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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳誼
研究生(外文):Chen-Yi
論文名稱:以地景尺度評估自然保護區之干擾效應
論文名稱(外文):Applied Landscape Ecology to Assess the Disturbance of Natural Resource Protection Area
指導教授:陳朝圳陳朝圳引用關係
指導教授(外文):CHEN CHAUR-TZUHN
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:森林系
學門:農業科學學門
學類:林業學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:保護區干擾地景生態學地景結構
外文關鍵詞:Natural Resource Protection AreaDisturbanceLandscape EcologyLandscape Structure
相關次數:
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自然保護區設置之主要目的在於長期保存複雜的基因庫,而保護區內物種的消長與生態環境系統的改變有密切關係,因此本研究之主要目的即以地景生態學的角度,利用保護區地景結構特性,評估自然保護區之干擾效應。本研究以林務局管轄之2個野生動物保護區及15個野生動物重要棲息環境,計17個保護區為對象,利用第三次森林資源調查之土地利用圖層,求算各項地景結構指標,並利用因素分析及群落分析,將保護區依其地景結構特性進行分類,以比較不同類型保護區之干擾程度。17個保護區依其地景結構特性可分為三類,第一類型保護區的干擾程度最輕微,第二類型保護區次之,第三類型保護區受到的干擾程度最大。為探討保護區邊緣干擾及道路干擾程度,利用GIS之空間分析功能,產生保護區邊緣及道路的環框區,分別求算不同環框區內之人工土地利用型所佔面積比例,以代表其干擾程度。研究結果顯示,在邊緣干擾及道路干擾方面,以利嘉保護區干擾最小,而塔山保護區干擾最大;若以類型觀之,邊緣干擾以第二類型保護區干擾最小,第一類型保護區次之,至於道路干擾則以第一類型保護區之干擾最小,第二類型保護區次之,第三類型保護區無論邊緣干擾或道路干擾均最大。此外,為探討干擾程度與物種種數之關係,利用歷年來保護區動植物資源調查之物種種數,與保護區干擾程度互相比較,研究結果顯示,受到中等程度干擾的第二類型保護區其物種多樣性最高,受到低度干擾的第一類型保護區其物種多樣性次之,而受到高度干擾的第三類型保護區其物種多樣性最少。為瞭解地景結構指標與物種種數之相關性,將二者進行雙變數相關分析,結果顯示植物種數與保護區面積、海拔高差、地形複雜度及形狀指標有正相關;哺乳類種數除了與上述4項指標有正相關之外,亦與地景多樣性指標有關;而兩棲爬蟲類之種數則和形狀指標有關。因此,當保護區面積及海拔高差越大、地表起伏程度越複雜、保護區內有溪流環境及土地利用型種類越多時,將有利於物種多樣性的增加。
The main purpose of establishing Natural Resource Protection Area is to preserve existing complex gene pool for a longer period of time. In Protection Areas species composition of all living resources has been closely associated with the change of ecological environment system. From the viewpoint of landscape ecology the main objective of this study has been set to investigate and review characteristic of landscape structure of the Protection Areas to evaluate the impact of environmental disturbances. A total of 2 Wildlife Protection and 15 Habitat Reservation Areas located in Taiwan Province has been selected for this study. The landscape structure index was calculated based on the third forest inventory land-use type map to evaluate the degree of environmental disturbances. Then, the 17 Protection Areas were sorted into three different disturbance categories by severity of the disturbances. As to assess disturbances due to border and road, GIS spatial analysis method was used to identified its frame or zone so that the percentage of artificial land use within the frame or zone represented the disturbance index. The results of the investigation, among all 17 Protection Areas the Li-Jia Area received the least disturbance on wild life habitat environment while Ta-shan Area received the highest disturbances. Within a protection area, there was a strong association between species composition change and ecological environmental system change. In order to study correlation between disturbance severity and multiplicity of species, past plant and animal resources survey records of the Protection Area were analyzed. The result showed that the 2nd category of receiving medium disturbance areas had highest multiplicity of species. It is followed by the 1st category of receiving the least disturbance areas and finally the 3rd category of receiving the highest disturbance area had least multiplicity of species. Correlation examinations found that plant species diversity had correlated to size of protection area, high elevation variation, complexity of topography and shape index. While mammal species diversity had correlated to size of protection area, high elevation variation, complexity of topography, shape index and landscape diversity index. As to the species diversity of amphibious and reptile animals was found to associated with the shape index. In general, the large size of protection area, higher elevation variation, more complex topography, more land use types and many drainage in an pretection area, the multiplicity of natural resources is much richer.
目錄
摘要 I
Abstract Ⅲ
誌謝 Ⅴ
目錄 Ⅵ
圖目錄 Ⅸ
表目錄 XI
壹、前言 1
貳、前人研究 3
一、臺灣地區國有林自然保護區 3
(一)、設置概況 3
(二)、精省後國有林自然保護區之定位 5
(三)、保護區經營管理現況及遭遇困難 9
二、地景生態學 10
三、干擾對地景結構的影響 12
(一)、道路開闢對地景結構的影響 12
(二)、森林砍伐對地景結構的影響 13
(三)、干擾對地景結構的影響 15
四、地景結構對生物多樣性的影響 20
(一)、嵌塊體大小及形狀對生物多樣性的影響 20
(二)、嵌塊體間隔離程度對生物多樣性的影響 21
(三)、嵌塊體密度對生物多樣性的影響 21
(四)、地景破碎度對生物多樣性的影響 22
(五)、地景多樣性對生物多樣性的影響 22
參、研究材料與方法 24
一、研究材料 24
(一)、研究區概述 24
(二)、土地利用型圖 26
(三)、數值高程模型 28
二、研究方法 29
(一)、保護區地景結構量化 29
1、嵌塊體密度 29
2、平均嵌塊體面積 30
3、邊緣密度 30
4、面積加權之平均形狀指標 30
5、面積加權之碎形維度值 31
6、Shannon’s地景多樣性指標 31
7、Shannon’s均勻度指標 31
8、地形複雜度指標 32
(二)、保護區地景結構分類及干擾程度評估 33
1、保護區地景結構分類 33
(1) 因素分析 33
(2) 群落分析 33
2、不同類型保護區干擾程度評估 34
(三)、保護區邊緣干擾與道路干擾程度評估 35
1、邊緣干擾程度評估 35
2、道路干擾程度評估 35
(四)、保護區地景結構與物種多樣性 36
1、國有林自然保護區之物種多樣性調查 36
2、不同類型保護區干擾程度與物種多樣性
之關係 36
3、地景結構與物種多樣性之關係 36
肆、結果與討論 37
一、保護區地景結構量化 37
(一)、一般性指標 39
(二)、形狀性指標 40
(三)、地景多樣性指標 41
(四)、地形複雜度指標 44
二、保護區地景結構分類及干擾程度評估 46
(一)、保護區地景結構分類 46
1、因素分析 46
2、群落分析 49
(二)、干擾程度評估 54
三、保護區邊緣干擾與道路干擾程度評估 60
(一)、保護區邊緣干擾程度評估 61
(二)、保護區道路干擾程度評估 68
四、保護區地景結構與物種多樣性 75
(一)、國有林自然保護區之物種多樣性調查 75
(二)、不同類型保護區干擾程度與物種多樣性
之關係 79
(三)、地景結構指標與物種多樣性之相關性 85
伍、結論 88
陸、參考文獻 90
圖目錄
圖2-1:地景生態學的研究方向 11
圖2-2:連續砍伐對地景結構造成的影響 13
圖2-3:地景破碎度對地景結構的影響 15
圖2-4:嵌塊體特徵、干擾程度與植群社會特徵三者間之關係 16
圖2-5:人為干擾強度與形狀指標、碎形維度之關係 17
圖2-6:利用嵌塊體數量、大小、形狀及破碎度評估干擾程度 18
圖2-7:嵌塊體大小、嵌塊體隔離程度與生物種數的關係 21
圖2-8:地景多樣性與生物多樣性之關係 22
圖3-1:研究位置圖(北部地區) 24
圖3-2:研究區域位置圖(中部地區) 25
圖3-3:研究區域位置圖(南部地區) 25
圖4-1:嵌塊體密度及嵌塊體面積之關係 39
圖4-2:保護區面積與地景多樣性指標之關係 42
圖4-3:地景多樣性、邊緣密度及地景均勻度之關係 43
圖4-4:保護區面積與地形複雜度之關係 44
圖4-5:各保護區進行群落分析之樹狀圖 51
圖4-6:以地景結構指標綜合評估保護區之干擾指標 56
圖4-7:第一類型保護區邊緣500m範圍內之人工土地利用型
所佔面積比例 61
圖4-8:第二類型保護區邊緣500m範圍內之人工土地利用型
所佔面積比例 63
圖4-9:第三類型保護區邊緣500m範圍內之人工土地利用型
所佔面積比例 64
圖4-10:三種類型保護區邊緣500m範圍內之人工土地利用型
所佔面積比例 66
圖4-11:第一類型保護區道路兩旁之人工土地利用型
所佔面積比例 69
圖4-12:第二類型保護區道路兩旁之人工土地利用型
所佔面積比例 71
圖4-13:第三類型保護區道路兩旁之人工土地利用型
所佔面積比例 72
圖4-14:三種類型保護區道路兩旁之人工土地利用型
所佔面積比例 74
圖4-15:保護區干擾程度與物種多樣性之關係 80
表目錄
表2-1:臺灣地區國有林自然保護區設置狀況 4
表2-2:林務局管轄之野生動物重要棲息環境設置概況 6
表2-3:林務局管轄之國有林自然保護區設置概況 7
表2-4:林務局管轄之野生動物保護區設置概況 8
表2-5:道路開闢對地景結構的影響 12
表2-6:美國奧勒崗州1972~1987年地景變遷情形 14
表3-1:土地利用類型之嵌塊體種類 27
表4-1:各自然保護區之地景結構指標 38
表4-2:地景結構指標之相關性矩陣 47
表4-3:主成份法萃取共同因素之特徵值與解釋變異量 48
表4-4:轉軸後各變數之因素負荷量 49
表4-5:各保護區進行群落分析之群數凝聚過程 50
表4-6:不同類型保護區之地景結構指標 52
表4-7:國有林自然保護區維管束植物資源調查現況 76
表4-8:國有林自然保護區動物資源調查現況 77
表4-9:各保護區物種多樣性與地景結構之Pearson相關係數 85
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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