計畫摘要
在全球暖化的環境變遷下，氣候改變所造成的乾旱延長現象及極端洪水改變了森林系統水循環及生地化循環動態。本研究藉由分析福山及蓮華池地區的氣象及水文長期監測資料，以了解森林極端氣候的發生頻率及型態；並探討乾、濕季及強降雨事件下，對溪流流量特 性、逕流組成及溪流養分濃度之變化與收支；最後提出未來氣溫升高後的水文水質情境模擬，研究成果有助於未來環境變遷評估、水資源調配與治山防洪的規劃，為森林經營與防災管理之重要參考依據。 傳統上，崩塌地調查必須於崩塌坡面上布置監測儀器，需耗費大量的人力、物力及經費。另一方面，崩塌的發生往往造成道路的中斷或崩塌坡面陡峭，導致人員無法到達及架設監測儀器，無法即時瞭解崩塌地現況，擬定立即的因應對策。由於無人飛行載具及航空攝影測量儀器科技發展迅速，以無人機取代傳統人力進行調查的除可節省人力成本之外，亦可克服困難地形難以到達的缺點，且配合機動性高的特性，可連續多時期的監測，以瞭解崩塌地的變化動態。而監測儀器配合無人機的發展已越來越小而精緻，而功能上越來越多樣化。因此，本工作項目執行方式為利用無人飛機系統配合航空攝影測量技術、配合現場之地質調查，利用航空照片及整合無人機航測資訊，來獲取多時期、高解析度之空間資料，進行大空間尺度的集水區之崩塌地調查，有效降低崩塌地調查成本，並可用來分析崩塌地崩塌機制及具有崩塌潛勢之區位。 崩塌地人為復育樹種選擇及成效監測之研究工作項目的目的為以人為導入植生方式以加速崩塌地演替，預防密集發生之豪雨導致更嚴重的災害。在進行人為復育前，應先了解此崩塌地的植群現況，例如演替階段、優勢樹木及樹苗組成、種子來源是否充足、微環境是否已適合樹苗建立等，以評估適宜的復育樹種及配置方式。故本計畫欲建立「崩塌地人為復育之時機及樹種挑選」之機制，並且同時監測崩塌地打樁編柵灑種與苗木出栽此兩種復育方式的成效，比較兩者樹木的存活率及生長表現，以及各樹種的復育潛力，做為日後崩塌地人為復育方式及樹種挑選之依據。 此工作項目欲解決之問題有二，第一為崩塌地復育樹種之選擇，此項目應結合崩塌地現有樹木、種子來源(種子雨及土壤種子庫)及樹苗的情況，以評估崩塌地固有樹種的更新情形，並針對更新不良樹種加強復育。第二為人為植生復育成效監測，比較崩塌後3年打樁編柵條播，及崩塌後9年樹苗出栽，此2種人為復育方式的樹苗存活率及生長表現，並評估選取的復育樹種是否適當。 台灣以往的崩塌地植群研究大多針對形成3年內之演替初期崩塌地，幾無研究探討形成10以上年崩塌地的植群恢復動態過程，故本計畫提供形成10年崩塌地的天然更新及人為復育情況，可補足此方面知識之不足，並可藉本研究結果推測崩塌地演替中期至長期的森林樣貌，可供森林經營及林地規劃之參考。本計畫之預期效益為建立崩塌地人為復育樹木之標準模式，包含復育時機、方式評估及樹種挑選，可望提升日後水保局或林務局進行崩塌地木本植物導入的成效，降低頻繁天災帶來的風險。 氣候變遷情境預示未來全國的乾濕季對比增加、不降雨天數增加，另一方面登山遊憩的國人數大幅增加，兩者能增加森林火災風險，因此藉由氣象因素推估燃料濕度有助於預作準備。本工作項目預計以設計之燃料濕度儀同時觀測10小時燃料以及高山主要輕質燃料—玉山箭竹的燃料溼度，進而與氣象因素建模，提供此項預測。