本研究由四次監測採集的土壤樣本中，依秤重的方式計算土壤中 粒徑大於2mm 的百分比。分析結果(12 個樣區平均值)表示：0-10 cm 之含量為35.3%(CV%=27%)、10-20 cm 之含量為 35.8%(CV%=32%)與 20-30 cm 之含量為 34.7%(CV%=43%)，三個土壤層次的含量相近，但 底土的變異較高。平均而言，研究區土壤中(0-30 公分)大於 2mm 的岩 石碎屑含量為35%(>30%)，這些碎屑散亂分布在土層中，形成許多較 大的孔隙，推測此也可能是造成表層土壤總體密度較低的原因。底土 的變異較高的原因可能是研究區內各樣區的微地形變化大，特別是坡 度的變化，早期由崩塌或滑落下來的岩石碎屑被掩蓋在地被植物層與 表土層之下，造成採樣分析的變異量較高。
(四)溼土的水分含量(%)
將所採集之新鮮土壤攜回實驗室後馬上量測其土壤水分含量，即 為溼土的水分含量(%)。除了 2006/04 之 0-10 cm 土層中疏伐處理區與 對照組之間有顯著差異之外，其他監測時間內的分析結果都沒有明顯 變化(表 18)。0-10 cm 土層之含量明顯的較高於 10-30 cm，應該是表層 有機物含量較高容易吸附水分所造成的結果。在時間的變化方面(圖 10)：土壤表層 0-10 cm 表現出較大的變化與顯著差異，底土的變化較 小，且多不顯著；2005/06 土壤表層的含量顯著較高，應該是採樣之前 數日內曾降雨所致。
比較四次監測的平均值：0-10 cm 與 20-30 cm 土層沒有差異，但 10-20 cm 土層之各處理區之間有顯著差異存在。對照組與 25%疏伐處 理區的含量較高，40%疏伐處理區的含量相對最低低。比較氣候資料 與溼土水分含量，我們發現降雨量與氣溫確實會影響土壤的水分含量，
分鬱閉度較高，受大氣環境改變的影響較小，與未受疏伐干擾之地表 有機物含量也較高，土壤吸附水量相對提高；高疏伐度(40%)處理造成 林間空隙增加，林間空氣與林外大氣間的的循環與交換作用較快，土 壤的蒸發散作用也加快，因此土壤水分含量相對較低。25%與 40%疏 伐處理區的林分鬱閉度差不多，但因為40%疏伐處理砍伐株數較多，
水分無法由根部吸收保存，透過蒸發散或逕流損失的量也相對提高。
表18 不同疏伐度處理後溼土的水分含量(%)隨時間之變化*
2005/04 2005/06 2006/02 2006/04 Mean# 0-10 cm
0% 193±146(76) aAB 296±77(26) aA 129±36(28) aB 106±21(19) abB 181 a 25% 144±62(43) aB 299±39(13) aA 139±62(45) aB 168±78(46) aB 188 a 40% 138±56(41) aB 210±36(17) aA 102±19(18) aB 82.7±17(20) bB 133 a 10-20 cm
0% 80.9±5(6) aAB 98.4±27(27) aA 65.6±9(14) aB 74.4±15(20) aAB 79.8 ab 25% 90.7±16(17) aA 91.6±17(18) aA 92.6±13(14) aA 92.0±33(36) aA 91.7 a 40% 85.0±11(13) aA 79.1±19(24) aA 71.2±24(33) aA 66.4±20(30) aA 75.4 b 20-30 cm
0% 79.5±15(18) aA 89.9±12(13) aA 90.8±41(46) aA 81.8±27(33) aA 85.5 a 25% 89.8±12(13) aA 82.7±18(22) aA 109±20(18) aA 94.8±22(23) aA 94.1 a 40% 85.5±5(5) aA 80.8±10(12) aA 105±41(39) aA 70.3±27(38) aA 85.3 a
*: Mean±SD；括號內的數字表示變異係數百分比(CV%)；小寫的英文字母代表相同採樣 時間與相同土壤層次中不同疏伐度處理之間的顯著差異變化(p<0.05)；大寫的英文字 母代表相同土壤層次與相同疏伐處理下不同採樣時間之間的顯著差異變化(p<0.05)。
#:四次採樣的平均值。
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04 0
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04 0
三、不同疏伐度下土壤有機碳(SOC)、可溶性有機碳(DOC)與全氮(Total N) 的變化
(一)土壤有機碳(soil organic carbon, SOC)
2005/06 之 20-30 cm 土層、2006/02 之 10-20 cm 與 20-30 cm 土層 之有機碳的含量在處理間有顯著差異，其它的分析結果皆不顯著(表 19)。不論那一種處理，表層土壤(0-10 公分)有機碳的含量顯著高於底 土，隨土壤深度的增加有機碳含量遞減(圖 11)。雖然大多沒有顯著差 異，但對照組的含量相對較高於疏伐處理區。時間的變化方面：2006/06 之表土有顯著較高的有機碳含量，其它三次監測分析的結果差異不大；
四次的結果都顯示0-10 cm 土層的變化最大，20-30 cm 土層的變化最 小，此結果與前述濕土水分含量的變化相似，兩者間有可能有相關性 存在。
四次監測平均值的計算結果：三個土層之處理間都沒有統計上的 差異，但對照組在0-10 cm 與 10-20 cm 兩個土層的有機碳含量相對較 高於疏伐處理區，25%疏伐處理區的表土含量也較高 40%疏伐處理區 之表土。我們認為對照組未經干擾，土壤中留存有較大量已經分解的 有機殘體，因此土壤有機碳含量較高，而疏伐處理區因為受到人為操 作的干擾，表土的有機碳可能因擾動而沖蝕損失，與/或雖然有大量有 機殘體的遺留，但都是半分解或未經分解的新鮮植體，因此含量較低；
25%疏伐處理區的干擾相對較低於 40%疏伐處理區，因此表土含量也 相對較高。另外，研究樣區內土壤有機碳的含量，是否會因為疏伐處 理造成土壤環境的改變而影響微生物分解有機質的速率，仍需長期的 觀察。
表19 不同疏伐度處理後土壤中有機碳的含量(g/kg)隨時間之變化*
2005/04 2005/06 2006/02 2006/04 Mean# 0-10 cm
0% 298±141(47) aAB 421±66(16) aA 227±60(22) aAB 256±73(28) aB 313 a 25% 226±124(55) aB 436±59(13) aA 188±79(42) abB 238±81(34) aB 272 a 40% 223±106(47) aAB 323±83(26) aA 123±11(9) bB 190±135(71) aAB 215 a 10-20 cm
0% 90.2±65(72) aA 72.7±25(34) aA 77.7±8(11) aA 72.9±23(32) aA 78.4 a 25% 60.5±26(43) aB 97.2±35(36) aA 57.7±4(6) bB 62.4±9(14) aB 69.4 a 40% 64.1±25(38) aA 70.2±19(27) aA 59.2±15(26) bA 67.1±19(29) aA 65.2 a 20-30 cm
0% 49.3±6(12) aA 42.9±2(5) bA 51.7±12(23) aA 50.3±10(19) aA 48.5 a 25% 46.9±17(37) aA 63.9±16(26) aA 39.6±8(20) aA 53.3±26(49) aA 50.9 a 40% 42.8±15(35) aA 48.2±12(24) abA 38.3±6(17) aA 42.1±27(64) aA 42.9 a
*: Mean±SD；括號內的數字表示變異係數百分比(CV%)；小寫的英文字母代表相同採樣 時間與相同土壤層次中不同疏伐度處理之間的顯著差異變化(p<0.05)；大寫的英文字 母代表相同土壤層次與相同疏伐處理下不同採樣時間之間的顯著差異變化(p<0.05)。
#:四次採樣的平均值。
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04
0
2005-04 2005-06 Date 2006-02 2006-04
0
單位面積土壤有機碳含量(kg/m2)的計算結果(表 20)：如同前述有 機碳含量(g/kg)的變化，表土的含量明顯高於底土(圖 12)，2006/02 之 表層土壤(0-10 cm)的含量在不同處理間有顯著差異，即對照組明顯高 於40%疏伐處理區，但其它分析結果顯示不同處理間皆沒有差異存 在。四次的結果也都顯示：對照組與25%疏伐處理區 0-10 cm 土層的 含量隨時間的變化較明顯，40%疏伐處理區在三個土層中的含量隨時 間的變化較不明顯。四次監測平均值的計算結果也指出：三個土層之 處理間都沒有統計上的差異，但對照組在三個土層的有機碳含量相對 較高於疏伐處理區，25%疏伐處理區的表土含量也較高 40%疏伐處理 區之表土。
表20 不同疏伐度處理後單位面積土壤有機碳含量(kg/m2)隨時間之變化*
2005/04 2005/06 2006/02 2006/04 Mean# 0-10 cm
0% 7.23±1(14) aB 16.3±4(23) aA 7.19±2(21) aB 6.70±4(64) aB 9.35 a 25% 5.39±2(44) aB 18.3±6(32) aA 4.60±2(39) abB 8.07±4(55) aB 9.08 a 40% 5.70±1(18) aA 12.0±6(51) aA 3.88±2(41) bA 7.91±11(142) aA 7.36 a 10-20 cm
0% 3.36±2(46) aA 3.56±0.5(13) aA 3.65±2(41) aA 3.18±1(27) aA 3.44 a 25% 2.32±1(26) aB 4.70±1(28) aA 2.36±1(31) aB 2.30±1(30) aB 2.92 a 40% 2.80±1(30) aA 3.39±1(38) aA 2.83±1(40) aA 2.28±0.3(14) aA 2.83 a 20-30 cm
0% 2.14±0.4(20) aA 2.68±1(21) aA 2.37±0.2(9) aA 2.42±0.4(17) aA 2.40 a 25% 1.71±0.2(11) aA 2.58±1(28) aA 1.73±1(37) aA 1.75±1(31) aA 1.94 a 40% 2.05±0.3(14) aA 2.32±0.4(17) aA 1.79±0.5(27) aA 1.73±1(62) aA 1.97 a
*: Mean±SD；括號內的數字表示變異係數百分比(CV%)；小寫的英文字母代表相同採樣 時間與相同土壤層次中不同疏伐度處理之間的顯著差異變化(p<0.05)；大寫的英文字 母代表相同土壤層次與相同疏伐處理下不同採樣時間之間的顯著差異變化(p<0.05)。
#:四次採樣的平均值。
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04
0
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04
0
以樣區為單位(20×25 m，0.05 公頃)計算各樣區土層中土壤有機碳 貯存量(kg/plot)結果(表 22 與圖 13)：與前述單位面積的含量變化相同，
此處不再詳述。計算四次採樣的平均值：表土中(0-10 cm)的貯存量為 3.6-4.7 tons/plot (約為 72-94 tons/ha)，底土的貯存量減少為 30-34 tons/ha (10-20 cm)與 20-24 tons/ha(20-30 cm)。計算 0-30 cm 土壤中的有機碳貯 存量，對照組為約為152 tons/ha，25%疏伐度處理區約為 139 tons/ha 與40%疏伐度處理區約為 121 tons/ha。由四次的分析結果我們可以得 知：土壤有機碳含量會隨著是否疏伐與疏伐處理程度的不同開始發生 變化，但由於在空間與隨時間的變化之變異程度很高(CV%=9%
-142%)，因此在監測時間內的分析結果都顯示處理間沒有顯著差異。
表21 不同疏伐度處理後土壤有機碳的樣區貯存量(kg/plot)隨時間之變化*
2005/04 2005/06 2006/02 2006/04 Mean# 0-10 cm
0% 3617±517(14) aB 8146±1901(23) aA 3595±772(21) aB 3349±2158(64) aB 4677 a 25% 2697±1193(44) aB 9130±2882(32) aA 2299±896(39) abB 4037±2210(55) aB 4540 a 40% 2850±501(18) aA 5978±3039(51) aA 1939±850(41) cA 3955±5630(142) aA 3562 a 10-20 cm
0% 1680±770(46) aA 1779±235(13) aA 1823±750(41) aA 1592±429(27) aA 1718 a 25% 1162±307(26) aB 2350±664(28) aA 1182±367(31) aB 1152±349(30) aB 1461 a 40% 1400±418(30) aA 1693±641(38) aA 1416±561(40) aA 1141±161(14) aA 1470 a 20-30 cm
0% 1068±215(20) aA 1338±286(21) aA 1186±111(9) aA 1210±202(17) aA 1201 a 25% 854±95(11) aA 1289±356(28) aA 866±321(37) aA 874±272(31) aA 971 a 40% 1025±141(14) aA 1159±195(17) aA 881±239(27) aA 865±532(62) aA 1009 a
*: plot = 0.05 ha；Mean±SD；括號內的數字表示變異係數百分比(CV%)；小寫的英文字 母代表相同採樣時間與相同土壤層次中不同疏伐度處理之間的顯著差異變化
(p<0.05)；大寫的英文字母代表相同土壤層次與相同疏伐處理下不同採樣時間之間的 顯著差異變化(p<0.05)。
#:四次採樣的平均值。
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04
1000
2005-04 2005-06 Date 2006-02 2006-04 1000
OC (kg/plot)OC (kg/plot)
圖 13 相同疏伐度處理下不同土壤深度之土壤有機碳的樣區貯存量 (kg/plot)的變化
(二)可溶性有機碳(dissolved organic carbon, DOC)
2006/02 與 2006/04 兩次採樣中，我們加入土壤可溶性有機碳的含 量分析，即測定所抽出之土壤溶液中的可溶性有機碳的含量，用以評 估不同處理對土壤養分釋出的影響。分析結果指出(表 22)：除了 2006/02 之20-30 cm 土層中處理間有顯著差異之外，其它分析結果都不顯著；
表土的含量明顯高於底土，並隨土壤深度的增加有遞減的趨勢；兩次 採樣時間的含量亦無顯著差異存在。比較兩次採樣的平均值：處理間 亦沒有顯著差異；三種處理區之底土的DOC 含量幾乎一樣；與土壤有 機碳含量的變化相反，40%疏伐處理區之表土 DOC 含量較高於對照組 與25%疏伐處理區，此結果表示高度疏伐處理可能會引起較強洗出作 用與造成較多DOC 的溶出，以及可能伴隨較多鹽基離子的溶出。
表22 不同疏伐度處理後可溶性有機碳(DOC, mg/L)含量隨時間之變化*
2006/02 2006/04 Mean#
0-10 cm
0% 141±44(31) aA 134±34(26) aA 138 a 25% 141±38(27) aA 128±80(63) aA 135 a 40% 131±20(15) aA 199±116(58) aA 165 a 10-20 cm
0% 87.8±27(31) aA 64.0±27(43) aA 75.9 a 25% 84.9±29(34) aA 73.0±60(82) aA 78.9 a 40% 67.0±23(34) aA 86.1±74(85) aA 76.6 a 20-30 cm
0% 72.3±6(9) aA 48.1±31(65) aA 60.2 a 25% 72.6±21(29) aA 50.8±30(59) aA 61.7 a 40% 48.7±3(7) bA 73.9±33(44) aA 61.3 a
*: Mean±SD；括號內的數字表示變異係數百分比(CV%)；小寫的英文字母代表相同採樣 時間與相同土壤層次中不同疏伐度處理之間的顯著差異變化(p<0.05)；大寫的英文字 母代表相同土壤層次與相同疏伐處理下不同採樣時間之間的顯著差異變化(p<0.05)。
#: 二次採樣的平均值。
(三)全氮(Total N)
研究區土壤中全氮的含量，除了2006/02 之 0-10 cm 與 10-20 cm 土層中處理間有顯著差異之外，其餘皆無(表 23)。另外，全氮含量隨 採樣時間不同幾乎也沒有顯著的不同，顯示季節性的變動不大(圖 14)，但就相對含量而言，表土明顯高於底土，2006/04 的含量較低於 其它三次採樣結果。四次採樣平均值的統計結果：0-10 cm 土層之處理 間有顯著差異，對照組最高，其次為25%疏伐處理區，40%疏伐處理 區最低；底土之處理間沒有顯著差異，但隨疏伐度增加，土壤全氮含 量也較低。此結果表示疏伐處理與疏伐度增加會減低土壤的含氮量，
推測是由於疏伐處理提高微生物的活性， 土壤中的氮也一併被微生物 所消耗利用，但影響僅在表土中最明顯。
表23 不同疏伐度處理後土壤中全氮(total N, g/kg)的含量隨時間之變化*
2005/04 2005/06 2006/02 2006/04 Mean# 0-10 cm
0% 12.4±5(44) aA 11.5±4(33) aA 12.2±3(22) aA 7.85±3(35) aA 11.0 a 25% 10.8±4(40) aA 10.4±4(42) aA 9.50±4(40) abA 8.15±2(21) aA 9.70 ab 40% 10.4±4(37) aA 8.04±4(51) aA 7.02±1(15) bA 6.71±4(57) aA 8.04 b 10-20 cm
0% 5.19±3(51) aA 4.56±1(32) aA 4.41±0.3(7) aA 3.90±1(20) aA 4.51 a 25% 3.99±1(28) aA 5.40±1(26) aA 3.88±0.4(10) bA 4.03±0.3(8) aA 4.32 a 40% 4.25±1(26) aA 4.18±1(27) aA 4.11±0.2(4) abA 3.88±1(29) aA 4.10 a 20-30 cm
0% 3.31±0.3(10) aA 3.10±0.2(8) aA 3.22±1(17) aA 3.08±1(22) aA 3.18 a 25% 3.27±1(27) aAB 3.85±1(14) aA 2.74±0.3(10) aB 2.53±0.4(15) aB 3.10 a 40% 3.27±1(26) aA 3.26±1(22) aA 2.99±0.2(5) aA 2.78±1(23) aA 3.08 a
*: Mean±SD；括號內的數字表示變異係數百分比(CV%)；小寫的英文字母代表相同採樣 時間與相同土壤層次中不同疏伐度處理之間的顯著差異變化(p<0.05)；大寫的英文字 母代表相同土壤層次與相同疏伐處理下不同採樣時間之間的顯著差異變化(p<0.05)。
#:四次採樣的平均值。
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04
0
2005-04 2005-06 Date 2006-02 2006-04
0
total N (g/kg)total N (g/kg)total N (g/kg)
圖14 相同疏伐度處理下不同土壤深度之全氮(total N, g/kg)的含量的 變化