臺灣博碩士論文加值系統

南仁山生態保護區屬於亞熱帶之季節性森林，早期部分地區之人工林，在長期演替更新及東北季風影響下，現已演變為冠層結構複雜之次生林。本研究為探討季風對於人工林演替之影響，以南仁山長期生態研究站於1997年所設置之 5 ha 次生林永久樣區為範圍，依據前人對該樣區之調查研究，將林分之水平空間變異，依季風影響程度分為背風林型及向風林型，而垂直之空間變異，依林分高將樣區分成三種不同冠層林分，利用樣區立木位置之地理空間資料，以地理資訊系統為分析工具，探討東北季風對林分結構之空間變異影響，了解南仁山地區次生林演替之影響機制，以供長期生態研究之參考。
研究結果顯示，東北季風對於南仁山次生林之水平分布及垂直空間結構產生顯著影響，各冠層之平均樹高、平均胸徑及每公頃平均胸高斷面積，背風林型顯著高於向風林型；不同冠層之優勢樹種出現率亦有所差異，上層與中層林分以相思樹、九芎等陽性樹種為主，其中相思樹約佔54%，下層林分則以陰性樹種，如九節木、大青等為主；在物種歧異度方面，向風林型中層植物正在進行次級演替而造成該冠層之物種歧異度較高，而背風林型之上層及下層物種歧異度較向風林型高。為模擬立木屬性之空間變化，以克利金模式之半變異圖，模擬不同冠層之樹高與胸徑之空間分布，結果顯示指數模式之模擬誤差最小模擬結果較佳。另逢機選取不同徑級之立木進行樹冠幅調查，利用迴歸分析建立以胸徑為獨立變數之樹冠直徑推估模式，利用立木位置之胸徑空間資料建立樹冠投影圖，並以Pearson卡方值檢定不同林型間樹冠覆蓋度之差異性，結果顯示上層植物之樹冠覆蓋度，向風林型與背風林型差異不顯著，但上層植物樹冠各覆蓋度受東北季風影響明顯且冠層結構較為破碎，而中層與下層植物樹冠覆蓋度之空間變異，因東北季風影響差異極顯著。

Nanjenshan ecological reserve is a subtropical seasonal forest. In the past, some area became artificial forest by cutting. In long term effect of monsoon and succession, this area had become a secondary forest with complex stand structure. In this study we used 5-hectare secondary forest sample plots data that were established by Nanjenshan long-term ecological research site in 1997 and used geographic information system (GIS) to explore the effect of monsoon in the different canopy layers. According to the past research, the stand of secondary forest in Nanjenshan was classified into leeward and windward type by the effect of monsoon in horizontal variability of stand structure and canopy layer was classified into three stratums by tree height. This study will find out the effects of monsoon for the secondary forest in the stand structure of horizontal and vertical variability that will provide the reference data for long-term ecological research.
The results indicated that the variance of stand structure at horizontal and vertical dimension were significant influenced by northeast monsoon. In the horizontal dimension, the average stand height, diameter at breast height and basal area per hectare of leeward forest type were higher than the windward forest type. However, in the vertical dimension, the variance of stand character at low canopy layer was non-significant. The existence species between windward and leeward forest type was significant difference and Acacia confusa that is occupied 54% and Lagerstroemia subcostata were dominant species in upper canopy layer. In lower canopy layer, Psychotria rubra and Clerodendrum cyrtophyllum were dominant species. Species diversity index of upper and lower canopy layer of leeward forest type were higher than windward forest type. To simulate the spatial character of stand, we used the Kriging Semi-variogram model to estimate the distribution of tree height and diameter in different forest types and canopy layer. Exponential model was minimum error for this study. We sampled the different diameter class to measure the DBH and crown diameter and used the regression analysis to set up the estimated model of canopy diameter. The canopy distribution map was established by the model and geographic database of tree location. Using the Chi-square to test the variation of canopy cover density in different forest structure, the results were indicated that the canopy cover density of upper canopy layer between windward and leeward forest type were non-significant. By the effect of northeast monsoon, closure density of upper canopy was significant and canopy structure was more broken, but it was inversed spatial variance was significant in middle and lower canopy layer.

摘要……………………………………………………………Ⅰ
Abstract………………………………………………………Ⅲ
誌謝……………………………………………………………Ⅴ
目錄……………………………………………………………Ⅵ
圖目錄…………………………………………………………Ⅷ
表目錄…………………………………………………………Ⅹ
壹、前言………………………………………………………1
貳、前人研究…………………………………………………3
一、南仁山次生林之研究……………………………………3
二、林分結構之空間分析……………………………………5
三、地理統計方法之應用……………………………………8
四、林分結構之空間異質性分析……………………………13
參、研究材料與方法…………………………………………17
一、研究材料…………………………………………………17
（一）研究區地理環境………………………………………17
（二）次生林樣區資料………………………………………20
二、研究方法…………………………………………………22
（一）南仁山次生林垂直冠層之劃分及林木性態值特性…24
（二）南仁山次生林不同冠層之物種歧異度分析…………24
（三）南仁山次生林不同冠層林分性態值之空間結構分析26
（四）南仁山次生林不同冠層之樹冠投影圖分析…………31
肆、結果與討論………………………………………………33
一、南仁山次生林垂直冠層之劃分及林木性態值特性……33
二、南仁山次生林不同冠層之物種歧異度分析……………44
三、南仁山次生林不同冠層林分性態值之空間結構分析…48
四、南仁山次生林不同冠層之樹冠投影圖分析……………57
伍、結論………………………………………………………67
陸、參考文獻…………………………………………………69
附錄一、南仁山次生林樣區木本植物名錄…………………82

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