屏東科技大學森林系所學位論文
國立屏東科技大學,正常發行
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台灣地處菲律賓海洋板塊及歐亞大陸板塊交接處，地質組成較複雜，當地震、颱風及暴雨侵襲時，容易引起崩塌及土石流等土砂災害。旗山、荖濃溪事業區屬高屏溪之上游地區之國有林班地，其為莫拉克颱風重創之地區。遙測衛星影像具有固定時間、大範圍取得地面資料之能力，可監測崩塌地分布情況及植生復育狀態。本研究以遙測影像為材料，透過GIS進行2000年、2003年、2009年莫拉克風災前及風災後之四期衛星影像，以數化萃取崩塌地空間分布資料，並將崩塌地隨時間的演變，區分為維持不變型、植生恢復型、新增型及擴崩型。利用衛星影像之植生指標、地景指數及長期氣象資料，分析歷年各類型崩塌地之分布與植生自然恢復狀況，期以瞭解該地區之崩塌自然恢復機制。本研究結果顯示，在2009年莫拉克颱風後，崩塌面積大量增加，主要崩塌類型為新增型與擴崩型，誘發崩塌發生之主要原因除地形及環境因子外，人為開發與極端降雨亦為重要的影響因子。莫拉克颱風前(2000-2006年)崩塌轉移以新增型與擴崩型崩塌所佔比例相對較高，對於新增及擴崩型崩塌地，為加速植生恢復建議可優先考慮進行植生復育。由崩塌之誘發因子分析可知，高屏溪流域各不同崩塌類型，其主要影響因子為坡度與離道路距離。由崩塌地之地景變遷分析可知，各崩塌類型嵌塊體分布，隨時間的演變更趨分散與破碎，由其莫拉克颱風所造成之崩塌地數量，已使高屏溪流域之森林地景結構受到嚴重破壞。
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臺灣具翅狀物植物分類研究尚缺乏詳盡的統整，本研究目的即統計臺灣具翅散殖體植物數目、描述及拍照其外部形態特徵，並製作檢索表供分類參考。統計結果得知臺灣具翅果實共39科73屬159種，固有種共42種。依果實增大花被、增大萼、增大苞及果皮等特徵分為翅果、分離翅果、聚合翅果、假翅果、翅狀胞果、葉狀蓇葖果、具翅莢果、具翅蒴果、具翅瘦果與似具翅蒴果等10大類。具翅種子植物共計31科71屬111種，固有種共8種。依種子翅狀物歸納有單生翅與環生翅2大類。總計臺灣具翅散殖體植物共65科142屬260種，約佔臺灣維管束植物的6 % 左右，其中十字花科、薯蕷科、玄參科、茄科與梧桐科同時擁有具翅果實及具翅種子。在具翅散殖體拍照的256種中，依翅狀物外觀形態及其數目可分為立體翅73種與平面翅183種。立體翅中具翅果實以3枚翅居多，具翅種子僅有蘆薈及辣木為立體翅。平面翅中具翅果實與種子皆以環生翅居多。具翅果實中的菊科植物及具翅種子中的蘿藦科植物與夾竹桃科的大錦蘭具環生翅且頂端具冠毛或種髮。本研究中將肯氏南洋杉的散殖體特稱為似具翅種子。
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近年來台灣產金石榴屬(Bredia Blume)植物陸續發現新的物種，但各學者對屬內分類群仍有不同的見解。因此，本研究針對各部位形態特徵及數值分析，以探討各物種之間差異。外部形態而言，葉形、毛狀物、花序、雄蕊均為本屬重要的分類依據。數值分析方面，共收集81份OTUs，將資料分成二元特徵、有序多態特徵、定量特徵、無序多態特徵等順序排列成原始矩陣，並利用非加權配對演算法和非計量多向度尺度去探討各OTUs之間的群組位階和排列情形。本研究自數值分析所繪製出的樹狀圖及分布序列圖均顯示，可以明顯劃分為6個分類群。於典型判別式分析亦可得知各分類群於定量特徵達顯著的特徵顯示出物種與特徵之間的關係。根據本研究結果顯示，台灣產金石榴屬物種處理成6個分類群：金石榴(B. oldhamii Hooker)、小金石榴(B. gibba Ohwi)、布勒德藤(B. hirsuta Blume var. scandens (Ito and Matsumura) Hayata、圓葉布勒德藤(B. hirsuta Blume var. rotundifolia (Liu and Ou) Huang and Huang)、來社山布勒德藤(B. laisherana Yeh and Yeh)及毛布勒德藤(B. hirsuta Blume var. hirsuta Blume)。其中，毛布勒德藤分類群包含都蘭山地區的OTUs，因無法與其它地區OTUs做區分，因此於本研究將都蘭山布勒德藤分類群歸於毛布勒德藤。
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森林因自然干擾及人為干擾因素致使林木死亡(或受損)使林冠疏開，造成林間孔隙，且足以營造出不同於原森林生態系之生育環境，稱之為森林孔隙(Forest gap)，簡稱為孔隙，孔隙會因更新的過程及時間的變化由其他樹木更替，此種森林演替(Forest succession)過程稱之為孔隙動態(Gap dynamics)。孔隙動態變化為天然林演替之自然現象，其對於天然林生態系之樹種組成，林分結構及更新扮演重要角色。本研究使用2007年及2009年兩期高解析度航空影像為材料，在南仁山自然保護區設立338.56 ha大面積樣區，以人工判釋樣區孔隙的分布，並分為強風坡型、背風坡型、向風緩坡型、溪谷型四類孔隙類型，以溪谷型孔隙面積率為最高，強風坡型最低，孔隙面積大小集中於40 m2以下，孔隙平均大小為47.55±1.43 m2，孔隙形成率為0.41% year-1、孔隙閉合率為0.36% yaer-1，冠層轉換率為241年，各項數據的趨勢與世界熱帶地區森林動態相符，結果顯示孔隙形成的位置及面積大小會受到地形不同而有所影響，受東北季風影響的強風坡及向風緩坡區，其孔隙平均面積及個數都較小，地形確實會影響孔隙的大小、個數、孔隙形成原因、孔隙的形成率及閉合率及冠層轉換率，南仁山地區影響孔隙的形成與鬱閉的因素，為東北季風、地形、颱風及人為干擾。
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摘要 學號：M9712016 論文題目：銀合歡種子發芽及小苗更新特性 總頁數：52頁 學校名稱：國立屏東科技大學 系別：森林系 畢業時間及摘要別：九十九學年度第二學期碩士學位論文摘要 研究生：林其臻 指導教授：郭耀綸 論文摘要內容： 銀合歡為世界百大入侵物種之一，在恆春地區入侵程度極為嚴重，且形成大面積純林，為暸解銀合歡更新時所需的光環境，本研究分別將銀合歡種子及小苗置於8種不同光量條件，比較各處理間銀合歡種子的發芽率及小苗的生長量及生物量分配。此外，為暸解銀合歡在不同林分的天然更新狀況，本研究在恆春西海岸10個銀合歡林分調查土壤種子庫的銀合歡種子數量，並設樣區監測銀合歡小苗在不同月份的出生死亡動態變化。 銀合歡種子以熱水浸泡處理可縮短發芽時間，但種子若有蟲蛀其發芽率則維持約30%。於2009年10月在8種光環境下進種子發芽試驗，結果發現銀合歡種子在100%及70%的環境下發芽率分別為33.5及29.5%，顯著低於在40~0.2%相對光量下的發芽率(43.0~54.5%)。然而，在當年12月的相同試驗，卻發現以全光處理的銀合歡種子發芽率顯著高於其它7個較低光量的處理，兩個試驗結果並不一致，不同月份的溫度可能與處理時的光量有交感作用，使種子發芽率有不同的表現，另種子品質有可能為影響之原因之一。銀合歡小苗的遮陰試驗結果，發現低於相對光量20%的環境，小苗的存活率降低，在0.2%的極低光條件小苗2個月即全部死亡。銀合歡小苗在70%光量處理有顯著較高的苗高、地徑及全株生物量，全光處理的銀合歡小苗形體生長並非最大，低於40%光量的小苗生長亦不利。 在恆春西海岸10處銀合歡林分土壤種子庫的調查，發現土壤表層銀合歡種子密度為40~950粒m-2；土層5 cm範圍每m2可有70~1,020粒種子，兩層合計最高可有1,900粒 m-2銀合歡種子。小苗密度方面，大圓山試區銀合歡小苗密度為所有試區中最高，在2010年7月可達145株m-2，其餘9個試區皆低於40株m-2。調查期間乾雨季銀合歡小苗密度差異很大，雨季時新生苗雖可大量萌發，但到8月時小苗密度即快速降低。銀合歡新生苗數與土壤種子庫數量分析顯示具有正相關。
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本研究目的是要建立臺灣原生樹種的光合作用性狀資料庫，希望能夠提供育苗、造林或生態復育等作業時樹種選擇的參考，達到適地適木之目標。試驗於屏東科技大學森林系苗圃進行，選定栽植在地上，非盆栽的70種樹苗的陽葉供測試。測定時微環境因子設定為CO2濃度400 µl L-1，葉溫在28~32℃，相對溼度70~80%。每個樹種以最大的4個光飽和光合作用率平均值當作該樹種的光合作用潛力。測定期間為2009、2010及2011的雨季(6月~10月)。 試驗結果發現供試70種樹種的光合潛力在8.0~34.3 µmol m-2 s-1範圍，有23種先驅樹種的光合潛力在21 µmol m-2 s-1以上，尤其是黃槿、山芙蓉、構樹及苦楝可高達30.0 µmol m-2 s-1以上，可充分利用高光資源。光合潛力在15.0~20.9 µmol m-2 s-1間的樹種有29種，包括樟樹、白肉榕、台灣海桐等常用之造林樹種。光合潛力在14.9 µmol m-2 s-1以下的樹種有杜英、皮孫木、奧氏虎皮楠等18種，其中以鐵色最低，僅為8.0 µmol m-2 s-1，均為耐陰樹種。供試樹種的光飽和點(LSP)在820~1,920 µmol photon m-2 s-1範圍，上述23種先驅樹種的LSP多在1,400 µmol photon m-2 s-1以上，光合潛力低於14.9 µmol m-2 s-1的18種樹種，其LSP多在1,100 µmol photon m-2 s-1以下。供試70種樹種的光合作用光補償點在10.0~33.1 µmol photon m-2 s-1範圍，23種先驅樹種此數值大都在22.0 µmol photon m-2 s-1 以上，光合潛力低於14.9 µmol m-2 s-1的耐陰樹種光補償點多低於19 µmol photon m-2 s-1。研究結果也發現此70種樹種的比葉重與上述4項光合作用性狀呈顯著負相關。 試驗期間發現微氣象條件對供試植株的光合作用表現有明顯的影響。能獲得大氣較高光合作用率的天候條件為測試當天清晨或前一天有下雨，大氣相對濕度較高，氣孔可充分張開，且測定時有短暫日照或薄雲的天候。 本研究測得的光合作用潛力提供判斷各樹種的耐陰的量化數據。在CO2濃度400 µl L-1的條件下，陽葉的光合潛力高於18.0 µmol m-2 s-1的樹種應可視為喜強光的非耐陰或先驅樹種，中等耐陰樹種的光合潛力在13.0~18.9 µmol m-2 s-1範圍，光合潛力在11.9 µmol m-2 s-1以下的樹種可視為耐陰樹種。各樹種的光合潛力或光飽和點也可供培育樹苗時，是否需遮陰的參考依據。
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老樹是鄉村或都市環境內難得的大樹，民眾與老樹一同成長而關注老樹的健康狀態，但健康是一個抽象的概念，表示健康的因子既互為因果關係又互相影響，使得老樹的健康監測評估有其困難性。本研究欲將影響老樹健康的重要因子歸納出來，以顯示老樹的健康最應注意的面向。以高雄市左營區及屏東北部鄉鎮的茄苳和雨豆樹老樹為對象，藉由觀察及文獻回顧提到的視覺健康指標如樹冠密度、樹冠水平斷面截光率、樹冠枯萎、樹冠退色黃化、莖部萌蘗、地面硬鋪面狀態、開放土壤面積率及樹體腐朽與空洞等，製作老樹健康之視覺指標評估量表進行老樹健康之監測調查，並以因素分析及區別分析評估健康指標之判別力。結果顯示台灣高屏區老樹之健康因素為樹冠因素、養分流通因素及樹體完整性因素等3大主要影響因素，大部分指標之判別力皆具極顯著性(P<0.000)，而未來要追蹤高屏地區茄苳老樹的健康狀態以樹冠枯萎及樹體腐朽與空洞即可；高屏地區雨豆樹老樹的健康活力狀態以莖部萌蘗及地面硬鋪面狀態兩指標即可。整體而言，以本研究之方法可達到評估指標簡化之目標。
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摘要 學號：M9812001 論文題目：墾丁國家公園歸化植物清查及棲地管理試驗 總頁數：97頁 學校名稱：國立屏東科技大學 系別：森林系 畢業時間及摘要別：九十九學年度第二學期碩士學位論文摘要 研究生：劉彥彬 指導教授：郭耀綸 論文摘要內容： 本研究有兩個目的，其一為瞭解墾丁國家公園陸域範圍歸化植物之種類及分布現況，並探討何種歸化植物在何種棲地類型有較高之優勢程度。第二個目的是在南仁山環境教育步道周邊的空出棲地，進行不同方式的生態復育處理，抑制當地的歸化植物。 於2009至2010年調查研究範圍內出現之歸化植物種類、棲地類型及地區，並計算歸化植物的出現頻度。此外，在園區內設置211個定量樣區，記錄樣區內原生植物與歸化植物種類、株數及覆蓋度，再計算各物種重要値。結果共記錄到歸化植物41科96屬120種，種數最多的前三個科分別為菊科20種、豆科15種、禾本科12種。歸化植物種類出現最多的地區是「出火-滿洲」有82種，其次是「龍鑾潭-貓鼻頭」72種。全區共902個調查樣點中，出現頻度較高的歸化植物分別為大花咸豐草、銀合歡及長穗木。 本研究發現墾丁國家公園陸域，有6種歸化植物為世界自然保育聯盟公告之「世界百大入侵種」，包括銀合歡、馬櫻丹、小花蔓澤蘭、香澤蘭、刺軸含羞木及南美蟛蜞菊。前三種在園區內分布廣泛且族群量多，後三種目前的族群量及分布地點皆少，但仍須持續監控管理。 在14種棲地類型中，「道路邊」的歸化植物種數有108種，「荒廢地」73種，「濱水地」68種，其它棲地類型物種數皆少於60種。藉由211個定量樣區分析得知，「墓地」、「公園綠地」、「廢耕地」、「道路邊」、「果園」及「農地」等六種棲地類型，歸化植物的重要値皆超過70%，歸化植物入侵情形嚴重。在南仁山環境教育步道，歸化植物在高光空曠地的覆蓋度達77%，原生植物覆蓋度僅有23%，但在林下遮陰環境，原生植物的覆蓋度可達58%，高於歸化植物。 本研究第二個項目為生態復育試驗分兩次進行，第一次試驗為2009年12月開始，分為僅拔除歸化植物、僅栽植原生植物及不處理對照組等三種處理方式。處理經過15個月，對照組樣區的歸化種相對覆蓋度由57%增加到63%，重要値達73%；僅栽植原生植物的樣區，歸化植物相對覆蓋度由58%減少到28%，重要値為35%；僅拔除歸化植物的樣區，歸化植物的相對覆蓋度由58%減少到27%，重要値僅為28%。然而，拔除歸化植物處理會使棲地再度空出，歸化植物散殖體仍會快速進入重新建立族群。 第二次試驗於2010年6月開始，進行兼具拔除歸化植物並栽植原生植物(處理組)及不處理對照組兩類。經過10個月，對照組樣區歸化植物的相對覆蓋度為37%，重要値為30%；處理組歸化植物的相對覆蓋度僅9%，重要値為14%，而原生植物的相對覆蓋度已達91%，重要値為86%。此結果顯示同時拔除歸化植物並栽植原生植物的處理，可令歸化植物不易入侵，並有利原生植物的建立，初步已達到生態復育的目標。
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摘要 學號：M9912005 論文題目：不同演替階段六種樹種葉片光合潛力隨葉齡的變化 總頁數：76頁 學校名稱：國立屏東科技大學 系別：森林系 畢業時間及摘要別：九十九學年度第二學期碩士學位論文摘要 研究生：黃明鍇 指導教授：郭耀綸 論文摘要內容： 本研究之目的為探討不同演替階段的6種臺灣原生闊葉樹種，葉片光合潛力隨葉齡的變化樣式，藉此瞭解各樹種葉片由新生、成熟至老化過程，光合潛力在何時有較高的表現。供試樹種包括演替早期的蟲屎與血桐，演替中期的江某，以及演替後期的黃心柿、毛柿與蘭嶼肉豆蔻。本研究藉兩種測定方法，探討各樹種光合潛力隨葉齡的變化樣式，其一為監測各樹種同一葉片，由初展葉到臨落葉期間光合潛力的動態變化(連續測定法)；其二為每週標定各樹種同一葉序的新生葉，待最初標定的葉片老化時，在同一日測定各葉序不同葉齡葉片的光合潛力(非連續測定法)，並比較此兩種測定法的差異及適用樹種。 研究結果發現供試樹種中，蟲屎葉壽命95天最短，其次為血桐122天，江某、黃心柿及毛柿的葉壽命分別為243、311及376天，5種樹種的葉壽命皆有顯著差異。蘭嶼肉豆蔻在測定期間尚無葉片凋落，無法得知其葉壽命。蟲屎及血桐的最大光合潛力分別為27.3及25.4 μmol CO2 m-2 s-1，顯著大於江某、黃心柿、毛柿及蘭嶼肉豆蔻(分別為17.7、9.8、10.4及10.8 μmol CO2 m-2 s-1)。本研究發現蟲屎、血桐、黃心柿及毛柿，於不同月份出生的葉片，其葉壽命有所差異，葉壽命與葉片成活期間的日平均氣溫呈負相關，氣溫越高葉壽命越短，而江某的葉壽命則與日平均氣溫的相關性呈鐘型分布。 蟲屎與血桐的光合潛力在葉片充分伸展前已達最大值；江某葉片充分伸展時，光合潛力已接近最大值。黃心柿、毛柿及蘭嶼肉豆蔻，在葉片充分伸展後一段時間，光合潛力才會達最大值。上述結果顯示不同演替階段樹種，光合作用機構的發育與葉片在形態上的發育，兩者成熟的時期有不同的樣式。 以10項指標比較各樹種藉連續及非連續兩測定法，所得的光合潛力隨葉齡變化結果的差異，結果發現葉壽命較短的蟲屎及血桐，此兩方法所得結果並無顯著差異，顯示可藉非連續測定法即可在短時間內獲知其光合潛力隨葉齡的變化樣式。然而，葉壽命較長的樹種，此兩方法所得結果差異顯著，不宜藉非連續測定法顯示該樹種光合潛力隨葉齡的變化樣式。 本研究發現5種不同演替階段樹種間，葉壽命與最大光合潛力呈顯著負相關。黃心柿及毛柿的葉壽命相差65日，但最大光合潛力差異很小，該兩性狀間並不具顯著相關。就同一樹種不同葉片而言，光合潛力與葉壽命並不具顯著負相關。此結果顯示影響此兩項功能性狀的機制並不相同。 關鍵詞：連續測定法、非連續測定法、葉齡、葉壽命、光合潛力
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本研究旨在瞭解屏東縣國小教師運用國家森林遊樂區進行戶外教學的認知、需求及意願之現況，並分析教師的不同背景在認知、需求及意願上之差異情形，以及認知與需求之相關情形。本研究採用問卷調查法，以分層隨機抽樣方法對35所屏東縣境內公立小學發出510份問卷，回收有效問卷430份。所得資料經由SPSS17.0中文版電腦統計套裝軟體進行描述性統計、獨立樣本t檢定、單因子變異數分析及皮爾森積差相關分析，再依據分析討論結果，歸納本研究結論如下： 一、屏東縣國小教師對「森林生態資源」有很好的認知，並對於森林保育有助於保存生物多樣性有很高的認同。 二、屏東縣國小教師在運用國家森林遊樂區進行戶外教學的需求上，以對「園區管理單位」提供介紹園區自然生態知識之網頁和手冊，以及提供專業解說導覽服務的需求最高。 三、屏東縣國小教師運用國家森林遊樂區進行戶外教學意願很高，地點選擇的考慮因素主要為「地理交通方便」次為「教學資源豐富」及「熟悉園區生態」。 四、年齡、任教年資、擔任職務、是否任教過自然、班級人數、國家森 林遊樂區的旅遊以及運用經驗，影響教師運用國家森林遊樂區進行戶外教學的認知。 五、擔任職務、主要任教年段、班級人數及運用經驗，影響教師對運用國家森林遊樂區進行戶外教學的需求。 六、擔任主任職務、任教過自然、以及有運用經驗的教師對運用國家森林遊樂區進行戶外教學有較高的意願。 七、屏東縣國小教師對運用國家森林遊樂區進行戶外教學的認知愈高，對相關單位的需求也愈高。