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(四)海岸林之撫育、疏伐

海岸林環境立地條件極為惡劣,海岸林之所以能生存,係林分與環 境保持一種平衡的狀態,若加以疏伐,是否會將此種平衡的狀態加以 破壞,亦即是否會導致風害的問題。因為海岸係屬強風地帶而且林木 根系在砂地土壤緊縛力較弱,是否會因疏伐而誘導風害的發生;再則

林分因疏伐而破壞其鬱閉狀態,可能導致立地環境的劣化,諸如地溫,

林內濕度降低、土壤日益乾燥等不利林木生長的條件。

即使海岸最前線僅數列林分,若從樹冠到地際構成一道嚴密的保護 網,亦會發揮極大之防風定砂作,因此海岸林分最前緣(數十公尺寬林 帶)必須絕對禁止疏伐或除伐,甚至修枝、刈草等亦會破壞其林分防災 的效果。在林分前線處若疏伐不當,空隙處很容易造成風洞現象,企 使林帶被破壞的可能性增高。

(五)林分更新

木麻黃海岸林的天然更新,似乎是不可行的,其於林下栽植更新,

由於林分生長期相對光度大部分在 50%以上,林內光度對栽植木大致 上不構成影響。主要由於立地條件太差,而致成造林木生長不良,必 要時需播種肥料植物,增加林地養分,以使造林木得以充分發育。對 於立地環境條件惡劣之處,宜以林內更新育成複合林,並以多樹種為 宜。

六、森林健康之研究 (一)森林健康之定義

根據美國林務署對森林健康下的定義:「森林在提供人類所需之 餘,仍維持一定複雜性、多樣性和生產力的狀況(USDA forest service, 2002)」。當然森林健康的定義也包含恢復的能力概念,即一個健康的森 林是個可容忍改變的森林,也代表森林生態系的生產力及處在逆境後 有恢復的能力;或「森林健康可定義為森林能恢復自然和人為所引起 的逆境之能力」(Kolb et al.,1994)。

森林生態系經營所強調的永續性維持生態系的健康(ecosystem health)或完整性(integrity),其定義是很模糊的,且為正值萌發階段的觀 念。而這些在不同尺度下所定義的健康,詳細敘明了健康的概念,實

際上卻讓人難以釐清且難以量測,若由數量方法定義森林健康,則將 需要許多更長久的研究和監測計劃(陳家玉,2003)。

(二)林木健康監測之重要性

Ferretti(1997)認為,森林健康的評估與監測是環境政策和環境資源 經營的重點。在面對社會經濟等變遷、地球溫室效應的影響,如何掌 握森林變化的過程、概況與未來之趨勢並維持生物多樣性,建立長期 森林生態系健康的監測系統有其必要性。森林永續之經營準則與未來 發展過程、經營觀念的改變等,均講求資源在空間和時間上的規劃,

以達成森林永續的生態經營。

1988 年森林生態系與大氣研究法令(Atmospheric Research Act, PL 100-521)指示美國農業部林務署相關研究單位,在有關大氣污染問題 下,增加森林調查的次數以監測國家森林生態系生產力與健康的長期 趨勢(Burkman and Hertel,1992)。在空氣污染與全球變遷的例子中,森 林生態系變化的早期監測具有相當大的重要性,且一個連續、適當的 監測計畫,可提供有用的資訊與基線資料(baseline data),以查覺未來的 變化(Ferretti,1997)。

近年來,許多國際組織及國家在森林健康方面投入許多的評估和監 測計劃,如歐洲執委會(European Commission)、聯合國歐洲經濟委員會 (UN/ECE),以及歐美等國家的調查。森林健康監測若能藉精密儀器和 專家的診斷,為林木健康把關,預防疾病發生,甚或發現初期病兆,

適時進行防治或控制,可大大減低併發症或病情的惡化,以達成森林 的永續發展。

(三)國內外森林健康監測之研究

1.歐洲森林健康監測體系概述(劉玲華,2005)

許多歐洲國家於1980 年代,在「聯合國歐洲經濟委員會」(The

United Nations Economic Commission for Europe)的建議與「長距離 越界空氣污染會議」 (The Convention of Long Range Transboundary Air Pollution)的贊助下,陸續進行大面積的森林健康狀況調查,以 瞭解其受空氣污染的影響情形(Köhl et al., 1994;陳家玉,2003)。

早期的森林健康和森林環境監測評估工作,係以德國與歐洲對 樹冠落葉褪色觀測和評估為起點,其主要內容分為四方面:森林中 大氣污染沉降物取樣監測、樹冠落葉和褪色直接觀測評估、森林土 壤與土壤抽樣分析及葉片抽樣對樹木營養狀態的監測。這些內容及 實施方法又隨監測範圍(地方級、國家級及國際級)及監測等級(程度

Ⅰ、程度Ⅱ及程度Ⅲ)不同而有所區別。

而程度Ⅰ-乃對不同森林組分(林冠健康情況、土壤條件、葉 片和針葉的元素含量)的基本參數調查,其目的為獲得與森林健康 狀況時空變化有關的結果,並透過對覆蓋一個國家的森林(不同密 度的國家網格)和歐洲的森林(16km×16km 的網格)系統抽樣進行逐 個樣地的低強度監測;程度Ⅱ-以認識森林生態系統功能中的關鍵 原素和過程的強化監測,其目的為透過對一定數量且在其分佈區域 內具代表性的永久監測樣地監測來完成;程度 III-則對特別的森 林生態系統進行研究分析,其目的深入了解空氣污染影響的因果關 係,建立一些適合詳細研究生態系統內所有組分之間複雜的相互作 用的永久樣區,並進行有關研究(例如包括生態系統的平衡。)如此 而構成一個完整的森林健康狀態監測體系(Forest Health Condition Monitoring System) (陳元昌,2003;Aamlid et al., 2000)。

藉由對空觀測的樹冠透視度(Crown transparency)視覺比較與 標準照片的查看,歐洲每年執行森林健康調查之林木狀況的評估。

其中,兩個對照的標準分別為絕對參照樹(Absolute reference tree)

和當地參照樹(Local reference tree);前者係指一棵理想喬木最大可 能擁有的葉子總數,後者則指在當地生長環境下,一棵喬木所擁有 最大樹葉的總數,其結果以絕對或當地樹冠密度(Crown density)的 削減百分比來表示。

隨時間與地域上的改變,對每個樹種都是以一個絕對的(固定 的)標準做為評估基準,提供一個斷定樹冠狀態(Crown condition) 改變情況最好的方法。一個以絕對參照樹和當地參照樹為基準的樹 冠透視度評分估測關係,只能在有限制環境條件下從一個基準分數 去為另一個基準分數做記錄調整,為了能與國際間來做比較,使用 當地參照樹這個方法可能不太合適(Redfern and Boswell, 2004)。

2.美國森林健康監測體系概述

美國森林健康監測(Forest health monitoring, FHM)計畫主要是 由美國林務署(USFS)與環境保護署(EPA)所共同推動的一個跨機構 計畫。計畫目的旨在透過監測指標,來評量森林健康的狀態、變化 與未來趨勢。計畫中主要分為檢核監測(Detection monitoring)、評 估監測(Evaluation monitoring)、密集立地生態系監測(Intensive site ecosystem monitoring)與監測技術研究等四大部份。美國更於 1999 年將森林健康監測(Forest Health Monitoring, FHM)融入森林資源 調查與分析(Forest Inventory and Analysis, FIA)的計畫中,並依據 FHM 的取樣設計和調查時間間隔來修改,以強化 FIA 的調查方式 (USDA Forest Service, 2002a)。

在FHM 計畫中,為有效評估全美的森林健康狀況,在全國廣 設調查樣區,樣區設置採六角形方式。每158,000 (acres)便系統取 樣地設置一個圓形永久樣區。1993 年時,全國共有約 12,000 個永 久樣區,全部樣區面積大約佔美國面積的1/16,其中約有 3,800 個

森林樣區。另外,在設置永久樣區時,要有大於1/24 acres (0.017 ha) 的樣區面積有森林或林地所覆蓋,且在四個圓形樣區內一定要有一 個樣區是有包含森林或林地的,也就是四個樣區不能都沒有森林在 內。每個地面樣區的中心點都被記錄且放入森林調查及分析(Forest inventory and analysis, FIA)內存檔。

每一組FHM 地面樣區的面積為 1 acre(0.4047 ha),是由四個半 徑17.95m(0.1 ha)的圓形樣區所組成,其相關位置如圖 2 所示。其 以中心點向0°、120°及 240°等 3 個方向,各距離 36.6 m (120 ft) 處,再設置三個圓形樣區,每個圓形樣區之外徑為 17.95 m (58.9 ft),內徑為 7.32 m(24 ft) 的樣區(0.017 ha),在內圈中, 在中心點 以東 3.66 m (12 ft)處,再設置一個半徑為 2.1 m(6.8 ft)的小樣區 (0.0013 ha)。

圖 2、FHM 樣區設計圖(Conkling and Byers,1993)

由上述四個圓形樣區,合稱為一個永久樣區。其主要的林木調 查是在1/24 acre(0.017 ha)的次樣區中進行。在每個次樣區中(包含 小樣區),量測苗木、幼木及其他植群等項目,但是在調查時要盡 量避免對樣區進行踐踏或破壞。至於次樣區到圓形樣區的範圍,即 從7.32 m 到 17.95 m 的範圍,則收集枯枝落葉、根部性狀、土壤 樣本及其他樣本送至研究室進行研究分析。樣區之調查方式分三 種,第一種調查方式為新樣區之調查,即要做全面的樣區調查,包 括下面的調查記錄項目之基本資料、幼木及林木等調查。其次為每 年一次的調查,重複調查次樣區內的林木及幼木。第三種調查方式 原定為四年一次的重複調查,目前已改為5 年一次,為全面性的調 查,可與先前的資料做整合比較,預測森林及林木的健康狀態 (Conkling and Byers, 1993)。

而在美國林務署森林健康的定義下,森林健康計畫透過社會價 值(Societal values)、評量項目(Assessment endpoints)與調查指標 (indicators)等三種層次的評量體系,作為整個森林健康監測體系的 架構。美國的森林健康監測計畫是設計樣本分析程序,FHM 設計 程序是將敏感度集中在森林健康中潛在的重要改變因子,並且是針 對森林或林木在區域及空間的變化,並連續長時間的監測那些影響 林木或森林健康之因子。森林健康監測程序是在自然森林的健康 下,將其潛在的影響因子如大氣層的污染、地球氣候的改變、昆蟲 的變化、疾病和其他自然干擾等,這些反應都可促進森林或林木健 康的改變(邱祈榮、聶齊平,2000)。

美國健康監測中的第一步驟為檢核監測,FHM 參與者可由此 步驟評估森林生態系的健康,首先建立基準值(Base line)狀況,其 次由這些基準值來評估歷經不同時間的改變和長期趨勢;再決定森

林變遷是否為正常的、可期待的,或是其原因需要特別的關注或需 另外加以探討研究。

第二步驟為評估監測,當檢核監測發現森林健康有不尋常的改

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