99年度人工林疏伐作業對微棲地環境及蜘蛛多樣性之影響

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計畫名稱99年度人工林疏伐作業對微棲地環境及蜘蛛多樣性之影響
研究類別委託研究
計畫年度99年
受委託機關私立東海大學(負責人:程海東 校長)
計畫主持人卓逸民
計畫執行時間99年04月-99年12月
研究經費548仟元
  • 計畫目標:

    台灣國有林地中約42萬公頃為人工造林地,佔台灣森林地區的20%,目前採用對當地棲地破壞較小的疏伐作業,減輕水土流失現象,且近年來,人工林經營管理的決策略與適當的經營模式,轉向兼顧有效率的木材生?及生物多樣性的保育功能。研究森林生物多樣性時,佔生態系中物種組成的70-80%的無脊椎動物的重要性是不容忽視的,牠們對森林環境結構及微氣候的變化相當敏感;其組成亦會反過來影響森林中養分循環及植物生長的生態系功能運作,本計畫為探討不同疏伐樣區之無脊椎動多樣性估算,如生物多樣性指數、功能群組成及棲地相似度分析、優勢物種棲地喜好度分析等。此外,藉由同步執行微氣候及植被結構的空間及時動態變化的調查,將進行環境因子與無脊椎動物組成之相關性分析。遠程目標為記錄柳杉人工疏伐後之森林復育過程,以具體的研究資料,做為未來林業單位制訂人工林經營策略之依據。
  • 研究成果:(需含執行成果摘要、檢討及建議)

    1. 不同處理人工林棲地間蜘蛛組成在疏伐前並無不同,但在疏伐兩年後有顯著不同。各處理類型之人工林包含未疏伐處理,於疏伐前及疏伐後兩年其蜘蛛組成及數量皆顯著不同,顯示蜘蛛組成有時間上之變化。微環境因子的測量值顯示,各處理類型人工林於疏伐後第一年及疏伐後第二年間的變化趨勢似乎不同。在三類型的人工林,林下層植被密度,在疏伐後第二年較疏伐後第一年高。人工林經疏伐後其過度密集的林下層植被結構?生改變,可能導致了物種數及密度之下降及組成之改變,而各疏伐處理之人工林其林下植被恢復速度之不同,以及蜘蛛組成在時間上之變化效應,都可能是導致棲地間蜘蛛科級組成差異的成因。
    2. 三年間的物種及個體數量以疏伐前一年最高,而疏伐後第一年的數量降到最低,至疏伐後第二年則有回覆到疏伐前一年數量的趨勢;而各多樣性指數亦具相似的趨勢。三年的採集資料中每年所採集的蜘蛛豐度不同,且不同年間的蜘蛛族群豐度差異較同一年不同疏伐處理的人工林間的豐度差異來的大,由此推測,不同年間有明顯的物種及個體數量的差異,而此效應與疏伐處理對棲地造成之干擾的效應同時對蜘蛛群聚造成影響。而計算不同年間的各種多樣性指數中,在不同年間並無明顯的差異,而同一年間不同森林棲地間多數的多樣性指數在統計分析上亦無顯著的差異,推測不同疏伐處理對蜘蛛多樣性不致於造成負面的影響。
    3. 本部分研究結果顯示不同的林相管理會造成棲地空間異質度的改變,這些改變進而對在林下植被及地表活動的蜘蛛群聚結構造成影響。棲地的蜘蛛群聚組成不單只受林相管理模式影響,亦受其他因子的影響,如不同年間同一森林類型的蜘蛛族群便有所不同。因此,造成蜘蛛多樣性差異的主要的影響因子可能不只是不同森林管理模式,而還包含諸如空間、時間異質度等的影響因子。若以排除這些包含諸如空間、時間異質度等的影響因子,以疏伐的為主要影響效應討論,以本研究的結果可以指出,過度密集的林下層植被密度經疏伐處理後的得到釋放,由空飄遷移的結立體網及平面網型蜘蛛可以得到新的結網空間,因而?生更豐富的蜘蛛物種及群聚組成。在疏伐後第一及第二年的資料皆顯示有較高的立體網型功能群的蜘蛛。然而,疏伐後留在下層枯枝落葉形成更多的棲息空間及其他物種的營養來源,使地表徘徊型的狼蛛成為優勢功能群組成。
    4. 過去研究之結果顯示林下植被異質度為影響蜘蛛多樣性最主要的環境因子,而在本研究中此因子與蜘蛛多樣性有顯著之相關性。然而在不同年間的蜘蛛組成具有相當大之變異。造成此現象之原因可能是在剛進行完疏伐作業一及兩年之內各樣區之林下層植被尚呈現不穩定之狀態,因此在同一處理之各重覆樣區間之數值變化頗大。若能持續進行環境因子之監測,累積至少三至五年之長期資料,這此數據將此較具有代表性而較不會受隨機事件所影響。
  • 對業務革新、創新之效益:

    研究森林生物多樣性時,佔生態系中物種組成的70-80%的無脊椎動物的重要性是不容忽視的,牠們對森林環境結構及微氣候的變化相當敏感;其組成亦會反過來影響森林中養分循環及植物生長等的生態系功能運作。針對無脊椎動物的採樣點當地的微棲地環境,進行同步監測,進行分析,可以得到有效而可信的結論。且可以無脊椎生物組成及環境因子資料結果,提供人工林疏伐作為生物適應性經營之參據,增加林務現場實際應用面。
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瀏覽人次:550 最後更新日期:2016-04-27