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3.2.1 耕犁農地 (T) 與廢耕造林地 (F) 的比較

巢狀變異數分析結果顯示:地點、土地利用型與深度都會顯著影響 SOC 濃度 及 SOC 儲存量 (附錄 4)。廢耕造林地 (F) 不論表層土壤 (0-10 cm 深) 或下層土壤 (10-20 cm 深),SOC 濃度及 SOC 儲存量都是顯著高於相鄰的耕犁農地 (T) (p < 0.01) (附錄 4)。由本研究八處地點的耕犁農地廢耕造林結果可推知,當耕犁農地廢耕造 林,表層及下層土壤的 SOC 濃度與 SOC 儲存量都會顯著提升。

以單因子變異數分析分別檢驗各地點的土地利用差異,表層土壤 (0-10 cm) 僅 西寶的耕犁農地與造林地的 SOC 濃度無顯著差異,其他地點的 T 與 F 皆有顯著差 異 (p<0.05);二水、西寶、清境與梅峰樣區下層土壤 (10-20 cm 深) 的 SOC 濃度 於 T 與 F 沒有顯著差異 (p>0.05) (圖 3)。至於土壤有機碳儲存量,原本土壤有機碳 濃度呈現出的顯著差異 (F > T),可能因廢耕造林地的總體密度較低、含石率較高 (表 4),導致計算後農地與林地的有機碳儲存量無顯著差異 (p > 0.05),如梅峰與清 境樣區的表層土壤 (圖 3 與表 4 )。

以兩種土地利用型的結果推估廢耕造林的影響,平均而言,低海拔耕犁農地 (T) 廢耕造林,其表層 (0-10 cm 深) 土壤有機碳濃度及儲存量分別提高了 13.3-15.1 g C kg-1與 11.29-20.93 ton C ha-1;下層 10-20 cm 深的則提高 2.6-8.2 g C kg-1

2.44-8.73 ton C ha-1。中海拔的耕犁農地 (T) 廢耕造林,其表層土壤有機碳濃度及儲存 量則分別提高了 8.9-41.1 g C kg-1與 3.03-15.12 ton C ha-1;而 10-20 cm 深的土壤,

各地的變化趨勢不同。除了清境樣區以外,F 的有機碳濃度比相鄰 T 高了 6.6-24.1 g C kg-1;在武陵及西寶樣區,F 的下層 (10-20 cm) 土壤有機碳儲存量比 T 多,但 清境與梅峰樣區的土壤有機碳儲存量則是 F 與 T 無顯著差異 (圖 3)。

低海拔的表層 SOC 儲存量相對變化率介於 83.3-118.1 %,下層 (10-20 cm 深) 的則介於 12.4-80.7 %;中海拔表層土壤 (0-10 cm 深) 的 SOC 儲存量相對變化率介 於 16.7-82.5 %,下層土壤 (10-20 cm 深) 在梅峰與清境呈現 SOC 減少 (相對變化 率為負值),在武陵與西寶樣區呈現增加 (相對變化率為正值) (表 6)。另一個評估 土地利用變遷的指標──SOC 儲存量年均變化量,表層土壤 (0-10 cm 深) 年均變化 率介於 0.16-1.00 ton C ha-1 yr-1;下層土壤 (10-20 cm 深) 的年均變化量則有正有負,

負值出現於梅峰跟清境樣區,其他地點呈現正值,介於 0.12-0.46 ton C ha-1 yr-1 (表 6)。

3.2.2 無耕犁農地 (NT) 與廢耕造林地 (F) 的比較

將梨山、新社與關西樣區的數據進行巢狀變異數分析,結果指出地點、土地利 用型與深度都會顯著影響 SOC 濃度及 SOC 儲存量,且兩深度層土壤的 SOC 濃度 及 SOC 儲存量於 NT 與 F 之間都有顯著差異 (p<0.01) (附錄 4)。由本研究的三個 地點結果可推知,當無耕犁農地廢耕造林後,SOC 濃度及 SOC 儲存量均會增加。

以單因子變異數分析分別檢驗各地點的土地利用差異,由圖 4 可知,三個地 點廢耕造林地的表層及下層的 SOC 濃度皆高於相鄰之無耕犁農地,僅梨山樣區表 層土壤的未達顯著差異 (p=0.19)。梨山樣區的兩深度 SOC 濃度都是 F 顯著高於 NT,但 SOC 儲存量於表層無顯著差異 (p=0.91),下層土壤則是 F 顯著多於 NT。

低海拔新社樣區 F 的 SOC 濃度於兩深度層都是顯著高於 NT,SOC 儲存量雖然也

是 F 較 NT 多,但未達顯著水準 (表層 p=0.32,下層 p=0.09);關西樣區則是兩深 度層的 SOC 濃度及 SOC 儲存量都是 F 多於 NT (圖 4)。

低海拔的無耕犁農地廢耕造林可增加表層土壤 (0-10 cm 深) 約 19.0 g C kg-3 (關西) 與 9.0 g C kg-3 (新社) 的有機碳濃度 (表 5),增加 13.86 ton C ha-1 (關西) 與 4.19 ton C ha-1 (新社) 的土壤有機碳儲存量 (表 6);對下層 (10-20 cm 深) 的土壤,

廢耕造林則增加 12.1 g C kg-3 (關西) 與 4.7 g C kg-3 (新社) 的有機碳濃度 (表 5),

增加 11.53 ton C ha-1 (關西) 與 3.78 ton C ha-1 (新社) 的 SOC 儲存量 (表 6)。中海 拔梨山的無耕犁農地廢耕造林,約增加表層 0-10 cm 土壤 8.8 g C kg-3的 SOC 濃度,

但 SOC 儲存量卻因 NT 的密度較大,導致 NT 的 SOC 儲存量較多,所以 F 比 NT 的 SOC 儲存量平均略低 1.57 ton C ha-1;下層土壤 (10-20 cm) 的 SOC 濃度則因廢 耕造林提升 22.4 g C kg-3,SOC 儲存量增加 7.31 ton C ha-1 (表 4)。

本研究於梅峰、武陵、清境、名間與瑞穗亦找到無耕犁農地的樣區,可惜相鄰 之處並無過去為無耕犁農地之長期廢耕造林地可供成對比較,故此五地點的 NT 結 果無法模擬 NT 廢耕造林後的 SOC 儲存量變化率及年均變化量。然而,由這些無 耕犁農地的數據可看出不同農業管理下的 SOC 儲存量差異,農地的 SOC 儲存量 不一定比廢耕造林地少。例如:本研究的中海拔樣區,武陵樣區 NT 的 SOC 濃度 介於 F 與 T 之間,NT 表層土壤 SOC 濃度及 SOC 儲存量與 F 無顯著差異,且顯著 多於 T;梅峰與清境樣區 NT 的 SOC 濃度及 SOC 儲存量甚至多於 F (表 4)。低海 拔瑞穗樣區的狀況類似武陵樣區,NT 的 SOC 濃度及儲存量介於 F 與 T 之間,NT 與 F 無顯著差異,但兩者都顯著多於 T;名間的 NT 樣區則是前述樣區中,唯一沒 有施加有機質肥料的樣區,其 SOC 濃度及 SOC 儲存量與 T 較為相近,SOC 濃度 及 SOC 儲存量少於 F (表 5)。

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