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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃江綸
研究生(外文):Chiang-luen Huang
論文名稱:楠梓仙溪上游3.5公頃常綠闊葉林樹種組成結構及分佈類型
論文名稱(外文):Woody Floristic Composition, Structure and Distribution Pattern of 3.5ha Plot of Evergreen Broad-leaved Forest in the Upstream Region of Nantzuhsien Creek
指導教授:楊國禎楊國禎引用關係
指導教授(外文):Kuoh-cheng Yang
學位類別:碩士
校院名稱:靜宜大學
系所名稱:生態學研究所
學門:生命科學學門
學類:生態學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:120
中文關鍵詞:TWINSPAN族群結構地形位置永久樣區
外文關鍵詞:TWINSPANpopulation structuretopographypermanent plot
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茲於楠梓仙溪林道9.5k~10k以西的原始闊葉林中,設立一大型永久樣區。其中的3.5ha方形樣區(350 100 m2),由西向東跨越了不同的地貌,包含了支稜至溪谷等多樣化地形位置。為探討中海拔溪谷區域,森林的組成、結構、植群分化,以及物種空間分佈類型之適宜場所。同時,亦提供未來進行植群及溪流干擾的動態研究基礎。
本研究共記錄DBH≧1cm的木本植物8,939株(2,554 stems/ha),總胸高斷面積為205.57 m2 (58.73 m2/ha),分屬於26科、46屬、58種。在植株數量上,樟科最多,殼斗科及茶科次之,長葉木薑子、假長葉楠、長尾栲及薄葉柃木為數量最多的類群。胸高斷面積則以殼斗科最高,樟科次之。長尾栲、狹葉櫟、大葉石櫟、假長葉楠及長葉木薑子為領先類群。上述之株數及胸高斷面積,均有偏向上坡且陡峭區域集中的趨勢。而重要值優勢的科別依序為殼斗科、樟科及茶科,優勢物種分別為長尾栲、假長葉楠、長葉木薑子、狹葉櫟、大葉石櫟及薄葉柃木。灌木類以臺東莢迷具較高的分枝比,而喬木類則以屏東木薑子及假長葉楠的分枝比最大,臺灣肉桂及狹葉櫟則有最大的平均分枝數;同時臺灣肉桂及假長葉楠的主幹死亡比例亦屬最高。
在森林結構上,樹冠層以殼斗科為主。優勢種分別為長尾栲、狹葉櫟及大葉石櫟;次冠層以樟科及殼斗科為主,優勢種分別為長葉木薑子、假長葉楠及長尾栲;灌木層以樟科及茶科為主,優勢種分別為假長葉楠、薄葉柃木及長葉木薑子。徑級結構可分為四型:1. 反J型、2. L型、3. 波浪型、4. 鈴型。優勢物種均呈現小樹較多的情形,顯示森林的主要組成物種均具有良好的繁殖能力。經雙向指標種分析法(TWINSPAN)進行植群分類後,所得各植群類型與地形位置具有極高的相關性。可分出五型:Ⅰ. 稜線干擾型,以臺灣赤楊為主;Ⅱ-1. 上坡型,以長尾栲、長葉木薑子、薄葉柃木及木荷為主;Ⅱ-2. 中坡型,以長尾栲、狹葉櫟及長葉木薑子為主;Ⅲ-1. 下坡型,以假長葉楠及長葉木薑子為主;Ⅲ-2. 下坡干擾型,以假長葉楠、大葉石櫟及狹葉櫟為主。物種空間分佈類型則分為六型:1. 干擾上坡型(1種),如臺灣赤楊;2. 非干擾上坡型(11種),如巒大越橘;3. 非干擾陡坡型(5種),如臺灣肉桂;4. 非干擾上坡廣泛型(6種),如長葉木薑子;5. 非干擾全區廣泛型(6種),如白新木薑子;6. 干擾下坡溪谷型(5種),如屏東木薑子。
在物種屬性上,本區的灌木及特有種的比例,皆高於臺灣其它永久樣區。在與同為中海拔櫟林帶的北東眼山及中之關樣區比較後,本樣區優勢物種前5名的重要值累計值明顯高於上述兩樣區。同時在優勢組成上,呈現上部至下部櫟林帶的過渡性質,以及溪谷支稜環境與山頂稜線的差異。
A large permanent plot was set in a primary broad-leaved forest, which located in the west area between 9.5 and 10 K at Nantzuhsienchi Trail. The 3.5ha of the large permanent plot, from west to east, contains various topographies from sub-ridge to valley. It’s a proper area to study the composition, structure, variation of vegetation and distribution pattern of species in the valley of median elevation. And it also provides the basic study of vegetation change and erosion of streams.
The study was recorded 8,939 stems of woody plants(DBH≧1cm), 2,554 stems/ha, and the total transactional area at breast height was 205.57m2, 58.73m2/ha including 26 families, 46 genera, and 58 species. According to the calculation of stems, the dominance families are Lauraceae, Fagaceae and Theaceae. The species which have most individuals are Litsea acuminata, Machilus japonica, Castanopsis carlesii and Eurya leptophylla. According to the calculation of transactional areas at breast height, the dominance family is Fagaceae, and the next is Lauraceae. The most dominance species include C. carlesii, Cyclobalanopsis stenophylloides, Pasania kawakamii, M. Japonica and L. acuminate. Both of stems and transactional areas at breast height are higher in the upper or steep slope. For the importance value, the dominance families are Fagaceae, Lauraceae and Theaceae. The dominance species are C. carlesii, M. Japonica, L. acuminate, C. stenophylloides, P. kawakamii and E. leptophylla. Among all shrub species, the highest percentage of offshoot is Viburnum taitoense. Litsea akoensis and M. Japonica are higher among all tree species. Both of Cinnamomum insulari-montanum and C. stenophylloides have the most offshoots in the average of stems with offshoots. The species which have the highest percentage of the main stem dead (MD) are C. insulari-montanum and M. Japonica.
The forest structure as the dominance species in canopy are C. carlesii, C. stenophylloides and P. kawakamii with Fagaceae. The dominance families in sub-canopy are Lauraceae and Fagaceae, such as L. acuminate, M. Japonica and C. carlesii. The dominance families in shrub layer are Lauraceae and Theaceae, such as M. Japonica, E. leptophylla and L. acuminate. The analysis of structures of diameter classes shows four types: 1. reverse J type, 2. L type, 3. wave type, 4. bell type. Relatively dominance species have much number of small-diameter trees, and it shows that the main species of the forest have good reproduction. By the analysis of TWINSPAN, five types of vegetation are revealed and shows a higher relation between vegetation and topography. The types and dominance species are mentioned as following: Ⅰ. Disturbing ridge type, in which the dominance species is Alnus formosana; Ⅱ-1. upper slope type, in which the dominance species are C. carlesii, L. acuminate, E. leptophylla and Schima superba; Ⅱ-2. mediate-slope type, in which the dominance species are C. carlesii, C. stenophylloides and L. acuminate; Ⅲ-1. lower slope type, in which the dominance species are M. Japonica and L. acuminate; Ⅲ-2. disturbing lower-slope type, in which the dominance species are M. Japonica, P. kawakamii and C. stenophylloides. The distribution patterns of species above 10 stems can be divided into 6 types: 1. disturbing upper-slope type (1 species, e.g. A. formosana); 2. nun-disturbing upper-slope type (11 species, e.g. Vaccinium randaiense); 3. nun-disturbing sharp-slope type (5 species, e.g. C. insulari-montanum); (4) nun-disturbing upper-slope widespread type (6 species, e.g. L. acuminate); (5) nun-disturbing whole area widespread type (6 species, e.g. Neolitsea sericea); (6) disturbing lower-slope valley type (5 species, e.g. L. akoensis).
For the properties of the recorded species, the percentage of shrub and endemic species are higher than other permanent plots in Taiwan. By comparing with the plots of Mt.Peitungyen and Chungtzekuan area belonging to Quercus Zone in the mediate elevation, the studied plot is the highest in an accumulative total of importance value with the pre-five species. Among the dominance composition of forest, all of them, from upper to lower Quercus Zone, shows an intermediate quality, and the variation from valley to ridge.
目錄
目錄……………………………………………………………………….......….…..Ⅰ
表目次………………………………………………………………………….....….Ⅱ
圖目次………………………………………………………………………………..Ⅳ
摘要…........…………………………………………………………………………..Ⅵ
Abstract ….....………………………………………………………………………..Ⅶ
第一章 前言…………………………………………………………………………1
第二章 文獻回顧……………………………………………………………………5
第三章 環境概述…..………………………………………………………………13
第四章 研究方法…………………………………………………………………..17
第五章 結果 ......………………………………………………………………..…25
第六章 討論………………………………………………………………………..79
第七章 參考文獻......................................................................................................86
附錄一、楠梓仙溪永久樣區3.5ha樣區木本植物名錄..........................…..............92
附錄二、3.5ha樣區植物組成.....................................................................................96
附錄三、坡度與株數、胸高斷面積、主幹傾斜株數相關性..................................97
附錄四、物種族群結構-等比徑級.............................................................................99
附錄五、物種族群結構-等差徑級...........................................................................104
附錄六、物種空間分佈圖.........................................................................................109







表目次
表2-1. 影響植群分化之環境因子整理表……...……………………………..…..…6
表2-2. 臺灣面積1ha以上永久樣區相關資料…….………………………………..9
表2-3. 臺灣面積小於1ha永久樣區相關資料....…..………………………………12
表3-1. 楠梓仙溪上游地區平均溫度及雨量……...…………………………..……16
表4-1. 十種微地貌相關資料.........…....….............……………………………...…23
表4-2. 五種微地貌相關資料...............…........……………………………......……24
表5-1. 樣區植物分類及屬性組成.........................................………………………25
表5-2. 樣區植物株數及密度組成.................………………………………………27
表5-3. 樣區植物胸高斷面積組成.................………………………………………29
表5-4. 樣區植物之相對密度、相對胸高斷面積及重要值....……………...…..…30
表5-5. 樣區植物分枝統計......................………………………….......……………32
表5-6. 樣區植物主幹死亡(MD)植株統計...………...…….......….......……………33
表5-7. 樣區植物主幹傾斜(MS)植株統計...……………………..........……………35
表5-8. 樹冠層植株統計..............................……………………….......……………37
表5-9. 森林結構分層各科重要值...................…...……………….......……………38
表5-10. 次冠層植株統計.............…...................………………….......……………40
表5-11. 灌木層植株統計.............…...................………………….......……………42
表5-12. 徑級結構分類表.............…...................………………….......……………44
表5-13. TWINSPAN分類表.................…………………..........................…………51
表5-14. TWINSPAN植群型在各微地貌中的分佈情形...........................…………52
表5-15. TWINSPAN植群分類各型組成及歧異度指數...........................…………52
表5-16. TWINSPAN植群分類各型科別重要值.......................................…………54
表5-17. TWINSPAN植群分類各型物種重要值.......................................…………55
表5-18. TWINSPAN植群分類各型分層優勢物種...................................…………57
表5-19. TWINSPAN植群分類各型分層優勢前五科...............................…………58
表5-20. TWINSPAN不同處理基本資料...................................................…………63
表5-21. TWINSPAN預設分級(0、0.05、0.02、0.1、0.2)不同物種數分析比較……67
表5-22. TWINSPAN預設分級(有、無)不同物種數分析比較...................…………67
表5-23. TWINSPAN自訂分級(0、0.1、0.3)不同物種數分析比較.............…………67
表5-24. TWINSPAN自訂分級(0、0.02、0.1、0.3、0.5)不同物種數分析比較………68
表5-25. TWINSPAN預設分級(0、0.05、0.02、0.1、0.2)不同重要值分析比較…68
表5-26. TWINSPAN預設分級(有、無)不同重要值分析比較...................…………68
表5-27. TWINSPAN自訂分級(0、0.1、0.3)不同重要值分析比較.........….………69
表5-28. TWINSPAN自訂分級(0、0.02、0.1、0.3、0.5)不同重要值分析比較……69
表5-29. TWINSPAN重要值全部樣區下不同擬種層級之分析比較-大樣方(西)...70
表5-30. TWINSPAN重要值個別樣方下不同擬種層級之分析比較-大樣方(西)...70
表5-31. TWINSPAN重要值全部樣區下不同擬種層級之分析比較-大樣方(東)...70
表5-32. TWINSPAN重要值個別樣方下不同擬種層級之分析比較-大樣方(東)...70
表5-33. TWINSPAN重要值全部樣區下不同擬種層級之分析比較-小樣方(348).................................................................................................................71
表5-34. TWINSPAN重要值個別樣方下不同擬種層級之分析比較-小樣方(348).............................................................................................................…71
表5-35. TWINSPAN重要值全部樣區下不同擬種層級之分析比較-小樣方(286).............................................................................................................…71
表5-36. TWINSPAN重要值個別樣方下不同擬種層級之分析比較-小樣方
(286)…….........................................................................................................71
表5-37. 不同植群類型中物種株數分佈百分比...........................................………72
表5-38. 不同微地貌中物種株數分佈百分比..........................................….………73
表5-39. 各物種空間分佈類型.......................................................................………74
表6-1. 永久樣區植物屬性比較表.............................................................…………79
表6-2. 中海拔永久樣區優勢植物組成比較表.........................................…………80
表6-3. 各地植群調查中海拔相似植群型資料.........................................…………84
圖目次
圖1-1. 楠梓仙溪林道沿線海拔及植被帶分界…………………..…...……………..2
圖2-1. 環境層級系統觀念示意圖………...……............………..…………………..5
圖3-1. 楠梓仙溪上游地區位置圖…...………….........………………………...…..14
圖3-2. 研究樣區位置圖……………..................………………………………...…14
圖3-3. 樣區等高線地形圖…………........……………………………………….…15
圖3-4. 樣區3D地形圖..........................................……………………………….…15圖3-5. 樣區所在地區地質概況………………....................................………….…16
圖3-6. 楠梓仙溪上游地區生態氣候圖........….........…...……………………….…16
圖4-1. 各樣方之坡度….....……………............................................................……21
圖4-2. 十種微地貌區分剖面圖…..........................................……………...………21
圖4-3. 五種微地貌區分剖面圖...........................………………………......………22
圖4-4. 十種微地貌的分佈情形...............................……………………….…….…23
圖4-5. 五種微地貌的分佈情形………...…………......………....................………24
圖5-1. 樣區種數較多之科別..........................……………………...............………25
圖5-2. 樣區優勢科別相對密度組成....................…..……………………...………26
圖5-3. 樣區內植株數量分佈圖……...……........………..........................…………27
圖5-4. 樣區內株數與平均株數差值分佈圖..………......................................….…28
圖5-5. 樣區優勢科別相對胸高斷面積組成................................…………….....…28
圖5-6. 樣區內各樣方之胸高斷面積值.....................................................................29
圖5-7. 樣區優勢科別重要值組成…...……………..................................…………31
圖5-8. 樣區物種相對優勢度曲線圖.................……………………….….......……31
圖5-9. 樣區內具MS植株與平均之差值分佈..……………………….….......……34
圖5-10. 樣區內各樣方達樹冠層株數之分佈...............................................………37
圖5-11. 樣區內灌木層株數與其平均株數差值分佈….......................................…41
圖5-12. 樣區森林結構前5科重要值組成......……...............................…….….…43
圖5-13. 假長葉楠徑級結構--Ⅰ.反J型.....................……………………........……45
圖5-14. 疏果海桐徑級結構--Ⅰ.反J型..........................…..................................…45
圖5-15. 狹葉櫟徑級結構--Ⅰ.(1) 反J兼波浪亞型......................……...…….……46
圖5-16. 大頭茶徑級結構--Ⅰ.(2) 反J兼L亞型.............................……..........……46
圖5-17. 大葉石櫟徑級結構--Ⅱ.波浪型….......................................…...............…47
圖5-18. 玉山紫金牛徑級結構--Ⅲ.L型.................…………...............…........……47
圖5-19. 薄葉柃木徑級結構--Ⅲ(1). L亞型...………...............…….…...…………48
圖5-20. 杜虹花徑級結構--Ⅳ(1).鈴型(左偏)..................................………..........…49
圖5-21. 臺灣赤楊徑級結構--Ⅳ(2).鈴型(右偏)……….………………......….....…49
圖5-22. 青葉楠徑級結構--無法分類..…….….....................…....................………49
圖5-23. TWINSPAN植群分類結果………………...................................…………50
圖5-24. TWINSPAN植群分類結果空間分佈圖.………..........................…………52
圖5-25. 長尾栲在四型植群中的徑級結構.......................................................……59
圖5-26. 假長葉楠在四型植群中的徑級結構...................................................……60
圖5-27. 長葉木薑子在四型植群中的徑級結構.…..........................................……60
圖5-28. 狹葉櫟在四型植群中的徑級結構………...…............................…………61
圖5-29. 大葉石櫟在四型植群中的徑級結構...........................................…………61
圖5-30. 樣區中臺灣赤楊之分佈--干擾上坡分佈型..……..………....….......….…74
圖5-31. 樣區中巒大越橘之分佈--非干擾上坡分佈型…..……..........................…75
圖5-32. 樣區中臺灣肉桂之分佈--非干擾陡坡分佈型…..………..........…………75
圖5-33. 樣區中疏果海桐之分佈--非干擾陡坡分佈型.....….…......................……76
圖5-34. 樣區中長葉木薑子之分佈--非干擾上坡廣泛分佈型................…………76
圖5-35. 樣區中白新木薑子之分佈--非干擾全區廣泛分佈型....................………77
圖5-36. 樣區中屏東木薑子之分佈--干擾下坡溪谷分佈型....................................77
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