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第四章 數位化原住民農耕知識策略之成果

第二節 農耕知識與崩塌

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第二節 農耕知識與崩塌

本節以羅吉斯迴歸作為原住民農耕知識數位化策略的主軸,嘗試以此 分析方法發掘農耕與邊坡穩定性之間的關聯。運作方式是以農耕地為樣本、

邊坡穩定與否為依變數,藉由每回納入不同的解釋變數以建立模型,再從 係數估計值探究解釋變數對邊坡穩定性的影響。因為羅吉斯迴歸是以個別 農耕地為分析標的,所以必需取得農耕地範圍地圖為材料。基於此,在研究 材料缺乏之情形下,僅就宇老部落進行羅吉斯迴歸(圖 4-16)。

圖 4-16 羅吉斯迴歸研究區域圖

表 4-14 邊坡單元上的農耕地與崩塌地交叉分類表

(單位:邊坡單元個數)

農耕地

沒有 有

崩塌地

沒有 11 10

32 筆農耕地 21

有 9 7

41 筆農耕地 16 20 17 37

為獲取變數的相關參數,因此需事先劃設邊坡單元、並將各農耕地和 崩塌地對應至邊坡。經由上述邊坡單元劃設之方法,宇老部落共可劃分為 37 個邊坡單元(圖 4-17),欲探討之有農耕地的邊坡單元有 17 個,其中 7 個邊坡單元上有崩塌、10 個邊坡單元沒有崩塌。次將農耕地對應至邊坡時,

發現部分農耕地橫跨多個邊坡,故以其所在之邊坡中佔據面積較大的邊坡,

視為該農耕地所在之邊坡,以有效判釋農耕地為崩塌樣本或非崩塌樣本。

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據此,在 73 筆農耕地中,屬崩塌樣本之農耕地有 41 筆、屬非崩塌樣本之 農耕地有 32 筆,兩者數量差距不大。

圖 4-17 邊坡單元圖

在界定各農耕地所對應之邊坡後,即可開始進行羅吉斯迴歸模型之建 立。以下分別就解釋變數的選擇、空間資料的處理、羅吉斯迴歸模型的建立 加以說明之。

一、 第一回

(一) 解釋變數的選擇

農耕地的空間型態即是當地農民的耕作實踐於地景上的體現,因 此第一回以農耕地的個別特徵為變數,探求個別農耕地與環境災害於 現象上的關聯。採用之農耕地特徵變數包含農耕地的平均高度、平均 坡度、平均坡向及面積。

1.農耕地平均高度

納入此變數,以探討農耕地平均高度與邊坡穩定性之關聯。

2.農耕地平均坡度

《山坡地保育利用條例》規定山坡地之使用必須符合《山坡地土 地可利用限度分類標準》,不得超限利用。而從該標準可以觀之,坡度 過大的土地,應行造林或加強保育,不適宜為農牧使用。因此,假設於 越陡的坡地農耕,其所在之邊坡越不穩定。

以 ArcGIS 空間分析(Spatial Analyst)模組的分區統計(Zonal Statistic as Table)為工具、數值高程模型為材料,求得各農耕地之平均 高度。由圖 4-18 可知,有超過 2/3 的農耕地位於 950~1150 公尺的高度 上。

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圖 4-18 研究區域農耕地之平均高度圖 2.農耕地平均坡度

先以坡度工具將數值高程模型轉換為單位為百分比之坡度資料。

接著採用 ArcGIS 空間分析(Spatial Analyst)模組的分區統計(Zonal Statistic as Table)為工具、數值高程模型為材料,計算各農耕地之平均 坡度。最後再將農耕地之平均百分比坡度,按《山坡地土地可利用限度 分類標準》之坡度分級劃分為一~六級坡。由圖 4-19 可明顯發現,宇 老部落的農耕地大部分為三級坡和四級坡,然仍有部分農耕地坡度較 陡,為五、六級坡。

圖 4-19 研究區域農耕地之平均坡度圖 3.農耕地平均坡向

亦如同前述土地適宜性中計算坡向條件之作法,取得各網格之坡 向度數,並以分區統計得出各農耕地之平均坡向度數後,再將坡向度 數對應至八個方位。由圖 4-20 可以看出農耕地幾乎面東、東南和南向,

為較易曬到陽光之坡向。

35

20 11

6 1

4 34

27

7 1

以 TWD97 投影座標為基礎,利用 ArcGIS 的幾何計算(Calculate Geometry)功能計算農耕地之面積。為便於地圖展示,因而將農耕地面

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(二) 空間資料的處理

利用 ArcGIS 求得上述變數之參數,而各解釋變數之處理方式詳述 如下:

1.農耕地相對高度

相對高度係以邊坡為基礎,設 0%為邊坡的最低點、100%為邊坡 的最高點。是以,在邊坡上的相對位置越高,百分比例越大。以此計算 農耕地在邊坡上的相對高度。由圖 4-22 可以發現,農耕地的分布確實 如受訪者所言,大部分分布在山坡較低的位置。

圖 4-22 研究區域農耕地之相對高度圖 2.農耕地高差

以分區統計功能取得農耕地之最高點與最低點,並將兩者相減即 為農耕地的高差。由圖 4-23 可知,有一半的農耕地高差小於 5 公尺,

且有超過 2/3 的農耕地高叉小於 15 公尺。

圖 4-23 研究區域農耕地之高差圖 3.農耕地所在之邊坡的平均坡度

作法參前述農耕地平均坡度,求取各邊坡的平均坡度。由圖 4-24 發現,農耕地所在之邊坡的平均坡度主要為四、五、六級坡。

22 24

14

7 6

38

25

6

1 3

0-5 5-15 15-25 25-35 35-45

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圖 4-24 研究區域農耕地所在之邊坡的平均坡度圖 4.農耕地所在之邊坡的農耕地面積比例

計算邊坡上農耕地的面積總和,再除以邊坡的總面積,單位以百 分比表示。由圖 4-25 可以發現,農耕地占邊坡的面積比例皆小於 25%,

其實比例並不高。

圖 4-25 研究區域農耕地所在之邊坡的農耕地面積比例圖 5.農耕地所在之邊坡的林地面積比例

此處林地係指民國 95 年國土利用調查成果資料中的闊葉林。計算 同一邊坡之林地之面積,並除以該邊的總面積,以百分比表示。由圖 4-26 可知,有農耕地之邊坡,其實大部分的土地面積仍為林地。

圖 4-26 研究區域農耕地所在之邊坡的林地面積比例圖

23

15

35

四級坡 五級坡 六級坡

17 25

0 7

24

0-5 5-10 10-15 15-20 20-25

1 9

39

12 12

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再比較第一回與第二回的模型檢驗結果(表 4-17、表 4-20),發現 模型整體預測率由 53.4%攀升至 80.8%,可見邊坡林地面積比例這項解 釋變數有助於提升模型預測邊坡穩定與否的能力。而 AUC 亦由 0.584 增為 0.899,代表模型從不好的判別力進步至好的判別力。綜上,由此 兩回模型的建立可以明白:在農耕相關變數中,僅農耕地相對高度為 顯著,對於邊坡的穩定性有正向影響。再放入環境變數後,雖然只有邊 坡的林地面積比例顯著並納入模型中,但整體模型適合度大幅提升。

這說明在宇老部落除農耕地的高度會造成邊坡不穩定外,其實邊坡的 穩定性仍會受到其他環境因素的影響。

三、 第三回

(一) 解釋變數的選擇

藉由文獻、訪談獲知原住民於農耕方式上亦發展出一套適應環境 的水土維護知識。而為了瞭解這樣的水土維護知識可否有效地避免邊 坡不穩定,因此,嘗試將農耕地水土維護知識作為變數納入迴歸模型 之中。其水土維護知識大致可分為田間管理、邊坡維護、排水措施三個 部分,以下分別說明之。

1.田間管理

為了避免雜草與作物搶養分,所以需要除草。除草方式有很多種,

較常使用放匹布的方式,抑制雜草生長(受訪者 A、F、I),因為鋪放匹 布不僅節省勞力與時間成本亦可減少表土的擾動(圖 4-27),然而作物 旁的草則需用手或鐮刀除,以免傷到作物。至於田埂與田園旁的雜草,

只要不遮到陽光即可,所以主要是用除草機割,如此雜草的跟還可以 固土,惟雜草長過長時噴灑除草劑(受訪者 I、G)。

圖 4-27 田埂上的雜草不連根拔除有助於水土維護

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圖 4-28 果樹園中的石頭不搬移具有固土的功效

宇老部落的土地本來石頭就多。若是種植果樹,則不會去搬動它 而是維持其原貌,如圖 4-28 所示。因為當地農民認為「石頭多可以穩 固土壤」,而且經太陽照射,石頭有熱度,會讓種出來的水果更甜(受 訪者 D)。若是種植蔬菜,為增進可利用土地的空間,會將石頭搬開,

太大顆的石頭需先以挖土機敲碎再搬。但若是移開的成本過高。則以 保持原貌為主,如圖 4-29 左圖的大石頭立於田中間、右圖的石頭恰好 可以支撐住田地,而這亦有水土保持之效用(受訪者 G)。

圖 4-29 農耕地中的大石頭可穩定土石

圖 4-30 田間的大樹可以乘涼

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至於大樹,受訪者會依據其田地利用的狀況而有不同做法。當田 間或田周邊的大樹,會將樹枝砍除以免遮蔭到作物影響作物的生長;

或砍除整棵樹避免浪費可利用空間,樹頭除有礙土地使用才會取出,

否則讓其自行腐爛或冒新芽,亦具有抓土的功用;然而也有受訪者會 保留田間的樹用以乘涼(圖 4-30)。此外,因為早期部落有種植香菇,

所以會在田邊種植赤楊木,一方面固土、另一方面段木可取下種香菇。

現今亦有類似的作法,是種植水蜜桃類的果樹,且以嫁接方式接種在 原生樹種上(圖 4-31)。原生樹種適應當地環境可以防止水土流失,同 時也能生長有經濟價值的水果。由此可見,當地農民充分、有效地土地 利用方式,亦不忽視水土保護的重要。

圖 4-31 農田旁的水蜜桃樹樹根為原生種 2.邊坡維護

當地農民將從石頭從田間挖出後,會將石頭堆疊於邊坡,如圖 4-32,以穩固坡腳避免邊坡水土流失(受訪者 I)。另外,也會堆放段木雜 枝、或種植爬藤植物(圖 4-33)的作法以維護邊坡。

圖 4-32 石頭坡坎維護邊坡

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圖 4-33 爬滿藤蔓的坡坎

圖 4-34 挖設田埂避免菜根浸水

圖 4-35 排水溝渠 3.排水措施

早期農耕為旱作,選擇斜坡有助排水(受訪者 F)。然現在受市場經 濟影響,於較為平緩的田地種植蔬菜,因此會在田間挖設田埂排水(受

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土維護方式大同小異,因而缺乏水土維護不良之對照組,而無法鑑別 水土保持好壞的差異。

表 4-22 羅吉斯迴歸第三回分析結果

解釋變數 係數估計值 顯著性

解釋變數 係數估計值 顯著性

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