除了2006/02 的表土分析結果顯示在處理間有顯著差異之外，其 它的分析結果皆不明顯(表 24)。表土的碳氮比值較高，隨土壤深度增 加有遞減的趨勢，但10-20 cm 與 20-30 cm 土層差異很小(圖 15)。隨時 間的變化方面：對照組之三個土層的碳氮比隨時間都沒有顯著變化；
兩種疏伐處理區之表土隨時間有顯著的變動，2005/06 有較高的比值，
此與有機碳含量的變化一致；兩種疏伐處理之底土(10-20 cm 與 20- 30 cm)中的碳氮比隨時間沒有顯著變化。四次分析的平均值計算結果： 與 有機碳的變化相似，處理間沒有顯著差異，對照組較高於疏伐處理區，
40%疏伐處理區的比值相對最低。
表24 不同疏伐度處理後土壤碳氮比(C/N)隨時間之變化*
2005/04 2005/06 2006/02 2006/04 Mean# 0-10 cm
0% 24.0±3(14) aA 40.2±16(40) aA 22.7±0.5(2) aA 36.3±20(55) aA 30.8 a 25% 20.0±4(18) aB 47.1±17(35) aA 19.7±2(9) abB 30.4±14(47) aAB 29.3 a 40% 20.9±3(13) aCB 44.3±12(26) aA 14.4±8(57) bC 26.8±5(17) aB 26.6 a 10-20 cm
0% 16.3±3(17) aA 15.8±1(6) aA 17.7±3(16) aA 18.4±3(14) aA 17.1 a 25% 14.8±2(16) aA 17.8±3(15) aA 14.9±1(5) aA 15.5±2(13) aA 15.7 a 40% 14.8±2(12) aA 16.8±1(3) aA 12.2±8(62) aA 20.1±13(66) aA 16.0 a 20-30 cm
0% 15.0±2(13) aA 13.9±0.5(3) aA 16.1±3(19) aA 16.4±1(6) aA 15.3 a 25% 14.1±2(11) aA 16.4±2(13) aA 14.3±1(10) aA 20.4±8(37) aA 16.3 a 40% 12.9±1(10) aA 14.8±2(14) aA 10.5±6(56) aA 15.0±8(54) aA 13.3 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
四、不同疏伐度下土壤養分含量之變化
(一)土壤溶液 pH 值
與土壤pH 值的變化類似，隨土壤深度的增加，三種疏伐處理區 之土壤溶液pH 值也皆有增加的趨勢(表 25，圖 16)。對照組 0-10 與 10-20 cm 兩個土層的 pH 值相對較低，25%與 40%疏伐處理區之 pH 值變化 相當。在相同採樣時間與相同土壤層次中，除了2006/2 之 10-20 cm 土 層之對照組pH 值顯著較低之外，三種疏伐處理的 pH 值幾乎都沒有統 計上的顯著差異存在，顯示疏伐處理對於土壤溶液pH 值的變化沒有影 響。我們認為可能的原因在於疏伐後林分鬱閉度的變化：疏伐後在未 疏伐處理區之平均鬱閉度略為降低，2004/11-2005/09 間的平均鬱閉度 約為80%；在 25%及 40%疏伐處理區，疏伐後平均鬱閉度有明顯的下 降，2004/11-2005/09 間的平均鬱閉度分別為 72%與 70%，疏伐後兩者 的林分鬱閉度差異不大，亦皆較小於未疏伐處理區。然而基本上三種 疏伐處理區的林分鬱閉度差異不大，因而雨水穿過林間孔隙降落地表 而影響土壤溶液pH 值變化的程度也沒有顯著差異。Bäeumler and Zech (1998)在阿爾卑斯山區連續四年進行疏伐對森林擾動的研究結果，也提 出該研究區土壤溶液的之月平均pH 值，在疏伐處理前後也沒有顯著的 差異存在。
土壤溶液pH 值隨時間的變化方面：2005/06 與 2006/02 兩次採樣 時間下，三種疏伐處理之0-10 cm 土層之 pH 值相對較低於 2005/04 與 2006/04，但僅有對照組表現出顯著差異(p<0.05)。我們推測此現象可 能是受到雨量的影響：由氣候資料可知(圖 2)，2005/04 的降雨量較低 (68 mm)，2005/05 與 2005/06 的降雨量則明顯增加(337 mm 與 370 mm)，
高量的降雨落在土壤表層也淋洗出較多的有機酸，暫時的酸化土壤表 層；2005/06 之後因受到數個中度與強烈颱風的影響，雨量更為驚人，
2005/07 的單日降雨量高達 697 mm，2005/07-2005/10 的累積雨量更高 達4200 mm，雖然 2005/11 之後降雨趨緩，但颱風帶來的高雨量造成 土壤表層酸化的影響卻一直持續到2006/02。
表25 不同疏伐度處理後土壤溶液 pH 值隨時間之變化*
2005/04 2005/06 2006/02 2006/04 Mean# 0-10 cm
0% 4.25±0.3(8) aAB 3.90±0.4(11) aB 3.90±0.4(11) aB 4.60±0.3(7) aA 4.16 a 25% 4.78±1(18) aA 4.18±0.4(11) aA 4.37±0.3(6) aA 5.01±1(10) aA 4.59 a 40% 4.55±0.3(6) aA 4.47±1(17) aA 4.40±0.3(6) aA 4.81±0.3(6) aA 4.56 a 10-20 cm
0% 4.50±1(11) aA 4.50±0.3(6) aA 4.36±0.1(3) bA 4.74±0.4(9) aA 4.52 a 25% 4.88±1(15) aA 4.42±0.3(6) aA 4.59±0.1(1) aA 5.07±0.2(5) aA 4.74 a 40% 4.82±1(12) aA 4.82±1(15) aA 4.60±0.1(2) aA 4.91±0.2(5) aA 4.79 a 20-30 cm
0% 4.86±0.3(7) aB 4.68±0.1(3) aB 4.67±0.1(3) aB 5.17±0.1(2) aA 4.85 a 25% 4.95±1(15) aA 4.54±0.2(4) aA 4.84±0.1(3) aA 4.93±0.4(8) aA 4.81 a 40% 4.94±1(14) aA 4.75±1(11) aA 4.79±0.1(2) aA 5.22±0.3(6) aA 4.92 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。
另外，三種疏伐處理下10-20 cm 土層之 pH 值隨時間的變化都沒 有顯著差異，但對照組在20-30 cm 土層中表現出顯著差異。2005/04 與2006/04 之土壤溶液 pH 值相對較高，可能是由於生長季節的開始，
氣溫與雨量適中，適合微生物的生長與促進有機質的分解，釋放出較 多的鹽基陽離子，而造成pH 值的升高；2006/04 的雨量較高於 2005/04，
土壤的水濕情況可能更能滿足微生物的需要，使得2006/04 微生物的
活性更高，釋放出更多的鹽基陽離子與造成更高的pH 值，由表中可知 2006/04 之 pH 值均較高於 2005/04。
由監測時間內土壤溶液pH 值的平均值可知(表 25)：雖然各層次 中不同疏伐處理都沒有統計上顯著差異存在，但對照組在0-20 cm 土 層之pH 值較低於 25%及 40%疏伐處理區，但此層次中兩種疏伐度處 理區之間幾乎沒有差異；20-30 cm 土層中，40%疏伐處理區之 pH 值較 高於對照組與25%處理區，而此層次中對照組與 25%處理區之間幾乎 沒有差異。我們推測：雖然在不同疏伐處理下土壤溶液pH 值沒有統計 上的顯著差異存在，但疏伐處理確實也造成土壤溶液化學性質開始發 生變化。因為疏伐處理造成林間的孔隙度增加(或鬱閉度減少)，也改變 了林間的氣溫、水濕等微氣候，可能會造成對微生物生存較有利的環 境與提高微生物的活性，促進地表有機質層分解與釋放出鹽基離子，
如此而提高土壤表層(0-20 cm)土壤溶液的 pH 值；而 25%及 40%疏伐 處理區之平均鬱閉度相似，因此對於土壤溶液pH 值的影響也相似；在 較深的土層(20-30 cm)中 40%疏伐處理區之 pH 值較高，也說明了輕度 (25%)與中度(40%)疏伐處理對土壤性質也有些微的影響。
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04
2005-04 2005-06 2006-02 2006-04
3.0
2005-04 2005-06 Date 2006-02 2006-04 3.0
pH (solution)pH (solution)
圖16 相同疏伐度處理下不同土壤深度之土壤溶液之 pH 值的變化
(二)鹽基陽離子(K, Na, Ca, Mg)養分元素的含量
土壤中的鹽基一般是指鉀、鈉、鈣與鎂四種離子，在水中溶解度 很高，容易隨著土壤水而移動，又稱為可溶性鹽類；除了鈉之外，鉀、
鈣與鎂離子為植物生長的必需巨量元素。本研究在監測時間內的分析 結果(表 26-表 29)，整體而言研究區 0-10 cm 土層的平均養分含量高低 順序為鉀>鈉>鈣>鎂，10-20 cm 與 20-30 cm 土層皆為鈉>鉀>鈣>鎂，但 不同疏伐處理區之間養分含量的高低順序有些不同。鉀和鈉是土壤溶 液中明顯佔優勢的陽離子，土壤表層(0-10 cm)以鉀離子濃度較高(三種 疏伐處理之平均值為150 µmol(+)/L)，鈉離子其次(三種疏伐處理之平 均值為134 µmol(+)/L)；土壤裏層(10-30 cm)以鈉離子濃度較高(三種疏 伐處理之平均值為89.7 µmol(+)/L)，鉀離子其次(三種疏伐處理之平均 值為54.8 µmol(+)/L)。相較於鉀與鈉離子，鈣與鎂離子更容易隨土壤 水的移動而淋洗移出土壤體，因此濃度相對較低，鈣離子由表層至底 層的含量(三種疏伐處理之平均值)分別為 66.5、64.1 與 11.7 µmol(+)/L，
鎂離子由表層至底層的含量(三種疏伐處理之平均值)分別為 41.5、14.0 與9.89 µmol(+)/L。
表層土壤鉀離子的來源，主要來自於植體枯枝落葉的分解與釋 放，表層土壤有機質的含量愈高，釋放出來的鉀離子含量相對也較高。
由表26 可知：疏伐處理對於各層次土壤溶液鉀離子含量的影響，僅在 2005/04 之 20-30 cm 土層表現出顯著差異，其它採樣時間下的分析結 果都沒表現出統計上的差異性。另外，鉀離子含量隨時間的變化方面 (表 26 與圖 17)：40%疏伐處理區的差異較小，其次為對照組與 25%疏 伐處理區。0%與 25%處理區之 0-10 cm 土層在 2005/06 有較高的鉀含 量可能是因為採樣之前的數日研究區下過大雨，而由於雨水淋洗出較 多的鉀離子。
表26 不同疏伐度處理後鉀元素含量(µmol(+)/L)隨時間之變化*
2005/04 2005/06 2006/02 2006/04 Mean# 0-10 cm
0% 118±33(28) aB 252±56(22) aA 158±86(55) aB 114±34(30) aB 161 a 25% 120±46(38) aB 219±71(32) aA 158±59(37) aAB 85.7±14(16) aB 146 a 40% 143±50(35) aA 157±48(31) aA 116±34(29) aA 151±62(41) aA 142 a 10-20 cm
0% 57.0±28(50) aAB 20.3±6(31) abB 77.9±37(47) aA 101±30(30) aA 64.0 a 25% 28.1±17(62) aB 36.1±17(47) aAB 58.4±24(41) aAB 67.1±21(31) aA 47.4 a 40% 48.8±6.6(14) aAB 16.5±9(58) aB 78.7±40(50) aAB 106±71(67) aA 62.4 a 20-30 cm
0% 55.6±8(14) aA 35.6±19(55) aA 81.7±69(84) aA 49.2±25(52) aA 55.3 a 25% 26.5±12(46) bB 23.9±16(67) aB 56.8±24(42) aAB 67.4±30(45) aA 43.6 a 40% 28.3±7(26) bA 42.1±22(52) aA 70.4±64(90) aA 83.7±25(29) aA 56.2 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
K (umol(+)/L)K (umol(+)/L)
(a) 0%
(b) 25%
(c) 40%
圖17 相同疏伐度處理下不同土壤深度之鉀元素含量(µmol(+)/L)的變化
鈉離子並非植體的必需養分之一，而土壤中的鈉含量一般也會較 低，尤其是酸性的森林土壤。本研究區土壤溶液中的鈉含量，在土壤 表層僅次於鉀，我們認為這些鈉離子應該來自於大氣雨水的沉降，可 能是由於颱風或東北季風的雨水中挾帶鹽霧，風吹拂或降雨而沉降到 研究區內。有表27 與圖 18 中可以得知：疏伐處理對於各層次土壤溶 液鈉離子含量的影響，在四次採樣時間下的分析結果都沒表現出統計 上的差異性。由於大氣或雨水的沉降，土壤表層有較高濃度的鈉離子；
而鈉離子隨土壤水淋洗進入土體中，只有少部分會被土壤粒子所吸 附，大部分會再往土壤下層移動。
表27 不同疏伐度處理後鈉元素含量(µmol(+)/L)隨時間之變化*
2005/04 2005/06 2006/02 2006/04 Mean# 0-10 cm
0% 168±24(12) aAB 183±95(52) aA 155±62(40) aAB 78.9±19(24) aB 146 a 25% 172±51(29) aA 130±25(19) aAB 161±60(37) aA 72.9±13(18) aB 134 a 40% 153±19(13) aA 131±50(38) aA 126±16(13) aAB 82.7±22(26) aB 123 a 10-20 cm
0% 131±19(14) aA 65.5±31(47) aA 124±21(17) aA 98.5±98(100) aA 105 a 25% 103±13(13) bA 91.5±23(25) aA 106±26(24) aA 55.5±20(36) aB 89.1 a 40% 147±18(13) aA 65.9±29(44) aB 116±35(30) aA 64.8±11(17) aB 98.3 a 20-30 cm
0% 136±23(17) aA 68.1±27(40) aB 76.3±29(39) aB 33.8±28(82) aB 78.5 a 25% 117±28(24) aA 69.8±7(10) aB 90.9±32(35) aAB 51.7±23(45) aB 82.3 a 40% 124±15(12) aA 71.4±13(18) aB 83.5±27(32) aB 60.4±22(37) aB 84.9 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
鈉離子含量隨時間的變化方面：2005/04 與 2005/06 之鈉離子含量 較高於2006/02 與 2006/04，並表現出統計上的顯著差異；由降雨量的 變化(圖 2)可以得知 2005/03-2005/06 的降雨量較高於 2006/01-
2006/03，因此可能由雨水的沉降而帶來較多的鈉離子。四次監測時間 土壤溶液鈉離子含量的平均值的變化與鉀離子相似：不同疏伐處理之 間都沒有統計上顯著差異存在，但疏伐處理區(25%與 40%) 0-10 cm 土 層之鈉含量是較低於對照組的含量。疏伐處理後林分孔隙度的增加對 於鈉離子的淋洗也有一定的影響。
土壤表層的鈣與鎂離子主要來自有機質的分解，並隨著土壤深度 的增加濃度明顯的降低(表 28、圖 19 與表 29、圖 20)。疏伐處理對於 各層次土壤溶液鈣與鎂離子含量的影響，除了鈣離子在2005/06 之 10-20 cm 土層與鎂離子在 2006/04 之 0-10 cm 土層有表現出顯著差異之 外，其它的分析結果幾乎都沒有統計上的差異存在，但40%疏伐處理 區之鈣含量在三個土層中都相對的較高於對照組與25%疏伐處理區。
與鉀離子類似，0-10 cm 土層在 2005/06 有較高的鈣、鎂含量，此現象 也可能是因為較多的降雨淋洗出較多的鈣、鎂離子的結果；2006/04 之
與鉀離子類似，0-10 cm 土層在 2005/06 有較高的鈣、鎂含量，此現象 也可能是因為較多的降雨淋洗出較多的鈣、鎂離子的結果；2006/04 之