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崩塌裸露地植生工法評估. 報 告 內 容. 壹、前言. 貳、前人研究. 1.1 前 言 1.2 研究範圍與基地分析 1.3 研究 項目. 叁、計畫工作內容. 3.1 工作執行構想與方法 3.2 計畫工作流程 3.3 計畫各項工作項目. 肆、預定工作時程. 伍、執行進度與初步成果. 壹、前 言. 九二一集集大地震造成山坡新生崩塌地 25,845 餘處,裸露面積達 15,977 公頃,桃芝颱風過後,據工研院能資所調查,重建區內崩塌地處數為 7,787 處,總面積達 18,674.41 公頃,可說崩塌面積相當龐大。
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報 告 內 容 壹、前言 貳、前人研究 1.1 前 言1.2 研究範圍與基地分析1.3研究項目 叁、計畫工作內容 3.1 工作執行構想與方法3.2 計畫工作流程3.3 計畫各項工作項目 肆、預定工作時程 伍、執行進度與初步成果
壹、前 言 九二一集集大地震造成山坡新生崩塌地25,845餘處,裸露面積達15,977公頃,桃芝颱風過後,據工研院能資所調查,重建區內崩塌地處數為7,787處,總面積達18,674.41公頃,可說崩塌面積相當龐大。 去年度「九二一震災崩塌裸露地植生復育」計畫已針對地震崩塌裸露地不同生育地植被演替,包括人工植生及自然植生,做後續追蹤觀察,比較其植群之生育情形。 本計畫將對崩塌裸露地區依照不同之立地條件,如地質、土壤、地形、氣候等,再持續追蹤植生覆蓋率、入侵植物之植群組成與分布情形等;並依選取之景觀生態指標評估分析比較各試驗樣區之植生成效,與現地調查資料作對照,以確立崩塌地植生工法選擇原則,並對植生技術作一完整之整理,編彙成手冊,供為參據。
本計畫之工作範圍主要為九二一重建區六縣市之各崩塌地點,另加入西南部泥岩地區以及礫石層等特殊地質特性之崩塌裸露地,以互為對照。本計畫之工作範圍主要為九二一重建區六縣市之各崩塌地點,另加入西南部泥岩地區以及礫石層等特殊地質特性之崩塌裸露地,以互為對照。
貳、前人研究 • 崩塌地之植生方法因崩塌地之立地條件不同,其人為整治或輔助導入植物材料之方法亦異,為防止水土流失災害情形之發生,崩塌地之相關研究計劃,十幾年來已相當多 • 諸如,崩塌地調查與處理(陳信雄、謝豪榮等),分類(Brunsden、渡 正亮、小橋澄治、張石角等) • 自然植生演替(歐辰雄),植生根系力學應用(竹下敬司、阿部和時、蔡光榮、吳正雄等),邊坡穩定植生技術(Coppin、村井宏、邱創益、林信輝等)、邊坡土壤力學探討(李德河、蘇苗彬等)、植生復育監測與評估(鐘年鈞、黃元勳、林昭遠等)。 • 九二一地震後,亦相繼有許多專家學者投入崩塌地之各項研究,如地質探討(洪如江、王文能等)、遙測技術與地理資訊系統之應用(周天穎、蔡光榮等)、水力與土砂災害分析(陳樹群、謝正倫、游繁結等)。
貳、前人研究 • 在崩塌地植生方面,則僅有遙測探討與分析資料,較少有針對整治後植被建立、生態復育等過程進行動態現地之調查與探討, • 地震後,水土保持局為了有效率且快速地執行災後植被重建工作,分別進行了一系列之調查研究,本計畫工作團隊亦參與其中部分調查工作,故已概略蒐集整理地震後部分調查資料,
貳、前人研究 • 調查研究之目的,乃是希望能藉由專家諮詢團之意見整合,以及實際工作團隊之經驗交流,有效率且適度地修正傳統的植生方法,使得崩塌地植生工作更順利有效地推動。 • 國外雖有相關地震崩塌地之治理研究可供參考,但因立地條件與天候及土地利用之差異,在國內之實際應用上確有困難。 • 因此,本計畫擬彙整分析歷年來崩塌地之相關研究成果,探討彼此之關連性,配合目前之現地調查資料,研擬因地制宜,適地適用之植生整治模式,建立崩塌裸露地之植生工法選用原則,輔以相關之圖說資料與設計準則,供各界參考,以為未來崩塌裸露地植生整治之參據。
叁、工作內容與方法 (1)崩塌裸露地自然復育及不同植生工法應用之追蹤調查 (2)建立崩塌裸露地植生工法選用原則 (3)崩塌裸露地植生工法標準圖及技術手冊之研訂 (4)編印「崩塌裸露地植生工法參考手冊」
本計畫擬定主要工作可分為四部分,如下: • 植生復育效益評估 • 建立崩塌裸露地植生工法選用原則 • 崩塌裸露地植生參考手冊之研討 • 崩塌裸露地植生參考手冊之編印
植生重要值調查 • 景觀異質性調查 • 崩塌裸露地植被狀況調查 • 衛星影像資料應用(以景觀生態分析方法應用) • 植生效益評估 • 衛星影像判釋應用之可能性評估 • 景觀異質性、多樣性等分析 崩塌裸露地自然復育及不同植生工法應用之追蹤調查 1.調查工作內容
1.調查樣區規劃 本計畫預定選取設置樣區共計80個,樣區選取標準如下表所示:
本計畫設置樣區地點及基本調查資料一覽表(續)本計畫設置樣區地點及基本調查資料一覽表(續)
2.植生調查方法 定性調查----適生植物種類、周邊優勢植物、植物分佈情形及入侵樹種等。 定量調查----密度、頻度、覆蓋度、豐多度、優勢度。 採用線截法作植群覆蓋度調查,並計算其重要值指數,與去年前期計畫作季節性差異比較。 重要值指數=相對密度+相對頻度+相對覆蓋度 IVI= R.D.+ R.F.+ R.C. IVI= R.F.+ R.C.(總合200)
3.景觀生態調查方法 中寮鄉 面積較小 崩塌地分布零散 調查方法可由衛星影像等間接取得資料,但因現行之SPOT衛星影像之解析力經數化處理後可解析最小範圍為70m×70m,較適用於大面積之評估分析,因此植生復育評估較不適用衛星影像來進行。 因此,本研究改以衛星影像資料分析為輔,現場調查資料為主。
樣 區 景觀生態調查方法示意圖 :植物群落 :景觀調查樣線 (每25cm一點) • 穿越線調查法 為配合現場調查工作,改採以穿越線法(transect)進行調查,並且以景觀異質性等方法來作評估。 穿越線法(transect)與線截法相似,但本研究以坡面上固定長度(25cm)量測記錄植物種類作為調查方法,而且選取坡面上相等長度線段作為評估之樣線。
景觀多樣性分析方法 景觀之多樣性可由Shannon-Weaver,即熵值(Entropy)求得。其計算方式與植生調查中的種歧異度指數具有相同意義。 式中 m為景觀要素類型數目。Pi為景觀要素類型占的面積比例。 • 景觀優勢度分析方法 測量景觀結構組成中一種或一些景觀要素類型支配景觀的程度 式中 n為景觀嵌塊體類型數目。
建立崩塌裸露地植生工法選用原則 1.資料蒐集與彙整 依照「九二一震災崩塌裸露地植生復育」計畫修訂,目前較為簡單易行之崩塌裸露地植生綠化工法如下: ◎ 外緣危木伐除 ◎ 鋪網噴植 ◎ 人工危石處理 ◎ 鋪肥束網帶配合噴植 ◎ 坡頂排水 ◎ 打木樁編柵—植生樁 ◎ 坡趾擋土牆 ◎ 打鋼筋樁編柵鋪網噴植 ◎ 坡面排水 ◎ 坡趾植栽 ◎ 人工撒播(含種肥) ◎ 袋苗穴植 ◎ 種子噴植 ◎ 草苗栽植(扦植) ◎ 植生帶鋪植
崩塌坡頂、坡面、堆積區等 崩塌地區位分類 崩塌地分類 崩塌地坡型分類 凹型、凸型等 土壤、地質、坡度、坡向及海拔高等分類 依照各環境因子進行不同分類,將崩塌地更細分 考量各項工法增修事宜與施工探討、單價等 植生工法選擇 選擇合適之 植生工法 選擇合適之植物材料與各項基材 2.崩塌地分類原則與選擇程序
崩塌裸露地環境因子分類 將崩塌地各環境因子依右圖分類標準分類,並依照不同立地條件套用適合之植生方法。
2.6 崩塌裸露地植生工法標準圖及技術手冊之研訂 1.研訂「崩塌裸露地適用工法設計圖檔」及「適用植物材料圖說」
﹁植生工程圖說﹂之工法清單 ( 圖檔暫定) AutoCAD
伍、執行進度與初步成果 1.目前執行進度
調查照片彙整 和平鄉雙崎部落
C2-1 C2-2 C7-1 C7-2 C7-3 C7-4 景觀生態初步分析結果 • 崩塌地坡面植物分布情形-以中興嶺1號、2號崩塌地為例
以中興嶺1號(C2-1~C2-2)、中興嶺2號(C7-1~C7-4)等六處崩塌地樣區,共計六條穿越線調查資料為例,取此六處樣區相同長度之穿越線,共計可為104段(即25公分×104=2600公分),為求取信息之增減趨勢,將線段數依比例減為52、26、13及7段。 • 中興嶺1號─中興嶺2號採樣樣區數與長度對應表 應用線性法、信息理論、卡方檢定與繪圖法分析區內之景觀異質性。依據崩塌地之現況與干擾造成之差異性,分別按照植物覆蓋景觀異質性分析、施工植物景觀異質性分析和入侵植物景觀異質性分析等方面作討論。
植物覆蓋景觀異質性分析結果 • 覆蓋植物出現頻率表 • 覆蓋植物卡方檢定表 分析結果:由上述各表分析可知,穿越線C2-2、C7-1、C7-2和C7-4隨線段加大,其信息隨之變小,表示此4條穿越線(此4樣區)植物覆蓋呈現小異質性景觀。 • 覆蓋植物出現信息表
施工植物景觀異質性分析結果 • 施工植物出現頻率表 • 施工植物卡方檢定表 分析結果:由上述各表分析可知,施工植物(百慕達草與百喜草)於此六樣區呈現小異質性景觀,即各樣區之百慕達草與百喜草生長情況無顯著差異。百慕達草與百喜草於C7-2樣區內分布比例最高為71%;C7-3樣區受到乾旱影響,大量草類枯死。 • 施工植物出現信息表
入侵植物景觀異質性分析結果 • 入侵植物出現頻率表 • 入侵植物卡方檢定表 分析結果:由上述各表分析可知,入侵植物之出現頻率除了C7-1與C2-2樣區較高外,其餘樣區入侵情形均不高,以C7-1樣區最高為74%,入侵植物呈現小異質性景觀。。 • 入侵植物出現信息表
景觀多樣性及優勢度分析結果 • 部分樣區植物出現種類及分布比例表
景觀多樣性及優勢度分析結果 • 樣區植物景觀多樣性及優勢度計算結果 • C2-1樣區植物景觀 • C2-2樣區植物景觀
景觀多樣性及優勢度分析結果 • C7-1樣區植物景觀 • C7-2樣區植物景觀 • C7-3樣區植物景觀 • C7-4樣區植物景觀
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