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(一)不同土壤深度中氣候因子與土壤性質之相關性分析

表44、表 45 與表 46 分別為對照組、25%疏伐處理區與 40%疏伐 處理區之不同土壤深度中氣候因子(降雨量與溫度)、鮮土水分含量 (W(soil))、土壤溶液 pH 值(pH(soln))、土壤 pH 值(pH(soil))、土壤有機 碳含量(OC)、可溶性有機碳(DOC)、土壤全氮量(N(total))與 C/N 之相 關性分析結果。

由表44 可知,氣候因子中,氣溫與 0-10 cm 與 10-20 cm 土層之 W(soil)有極顯著(p<0.01)的正相關,但是降雨量與 W(soil)之間沒有顯 著相關,我們推測:對照組未經疏伐,林分鬱閉度較高(即孔隙度較低),

降落的雨水除了受到茂密樹冠的截留,也有地表深厚枝葉層的吸附與 部分逕流損失,因此降雨並不會直接影響對照組地下部土壤中的水分 含量;氣溫升高造成土壤水分的蒸發,但是受到地表深厚枝葉層的覆 蓋,土壤水分無法完全蒸散至空氣中,與/或受到茂密樹冠下林間微氣 候的影響,蒸散的水分又形成霧氣小水滴的形態又降落地面,讓土壤 保持在一較潮濕的狀態下,而此影響可及於20 cm 深的土層中。另外,

氣溫與20-30 cm 土層中 DOC 的含量有顯著(p<0.05)的負相關,此現象 可能是由於氣溫的升高造成底土水分的蒸發,土壤溶液量漸減而使得 DOC 不易溶出,或有部分為土壤粒子所暫時性吸附。

降雨量僅與0-10 cm 土層之 C/N 及 20-30 cm 土層之 DOC 分別有 顯著(p<0.05)正相關與負相關,亦即高降雨量可能有助於有機質的分解

釋放出較多有機碳,提高表層土壤的C/N 比值;另外,高降雨量也促 進底土DOC 的向下洗入作用。鮮土水分含量(W(soil))與 0-10 cm 土層 之土壤pH 值(pH(soil))有極顯著(p<0.01)負相關,與土壤有機碳含量(OC) 及可溶性有機碳(DOC)有極顯著(p<0.01)正相關,此結果可能是表層土 壤在較高土壤水分含量下,土壤中溶出較多有機酸而酸化土壤的結果,

也可能因此酸化作用而促進有機質分解釋出有機碳與溶出較多DOC。

土壤溶液pH 值(pH(soln))僅與 20-30 cm 土層之 DOC 有極顯著(p<0.01) 負相關,此表示pH(soln)愈高,土壤粒子傾向於帶有較多正電荷,因 此帶負電荷的DOC 有較大的機會被土壤粒子所吸附,而減少在土壤溶 液中的含量。土壤pH 值(pH(soil))亦僅與 10-20 cm 土層之 DOC 有極顯 著(p<0.01)正相關,可能由於 pH(soil)升高也相對提高微生物的活性(尤 其是細菌),促進有機質的分解與釋放出較多 DOC。土壤有機碳含量 (OC)與 10-20 cm 土層之 N(total))與 C/N 有極顯著(p<0.01)相關,以及20-30 cm 土層之 N(total))有極顯著(p<0.01)相關,此結果表示在有機 質分解過程中除了碳的釋出,也會促進有機氮的礦化,提高土壤的含 氮量,0-10 cm 土層中的相關性較低的原因,應該是部分礦化釋出的氮 立刻為微生物或密生的植根所吸收所致。

25%疏伐處理的相關性分析結果(表 45):與對照組類似,氣溫與 W(soil)有極顯著(p<0.01)的正相關,但僅在 0-10 cm 土層中,顯示疏伐 後林間的氣候有明顯的變化,也影響土壤的水濕狀態;氣溫與0-10 cm 土層之OC 也有極顯著(p<0.01)的正相關,表示疏伐後可能造成林間微 氣候的變化,提高微生物活性與促進有機物的分解。氣溫的變化也會 影響pH(soil),此表示當氣溫升高時,土壤的 pH 值顯著降低,也可能 與微生物活性的提高有關。同時,在10-20 cm 與 20-30 cm 兩土層中,

氣溫與N(total)分別有顯著(p<0.05)至極顯著(p<0.01)的正相關。

表44 對照組不同土壤深度中氣候因子與土壤性質的相關性分析#

#: Temp. = temperature; Preci. = precipitation; W(soil) = fresh soil water content; pH(soln) = soil solution pH; pH(soil) = soil pH in soil/H2O=1:1; OC = organic carbon; DOC =

降雨量與0-10 cm 土層之 W(soil)、OC 與 C/N 有極顯著(p<0.01) 的正相關,顯示25%疏伐處理後,降雨量提高會增進表層(0-10 cm)有 機物的分解,而其分解的速率顯然會較大於對照組。愈往下層土壤,

降雨量與土壤性質間的顯著相關性逐漸遞減,降雨對25%疏伐處理區 的影響也僅止於20 cm 深的土層。W(soil)與 OC 及 C/N 都有極顯著 (p<0.01)正相關,如同降雨的影響,提高微生物的活性而促進物質分解,

但10-30 cm 土層中則都無顯著相關。pH(soln)與 DOC(0-10 cm 土層) 以及與N(total) (20-30 cm 土層)有極顯著(p<0.01)負相關,pH(soil)則與 OC(0-10 cm 與 10-20 cm 土層)以及與 N (total)(10-20 cm 土層)有極顯著 (p<0.01)負相關,亦即當 pH(soln)與 pH(soil)愈低土壤中會含有較多 OC、

DOC 與 N(total),可能是土壤酸化降低了微生物活性,減少 OC 與 N(total) 被進一步礦化分解,以及增加DOC 的溶出量。OC 的增加相對提高 N (total)的含量與 C/N 比值,但卻相對減少 DOC 的含量。

40%疏伐處理區的相關性分析結果如表 46 所示。與 25%疏伐處 理區類似,氣溫與W(soil)有極顯著(p<0.01)的正相關(0-10 cm 土層),

氣溫與0-10 cm 土層之 OC 及 C/N 也有極顯著(p<0.01)的正相關,而氣 溫的變化也會影響pH(soil),在 20-30 cm 土層中有極顯著負相關的關 係存在。此結果再一次說明疏伐後林間的氣候有明顯的變化,影響土 壤水濕狀態、微生物活性與有機物的分解速率。

降雨量對40%疏伐處理區土壤的影響較 25%疏伐處理區為低,僅 在0-10 cm 土層與 C/N 有極顯著(p<0.01)的正相關。W(soil)與 OC 有極 顯著(p<0.01)正相關,此如同 25%疏伐處理區的分析結果,但其它土層 間都沒有顯著相關的特性。pH(soln)與 DOC 在三個土層中都有極顯著 (p<0.01)正相關,此與 25%疏伐處理區的結果相反,在兩種疏伐處理下 卻有兩種不同的結果,我們認為因為DOC 在本研究中僅監測兩次,需

要再增加多次監測DOC 的結果,才能再做分析與判別。如同 25%疏伐 處理區,pH(soil)與 OC(0-10 cm 土層)有極顯著(p<0.01)負相關。OC 的 增加相對提高N(total)的含量與 C/N 比值。

#: Temp. = temperature; Preci. = precipitation; W(soil) = fresh soil water content; pH(soln) = soil solution pH; pH(soil) = soil pH in soil/H2O=1:1; OC = organic carbon; DOC =

表46 40%疏伐處理區不同土壤深度中氣候因子與土壤性質的相關性分析#

#: Temp. = temperature; Preci. = precipitation; W(soil) = fresh soil water content; pH(soln) = soil solution pH; pH(soil) = soil pH in soil/H2O=1:1; OC = organic carbon; DOC =