第二章、材料與方法 一、研究地
本研究於福山詴驗林進行,此詴驗林為台灣長期生態研究 (long term ecological research, LTER) 詴驗地之一。地處台北縣烏來鄉福山 村與宜蘭縣員山鄉湖西村交界 (24°45'59"N,121°35'05"E),北起阿玉 山,南至於紅紫山,西鄰志良久山,東側的粗坑溪河谷為界。林區內 東西側各為蘭陽溪支流粗坑溪與南勢溪上游哈盆溪支上游集水區。海 拔範圍約在 650 至 1000 m 之間,平均海拔則約為 842 m,樣點主要 分布在福山植物園區內溪流的兩側。年均溫 18°C,月平均降雨量 307 mm,福山詴驗林無明顯的乾溼季之分,月平均相對溼度為 91% (2009 年 9 月到 2010 年 8 月,圖 2)
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圖 3、 研究樣區分布圖。
11 生植物的分類方式,被歸於兼附生植物 (Facultative epiphyte),主要 分布於日本、琉球、台灣。而垂葉書帶蕨 (Haplopteris zosterifolia Willd.
E. H. Grane),葉片垂懸式的生長,野外個體的葉長與葉寬變異大,根 據其生活習性與生活史,屬於真附生植物 (Holo-epiphyte or True epiphyte),只能存活在附生環境裡的植物 (徐,2007),廣泛分布於中 國、台灣、琉球、菲律賓、印度尼西亞、波里尼西亞 (Shien et al 1994)。
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取在樹上出現巢蕨其一半數目的個體。 (2) 調查 50 株垂葉書帶蕨,
記錄一起出現的附生植物。並對垂葉書帶蕨的生長狀況加以紀錄,而 生長狀況依葉片長度分為五個層級,第一級: 40~ 80 公分、第二級:
80~ 120 公分、第三級: 120~ 160 公分 、第四級: 160~ 200 公分、
第五級: 200 公分以上。選樣過程同樣從距離 1 號量水堰約 100 公 尺的便橋作為起點,沿著河道東側,計數每一株垂葉書帶蕨,然而部 分樹木著生多株垂葉書帶蕨,為避免結果受少數宿主樹木所主導而無 法反應整體現象,以間隔選取的方式選取在樹上出現垂葉書帶蕨其一 半數目的個體。
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四、移除實驗 (1) 植株的選取
在福山植物園區內尋找並選取與垂葉書帶蕨共同出現的巢蕨,選 擇時盡量在相似的林隙密閉度下進行,為確保樣點之間的光環境相似,
實驗進行之前利用半球面影像的拍攝及分析來確認。巢蕨大多離地 1~ 8 公尺,太高的巢蕨取樣與測量不易,故選取 5 公尺以下的植株,
共選取 55 株分成 4 組,每一株予以編號,隨機歸群,A 組為控制組 15 株,不做任何處理,B 組有 13 株移除垂葉書帶蕨,將攀附在基 座上的垂葉書帶蕨,連同匍匐莖以及葉子整株移除,C 組有 13 株移 除巢蕨葉片,從葉片的基部開始移除,D 組有 14 株移除巢蕨葉及其 基座,由於基座是垂葉書帶蕨匍匐莖攀附之處,所以移除基座時在不 影響垂葉書帶攀附的前提之下,儘量移走基座 (圖 4)。研究於 2009 年 12 月 20 日進行移除處理,此 55 株控制組及不同移除實驗組的之 分布位置見圖 3。
在標記好植株做完基本之植株大小測量後,進行巢蕨與垂葉書帶 蕨之移除,移除後每兩個月測量巢蕨與垂葉書帶蕨之生長情形。測量 項目包括 (1) 葉片的數量及長度;(2) 蕨葉營養含量。
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圖 4、 四種處理組, A 為控制組,B 為移除垂葉書帶蕨組,C 為移 除巢蕨葉組,D 為移除基座組。
15 現不平均的分布 (Mercier et al. 1997, Shabala and Shabala 2002),因此 研究中對整個葉片做分析。葉子樣本取回,先保存在 4°C 的冰箱冷 (Nabertherm, Nr.82628, Germany) 以 490°C 灰化,灰化後的樣本待其 冷卻到室溫,秤量其灰化後的重量,將其溶解於 2N 的鹽酸 (HCl) 中,
定量成 50 ml,之後再以 0.45μm 濾膜 (cellulose acetate, Millipore,
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USA) 過濾濾液後再以感應耦合電漿原子放射光譜儀 (Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy, ICP-OES, Jobin-Yvon Horiba group, JY2000, Edison USA)進行鉀、鈣、鎂元素濃度的測定。
乾燒法是以錫囊包取 5 至 7 mg 細磨之後樣本,再利用元素分析儀
(Elemental analyzer, EA, Thermo Finnigan NA1500, Bremen Germany)
進行總碳與總氮濃度的測定。 地係數 (indirect site factor, ISF),直射光立地係數所指的是相較於林 冠上方,林內所獲的光照之比例,即直射光穿過樹冠孔隙進入林下的
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五、統計分析
得到的資料呈常態分布且處理組合為兩項時,以t- test分析,當處 理組合為兩項以上時則使用one way analysis of variance (ANOVA) 分 析 ,處理有兩個因子時使用two way ANOVA分析;如果資料屬於非 常態分布,則以無母數統計 Kruskal-Wallis test 分析。
18 藤 (Pothos chinensis (Raf.) Merr.)、烏來麻 (Procris laevigata Bl.)、垂 葉書帶蕨、大黑柄鐵角蕨 (Asplenium cuneatum Lam.)、長果藤
(Aeschynanthus acuminatus Wall. ex A. DC.)、杯蓋狀骨碎補 (Davallia griffithiana Hook.)、薄葉風藤 (Piper sintenense Hatusima)、台灣水龍 骨 (Polypodium formosanum Baker)、石吊蘭 (Lysionotus pauciflorus Maxim.)、帶狀瓶爾小草 (Ophioderma pendula (L.) Presl)、毬蘭 (Hoya carnosa (L. f.) R. Brown)、姬書帶蕨 (Vittaria anguste-elongata Hayata)、
山龍眼 (Helicia formosana Hemsl.)、薜荔 (Ficus pumila L.)、黑星紫 金牛 (Ardisia virens Kurz)、萊氏線蕨 (Colysis wrightii (Hook.) Ching)、
風不動 (Dischidia formosana Maxim.)、長葉木薑子 (Litsea acuminata (Blume) Kurata),而最常與巢蕨一同出現的附生植物為柚葉藤 14 次,
其次是烏來麻 10 次,再其次為垂葉書帶蕨 9 次 (附錄 1)。比較單獨 生長的巢蕨、與垂葉書帶蕨,及與其他附生植物出現的巢蕨其葉長生 長大小,結果顯示三組之間並無顯著差異 (Kruskal – Wallis 檢定 χ2 = 1.032, P = 0.597) (圖 5)。