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行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告
全球變遷：南仁山森林生態系長期生態研究
－森林底棲動物群落結構及功能
Study on the Community Str uctur e and Functions of Gr
ound-Dwelling Animals of Nanjen For est Ecosystem
計畫編號：NSC 89–2621-B-110-001-A10
執行期限：88 年 8 月 1 日至 89 年 7 月 31 日
主持人：張學文 國立中山大學生物科學系
一、中文摘要 自 2000 年 1 月至 2000 年 10 月期間， 每兩個月一次在南仁山古湖樣區，以陷阱 捕捉底棲性動物，陷阱是直徑 10cm，高 20cm 之罐子，瓶口與地表切齊，瓶口上方 2cm 處加蓋子防止落葉掉入，罐中置入 500ml 的 10%福馬林作為防止動物脫逃及 標本分解之保存液。將棲地分成路邊、溪 邊、湖邊和草原邊四類，依距離遠近共設 置九組共 27 個陷阱。 在古湖樣區中，發現總共 25 目的底棲 性動物，主要是膜翅目、彈尾目、鞘翅目 和蜘蛛目等。四類型棲地中，以溪邊組的 的多樣度最高，草原組的最低；但無論是 哪一型的棲息地，冬季的物種歧異度都比 夏季還低。在棲地距離遠近和物種組成的 關係方面，只有溪邊組的陷阱離溪邊的遠 近和物種組成會有顯著差異；南仁路邊組 的陷阱離路邊的遠近和物種組成則無顯著 差異。長期監測底棲性動物的族群變化， 將有助於了解南仁山地區底棲動物的組成 及其相互間的關係，一方面也可以了解人 為干擾的程度對底棲動物所造成的影響。 關鍵詞：底棲動物、棲地、南仁山、陷阱 捕捉、物種組成。 Abstr actGround-dwelling animals were captured each two months by pitfall traps at the Gu-Hu sites in Nanjen forest from January 2000 through October 2000. Four experimental
habitat types had been defined as Road, Stream, Lake, and Grassland. A total 27 experimental traps were set in these types. 25 orders of ground-dwelling animals were found, mainly as Hymenoptera, Collembola, Coleoptera, and Araneae, etc. The
heterogeneity was highest in Stream site and lowest in Grassland site, and the diversity index in June was higher than in October for all 4 types of habitat. Significant difference exists between the distance and the species composition in Steam sites, but not in Road sites.
Long-term monitoring the population of ground-dwelling animals would elucidate the interactions among animal populations and the influence of human disturbance.
Keywor ds: Ground-dwelling animals,
habitat, Nanjen Forest, pitfall traps, species composition. 二、緣由與目的 一般而言，棲地型態差異會影響地表 無脊椎動物的選擇，我們在近年的調查中 發現，棲地型態的差異的確可能影響到地 表無脊椎動物的分布，而影響分布的棲地 因子中，最主要的即為光照度、地表性質 和離水源的遠近等。棲息地的環境條件會 影響生物群聚組成與其發展，為了比較不 同棲息地內生物群聚組成與其動態差異， 本研究在古湖樣區內，進行無脊椎動物棲 息地群聚研究。古湖森林樣區緊臨古湖沼 澤溼地，冬季為東北季風的向風面。本研 究將比較古湖樣區內各棲地組成的差異與
2 物種多樣性，並比較物種多樣性在一年內 各月間的變化，並分析氣象因子與多樣性 變化的關係。 本研究希望能探究影響南仁山生態系 森林底層無脊椎動物(如軟體動物、環節動 物、節肢動物的昆蟲綱、蛛形綱、唇足綱、 倍足綱、對足綱等)棲地選擇的因素，除了 提供其他南仁山生態系子計畫中，有關無 脊椎動物群聚的結構組成資料外，對無脊 椎動物的棲地喜好，亦可於其他森林地開 發時所帶來的生態影響方面，提出人為干 擾的程度與開發可行性等參考。 三、研究方法 本計劃是以 Pitfall 陷阱捕捉的方式調 查南仁山古湖樣區，不同類型棲地的底棲 動物組成及數量，再利用統計方法分析。 (1) 取樣方法 自 1999 年 11 月起至 2000 年 10 月期 間，每兩個月一次，一次兩週，在南仁山 古湖樣區，以陷阱捕捉底棲性動物，陷阱 是一個直徑 10cm，高 20cm 之罐子，瓶口 略高於地表 2cm，瓶口上方 2cm 處加蓋子 防止落葉掉入，罐中置入 500ml 的 10%福 馬林作為防止動物脫逃及標本分解之保存 液。 將棲地分成路邊、溪邊、湖邊和草原 邊四類，共設置九組共 27 個陷阱。（以路 邊之一組為例，分路邊、離路邊 10m、離 路邊 20m 三個陷阱。） (2) 分析項目 (a)群聚組成 -四類棲地底棲動物種類及數量， -各棲地內底棲動物的歧異度分析， -各組棲地距離遠近物種差異比較。 (b)群聚組成和時間變化的分析 -季節對族群數量的影響。 (3) 指標計算
(a) Shannon-Wiener diversity index: H’= Pi ×log Pi i =1 ~ k k: 該棲地出現的種數 Pi: 第 i 種動物佔所有動物總數之比例 (b) 卡方檢定法 四、結果與討論 (a)群聚組成 1. 四類棲地底棲動物種類及數量 四類棲地底棲動物種類及數量詳見表 一。古湖樣區共發現 25 目的底棲動物，就 數量而言以膜翅目(Hymenoptera)最多，其 次 是 彈 尾 目 (Collembola) 、 鞘 翅 目 (Coleoptera) 和蜘蛛目(Araneae)。 2. 四類棲地內底棲動物的歧異度分析 各類樣區群聚組成多樣度以 Shannon-Wiener index 分析結果如表二。以溪邊組 的多樣度最高，草原組的最低。 3. 各組棲地距離遠近物種差異比較 利用卡方檢定比較各組棲地相同時間內 所捕獲之動物數量和距離遠近之關係，結 果 顯 示 路 邊 組 的 在 八 月 份 有 顯 著 差 異 (x2=35.9, P<0.01)，但在六月和十月都沒有 顯著差異；溪邊組則全部都有顯著差異 (x2=37.4, P<0.01)；而湖邊組和草原組則都 沒有因距離遠近而有明顯的差異(x2=3.04, P>0.05)。 (b)群聚組成和時間變化的分析 由表一可知，由夏季進入秋、冬季，總 捕獲數量明顯下降；由表二可知，物種多 樣度是六月＞八月＞十月，亦即，冬天時， 古湖樣區的物種歧異度低於夏天。 五、計畫成果自評 本研究完成一年的資料收集，已達成原 研究設計的目標，本年成果及未來一年的 數據將可彙整，可望發表。 六、參考文獻 1.朱耀沂. 1988. 墾丁國家公園昆蟲相及 蜘蛛相之調查研究.內政部營建署墾 丁國家公園管理處. 94 pp. 2.楊平世. 1991. 南仁山區之昆蟲及其生 態研究.墾丁國家公園管理處.
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4 表一、底棲動物種類及數量 Order 目 6月 8月 10月 合計 Collembola 彈尾目 325 296 284 905 Thysanura 纓尾目 0 4 0 4 Orthoptera 直翅目 63 85 54 202 Blattaria 蜚蠊目 100 12 11 123 Mantodea 螳目 2 1 2 5 Isoptera 等翅目 22 2 5 29 Hemiptera 半翅目 1 2 12 15 Homoptera 同翅目 7 1 3 11 Lepidoptera 鱗翅目 37 22 10 69 Coleoptera 鞘翅目 356 128 194 678 Hymenoptera 膜翅目 454 424 443 1321 Diptera 雙翅目 13 31 16 60 Isopoda 等足目 0 1 0 1 Stylommatophora 柄眼目 1 1 0 2 Araneae 蜘蛛目 245 144 129 518 Pseudoscorpiones 擬蝎目 7 6 2 15 Opiliones 盲蛛目 111 53 19 183 Acari 璊蜱類 52 22 34 108 Scolopendromorpha 蜈蚣目 11 6 4 21 Lithomorpha 石蜈蚣目 2 0 0 2 Millipoda ?目 0 1 0 1 Hablotaxidae 單向蚓目 9 3 2 14 Mesogastropoda 中腹足目 2 0 2 4 Anura 無尾目 47 3 3 53 Insectivora 食蟲目 5 0 1 6 合計 1872 1248 1230 4350 表二、四類棲地內底棲動物的歧異度分析 Shannon-Wiener index 6月 8月 10月 路邊 3.354869 2.856851 2.569028 溪邊 3.109349 2.957369 2.737641 湖邊 2.910213 2.713334 2.421839 草原邊 2.766250 2.248904 2.353240 平均 3.126739 2.791149 2.648422
