臺灣博碩士論文加值系統

本研究為了解菊芋及培地茅對不同生育地定砂效果及生長之差異，因此，特地營造水庫淤泥（以下簡稱為庫砂）與海砂相互拌和之生育地環境；庫砂樣本取自石門水庫，而海砂樣本則是來自高美濕地附近濱海區，首先將採集樣本於實驗室進行砂粒物性分析，接著再於風洞設備中從事不同植物對定砂效果差異之觀測，其次將菊芋與培地茅栽植於庫砂與海砂不同拌合比例之砂土中，經由發芽試驗紀錄生長情形，以獲得最有利於植物生長之庫砂和海砂的最佳拌合比。
透過砂粒物性分析試驗得知，庫砂之孔隙率及保水力均較海砂高；庫砂有機質含量高，氮、磷、鉀肥份分別為海砂的9.1、2.6、2.7倍。由於庫砂的有機質及肥份高，因此，庫砂混和比例20%即可使培地茅迅速發芽。當使用海砂從事風洞試驗得知，菊芋定砂效果優於培地茅。與裸露砂面相比，具有植生的砂面較裸露砂面之定砂效果提升78.4%～94.8%。

This research aims at understanding the planting soil influence of Sand Fixation Effect for Jerusalem Artichoke and Vetiver Grass, so designed the environment with Sea sand and Reservoir sludge mixture for plant growth.The sample of reservoir sludge is taken from the Shihmen Reservoir and Baihe Reservoir, with the sample of sea sand taken from the coastal area of Port of Taichung. First, collected samples are placed laboratory to perform the sand property analysis, then to observe the differences of sand fixation effect of different plants in the wind tunnel. Second, planting the Vetiver and Jerusalem Artichoke in different mixing ratios of reservoir sludge and sea sand. Through observing the growth situation recorded by germination test, the best mixing ratio of reservoir sludge and sea sand which is beneficial to the plant growth will be obtained.
According to the sand property analysis, the porosity and water-holding capacity of reservoir sludge is higher than that of sea sand. The content of organic matters of reservoir sludge is large. The content of the fertilizer that contains nitrogen, phosphorus, and potassium in the reservoir slime is 9.1、2.6、2.7 times as large as that in the sea sand. Thanks to the high organic matters and fertilizer contents in reservoir sludge, 20% of the reservoir-sludge-and-sea-sand mixing ratio can help the rapid germination of Vetiver. By using the sea sand to conduct the wind tunnel test, it can be concluded that the sand fixation effect of Helianthus tuberosus is better than Vetiver. Compared with the bare sand surface, the sand fixation effect of the plant-growing sand surface has promoted by 78.4%～94.8%.

目 錄
誌謝辭 i
摘要 ii
ABSTRACT iii
目 錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 ix
附錄 ix
第一章 緒論 1
一、前言 1
二、研究動機與目的 2
(一)研究動機 2
(二)研究目的 3
三、研究流程 4
第二章 文獻回顧 7
一、風速及飛砂相關研究 7
(一)風速常用公式 7
1.Prandtl常用公式 7
2.Bagnold修正風速公式 7
(二)飛砂相關研究 7
1.砂粒運動模式 7
2.砂粒特性 8
二、風洞實驗相關研究 10
(一)砂粒啟動風速 10
(二)風洞模擬之相似律 10
1.幾何相似性 10
2.動力相似性 10
3.起始及邊界條件相似性 10
(三)海岸防風林選擇及配置 11
三、菊芋及培地茅相關研究 12
(一)菊芋栽種及特性 12
(二)培地茅栽種及特性 13
四、氮磷鉀對植物之影響 15
第三章 材料與方法 17
一、植物選購及栽植 17
(一)菊芋 17
1.特徵與特性 17
2.栽植 17
(二)培地茅 18
1.特徵與特性 18
2.栽植 18
二、實驗用砂 19
(一)庫砂來源 19
1.取樣地點 19
2.取樣流程 19
(二)海砂來源 20
1.取樣地點 20
2.取樣流程 20
(三)砂粒篩分析 22
(四)砂粒拌合 22
三、砂粒物性分析 23
(一)砂粒試驗項目及成分特性 23
(二)砂粒物性試驗 24
四、風洞試驗 27
(一)目的 27
(二)風洞設備 27
(三)模型設計 31
(四)實驗風速 36
1.設計風速 36
2.風速量測 38
五、植生試驗 39
(一)砂土配比 39
(二)各種配比砂土團粒情形 40
(三)植生方式 41
1.菊芋 41
2.培地茅 41
(四)植生觀測 41
第四章 結果與討論 42
一、砂粒物性分析結果 42
二、風洞試驗結果 44
(一)菊芋定砂效果之探討 44
1.試驗個案 44
2.試驗結果 44
(二)培地茅定砂效果之探討 47
1.試驗個案 47
2.試驗結果 47
(三)定砂效果比較 49
1.集砂量 49
2.飛砂改善率 50
三、植栽試驗結果 54
(一)菊芋植生觀測 54
1.觀測紀錄 54
(1)菊芋植生於海砂 54
(2)菊芋植生於庫砂及海砂拌合 56
2.結果統計 59
(二)培地茅植生觀測 61
1.觀測紀錄 61
(1)培地茅植生於海砂 61
(2)培地茅植生於庫砂及海砂拌合 65
2.結果統計 69
第五章 結論與建議 71
一、結論 71
(一)砂粒物性試驗結論 71
(二)風洞試驗結論 71
(三)植生試驗結論 71
二、建議 73
參考文獻 74

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