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泥岩地區景觀生態結構與變遷之研究

為了解決于卉喬劣化的問題，作者張俊斌 這樣論述：

台灣西南部泥岩地區，由於其特殊之土壤，地力流失消耗與區域微氣候型態之間的因果循環，在水土保持與景觀上形成不易植生綠化的地區及特殊之月世界地形。近十幾年間台灣西南部泥岩裸化面積有迅速增加之趨勢，從1967年的2532公頃，1987年的3836公頃，到1997年的11179公頃，且1999年921大地震後，中北部更有大量之泥岩出露於地表，到2001年11月已擴大為15539公頃。而泥岩出露在水土保持方面所引起之表土大量流失、崩塌，更造成主要河川含砂量激增、植被退化、環境污染及土地劣化之農業生產損失與微氣候變異等問題，顯示泥岩裸化所帶來之相關環境問題。 本研究以台灣西南部泥岩之

不同林相土壤環境特性及其地景變遷為主軸,以了解佔泥岩大面積地景之竹林，其不同林相區內土壤理化變異及典型泥岩土地利用之景觀（地景）生態內涵，除蒐集有關前人於西南部泥岩之土壤、地質、地形、坡度及氣候等自然環境因子之特性與分布等方面之文獻外,予以整理歸納及現狀勘查並提出其裸露擴大原因,期能對所造成之土壤沖蝕、水質污染等環境生態災害研擬整治策略。在研究方法中,應用地景生態、地理統計、多變量分析(因素分析、主成分分析、典型相關、群團分析)與結構方程模式等相關理論與統計技術,來量化及空間展示泥岩地區不同林相之土壤理化性質變異，沖蝕與自然環境因子相互間之複雜關係。 針對泥岩地區之原有造林

植物及極優勢地景（刺竹）,在不同林相之坡面,土壤理化性質之時空變異與特性差異探討之。 結果顯示在四個林相區內，林相皆伐後複層植被區，土壤性質變異高於其他位置，而其他區之土壤理化性質在時間及空間上之變異不大，可明顯區分林相不同之顯著差異。不同林相對泥岩地淺層土壤（0-2公分）理化性質的差異，以植物營養元素與植生覆蓋因子可充分說明（約佔變異範圍之62﹪）。泥岩試區區中移動性物質 (交換性鈣、鈉與鎂) 明顯較少出現在複層林相處區，而易出現於淋洗、沖蝕量較大之刺林相保留區與隔叢擇伐區。 長效性植物營養元素因子（pH值與有效性磷），因長時間之林相不同，使其較明顯趨於複層林相區堆積，並

影響地表植生之種類、分布與覆蓋情形。0∼20公分土壤性質的分布和離子間的移動特性有關，移動性高的鈉、鎂離子會在沖蝕量高之區域出現，20∼40公分土壤性質的分布則和土壤中之母質與植生有關，其次為可移動性離子的影響。應用地理統計分析法，瞭解土壤性質在空間之變化，其分布確實與不同林相位置有關，即植生營養元素（pH值、有效性磷）大都朝向複層植被區之趨勢，且地理統計所得之半變異圖結構變量，亦可與因素分析中之土壤性質結構變量結果相符合。地表覆蓋度與入侵植物數量兩變數主要係透過第一個典型因素與第二個典型因素而影響到複層植被區之pH值、有機質等土壤理化性質。 在泥岩生態能量變遷與生態量化部

份,以景觀（地景）生態理論為基礎,計算各種地景生態指標,及其生態意涵在不同時期上之變異與能量循環上之改變,且利用馬可夫鏈、半馬可夫鏈模式,來預測泥岩地區未來之土地利用型態之最終改變情形及其生態代表意義,結果顯示嵌塊體的聚合大多由泥岩及竹林二種景觀（地景）所造成。嵌塊體較為破碎，邊緣較高，因此能量、物質和營養流在嵌塊體中的流轉較快亦較多，而這些流動主要為暴雨所帶來的沖刷，而致使水土資源大量流失。 泥岩試地區屬多樣性破碎、形狀變異與嵌塊體散佈結構之地景，因人為活動及自然干擾而導致景觀（地景）變遷，以半馬可夫鏈中計算得到的最終林地、農耕地、竹林、泥岩地景面積所佔比例依序為2.94

%、2.02%、54.53%與40.51%，突顯出竹林與泥岩兩種地景之消長與變異及彰顯泥岩裸化所隱藏之生態危機。在地景生態水文方面，地景嵌塊體形狀因子與水質之有機營養鹽供給因子，具有整體性的高相關性。地景多樣性均一度因子，也能顯著地（影響到與水庫淤積量、沖蝕深度有關之集水區土壤沖蝕因子。 最後,整理分析西南泥岩部泥裸化擴大的趨勢、原因及其生態環境破壞與潛在危機,並就研究所得、研擬泥岩地區整體生態環境復育之治理之策,期能對日益擴大裸化、區域微氣候異常、植被單調化及生態失衡的西南部泥岩有所助益。