 累計復育逾40公頃
- 太報:防止洪災重演!馬太鞍溪空投5種植生資材造林 已復育40.2公頃
- 聯合報 ubrand:種子變「珍珠」再搭無人機空投!宜蘭大學新技術助崩塌地復育
- Mongabay:New Tree Tech: Cutting-edge drones give reforestation a helping hand
- Castro et al. 2023, Forest restoration is more than firing seeds from a drone
- Peppin et al., Does seeding after severe forest fires in western USA…(USDA Forest Service)

