1. 集成樣區
台灣本島依照集水區可大略劃分為33 個主要流域(圖 11),但是每個流域所 跨越的海拔幅度不盡相同,若是直接依照流域合成集成樣區,有可能因為跨越海 拔的差異導致分析結果產生植相組成的差異,而無法呈現流域間除了海拔造成的 垂直梯度之外,因為水平軸上其它環境、歷史因素造成的植相分化。
因此本研究在探討植相之水平分化時,以500 m 之海拔區間作切分,得到海 拔0-500 m、500-1000 m、1000-1500 m 、1500-2000 m、2000-2500 m、
2500-3000 m、3000-3500 m、3500-4000 m 等八個區間,再以區間內每一個 流域視為集成樣區,用以代表該流域於海拔區間內木本植物之組成;倘若該集成
樣區中的少於25 個樣區,則不將該流域列入分析;若一個海拔帶最後篩顯出來
少於五個流域可提供分析,則忽略該海拔帶不予分析。
經過篩選後,桃園沿海河系流域、彰化沿海河系流域、北港溪流域、朴子溪 流域、急水溪流域、鹽水溪流域以及二仁溪流域完全沒有樣區取樣,剩餘流域共 有七個海拔帶可提供分析:0-500 m,11 個流域,887 個様區;500-1000 m,
16 個流域,1068 個様區;1000-1500 m,12 個流域,711 個様區;1500-2000 m,
15 個流域,955 個様區;2000-2500 m,8 個流域,311 個様區;2500-3000 m 個流域,7 個流域,397 個様區;3000-3500 m,8 個流域,72 個様區,3500-
4000 m因流域數不足,予以刪除(表9)。
表9、流域-海拔帶(500 m)樣區數統計表(刪除線者表示樣區數不足,不予採
由於文獻樣區與計畫樣區的樣區面積不同,目標調查對象也不盡相同,加上 文獻樣區僅有處理過的重要值、相對優勢度或級數化之相對介量,且計算方法也 有差異,因缺乏最原始之個體調查資料,而無法進行樣區間定量數值的整合;有 鑑於此,本研究定義多樣區法之計畫樣區之木本植物為DBH>1 cm 之個體;抽 取樣區法之計畫樣區則定義為E2 及 E3 層個體;文獻樣區則參照 Flora of Taiwan Vol. 6 ed. 2(Huang et al, 2003)將木本植物定義為裸子植物或雙子葉植物之喬木 或灌木;分析介量則僅採用樣區物種之定性資料,計算每個物種在集成樣區中的 恆存度(constancy),計算公式如下:
其中Fi:物種 i 於集成樣區中的恆存度;Ni:物種 i 於集成樣區中出現的樣區數;
N:集成樣區中的樣區數
2. 物種篩選
針對分析的目的,並非所有物種都可以提供有意義的資訊,甚至有些物種會 導致分析結果的偏差;所以在不同目的的分析中,應有物種篩選的機制,以使分 析結果得以符合目的的需求,而不至產生混沌而難以解釋的結果。
在調查過程中,數量稀少的物種常常會受到調查精度(sampling effort)的影 響,有較高的機率在取樣過程中沒有被調查到,因此調查紀錄中即使沒有該物 種,並不一定代表當地沒有該物種的存在;抑或該物種只是當地偶然發生的物 種,而不代表當地適合該物種生存,之所以調查到純粹是特殊的偶然,而不具有 生態意義。另外稀有物種的便是難度較高,可能存在有較多的辨識錯誤,為了減
少以上因素造成分析的雜訊,本研究設定恆存度5%為門檻,在集成樣區中的物
種倘若恆存度未超過門檻值,將視同該物種在該集成樣區中沒有出現。
由於此部分的分析目的在於了解在同樣的海拔區間內,流域間是否可以依照 物種的組成而有分群的趨勢;因此分析中不彰顯流域內特殊物種的重要性,而是
強調跨流域分布物種的分布趨勢。有鑑於此,在一個海拔帶內,凡是僅出現在一 個流域之物種皆不列入後續分析的資料當中。
除了狹窄分布的物種外,分布過廣的物種也無法突顯出區域間物種組成的差 異。因此凡是在目標海拔帶內該物種出現超過一半以上流域,則在後續分析過程 中予以剔除。
3. 資料分群
本研究所引用之資料以Microsoft Office Access 2003 整理,共分為樣區物種清 單(表10)以及樣區資訊(表 11)兩部分,並彙整成PC-ORD 5.0 可接受之清單 格式(list format)(表 12),以提供後續分析之用。
表10、樣區物種清單之格式(Access 檔)
様區編號 物種代碼 學名 中名
01-0252 328 003 03 0 Michelia compressa (Maxim.) Sargent 烏心石 01-0252 333 009 08 0 Litsea hypophaea Hayata 小梗木薑子 01-0252 333 010 05 0 Machilus thunbergii Sieb. & Zucc. 猪腳楠
…. … … …
1986001001 469 013 02 0 Schefflera octophylla (Lour.) Harms 鵝掌柴 1986001001 311 002 02 0 Helicia formosana Hemsl. 山龍眼 1986001001 351 006 01 0 Gordonia axillaries (Roxb.) Dietr. 大頭茶
… … … …
表11、樣區資訊之格式(Access 檔)
樣區編號 X 座標 Y 座標 海拔高(m) 流域代碼 流域
01-0252 335548 2766866 435 1 北海岸河系流域 01-0256 335328 2765803 461 1 北海岸河系流域 01-0257 335410 2765523 516 1 北海岸河系流域
… … …
1991013115 318487 2743350 487 32 蘭陽溪流域 1991013119 318377 2743350 538 32 蘭陽溪流域 1991013122 318286 2743350 576 32 蘭陽溪流域
… … …
表12、物種清單格式(文字檔)
流域代碼 物種 恆存度
24 小西氏楠 18.0328 24 雨傘仔 31.1475 24 柳葉石櫟 16.3934
… … … 22 小西氏楠 52.7778 22 石苓舅 38.8889 22 雨傘仔 69.4444
… … …
爲避免相對較主觀的分群認定標準,分群的方式是採用植群分析軟體 PC-ORD 5.0 進行群團分析。首先以物種於集成樣區中之恆存度為基礎,計算様 區間之Sørenson 距離(Gauch, 1982; McCune et al, 1999; 林鴻志,2005)公式如 下:
其中ax,y:物種y 在 x 樣區中的介量;min(ax,y,az,y):物種 y 在 x、z 兩樣區 中較小的介量
再以Flexible beta 連結法,設定 beta 值為-0.3,進行樣區間的結合,直到所 有樣接都連結完成為止。
樹狀圖劃分植群單元的臨界水準參照Mueller-Dombois et al.(1974)所建議 可採用相似度25-50%作為畫分臨界水準,以此做出合理的植群分型。
4. 畫定分區界線
植群分群的結果,可以得到各海拔帶中傾向具有相似植相的流域組合,依照 這些流域組合的結果,判定出最後以流域為基礎所構成之植群分區(vegetation region)。
5. 判定分區之物種組成
植群分區意味著每個區域內都具有其植相的特殊性,也就是存在著一群物種 偏好或不偏好分布於某一植群分區,藉由比較植群分區中的物種清單,可以找出 每一植群分區中區域特有(只有在目標植群分區中有樣區調查紀錄的物種)或獨 無(其他植群分區都有分布,獨獨目標植群分區沒有分布)的物種清單。
再以植群軟體turboveg(Hennkens,1996)將資料彙整後,由植群分析軟體 JUICE(Tichý, 2002、劉和義,2005)計算所有物種在每一個植群型的忠誠度
(fidelity)、恆存度(frequency),再以忠誠度>50、恆存度>80 為門檻值,找出 各個植群分區鑑別種(diognostic species)以及恆存種(constant species)。
其中忠誠度選用Phi coefficient計算,計算方法如下(Chytrý, et al., 2002):
Φ:忠誠度; N:所有樣區數;Np:目標植群型之樣區數;
n:物種在所有樣區中出現的次數;np:物種在目標植群型出現之樣區數