5.1 塔塔加雲杉林擾動動態
結合齡級結構與擾動年代表，1740’s、1850's、1940’s 皆為大規模擾動發生的 年代(圖 4.9)，而 1770’s、1870’s 是兩個同生群開始建立的年代，1940’s 的擾動並未 造成大規模的裸地更新，崩塌至林木建立所需的時間需要二、三十年(未考慮自萌 芽長至胸徑高的時間)。接連的崩塌與崩積，使得樣區地形於中央稍為平坦，下坡(北 向)更為陡峭(圖 3.3)，而使得下坡處較為脆弱，較容易反覆出現崩塌。
林分取代性擾動(1740’s、1850’s、2009 年)發生頻率並不高，大約 110 至 150 年發生一次，在 1770’s、1820’s、1890’s、1980’s 仍有釋放高峰，與新個體建立後 的釋放有關。 存為界)，1876 年開始在西北角有雲杉與華山松建立，1880’s 由左右兩側向內陸續 幅度新增，並於 1900’s 達到高峰，1930’s 趨於飽和。1850’s 發生之擾動應未影響 樣區外部之西側，因此孔隙填滿之方向才會由兩側向內。
47
圖 5.1 歷史擾動可能的空間分布。圓圈尺寸為林木建立之年代，越大則越早建 立，藍色圓圈為雲杉、紅色為鐵杉、綠色為華山松；並以淺色表示 1870 年後所建 立之林木。以虛線表示 2009 年莫拉克颱風所造成之崩塌範圍；並以實線圓圈表示 歷史擾動之推測影響範圍。
5.2 樹輪傷疤證據
檢視顯微鏡下樹輪解剖特徵(附錄七)，將可能是擾動所造成的傷害(癒傷組 織、傷疤、樹脂溝、反應材)與擾動年代表比較(圖 5.2)，時間上大致符合，1830’s、
1910’s 有較明顯的受傷高峰，釋放發生較林木受傷延遲約十年或該時期即發生釋 放；1830’s 年代的受傷與 1850’s 釋放相距較久，實際發生大規模災害的時間可能 更為提前，受傷林木需要較長的恢復期。
48
傷疤是比較強烈的證據，在 1798~1804、1818~22、1831~34、1911~17、1943~47 年有較多的發生；為了定年方便，垂直於坡向鑽取樹芯以避免反應材，因此反應 材較少；雲杉、華山松皆有正常樹脂溝(鐵杉僅有傷癒樹脂溝)，有可能與擾動所造 成的傷癒樹脂溝混淆。
圖 5.2 樹輪傷疤與擾動年表比對。以移動平均法之擾動年代表為例，與樹木解 剖證據之受傷、反應材、樹脂溝來做為比對。「injury」包含了癒傷組織、傷疤。
5.3 天然災害紀錄 –地震、颱風
回顧歷史地震與颱風 (侵臺颱風資料庫；曹永和，1979；鄭世楠、葉永田，
2004)，1848 年彰化地震(1,030 人死亡)、1906 年梅山地震、1916~7 年南投地震系 列、1935 年新竹─臺中地震、1941 年中埔地震、1999 年集集地震。
清代史料記載颱風頻繁，幾乎每年都有(曹永和，1979)，康熙六十年(1722)倒 塌房屋 10688 間，死者千有餘人；嘉慶十五年(1810)郡中城牆坍塌七百餘丈；道光
49
二十五年(1845)連日大雨南部成災，死亡 3059 人；光緒十六年(1889)風息後，雨尚 如注，各縣山洪暴發。臺中或阿里山測站颱風累計雨量高值者(侵臺颱風資料庫)，
有 1920 年 B091 颱風、1940 年 B165 颱風、1944 年 B174 颱風、1946 年 B182 颱風、
1956 年黛納、1960 年雪利颱風、1963 年葛樂禮、1965 年瑪麗、1982 年安迪、1985 年尼爾森、1986 年韋恩、1996 年賀伯、2004 年敏督利颱風。
塔塔加地區擾動的主導因子應地震或為颱風挾帶豪雨所造成的崩塌，易發生 於地質破碎、逕流集中之處(沙里仙溪上游溝蝕作用) (何立德、廖泫銘，2000)。地 震造成土壤與岩層亦多鬆動而出現裂隙，爾後的降雨或地震，都容易引發二次土 砂災害，形成新的崩塌地或原有崩塌再擴大(陳志豪，2009)。1980’s 年代之強度釋 放則應為安迪、尼爾森、韋恩等颱風所引起；1940’s 所發生的強度釋放，可能由中 埔地震與後續之颱風所共同誘發(表 5.1)；1850’s 的林分取代性擾動，則可能為臺 中地震、彰化地震，與連日大雨所引發之大規模崩塌(表 5.1、附錄九)。
表 5.1 擾動事件與影響範圍。
50
5.4 樹種組成
雲杉、鐵杉、華山松最早於 1691、1731、1767 年在樣區建立，2009 年時，塔 塔加樣區樹種組成為 73.9%、19.4%、6.7% (n=345 棵)，而回朔過去不同時期的樹 種組成約為 73%、19%、8%，一直以雲杉為優勢。歷史回朔之樹種組成雖有盲點(過 去的資訊受崩塌或其他擾動沖刷，並非整個樣區範圍)，但仍可一窺過去樹種之間 的消長。
華山松於 1770’s、1860’s 兩個年代達到高峰，1770’s 三樹種組成為 76.4%、
11.8%、11.8% (n=17)、而 1860’s 年代 67.3%、19.6%、13.1% (n=107 棵)；
鐵杉 1740’ s、1820’s 出現高峰，1740’s 為 71.4%、28.6%、0% (n=7)，1820’s 為 72.5%、
20.3%、7.2% (n=69)；1870’s 雲杉由 72 株增加至 100 株，為新增(recruitment)幅度 最大的年代。華山松於崩塌之後建立較早，故該樹種組成在擾動時期後達到高峰。
鐵杉則與雲杉差不多時期建立。
5.5 雲杉優勢
樣區內雲杉、鐵杉最早建立於 1691、1731 年(317、279 年)，仍未達該種已知 之最大年齡雲杉(376、397 年以上)(張世振，2006；陳姿彤，2011)。樣區內樹齡受
51
塔塔加臺灣雲杉林下層同樣無幼樹存在，地被玉山箭竹少見；臺灣鐵杉林型 則林冠鬱閉，底層少有直射光，林下密生玉山箭竹阻礙更新，但常可見鐵杉風倒 木使樹冠疏開，鐵杉或其他闊葉樹幼苗得以更新(鐘年均，1999)。大規模擾動，有 助於雲杉更新，並維持其優勢。
大規模擾動塑造塔塔加雲杉林之組成與結構，雲杉幼樹於建立後需要高光 照、甚至全光照(劉雲，2000)，大孔隙有助於其生長、更新，鬱閉林下可見大量幼 樹枯立木，應為自我疏伐之結果。Svoboda 等人(2012)於捷克亞高山挪威雲杉林 (Picea abies)重建擾動歷史，呈現後擾動林分結構(post-disturbance stand structure)，
多數林木於 1840~60 年同時晉升至冠層中，由低頻率高強度之風暴塑造這個林分，
風暴與蟲害有交感效應。而塔塔加雲杉林木於建立之後，數十年後才有釋放發生，
可能為開闊地快速生長，樹冠接近鬱閉時間較久(附錄八)。
生育地環境的適宜，加上大規模擾動促進雲杉幼苗更新，裸地附近仍有大量 母樹天然下種，雲杉幼樹快速地生長、建立使樹冠鬱閉限制了華山松的更新，鐵 杉生長於本樣區略較雲杉劣勢，但仍有部分較小孔隙可供其生長、更新，不同發 育階段的塊集鑲嵌與頻繁卻小規模擾動提供三樹種共存之機會。
52
5.6 釋放偵測方法比較
用移動平均法、絕對增加法、標準界限曲線法共三種方法來偵測林木的釋放 動態，不同方法所認定擾動趨勢相似(圖 4.8、4.9、附錄八)，釋放反應的時間點在 不同林木上呈現一致，擾動效應的持續時間兩、三年至十多年皆有可能。以標準 界限曲線法所偵測之釋放最多、絕對增加法最少(表 5.2)。本研究標準界限曲線法 未設定持續效應 5 年的標準，可能是導致其次數最多的原因；各樹種標準界限曲 線建立樣本數不均等，未達較穩定的 50,000 筆以上，樣本數最少(2788 筆)之華山 松曲線較有疑慮(Black et al.，2009)。
而絕對增加法臨界值設定較高，可做為較嚴苛的評估標準，將較輕微之擾動 過濾，兩倍平均輪寬值作為強度釋放的標準，有點類似%GC 大於 100%的門檻。
雲杉 ABS 設定較高，
不同樹種林木生命週期之生長釋放次數比例，雲杉以 0~1 次釋放為多；鐵杉 雖亦以 0~1 次釋放為多，但 3 次以上釋放仍佔不少比例；華山松三個方法顯示較 不一致，以超過 1 次釋放為多，或許受各方法之臨界值設定有關。
表 5.2 不同樹種林木生命週期之生長釋放次數比例。
53