農業部林業試驗所-森林動態樣區

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研究與發展

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日期：111-07-18

森林的動態變化(forest dynamics)為近年來森林生態學研究上的重要趨勢。在傳統的森林生態研究中，大多著重在了解森林內植物社會組成、結構這一類靜態的生態現象。然而現在使生態學家更加熱中的是，如何探究森林在時間和空間上的各種動態變化以及造成變化的原因，甚至於試圖去暸解在所有的森林之中是否存有一定的生態機制，可以控制植物族群的生長、死亡與更新動態，或是可以解釋物種分布情形、調節物種共存現象，進而決定了森林生物多樣性的高低。

為了從事這樣的生態研究，則必須規劃出一套有別於傳統的分散式、小面積、一次性取樣調查方式，並且要能夠長期地進行重複或持續監測工作，才能夠獲得完整的森林動態資訊。為此，國外許多生態研究機構早在二、三十年前就開始在實現這樣的生態研究，其中尤以美國史密斯森熱帶研究所(The Smithsonian Tropical Research Institute)之熱帶森林科學中心(The Center for Tropical Forest Science; CTFS)所整合的森林動態學樣區網(forest dynamics plots network)，其研究的規模與成果最為學界所注目。在這個樣區網絡中，目前已擴增到有53個大型研究樣區(面積大多介於10-50公頃)，分別位於23個國家內，正同時地在監測全球超過450萬株樹木、8,500個樹種的動態變化。而他們所採用的都是長期、標準化、統一的調查研究方式，因此有利於進行跨地區、跨領域、整合性的比較研究。

林業試驗所近年來積極投入此一領域的研究，已在臺灣北、中、南之福山、蓮華池、墾丁地區分別設置25及10公頃的天然闊葉林動態樣區。透過在這些大型樣區內進行定期的每木調查，可以比較不同森林生態系之林分結構、組成，以及在不同外界擾動影響下的林分動態變化現象。此一長期研究計畫將經由系統化的資料蒐集與分析，提供政府未來因應國土復育、生物多樣性保育等環境議題，及策略擬訂時的重要參考資訊；並且可與國際性生態學研究接軌，瞭解在全球環境變遷影響下森林的動態變化模式。

日期：111-07-18

簡介：
福山森林動態樣區設立於臺灣東北部的福山地區，是一處位於天然闊葉老熟林的大型永久樣區(24°45'40"N, 121°33'28"E)。它不僅是臺灣首座面積達到25公頃的樣區，也是全球第一處設置於亞熱帶森林的森林動態樣區。福山樣區自2002年開始設立，之後的地形測量(2002-2003年)、第一次及第二次每木調查工作(分別在2003-2004、2008-2009年)，均是依照CTFS森林動態學樣區的標準作業模式來完成。

福山樣區在試驗設計上是劃設為一處正方形區塊，東西向與南北向的邊長均為500公尺水平距離。樣區內的地形起伏變化在海拔高度600到733公尺之間。依據1993-2003年的氣象站資料，本地的年均溫為18.2°C，最冷月均溫(一月)為11.9°C，最暖月(七月)則是24.1°C；年降雨量達到4,237 mm，全年無乾季，而且平均有227天有降雨，平均大氣相對溼度高達95%，這些均反映出本地極端潮溼的氣候環境。

在福山樣區內，我們針對所有胸高直徑(DBH)達到1 cm的樹木植株進行詳細調查，包括編號繫牌、以油漆標示測量位置、鑑定樹種、量取DBH、繪製植株的相對位置等。在第一次每木調查中，總共調查到114,354株樹木(其中有 2,656株屬於樹蕨類植物) ，其中包含39科、68屬、110個樹種。種數最多的植物科別為：樟科(12種)、冬青科(9種)、紫金牛科(8種)、茜草科(8種)、殼斗科(7種)。依據蘇鴻傑教授的臺灣植群分類架構，此地屬於楠櫧林帶(Machilus-Castanopsis zonation)的闊葉森林，以殼斗科與樟科樹種最具優勢。

福山森林動態樣區位處於一片天然闊葉老熟林之中

福山森林動態樣區的立體地形圖

樣區資料：
本於學術資源共享以及促進生態科學交流合作的理念，本所已開放國內學界申請使用福山樣區調查資料。資料內容包含兩個部份：

每木調查資料：包括所有植株的編號、樹種名稱、胸高直徑數據、調查日期、位置座標值等資料。
地形測量資料：樣區內以經緯儀測量所得到的水平及高程座標數據(共有1,710個樁點)。

如有意申請使用本樣區的調查資料或者希望進行合作研究者，可至本所研究資料目錄查看相關資料集，或與蘇聲欣副研究員(E-Mail：sush@tfri.gov.tw)連繫。

樣區內三種主要樹種的空間分布圖(圖例由左至右分別為山龍眼、大明橘、烏來柯)

研究人員：
林業試驗所：蘇聲欣　副研究員 (植物生態學)
臺灣大學：謝長富　教授 (植物生態學)
東華大學：孫義方　副教授 (植物生態學)
東華大學：張楊家豪　博士 (種子雨、植物物候生態)
臺灣大學：呂佳陵 (小苗動態)
臺灣大學：陳尊賢　教授 (土壤生態)

合作單位：
農業部林業及自然保育署
 臺灣大學生態學與演化生物學研究所
 Department of Natural Resources and Environmental Studies, National Dong Hwa University
熱帶森林科學中心(CTFS)
臺灣生態學會

相關連結：
史密斯森熱帶研究所(STRI)
波多黎各Luquillo試驗林(LEF)長期生態研究網

出版品列表：PDF

日期：111-07-18

簡介：

蓮華池森林動態樣區是臺灣第二座面積25公頃的大型永久樣區。樣區位於蓮華池試驗林第4林區及第6林區內，經緯度為：23°54’49’’N, 120°52’43’’E。全區平均坡度為35.3°，具有許多谷地、陡峭坡地與稜脊等微地形。總體而言，全樣區地貌異質性高。

依據CTFS的森林動態樣區研究作業模式，本所於試區地點測量設置一邊長為500 m之正方形、投影面積為25 ha之樣區，樣區海拔範圍為667至845 m。我們調查所有胸高直徑(DBH)達到1 cm的植株，並記錄物種名稱、胸高直徑（DBH）與每一株樹木的位置及編號。

樣區內共計調查到153,268株木本植物(平均每公頃6131株)，有144種木本植物，分屬於46科，88個屬。林分總胸高斷面積為869.31 m2(平均每公頃34.77 m2)。其中僅有桃實百日青及台灣五葉松屬於裸子植物，檳榔屬於單子葉植物，其它141種皆為雙子葉植物。臺灣特有種共計29種，如：蓮花池山龍眼、桃實百日青等。依據蘇鴻傑教授的臺灣植群分類架構，此地屬於楠櫧林帶(Machilus-Castanopsis zonation)的闊葉森林，以殼斗科與樟科樹種最具優勢。

蓮華池森林動態樣區位處於蓮華池研究中心西側

蓮華池森林動態樣區的立體地形圖

樣區資料：

本於學術資源共享以及促進生態科學交流合作的理念，本所已開放國內學界申請使用蓮華池樣區調查資料。資料內容包含兩個部份：

每木調查資料：包括所有植株的編號、樹種名稱、胸高直徑數據、調查日期、位置座標值等資料。
地形測量資料：樣區內以經緯儀測量所得到的水平及高程座標數據(共有676個樁點)。

如有意申請使用本樣區的調查資料或者希望進行合作研究者，可至本所研究資料目錄查看相關資料集，或與張勵婉研究員(E-Mail：liwanc@tfri.gov.tw)、蘇聲欣副研究員(E-Mail： sush@tfri.gov.tw )連繫。

蓮華池森林動態樣區中特有種南投石櫟的空間分布圖

研究人員：

林業試驗所：張勵婉　助理研究員 (植物生態學)

林業試驗所：李沛軒　助理研究員 (植物生態學、蕨類物候學)

林業試驗所：黃正良　副研究員 (集水區水文生態)

東華大學：孫義方　副教授 (種子雨、小苗動態)

東海大學：黃騰禾　(種子雨、小苗動態)

靜宜大學：楊國楨　副教授 (植物分類)

臺灣大學：陳尊賢　教授 (土壤生態)

合作單位：

相關連結：

出版品列表：PDF

日期：111-07-18

簡介：

墾丁森林動態樣區始於1996年，由東海大學生命科學系孫義方博士及林業試驗所恆春研究中心共同設立，進行樣區設置及樣木調查工作。初由孫博士帶領學生於1999年完成6 ha樣區設置及樣木調查，後因經費及人力不足，由林試所恆春研究中心接手陸續調查，終於2001年完成10 ha調查。鑒於第一次調查經驗及成果，林業試驗所於2007-2009年編列經費，於2008年一月至十月完成第二次每木調查工作。同時於2006年設置了72個種子網，2007年設置了144個小苗監測樣區，由東海大學生命科學系林宜靜博士主導，進行長期監測研究。2004至2005年由屏東科技大學環境工程與科學系許正一博士進行本樣區土壤基礎研究。

墾丁樣區位於墾丁高位珊瑚礁自然保留區東北區的一處較未受人為干擾之地點(120°49'06"E, 21°57'55"N)，海拔高度約250-300 m。樣區設計為長方形，長軸為東西向400 m；短軸為南北向250 m。本區地質原為珊瑚礁岩塊，經風化後岩塊表面凹凸不平，甚有形成狹谷者，高度落差多者達20-50 m。本區氣候具有明顯的乾濕季。依據2000至2010年的氣象站資料，本區之年平均降雨量約2,000 mm，多集中於6至11月，約占全年雨量之87%，主要為梅雨季及颱風之降雨所致；10月至翌年4月為乾燥之東北季風（俗稱落山風）季節。年溫差不大，年均溫為25.4°C，一月最冷，平均氣溫20.9°C；8月最熱，平均氣溫28.4°C。本區受颱風干擾頻繁影響，從1897到2007年間，平均每年有2.3個颱風侵襲恆春半島，對森林植被帶來機械傷害及大量降水。

樣區之地形測量與每木調查工作基本上均依照CTFS森林動態樣區之標準作業方法，但是在第二次每木調查時，特別針對白榕(Ficus benjamina)及正榕(Ficus microcarpa)的特殊支柱根生長形態，略為調整調查方法。雖然第一次每木調查時未將該兩物種列入調查對象，但由於這些支柱根在森林中佔有相當生物量，因此研究團隊在第二次每木調查時，針對胸高直徑5 cm以上的支柱根，均視同如一般植株之分枝，進行詳細測量與調查。

依據第二次每木調查的成果，樣區內共有39,093株樣木，分屬於34科74屬95種。其中以大戟科(Euphorbiaceae)、桑科(Moraceae)等熱帶性科別種類較多；其中有19種為台灣特有種，根據農委會公告之稀有種有10種。但是在樣木數量上則以柿樹科(Ebenaceae) 23,140株、大戟科(Euphorbiaceae) 6,113株所占比例最多。優勢種明顯以黃心柿佔絕對性的優勢，共有22,079株，佔全森林的56.4%，其胸高斷面積101.6 m²，佔整體的22.5%。本區植被類型依據蘇鴻傑教授的臺灣植群分類架構，應較接近於榕楠林帶(Ficus-Machilus zonation)森林，但是卻又具有以黃心柿佔單一優勢(mono-dominance)的獨特森林特色。

墾丁森林動態樣區位於墾丁高位珊瑚礁自然保留區內