研究區環境概況

陽明山國家公園於1985 年被內政部營建署正式規劃為台灣第三座國家公園，

其區域以大屯火山群彙為中心，東至磺嘴山東側；西至烘爐山、面天山西麓；北 起竹子山及北面之土地公嶺；南抵紗帽山南麓，面積廣達 11,400 公頃(內政部，1985)。

而研究區域的烘爐山位於陽明山國家公園的西側，在大屯山西偏北處(圖、圖)，是 國家公園內唯一由玄武岩所構成的火山。

土壤的化育過程並非單一因子所能完成，而現今所廣為認知的成土因子為 Jenny(1941)所提出，氣候、植生、地形、母質與時間，這些成土因子彼此交互影 響，造就了現今所熟知的十二土綱，而各個土綱之間又能細分出不同的土壤(Soil Survey Staff, 2014)。土壤對於人類更是不可缺乏的資源，以下將以五大成土因子來 分別敘述研究區域的環境概況。

一、氣候

陽明山國家公園位於東經 121°35’，北緯 25°10’附近，為亞熱帶氣候區。每年 六至八月為夏季，十二至隔年二月為冬季。台灣東臨太平洋，西隔台灣海峽與亞 洲大陸緊鄰，氣候具有大陸及海洋的特性，而受盛行風的影響，西南季風始於五 月下旬，為期四個月，氣溫高、悶熱且午後常有對流雨、雷陣雨的發生，此外夏 季受颱風影響而有強風暴雨，所帶來之雨量多達1000 公厘以上。而在五月中旬至 六月中旬也是台灣的梅雨季，期間多為陰雨之天氣，連綿細雨。冬季大陸冷氣團 南下使台灣北部迎風面之地區常為陰冷多雨的天氣。東北季風、颱風及梅雨均為 本區域最重要的降雨來源。受地形影響，冬季本區東北側坡地及中央山區之迎風 面多為陰雨濕冷的天氣，西南側坡地位於背風面，受東北季風影響則較小，而迎 風面的雨量則隨海拔高度上升而增加，溫度則隨海拔高度而遞減(陳文恭與蔡清彥，

1986)。

陽明山國家公園之氣候資料能以鞍部及竹子湖氣象站做為代表，雖然本區範圍 不大，但仍受地形、高度、季風所影響，區內各地氣候也有些許不同，但就氣候 學觀點上而言，本區範圍小，在氣候的變化上不大。研究區域烘爐山所採集的樣

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圖一、陽明山國家公園在台灣的位置。(Lin et al., 2009)

Fig. 1. The map of Taiwan showing the location of the Yangmingshan National Park.

(Lin et al., 2009)

圖二、陽明山國家公園總圖。(摘自陽明山國家公園管理處，2016)

Fig. 2. The map of Yangmingshan National Park. (Yangmingshan National Park, 2016)

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象站為鞍部氣象站(N 25°11’, E 121°31’)，海拔高度約 840 公尺，年均溫為 16.9°C、

年降雨量4863 公厘，降雨日約 200 天，並以竹子湖氣象站作為參照(表、圖、圖)。

根據氣溫垂直遞減律，每上升100 公尺氣溫下降約 0.6°C，因此研究區域年均溫約 為19°C。研究區域土壤溫度境況由年均溫+1°C 做推算(Soil Survey Staff, 2014)約為 20°C，屬於熱的土壤溫度境況(thermic)；由年降雨量大於蒸發量以及降雨時數可知 (Isoetes taiwanensis DeVol)、燈心草(Juncus effusus L. var. decipiens Buchen.)與錢蒲 (Juncus leschenaultii J. Gay ex Laharpe)佔優勢；草原植被主要分佈於800公尺以上的 高地，可區分為初生草原社會及破壞地草原社會，前者分佈於迎風面的山頭、陡 峭的岩石坡面等環境較惡劣的地方，以台灣芒(Miscanthus sinensis Anders. var.

formosanus Hack.)和台灣矢竹(Gelidocalamus kunishii)社會為主。破壞地草原社會為 初生草原被破壞後所形成，主要分佈於背風面及平緩坡面，以低矮放牧區地毯草 (Axonopus compressus (Sw.) P. Beauv.)社會及高大的五節芒(Miscanthus floridulus (Labill.)Warb. ex Schum. & Laut.)草原社會為主(黃增泉等人，1983；許立達等人，

2008)；森林植群佔園區大部分面積，包括亞熱帶雨林及暖溫帶林，森林植被主要 分佈於500–900公尺之間，以紅楠、長梗紫苧麻、大葉楠、昆欄樹、人工林為優勢 植物(黃增泉等人，1983；內政部，2005；Chuang, 1960)。以紅楠(Machilus thunbergii Sieb. & Zucc.)及大葉楠(Machilus japonica Sieb. & Zucc. var. kusanoi (Hayata) Liao) 為主的亞熱帶雨林分佈在300–650公尺，以紅楠為主的森林景觀是園內最穩定、最 常見的植被；以昆欄樹(Trochodendron aralioides Sieb. & Zucc.)為主的暖溫帶林則分 佈在700–950公尺(Chuang, 1960)。人工林為日治時代及台灣光復後之造林木景觀，

樹種包括琉球松、樟樹、扁柏等，主要分佈於面天山、烘爐山、頂山、竹子湖等

表二、鞍部與竹子湖氣象站月均溫、月降雨量及月降雨日數統計資料。

Table 2. Climate data of Anbu and Zhuzihu Weather Station.

氣象站 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 年平均 月平均氣溫(單位：攝氏度)

鞍部 10.1 10.9 13 16.4 19.4 21.8 23.2 22.9 21 17.9 14.9 11.4 16.9 竹子湖 11.8 12.5 14.7 18 21 23.3 24.8 24.6 22.7 19.8 16.8 13.3 18.6 月平均降雨量(單位：公厘)

鞍部 294.3 329.2 281.8 247.9 321.2 345.8 266.1 422.5 758.5 703.5 534.7 357.6 4863 竹子湖 232.6 273.5 227.1 207.2 267.4 314.8 247.7 439.5 717.4 683.9 488.8 289.1 4389 月均降雨日數(單位：天)

鞍部 22 20 19.7 16.9 16.6 15.2 10.1 13.3 16.7 19.3 20.6 20.6 211 竹子湖 19.7 17.7 17.3 14.8 15 14.7 9.9 13 16.1 18 19.2 18.6 194 統計期間為1981–2010年(中央氣象局，2016)

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圖三、1981–2010 年鞍部氣象站月均溫及月均降雨量。(中央氣象局，2016) Fig. 3. Monthly mean precipitation and monthly mean temperature at Anbu Weather

Station from 1981-2010. (Central Weather Bureau, 2016)

圖四、1981–2010 年竹子湖氣象站月均溫及月均降雨量。(中央氣象局，2016) Fig. 4. Monthly mean precipitation and monthly mean temperature at Zhuzihu Weather

Station from 1981-2010. (Central Weather Bureau, 2016)

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地(馬以工，1990； Chuang, 1960)，王義仲等人(2003)將人工林劃分出四個植群型，

分別是(I)樟樹—榕樹林型、(II)相思樹—楓香林型、(III)柳杉林型、(IV)琉球松林型。

根據邱文良等人(2009)及陳俊宏等人(2011)調查，烘爐山的植被主要為紅楠型 及相思樹–紅楠型。山頂位置以紅楠型為主，主要樹種為紅楠，伴生的重要樹種 為昆欄樹、小花鼠刺、樹杞等，地被以冷清草與赤車使者的覆蓋度最高；上背坡 與下背坡位置以相思樹–紅楠型為主，本型特徵種有相思樹、白匏子、香楠、熱 帶鱗蓋蕨、中國穿鞘花等。

三、地形

台灣屬於環太平洋島弧的一部份，地質構造主要以東北–西南走向為主，而火 山甚少，主要分佈在台灣的北部及東北部，其中又以台灣北部的大屯火山群為主。

大屯火山群以七星山、大屯山及竹子山一帶最高，向四周傾斜，而又以七星山主 峰為最，高達1120 公尺(王鑫等人，1983)。

陽明山國家公園依據巫宗南(1990)的研究結果，地質可分為火成岩區及沉積岩 區，再根據地形的形態、位置、坡向及河谷形態最後可劃分十出二類地形及三十 一種地形單元。烘爐山位於山峰聚集區的的西北組合–重疊狀火山錐區，其地形單 元為截頂狀火山錐(巫宗南，1990)。烘爐山位於菜公坑山的西北方、大屯山西北偏 北方處，標高 656 公尺，是一個相當標準的截頂狀火山，上有一個完整火山口，

直徑約180 公尺，深約 25 公尺，火口朝向西南，形似舊式烘爐，故名為烘爐山(巫 宗南，1990；鄧國雄等人，1988)。

火山活動的形式與岩漿內的化學成份有關，較基性的岩漿黏滯力小，噴發性較 不猛烈；酸性岩漿黏滯力大，容易造成激烈噴發。烘爐山為園區內唯一由玄武岩 所構成的火山，亦屬於百拉卡山的寄生火山。因由基性玄武岩所構成之火山，熔 岩較具流動性，坡度是園區內錐狀火山體最緩者，東及南坡可能受河川下切所致 使其不像西及北坡來的平緩(圖) (巫宗南，1990；鄧國雄等人，1988；陳正宏等人，

1988)。

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圖五、烘爐山剖面圖。(巫宗南，1990) Fig. 5. The map of Mt. Honglu profile.

體，其中以七星山主峰為最高(1120 公尺)，且是年代最新的火山體。大屯火山群由 安山岩流、火山灰及粗粒碎屑噴發物等連續交替噴發構成，主要的火山種類為層 狀火山，覆蓋於不同年代的中新世沉積岩基磐上。本火山群的安山岩流大部分屬 於輝石安山岩、角閃石安山岩和紫蘇輝石安山岩，或是這三類的複合岩類(圖) (經 濟部，1975)。

大屯火山群屬於第四紀的火山，在第四季更新世的初期噴發，由安山岩流及火 山碎屑岩交疊而成。最底部也就是最先噴發的多為火山岩屑及火山灰，經壓密膠 結後成集塊岩。安山岩熔岩流中較早噴出的是兩輝安山岩，其次是角閃兩輝安山 岩及含角閃兩輝安山岩。根據火山岩的產狀可分成三類，熔岩流、火山碎屑岩及 火山岩屑，火山碎屑岩包括集塊岩(凝灰角礫岩)，火山岩屑多為凝灰岩或與現代沖 積層共存(王鑫等人，1983)。陳肇夏與吳永助(1971)之研究，將大屯火山群的火山 熔岩分為14 種，而 Chen (1975, 1978b)按鐵鎂礦物的種類和相對含量的多寡，將火 山熔岩簡化為六種：(1)高鋁玄武岩(Al-enriched Basalt, Al-b)、(2)兩輝安山岩 (Two-pyroxene andesite, ap) 、 (3) 含 角 閃 石 兩 輝 安 山 岩 (Hornblende-bearing two-pyroxene andesite, aph)、(4)紫蘇輝石角閃石安山岩(Hypersthene hornblende andesite, ahy)、(5)角閃石安山岩(Hornblende andesite, ah)、(6)含橄欖石兩輝安山岩 (Olivine-bearing two-pyroxene andesite, apo)。

大屯山亞群共有 10 個地層層序(圖、表)，烘爐山屬於大屯山亞群，由高鋁玄 武岩/玄武岩質安山岩熔岩所構成。高鋁玄武岩最早由 Juan et al. (1963)所提出，特

指氧化鋁含量大於 17%的玄武岩。烘爐山玄武岩中主要的斑晶為橄欖石、斜輝石

和斜長石，但不含紫蘇輝石，與園區內的其它安山岩不同，而石基中有橄欖石、

斜輝石、斜長石和磁鐵礦(陳正宏，1989)。根據陳正宏等人(1988)的大屯火山群岩 石化學分析研究，能看出高鋁玄武岩有較高的氧化鐵、鎂及鈣的含量。

五、時間

大屯火山群的活動史主要可分為兩階段。第一階段約在 2.8 Ma.左右，以丁火 朽山的火山活動為主，丁火朽山衝破底部的基盤岩層後，強烈的噴發活動使大量

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圖六、大屯火山群地質示意圖。(陳培源等人，1985) Fig. 6. The volcanic rock of Tatun Volcano Group.

烘爐山

圖七、大屯山亞群地層層序分佈圖。(王鑫等人，1983) Fig. 7. Stratigraphic distribution of lavas in Tatun subgroup.

1、下部凝灰角礫岩(lower tuff breccia)；2、南大屯山底部熔岩(southern Tatun lower lava flows)；3、大磺嘴岩流(Huangtzuei lava flows)；4、面天山熔岩(Miantian lava flows)；5、十八份岩流(Shibafen lava flows)；6、大屯山凝灰角礫岩(Tatun tuff breccia)；

7、南大屯山頂部熔岩(southern Tatun upper tuff breccia)；8、上部凝灰角礫岩(upper tuff breccia)；9、無名火山丘熔岩(Nameless volcano lava flows)；10、大屯山熔岩(Tatun lava)

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表三、大屯山亞群地層之組成份。

Table 3. Constituents of different lava in Tatun subgroup.

地層名稱 概略厚度(m) 組成岩石^†

10.大屯山熔岩 < 250 Ahohy (au)^‡含普通輝石角閃石紫蘇輝石安山岩 9.無名火山丘熔岩 75–150 Ahohy (au)含普通輝石角閃石紫蘇輝石安山岩

8.上部凝灰角礫岩 < 50 變化 凝灰岩，礫狀凝灰岩，凝灰角礫岩，內含 Aauhy, Ahyau (ho), Aauhyho, Ahoauhy, Ahoauhy, Ahohyau, 與 Ahohy (au)角礫 7.南大屯山頂部熔岩 100 Ahyauho, Aauhy (ho)兩輝角閃安山岩

6.大屯山凝灰角礫岩 < 300 凝灰岩，凝灰角礫岩，含 Aauhy, Aauhy (ho)小岩流及角礫 5.十八份岩流 50 Aauhy (ho), Aauhyho^ξ含角閃石兩輝安山岩

4.面天山熔岩 < 650 Ahohyau, Ahohyau, Ahoauhy, Ahohyau 角閃安山岩 3.大磺嘴岩流 5–75 Aauhy 兩輝安山岩

2.南大屯山底部熔岩 < 575 Aauhy 兩輝安山岩

1.下部凝灰角礫岩 150 凝灰角礫岩，凝灰岩，含 Abino, Aho (hyau)^ζ, Ahohyau, Aauhy (ho), Aauhy, Aauol 角礫與 Aauhy, Aauolhy 熔岩

~~~~~不整合~~~~~

中新世沉積岩

†: A: andesite, au: augite, bi: biotite, hy: hypersthene, ho: hornblende, ol: olivine.

‡: ho ＞ hy＞＞ au.

ξ: au ≒ hy ≒ ho.

ζ: ho ＞＞ hy ＞ au.

(王鑫等人，1983)

表四、大屯火山群各岩石化學分析表。

Table 4. Bulk analysis of igneous rock in Tatun Volcano Group.

Elements 1 2 3 4 5 6 7

---%--- SiO2 49.6 53.9 54.9 55.0 56.3 57.1 57.7 Al2O3 17.79 17.44 19.15 18.67 18.72 18.80 18.41

tFeO 8.60 7.66 7.10 7.79 7.02 6.42 6.44 MgO 5.60 4.25 4.35 3.53 2.89 2.91 4.08 CaO 11.45 9.98 8.67 8.59 7.91 7.56 7.70 Na2O 1.93 2.32 2.25 2.29 2.41 2.59 2.21 K2O 1.19 1.65 1.48 1.76 1.72 1.54 1.68 TiO2 1.43 0.73 0.69 0.69 0.63 0.58 0.56 MnO 0.15 0.15 0.13 0.13 0.14 0.13 0.13 H2O 1.76 1.43 ND 1.77 1.68 1.88 ND Total 99.50 99.50 98.70 100.20 99.50 99.60 99.00 1、高鋁玄武岩；2、兩輝安山岩；3、含橄欖石兩輝安山岩；4、角閃石兩輝安山

tFeO 8.60 7.66 7.10 7.79 7.02 6.42 6.44 MgO 5.60 4.25 4.35 3.53 2.89 2.91 4.08 CaO 11.45 9.98 8.67 8.59 7.91 7.56 7.70 Na2O 1.93 2.32 2.25 2.29 2.41 2.59 2.21 K2O 1.19 1.65 1.48 1.76 1.72 1.54 1.68 TiO2 1.43 0.73 0.69 0.69 0.63 0.58 0.56 MnO 0.15 0.15 0.13 0.13 0.14 0.13 0.13 H2O 1.76 1.43 ND 1.77 1.68 1.88 ND Total 99.50 99.50 98.70 100.20 99.50 99.60 99.00 1、高鋁玄武岩；2、兩輝安山岩；3、含橄欖石兩輝安山岩；4、角閃石兩輝安山