臺灣博碩士論文加值系統

本研究以南部霧頭山地區天然林為試區，藉由55個地面永久樣區，15年間(1989~2004)之三次調查資料，以Weibull機率密度函數與地理資訊系統，探討該天然林林分結構與樹種組成之時間、空間變化，以供作長期生態研究及經營管理上參考之用。
研究結果顯示，不同林型之b值介於10~20間，c值介於1~2間；不同樹種之b值介於10~30間，c值介於1~3間，得知調查區之林分結構，以中、小級徑木居多，且其型態皆屬鐘形右偏歪曲線，顯示天然更新狀況良好，由各林型不同時期胸徑分布之b、c值併對樣本t檢定，及主要樹種不同時期胸徑分布之無母數K-S檢定，結果均顯示不同林型及各主要樹種處於持續演替狀態。
以逐步判別分析，探討不同時期影響林型直徑分布b、c 值之地理環境因子，結果影響林木直徑級分布b值者為海拔高、坡度、坡向、全天光空域、水分梯度、土壤；影響林分型態分布c值者為海拔高、坡度、坡向、全天光空域、水分梯度、地質與土壤。此結果結合環境資料庫與地理資訊系統之空間分析，模擬研究區Weibull直徑分布b、c 值空間分布狀態，並顯示研究區天然林分林分結構之動態變化。

This research defines the natural forest of the southern Wutoushan as an experimental area. By three times in fifteen years (1989~2004) continuous surveys of fifty-five permanent plots on the ground, and cooperating with Weibull probability density functions and the technology of geographic information system, this paper examines structures of the natural forest, the composite tree types, and conditions of spatial changes, in order to provide as the functions of long-term ecological researches and references of forest managements.
Using Weibull probability density functions to estimate b and c values of vegetation types and major tree species. It shows that the b values of vegetation types between 10~20, c values between 1~2. Otherwise, the b values of major tree species are from 10~30, c values are from 1~3. So the results of this study indicate that middle- and small-size trees, whose shapes appear as the bell-shaped right-bent curve, are the major populations in the structure of the investigated natural forest.
This condition shows that the renewal status of these trees is good. Through investigated data sampling from the t-test and nonparametric K-S test among different periods, all results show that different types of trees and main types of trees are situating in a continuous evolving status. Otherwise, using stepwise discriminant analysis to explore how different periods influence the environmental factors of b and c values from Weibull probability density functions. The result indicates that altitude, slope, aspect, whole light sky space, moisture gradient and soil influence the diameter distributions of trees, and altitude, slope, aspect, whole light sky space, moisture gradient, geology, and soil influence the distributions of forest types. Combining the results above, environmental databases, spacial analysis of geographic information systems, and simulating b and c values from Weibull probability density functions in the investigated area, it can be correctted that the natural forest in this area exists dynamic changes.

摘要……………………………………………………………………………I
Abstract…………………………………………………….…………………II
誌謝……………………………………………………….…………………IV
目錄………………………………………………………..…………………V
圖表目錄…………………………………………………..………………VIII
壹、前言…………………………………………………….…………………1
貳、前人研究……………………………………………….…………………3
一、天然林之林分生長…………………………………………………...3
二、天然林之林分結構………………………………….………………..6
（一）林分結構之意義與表示方法………..………….…………………6
（二）林分結構與生長、蓄積之關係………..…………………………8
（三）林分結構之模擬……………….….….…………………………10
三、樹種組成之量化分析…………..………………….………………12
四、Weibull機率密度函數應用於林分結構分析………………………14
（一）Weibull機率密度函數之定義……………………………………14
（二）Weibull機率密度函數參數之意義………………………………15
（三）Weibull機率密度函數之求解……………………………………16
參、研究材料與方法………………………………………………………...18
一、研究區域概況………………………………………………………18


（一）地形………………….……………………………………………18
（二）地質…………….…………………………………………………19
（三）土壤………….……………………………………………………20
（四）氣候…………………….…………………………………………21
（五）動植物資源….……………………………………………………23
二、樣區設置與資料調查………………………………………………23
三、分析方法……………………………………………………………25
（一）地理環境資料之建立…………….………………………………25
（二）林分性態值推算…….……………………………………………30
（三）林分結構分析…………….………………………………………32
（四）樹種組成分析……………….……………………………………33
（五）林分結構之空間性變化分析……………………………………34
肆、結果與討論……………………………………………………………..36
一、永久樣區各徑級立木之分布狀況………………….………………36
二、地理環境資料之建立.………………………………………………38
三、林分結構分析……………………………………………….………43
（一）各林型之林分樹高曲線推估……………….……………………43
（二）各林型之林分性態值估算……………………………………….43
（三）各林型林分結構之動態變化……………….……………………47
四、樹種組成分析……………………………………………………….51
（一）主要樹種之林分樹高曲線推估………………………………….51

（二）樹種組成概況…………………………………………………….52
（三）材積級間樹種組成分析……….…………………………………55
（四）主要樹種之林分結構分析…………….…………………………65
五、天然林林分結構之空間性變化分析…………………….…………67
伍、結論……………………………………………………………………..74
參考文獻…………………………………………………………………….76
作者簡介…………………………………………………………………….84

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