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研究生:陳添財
研究生(外文):Tien-Tsai Chen
論文名稱:慈恩溪流域的植群研究
論文名稱(外文):The Study of Forest Communities in Ci`en Basin
指導教授:徐國士徐國士引用關係夏禹九夏禹九引用關係
指導教授(外文):Kuo-Shih HsuYou-Joe Hsia
學位類別:博士
校院名稱:國立東華大學
系所名稱:自然資源與環境學系
學門:環境保護學門
學類:環境資源學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
論文頁數:102
中文關鍵詞:植群數示分類法樣本數慈恩溪台灣
外文關鍵詞:forest communitynumerical classificationsample sizeCi-en basinTaiwan
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摘要
本文研究慈恩溪流域植群類型的分布格局和環境因子相關性。採單一樣區法主觀選取均質的林分,以計數樣區法和抽取樣取法調查物種的定量資料,量測各項環境因子數據。以樣區在環境梯度上的分布和植群資料的分析結果來探討取樣代表性的問題。以排序法、聚合法和切分法分析樣區物種的組成和數量特徵,做為植群分類的依據。178個森林樣區木本植物定量資料的分析結果顯示,樣本數的足夠與否可以樣區是否涵蓋合理的環境梯度範圍,和樣區在梯度軸上的排序不隨樣區數的增加而改變或僅略微改變做為評估依據。用主幹或所有枝幹來計算底面積的分析結果顯示,樣區數量若滿足代表性的要求,以主幹或所有枝幹來計算底面積的排序結果高度相似,採主幹來計算胸高斷面積可節省調查的時間和人力。以重要值、相對優勢度和相對密度做為物種參數的排序結果顯示,相對密度的降趨對應分析在第一軸有最高的解釋能力和最高的環境因子相關性,建議在樣區具代表性的前提下,以相對密度取代重要值做為植群資料分析的統計量,結果較好且可進一步節省調查的時間和人力。適度剔除樣區資料中的雜訊,有助於植群資料的解讀。研究結果將慈恩溪流域演替中、後期的森林植群,區分為6個與海拔梯度高度相關的群系,由低至高海拔分別為:下部山地常綠闊葉林、山地常綠闊葉林、山地針闊葉混淆林、上部山地針闊葉混淆林、上部山地針葉林和亞高山針葉林。其中山地常綠闊葉林可再分為下部櫟林和上部櫟林;亞高山針葉林則辨識出2個林型。
關鍵詞:植群、數示分類法、樣本數、慈恩溪、台灣

Abstract

Vegetation types, distribution pattern and its relationship with environmental factors in the Ci’en basin were studied. Vegetation data were sampled with representative plots and stratified random sampling scheme based on both the count-plot and the relevé methods. There are 6 vegetation types at the formation level of Ci’en forest community: Lower montane evergreen broad-leaved forest, Montane evergreen broad-leaved forest, Montane mixed needle-broad-leaved forest, Upper montane mixed needle-broad-leaved forest, Upper montane needle-leaved forest, and Subalpine needle-leaved forest. Numerical classifications, including the ordination, agglomerative, and divisive methods, were used to classify the vegetation types and the relationships among them. Results of analyses of 178 count-plots, the representation of sample size could be evaluated by whether the distribution of sample plots along with environmental gradients within a reasonable range or not. The stability of score on ordination axes of sample plots increased with increasing sample size. In the prerequisite of adequacy of sample size, the results of ordination analysis based on different basal area, calculated by main stem or total stems, are similar. The statistics, Average IV, Relative Dominance and Relative Density, on ordination space suggest that relative density has the highest performance.
Keywords: forest community, numerical classification, sample size, Ci-en basin, Taiwan

目錄
謝誌................................................................................................................................ i
摘要............................................................................................................................... ii
Abstract........................................................................................................................ iii
目錄.............................................................................................................................. iv
圖目錄......................................................................................................................... vii
表目錄........................................................................................................................... x
1. 前言.......................................................................................................................... 1
2. 文獻回顧.................................................................................................................. 3
3. 研究地區概述.......................................................................................................... 7
3.1 地理、地形、地質.............................................................................................. 7
3.2 氣候..................................................................................................................... 7
3.3 植被..................................................................................................................... 8
4. 研究方法................................................................................................................ 11
4.1 資料收集與踏勘................................................................................................11
4.2 樣區調查............................................................................................................11
4.2.1 計數樣區法..................................................................................................12
4.2.2 抽取樣區法.................................................................................................13
4.3 樣區環境因子的觀測與評估........................................................................... 13
4.4 樣區物種原始資料的統計............................................................................... 15
4.4.1 抽取樣區物種相對覆蓋度的計算............................................................. 15
4.4.2 計數樣區的樣木底面積(basal area)計算.................................................. 16
4.4.3 樣木的統計量選用..................................................................................... 17
4.5 植群資料的分析............................................................................................... 18
4.5.1 樣區的代表性問題..................................................................................... 19
4.5.2 植群資料的雜訊(noise)問題...................................................................... 21
4.5.3 植群的分類和分布..................................................................................... 22
5. 結果........................................................................................................................ 23
5.1 計數樣區樣木底面積的計算........................................................................... 24
5.1.1 相對優勢度,以主幹或以所有枝幹為計算基礎的DCA比較............... 25
5.1.2 平均重要值,以主幹或以所有枝幹為計算基礎的DCA比較............... 26
5.2 樣木統計量的選擇........................................................................................... 28
5.2.1 平均重要值、相對優勢度和相對密度的DCA分析比較....................... 28
5.2.2 平均重要值、相對優勢度和相對密度的CCA分析比較....................... 34
5.3 樣本數的代表性............................................................................................... 39
5.3.1 樣區在海拔梯度上的分布......................................................................... 39
5.3.2 樣區在地形方位上的分布......................................................................... 40
5.3.3 樣區在坡度梯度上的分布......................................................................... 40
5.3.4 抽取和計數樣區的DCA分析結果........................................................... 41
5.3.5 計數樣區的DCA分析結果....................................................................... 41
5.4物種反應曲線和植群資料雜訊........................................................................ 47
5.5 森林植群的分類與分布................................................................................... 51
5.5.1. 慈恩溪森林植群的分類和排序分析........................................................ 51
5.5.2. 慈恩溪演替中、後期森林植群的分類和分布........................................ 55
6. 討論........................................................................................................................ 65
6.1 底面積相關....................................................................................................... 65
6.2 統計量和排序................................................................................................... 65
6.3 取樣代表性和環境相關性............................................................................... 66
6.4 物種反應曲線和植群資料雜訊....................................................................... 68
6.5 分類與分布....................................................................................................... 68
7. 結論........................................................................................................................ 71
8. 參考文獻................................................................................................................ 73
9. 附錄........................................................................................................................ 81
附錄1. 慈恩溪流域植被帶、林型及演替度分類表............................................ 81
附錄2. 慈恩溪流域樣區環境因子資料表............................................................ 82
附錄3. 樣區維管束植物名錄................................................................................ 89
附錄4. 樣本數逐次遞增,以相對優勢度對計數樣區排序的DCA前三軸分布圖............................................................................................................. 107
附錄5. 樣本數逐次遞增,以相對密度對計數樣區做排序的DCA前三軸分布圖............................................................................................................. 108

8. 參考文獻
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