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  • 學位論文

利用土壤有機質中δ13C值探討勝光地區植群之改變

Vegetation Changes in Sheng-Guang Area using δ13C Values of Soil Organic Matter

指導教授 : 王亞男
共同指導教授 : 王明光

摘要


摘要 在自然環境下,森林生態常會受到人為因子直接的擾動與破壞,或是自然因素的干擾,進而造成植群變遷並改變森林的各項弁遄A或影響原有生態系的演進。本研究之目的即選擇發生火燒之試驗地,利用土壤有機質(SOM)中天然碳同位素豐度(abundance),來研究過去至現在植群間的變化,瞭解此生態系的擾動情形。本研究之取樣時間為2003年7月,於勝光地區採集林火區試驗地及未發生火災之對照區試驗地之土壤及植物樣本,取樣時記錄樣區之環境資料,如方位、高度、坡度及植生。樣本取回後,將土壤樣本風乾過篩,分析各項基本理化性質、土壤礦物組成、有機碳官能基分布,及有機質中之穩定性碳同位素。植體則將其烘乾磨碎後,分析有機碳官能基分布,以及植體中之穩定性碳同位素。結果顯示,研究區呈現一高度淋洗的狀態,土壤呈強酸性,唯火燒後,因灰份的加入,使土壤之pH值相對較高。土壤礦物組成顯示樣區中土壤礦物以蛭石、高嶺石及伊萊石為主,並含有伊萊石-蛭石的混層礦物,及少量的綠泥石。植體和土壤中之有機碳官能基種類主要為烷基碳(alkyl-C)、含氮烷基碳(N-alkyl-C)、含氧烷基碳(O-alkyl-C)、乙縮醛碳(acetal-C)、芳香基碳(aromatic-C)、羧基碳(carboxyl-C)與酚基碳(phenolic-C)等七種,且皆以含氧烷基碳所佔比例為最高。由於C3型植物的δ13C值範圍在-32~ -20 ‰之間,而C4植物介於-17~ -9 ‰之間,故藉由δ13C值的分析,可明確地分辨出研究區中土壤有機質的來源,並利用垂直剖面SOM δ13C值的分佈,進而推測剖面形成過程中,植群結構組成的改變。在未燃燒之臺灣二葉松林樣區中,表層SOM δ13C值為-21.87 ‰,而下層皆約為-18 ‰,顯示過去高山芒的數量可能較現在多,但植群的種類無多大改變。在火燒後之臺灣二葉松林中,土壤樣體之δ13C值較接近未燃燒混合林中較深層土壤樣體的δ13C值,約介於-24.32~ -23.75 ‰ 之間,故在火災發生前,此地區亦含有其他C3種類的植物,或植群組成與現在的混合林相似。未燃燒混合林土壤樣體表層0~10 cm處的δ13C值,為所有土壤樣體中負值最大(-26.96 ‰),顯示近期地表之植群以C3種類的植物為多,含有較多之灌木類及闊葉樹種。在火燒後混合林土壤樣體中,植群種類變動較大,以前森林植物即C3型植物較多,但卻一度增加釵h的草原即C 4型植物,最後又再逐漸被森林所取代,充分顯示此區曾因外來因素而發生擾動,進而改變植物的組成。上述結果表明,應用δ13C技術可以描示出各樣區中優勢樹種、植群組成之變動,並進而推論試驗地中過去遭受擾動之情形。

並列摘要


Summary Forest ecosystems may be interfered and damaged directly or indirectly by human and nature factors that result in changes of plant vegetation, forest function and ecosystem evolution. The objective of this study was to understand the plant vegetation change and disturbance suffered of forests using carbon isotope

參考文獻


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被引用紀錄


藍佩芬(2005)。火燒跡地二葉松與栓皮櫟葉片之分解〔碩士論文,國立臺灣大學〕。華藝線上圖書館。https://doi.org/10.6342%2fNTU.2005.10213

延伸閱讀