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地景生態空間保育:大肚臺地2003~2014 的地景變遷及水文效應

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地理研究第68期民國107年5月

Journal of Geographical Research No.68, May 2018 DOI: 10.6234/JGR.201805_(68).0001

地景生態空間保育:大肚台地

2003~2014的

地景變遷及水文效應

*

Spatial Conservation of an Ecological Landscape: Hydrological

Responses to a change in Land Use in the Datu Tableland in Taiwan

from 2003 to 2014

田應平

a

張國楨

b

郭乃文

c

Ying-Ping Tien Kuo-Chen Chang Nai-Wen Guo

Abstract

Few studies consider an ecological landscape in terms of geomorphology. The characteristics of a geomorphological unit are meaningful in terms of the impact of human-induced changes in land cover. The slopes, the aspects, the distribution of tectonic geology and the properties of the soil affect the processes that are inherent to a hydraulic environment. These hydraulic processes change as land cover changes in a a terrain unit. This study takes a comprehensive approach to monitoring the function of a landscape ecological service and quantifies the project and conservation Inventory. Data is collected from different government agencies and includes remote sensing data, the 2009 digital land-use data and soil data for this year. Using this data, the capacity of the land to store water is determined. The ArcGIS database is used to manage and analyze the files.

The Datu tableland is divided into three sub-watersheds to lend meaning to the distribution of the change in the use of the land. The effect on the landscape and the hydrological indices is determined. The result shows that the variety of the number of patches, the area and perimeter of a patch affect the ecological habitat in the three sub-watersheds. The maximum amount of water that can be retained in

* 本文獲科技部專題計畫(MOST105B0532)補助。

* 本文初稿曾發表於第十五屆GSDI年會暨學術研討會,臺北,2016 年 12 月 1 日。

* 本文部分成果曾發表於 2017 年美國地理學會年會暨學術研討會,波士頓,2017 年 4 月 7 日。

a國立臺灣師範大學地理系博士候選人

PhD Candidate, Department of Geography, National Taiwan Normal University b國立臺灣師範大學地理系教授,通訊作者(e-mail:twnrsworld@hotmail.com)

Professor, Department of Geography, National Taiwan Normal University.Corresponding Author.

c 國立臺灣師範大學地理系教授

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the three sub-watersheds is also determined.

This study also finds that some of the land-use data for 2009 that was collected by NLSC is incorrect so this was modified to account for the real situation in the Datu tableland. This study uses the Google Earth model-historical navigator to ensure that the class of data is the same as the real observations. The technique for spatial conservation that is used in this study gives a geological visualization of changes in land use and the anticipated benefits of ecological monitoring and flood reduction through the use of water storage facilities.

Keywords: Landscape Ecological Index, Vegetation Coverage, Potential Maximum Retention Amount, Ecological Service Function.

摘 要

在 景 觀 生 態 學 界 前 人 研 究 時 少 有 以 地 形 單 元 作 為 研 究 分 區,並 探 究 如 何 建 立 一 地 景 生 態 服 務 功 能 的 監 測 機 制,探 討 地 區 生 態 服 務 系 統 的 量 化 項 目 與 保 育 盤 查 方 法。為 補 足 上 述 缺 憾,本 研 究 蒐集所需歷史衛星影像資料、數值土地利用以及地質土壤資料、數化土地利用變遷 等資料,以獲取研究所需的空間地物類別轉譯分類資料,以及建立水文參數指標圖層資料,建 立 一 地 景 生 態 服 務 功 能 的 綜 合 監 測 機 制 。 透過將大肚台地分割成三個子集水域,可使台地地物變遷的空間分布有了分區管制的理念, 賦予地景生態指標對水文效應影響的實際意義,可使各子集水域的地景變遷數量、面積、周長的 大小變化,對於台地面的生態棲地的影響,最大可能保水量的變化作實際的估算。此外,本研究 亦發現在臺灣土地利用變遷常使用的2008 年國土利用調查資料與地表類別有所出入,在符合實際 情況的原則下,本研究運用Google Earth 歷史時間航照功能加以確認。生 態保 育空 間化的 技術 , 使 土 地 利 用 變 遷 有 了 數 量 與 分 布 的 呈 現,對於對未來相關生態保育與截蓄保水優先管制處理地 區,可提供後續棲地監測與洪災預警之參考。 關鍵詞:地景生態指標、生態綠覆率、最大可能保水量、生態服務功能

前 言

人為改變所造成的人造空間對當地環境所造成的衝擊,在近年來引起人們極大的關注與探討 (Helmschrot andFlugel, 2002; Verburg et al., 2015; Shereif andTang, 2015)。人類活動與自然演替對 於景觀會造成累積性的影響,通常土地利用變遷是一系列小區域的改變累積而成,景觀的變遷與 影響是緩慢而不易被察覺,以致於土地利用變遷的管理常常受到忽略,直到改變的程度嚴重的影 響生物族群、空氣與水質、或其它對人類有價值的資源時,才會受到重視(林裕彬等,2004)。人 為土地利用改變最直接影響到水文特徵,這包括地表逕流、地下水的補注與逕流、增發散量等(楊 沛儒,2001;Hernandez-Guzmanet al.,2008; Savary et al., 2009),且在不同時間與空間尺度上造成 的影響也有所差異(Baldyga et al., 2008)。其所引發的洪水與乾旱更影響人們所居處的生活環境 (Sahin and Hall,1996; 楊沛儒,2001)。除此之外,土地利用變化過程對維持生態系統及其服務

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功能有著決定性的作用,土地利用變化也必然影響生態系統的結構、功能與生態系統多樣性 (Enrique et al., 2014)。

在景觀生態學界過去研究土地利用的變遷造成地區水文效應的改變前人多有詳述,且多以流 域作為分析的整體(Hernandezet al., 2000; Sharmaet al., 2001; 楊沛儒,2001;Kepneret al., 2008), 抑或討論個別土地覆蓋類別改變所造成的生態與水文特徵的改變(鍾玉龍、呂明倫,2005;Savary et al., 2009),卻少有以地形單元作為一整合分析的平台。完整的地形單元特性在探討人為土地利 用改變對當地環境所造成之衝擊,具有珍貴的意義,其地形特徵、坡度、坡向條件,構造地質分 布,以及土壤特性,左右水文環境的生成。一旦地形單元內的土地覆蓋改變,受控於地形特徵對 土地覆蓋的影響,也改變了原有水文項目的狀態。此外,在景觀生態學界前人研究時較少探究如 何建立一地景生態服務功能的監測機制,探討地區生態服務系統的量化項目與保育盤查方法。 綜上,本研究重點如下:1.透過 2002 年~2003 年、2004 年、2008 年、以及 2014 年遙測影像, 歸納三個時期時間斷面(2002~2003 年、2008 年、2014 年),瞭解大肚台地近十五年土地利用變 化的趨勢;2.利用以 DEM、土壤圖、以及前述遙測影像瞭解大肚台地三個時期最大可能保水量; 3.評估個別土地利用對於水文特徵的影響;4.模擬在地形區以及分區集水域內,相同氣候條件下 土地利用改變後,水文特徵的反應;5.透過長時間尺度各集水單元及全區地形單元景觀生態量化 指標之比較,可作為台地上生態保育監測數值之參考。研究結果可提供地景生態研究上另一研究 之路徑,即以地形單元作為地景變遷與保育研究切入的觀點,並對區域土地資源管理以及地景保 育的決策尚有所助益。 為符合上述研究重點,本研究現階段回顧與分析水文特徵、土地利用關連、地景生態學等相 關理論及文獻,分析前人發展與結合地理資訊系統之空間監測模式的研究框架與假設條件和變數。 以SWAT 為仿效基礎,結合不同時期土地利用影像分類資料,建立大肚台地地景空間保育模型雛 形,並分析出2002~2003 年、2008 與 2014 年三個時間斷面土地利用類別與水文特徵項目的變化。

地景生態空間保育模型

本研究利用 SWAT 模型建立地景生態空間保育模型。SWAT 模式係 USDA Agricultural Research Service(ARS)的 Dr. Jeff Arnold 所發展用於處理河川流域及集水域等問題。SWAT 主 要可以預測大型集水域域土地開發策略對於水、輸沙、農業汙染物等影響(黃宇齊,2010;陳彥 璋等,2013)。SWAT 其有以下幾項特色(Neitsch et al., 2002; 陳彥璋等,2013):其為物理模式, 利用基本連續方程式的觀念,SWAT 需要輸入集水域的氣候、土壤、地形、植生與土地經營管理 策略資料,物理過程如水體移動、沉滓移動、植物生長、營養鹽循環等將直接由SWAT 藉由輸入 資料進行模擬,SWAT 另有以下特性:1.僅需要較少的輸入資料;SWAT 較其它水文模式僅需要較 少的資料即可進行模擬。 2.計算模擬時間較具效率;計算模擬大流域或多種管理策略時,可節省 時間與金錢。3.使用者可用於研究長時間的衝擊影響;目前許多需要研究的問題大多是長時間的 汙染對於下游水體的影響,當研究此類問題時,往往需要進行長時間如10 年以上的模擬。 盡管SWAT 模型在世界各國逕流類比研究中得到了廣泛而成功的應用,但在具體的應用中仍 然存在著以下幾方面不足需加以改進(孫瑞、張雪芹,2010):1.資料精度低,參數值不確定性大,

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模擬精度有待提高。由於模型自帶的資料庫是針對北美土壤、植被和流域水文結構設計的,其標 準與世界其它國家資料庫標準不一致,對不同的流域,需對模型的資料庫部分進行更新,特別是 建立用戶自己的土壤屬性資料庫。實際研究中,資料缺乏、資料精度低、參數值存在很大不確定 性,這都影響到模擬精度,特別是對日徑流的模擬和預測效果不理想。 綜上,本研究現階段在建立地景生態空間保育模型時,考量SWAT 模式優點設想,即:模式 參數輸入盡量不複雜,進行模擬土地利用變遷時可節省金錢與時間等。本研究朝向參數輸入少量 化,針對不同領域的使用者能快速地理解使用本研究模型為發展方向。 我們並參照前人對於SWAT 所指出的缺點:模擬精度有待提高;模型自帶的資料庫是針對北 美土壤、植被和流域水文結構設計的,其標準與世界其它國家資料庫標準不一致,對不同的流域, 需對模型的資料庫部分進行更新,特別是建立用戶自己的土壤屬性資料庫;實際研究中,資料缺 乏、資料精度低、參數值存在很大不確定性,這都影響到模擬精度,特別是對日徑流的模擬和預 測效果不理想等,做出現階段模式發展的修正如下: 1. 不直接運作 ARCGIS 介面下的 SWAT 模式,改以本模式發展出之分析流程與指標達到與 ARCSWAT 相似的功能,即分析土地利用變遷與管理策略改變後,對水文特徵項目、生態特徵 造成影響之量化估算; 2. 針對實際研究中,若缺乏資料,估算參數充滿不確定性,對於日逕流量的模擬與預測效果不理 想等,本研究經與專家訪談,認為模擬逕流量與和實際觀測逕流量進行校驗,模擬逕流量精度 不高且大肚台地地表逕流河川水文測站缺乏(只有一測站),故研究捨棄原設想進行地表逕流量 模擬與校驗的設想,捨棄逕流量為水文參數指標,改以最大可能保水量作為水文特徵分析指標。

地景保育空間化策略

以可量化及地圖化為基準的地景保育空間化策略,目的為發展有效管理並預警地景變遷對於 自然生態服務與人文生態服務系統造成的可能影響,故必須先蒐集地景分類資訊,得知分類地景 可表現自然生態服務功能、人文生態服務功能之指標,再據此發展空間保育監測架構。

(一)蒐集地景生態指標資訊

現階段回顧前人以地景生態學為基礎發展之景觀生態指標系統,作為未來空間保育模型參考。 為達到本研究目的,嘗試建立景觀生態指標系統等指標參數與自然植被特徵項目、水文特徵項目 的連結,作為大肚台地環境保育之分析機制。 在土地利用結構的描述上景觀指標系統是描述景觀特徵的有效方法,例如:對於不同土地利 用的大小與數量分佈情形,則可透過面積、嵌塊體數量(number of patches, NP)、嵌塊體密度(patch density, PD)等指數加以瞭解(林裕彬等,2004)。數量指數(patch number)與面積比例(proportions of classes)可用以描述土地利用的組成結構。其它與面積有關的指標可確定出土地利用中最大的 嵌塊體面積,有助於發覺具生物多樣性潛力的重要核心面積(core area)。與形狀有關的指標可根 據型態與功能(form-and-function)的原則,分析邊界曲折程度與物種分佈、棲息的潛力之相關性 (Forman,1995)。鄰近與連接指數可辨識嵌塊體的聚集與孤立程度,瞭解哪些地方的連接度最弱,

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需加以改善。此外,透過景觀生態指標分析,有助於瞭解人類對自然環境之影響,例如土地利用 的幾何形狀可表現出人類的干擾程度,越複雜與不規則的形狀越趨於自然。除此之外,在農業、 森林、都市或工業的土地使用計畫上,對於土地利用的結構與功能的描述與分析,可藉由景觀生 態指標系統中的面積指數(area metrics)分析土地分佈與使用的紋理,以景觀指標(landscape metrics)分析土地使用與生態系統中的主要組成類別(林裕彬等,2004)。 綜上,本研究將大肚台地面上的土地鑲嵌塊,歸納為林地(闊葉林、針葉林、混合林)、草 地(公園與墓地)、農地(果園、旱田與水田)、水體、荒地與建成地五大項十分類,以前述景觀 生態指標系統進行研究區內土地利用結構的描述與分析。

(二)篩選指標

1. 地景指標 本研究欲求取台地面上各子水文單元內相關景觀生態指標,因各土地覆蓋類別的參數特徵可 推定其具有之生態服務功能,故考量之景觀生態指標以較具代表性與廣泛使用為主,採用文獻回 顧法之方式,將過去相關研究常用指標歸納整理,歸納選擇出適當的景觀生態指標作為研究分析 之用。綜上,本研究使用下列四項景觀指標:

(1) 地景比例(Percentage of landscape, PLAND),可了解不同種類嵌塊體所占比例,與研究區內 地景基質為何種類。

(2) 嵌塊體數量(number of patches, NP),其測量某一類嵌塊體之破碎化程度。而 NP 值必定大 於或等於1,而指數等於 1 時,即表示此地區僅有一類嵌塊體。

(3) 種類面積(total area, CA),透過此項指標能有效瞭解地景之組成結構與各嵌塊體之面積。 (4) 嵌塊體密度(patch density, PD),如果嵌塊體密度較高,表示基質中有許多散佈的小嵌塊體,

整個景觀中有較多的邊緣生育地,對需要內部生育地的物種較為不利;反之較低,即表示景 觀的破碎度較低,景觀要素間相互影響程度較小。

2. 最大可能保水量指標

本研究以最大可能保水量(potential maximum retention amount)作為可提供生態服務功能涵 養水源、減少土壤沖蝕、淨化水質之指標。其值推估乃採美國土壤保育中心(Soil Conservation Service, SCS)所建置之曲線值(curve number, CN),CN 值可藉由土壤及土地利用圖決定,再加 以轉換計算最大可能保水量(S)。一地最大可能保水量(S)前後期差異常用來表示地景變遷後 地表所產生之逕流量,地表逕流量的增減則直接造成洪患發生與坡地崩塌的危險程度(林昭遠等, 2016;朱志民、林政侑,2016)。廖朝軒(2007)表示,基地保水能力的高低同時影響水質淨化能 力的良莠,若土壤保水量多,則可對於水質進行淨化的功能。林昭遠等(2016)與朱志民、林政 侑(2016)利用上述方法與未開發前(假設大肚山皆為林地)之最大蓄水量進行比較,若最大蓄 水量減少區位則為地表逕流產生之重點區位。綜上,以最大儲水量作為區域生態系統功能分析工 具,可表示一地涵養水源與護壤能力、淨化水質的變化,本研究參考前人方法,進行大肚台地的 生態服務功能評估分析。 3. 建立現階段模型架構 本研究現階段模型架構如圖1:

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Research Instrument Data Collecting Literature Review

A Study of Vegetation Coverage and Water Storage Capacity in Datu tableland Before and After human development in 2000 to 2014

Sub-watersheds delineation

Compare Water Storage Capacity

Landuse Map Soil Map

CN value

Analysis of Water Storage Capacity

Analysis of Landscape Index

Compare landscape index Calculate landscape index

2008 Landuse File 2008、2014 Formosat2 MS Image Create 2002、2008、2014 landuse

Decision of Spatial Conservation

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Analyze and express the change of ecological service function

Calculate 2003、2008 and 2014 landscape

Compare 2003、2008 and 2014 landscape

(四)現階段模組

本研究採用之模組別為:景觀生態指標模組、最大可能保水量模組。 1. 景觀生態指標模組 景觀生態指標現階段採計PLAND、NP、PD、ED 等作為分析指標,其計算公式如下表 1: 表1 地景生態指標公式表 地景生態指標 英文名稱 英文縮寫 公式 描述 單位 地景比例 Percentage of landscape PLAND Pi = 類型 i 區塊所佔之地景比例。 aij = 區塊 ij 的面積(m2)。 A = 總地景面積(m2)。 % 區塊數量 Number of patches NP ni = 地景中類型 i 區塊總數。 無 區塊密度 Patch density PD ni = 地景中類型 i 區塊總數。 A =總地景面積(m2)。 N/100ha

邊緣密度 Edge density ED eik = 類型 i 區塊總邊緣長度。

A =總地景面積(m2)。 m /ha

註:各指標計算公式依據FRAGSTATSversion 3.3(McGarigal et al.,2002; 葉春國等,2012)。

本模組分析流程如下圖2:

圖2 地景生態指標分析流程圖

2. 最大可能保水量模組

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圖3 最大可能保水量前後期分析流程圖

(五)研究區域與畫分之子集水域

大肚台地位於臺灣中部台中市內,西側緊鄰清水海岸平原,東側與台中盆地相接,本研究研究 區範圍面積約168km2,利用ARCSWAT Delineator 劃分之子集水域參見圖 4,大致分為:1.東側與 東南側大肚溪集水域,文中代碼SW-1;2.西側陡坡的眾多荒溪蝕溝集水域,文中代碼 SW-2,只有 米粉寮溪與南勢溪流冬季仍有地下水出泉而常年有溪水;3.北側為大甲溪支流集水域,文中代碼 SW-3。研究區位於 TWD97 座標東西 203459~216163 m,南北 2667397~2688970 m,高程最低為 0m, 最高為311m。年均溫約 21.6 ℃,年均降雨量約 1,452mm;其中 5 月至 9 月為潮濕期,10 月至翌年 1 月為相對乾旱期,兩期之間為相對潮濕期。此地區乾濕季分明,雨量集中於夏季。夏秋颱風伴隨 的豪大雨常造成台地陡坡大量的土石沖蝕。土地利用類別包括農地、森林、草地、水體、與人工鋪 面與建物、以及未使用裸露地。在 2014 年福衛影像各土地使用類別所佔的比例為農地(旱田、水 田、果樹)24.3%、森林(針葉林、闊葉林、其它林地) 11.01%、草地(公園與墓地) 5.63%、水 體1.14%、與建地 42.14%、以及未使用裸露地 15.77%。研究區內之紅土化階地堆積層,前人曾推 論其似為頭嵙山層出露地表風化而成。也因礫石層透水性高,所以容易受到雨水沖刷侵蝕帶走疏鬆 的砂質,而掏空了礫石間的支撐力,這使得坡面礫石極易崩落,而形成既窄且深的侵蝕溝(何信昌, 2000;楊國禎,2010)。 The CN of Landuse in different soil classes 2008 S(mm) minus 2003 S(mm), 2014 S(mm) minus 2008 S(mm), 2014 S(mm) minus 2003 S(mm)

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年國 準的 作準 工建 他林 土地 判為 則手 以20 Goog 照前 正G 利用 以20 與判 判釋 區10 轉定 認實 年整

六)土地利用

本研究土地利 國土利用調查資 的統一,本研究 準則。步驟一先 建物、果樹、水 林地等則轉由G 地利用相同位置 為水田狀況,本 手冊(請洽筆者 008 年國土利 gle Earth 歷史 前述影像判釋之 Google Earth 影 用資料以2008 014 年 Formo 判釋繁複,一共 釋準確度評估上 000 點,全研 定位到Google 實際地表土地利 整體精度為98.

用判釋與精確

利用判釋與精 資料為基礎, 究影像判釋標準 先以2008 年 F 水體等。尺度 Google Earth 置,此為尺度 本研究間以影 者)以及修改 利用調查資料之 史影像資料( 之操作準則手 影像109 幅, 年國土利用調 osat2 MS 影像 共截圖校正G 上,研究以Ar 研究區共3000 Earth Naviga 利用,必製作 .67%;2008 年 圖4 研

確性評估

精確性評估流程 再次進行該資 準以2008 年土 Formosat2 MS 度一無法判釋者 歷史影像判釋 度二判釋。研究 影像判別後修改 改後最終2008 之「面資料外 (圖像日期:2 手冊等,進行2 判釋最終獲得 調查資料之「 像進行尺度一判 oogle Earth 影 rcGIS 模組 C 點,三個時間 ator,進行歷史 作成檢核點位操 年整體精度為 究區子集水域 程如圖5。首先 資料之檢核。 土地利用判釋 S 影像進行尺度 者,如墓地、 釋,方法為以 究檢核發現, 改原資料。此 年土地利用資 框」以及「土 2002/11/14、2 2003 年土地利 得2003 年的土 面資料外框」 判釋,尺度一 影像109 幅,判 Create Random 間斷面共9000 史影像檢核, 操作守則,範 為99.03%;20 域劃分圖 先,本研究20 同時,為求不 釋類別為基準 度一判釋。尺 旱田、水田、 以1:1000 比例 在北側大肚台 一流程最後獲 資料。其次, 土地利用判釋結 2003/10/25), 利用資料建置 土地利用資料 以及「土地利 一無法判釋者則 判釋最終獲得 m Points 產生隨 0 點,參見圖 參見圖7;各 範例圖參見圖8 14 年整體精度 08 年土地利用 不同時期影像 ,來建置本研 尺度一可判釋類 、荒地、闊葉 尺方式截圖轉 台地有將高位 獲得本研究影 本研究2003 結果」為參考 以1:1000 之 。此一流程繁 。最後,本研 利用判釋結果 則進行尺度二 得2014 年的土 隨機抽樣點, 6;將抽樣點轉 各地景類別以 8。以此獲得精 度為99.30%。 用資料乃以2 判釋土地利用 究影像判釋之 類別為:公園、 林、針葉林、 轉定位於2008 紅土階面旱田 像判釋之操作 年土地利用資 考基礎,同時利 比例尺尺度, 繁複,一共截圖 研究2014 年土 果」為參考基礎 判釋。此一流 土地利用資料。 每一子集水域 轉換成kml 檔 街景記錄方式 精準度判別2 。 008 用標 之操 、人 、其 8 年 田誤 作準 資料 利用 ,參 圖校 土地 礎, 流程 。在 域分 檔案 式確 002

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圖5 土地利用判釋與精確性評估流程圖

(A) 2003 年 (B) 2008 年 (C)2014 年

圖6 2003 年、2008 年與 2014 年地景隨機檢核點分布圖

(A) 2003 年 (B) 2008 年 (C)2014 年

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1-水田 2-旱田 3-果樹 4-荒地 5-建地 6-針葉林 7-闊葉林 8-其它林地 9-水體 10-公園、墓地 圖 8 各類土地利用地真點位檢核範例圖

研究結果

(一)地景生態指標分析

1. 研究區全區分析 各類型地景所計算出之地景生態指標值如表2 所示,由 PLAND 可得知,建地類型區塊總面 積在各集水域中三年份皆佔有相當大的比例,表示建地為此三集水域之地景基質。若以研究區全 區來看,建地比例不超過50%,可見以大肚台地地形區來看,仍處於都市與非都市地景互見,人 工建物地景並非高比例覆蓋的情況。值得注意的是,自2003、2008 年到 2014 年間建地在研究區 全區PLAND 的比例由 39.24%上升至 42.21%與 42.14%,NP 由 2003 年的 1680 個降至 2008 年 1422 個以及2014 年 1423 個,顯示提供人類生存棲地提高,單一建地的空間單元面積變大,整體人造 空間在台地面上的開發更形穩固。此外,建物類型的ED 各子集水域與全研究區中最大者,2003 年數值為146.91m/ha,2008 年上升為 147.72 m/ha,2014 年又略升為 147.84 m/ha 顯示建地為研究 區中接觸干擾其它類型地景最高、互動最密切的景觀,且與其它地景接觸面更趨於複雜而多折 線。黃志成、馮豐隆(1998)提及因為基質具有最大面積的特性,其具有最大的能流、物流、 與生物種流。馮豐隆(2013)亦闡明嵌塊體是完全由地理、氣候、生物和人類活動因子所造成, 是為能流、物流、資訊流的投入與產出單元,其形狀和大小不一。伴隨PLAND 比例增加,顯示 人造建物地景內部人類物質、能量、訊息量更形豐富。 由PLAND 亦可以得知,荒地類型區塊總面積比例為研究區第二大類之地景類型,2003 年為 16.82%、2008 年為 15.62%以及 2014 年為 15.77%,佔各集水域面積之比例從 5.89%~24.04%不等。 在荒地類型區塊中可以發現, NP 及 PD 二者之值皆為各類型中最大者,NP 數值在 2003 年為 4032 個,2008 年為 4267 個,以及 2014 年為 4279 個,PD 在 2003 年為 24.07/100ha,2008 年為 25.47 個/100ha,以及 2014 年為 25.54 個/100ha,因此,荒地為各子集水域與全研究區中最主要之地景 景觀,侵入及鑲入以建地為基質的地景中,具有區塊數量最多、密度最大之情況。由 2003 年至 2014 年間 NP 與 PD 的上升,也顯示荒地鑲綴於建地基質的情況有逐漸上升的趨勢。

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旱田區塊總面積比例為研究區第三大類之地景類型,2003 年為 14.94%、2008 年為 13.02%以 及2014 年為 12.85%,比例降低,佔各集水域面積之比例從 8.68%~20.38%不等。本研究發現,旱 田NP 及 PD 二者之值皆為各類型中第二大者,NP 數值在 2003 年為 3181 個、2008 年為 3373 個, 以及2014 年為 3397 個,PD 在 2003 年為 18.99 個/100ha、在 2008 年為 20.14 個/100ha,以及 2014 年為20.28 個/100ha。因此,旱田為全研究區中第二主要之地景景觀,侵入及鑲入以建地為基質的 地景中,具有區塊數量次多、密度次大之情況,且三年段鑲嵌於建地基質面積更小、數量更多, 呈現更細碎分布。 荒地與旱田的 ED 為全研究區中第二、第三大者,荒地 2003 年為 66.44 m/ha、2008 年為 68.85m/ha 以及 2014 年為 69.07 m/ha;旱田 2003 年為 67.26 m/ha、2008 年為 63.22 m/ha 以及 2014 年為63.39 m/ha,兩者數值相近,顯示為荒地與旱田為接觸干擾其它類型地景次高、互動次密切 的景觀。比較前後期ED 的變化,荒地有略為升高趨勢,顯示荒地與其它地景接觸面略趨於複雜 而折線,與其它地景互動影響程度提高;旱田則有略為明顯降低,顯示其與其它地景接觸面略 趨於簡單而直線,人為活動影響該地景變化的程度有明顯提高。 水田、公園與墓地、水體等地景類別PLAND 於 2003 年、2008 年與 2014 年分別為:水田 6.39%降至 5.76%,在微升至 5.83%;公園與墓地 4.39%升至 5.63%(2008 年、2014 年);水體 1.15%微降至 1.14%(2008 年、2014 年)。水田在 2003 年至 2008 年降低比例明顯;公園與墓地 則在2003 年至 2008 年提升比例明顯。而水體整體面積比例變動不大。上述三類地景 NP 及 PD 在2003、2008 至 2014 年間變動不大。地景 NP 分別為:水田 1104 個(2003 年)降至 1099 個(2008 年),後升至1114 個(2014 年);公園與墓地 1076 個(2003 年)降至 1062 個(2008 年、2014 年);水體則由915 個(2003 年),921 個(2008 年)略升為 925 個(2014 年);PD 分別為水田 6.59 個/100ha(2003 年)降至 6.56 個/100ha(2008 年),再回升至 6.65 個/100ha(2014 年);公 園與墓地6.42 個/100ha(2003 年)降至 6.34 個/100ha(2008 年、2014 年);水體 5.46 個/100ha (2003 年)略升為 5.50 個/100ha(2008 年),2014 年又微升到 5.52 個/100ha。整體而言水田、 公園與墓地、水體等地景鑲嵌於建地基質穩定而無太大變化。 在ED 指標上,公園與墓地地景變動在 2003 年間到 2008 年間變動明顯,由 14.95m/ha 升至 17.46m/ha,2014 年則維持與 2008 年一樣的土地覆蓋,顯示公園與墓地與其它地景有了更頻繁的 互動影響,在個數變少,面積比例擴大的同時,其形狀卻更加的不規則,具有複雜非直線的狀 態。

水田地景ED 變動較為起伏, 2003 年為 30.50m/ha,2008 年為 29.02m/ha 降至 2014 年 29.44m/ha, 和PLAND、NP、PD 等變動趨勢都具有由 2003 年到 2008 年下降,2008 到 2014 年再略微提升的 趨勢。水體2003 年為 19.73m/ha,2008 年降為 19.62m/ha,至 2014 年為 19.71m/ha,在面積比例 降低的同時,NP、PD 等卻持續略增趨勢,而 ED 值並無較大變動,顯示水體地景在個數變多, 個別面積變小的同時,接觸干擾其它類型地景程度無明顯增減。 相較之下,果樹PLAND 值由 2003 年的 5.48%,升至 2008 年的 5.60%,再微升至 2014 年 5.60%, 為僅次於公園與墓地提升比例次高的地景,顯示果樹類型地景面積有逐年提升。本研究發現,果 樹NP 及 PD 二者之值皆為各類型中第三大者,NP 數值在 2003 年為 1726 個, 2008 年為 1765 個,以及2014 年為 1774 個,PD 在 2003 年為 10.30 個/100ha,在 2008 年為 10.54 個/100ha,以

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及 2014 年為 10.59 個/100ha,因此,果樹為全研究區中第三主要之地景景觀,侵入及鑲入以建 地為基質的地景中,三年段鑲嵌於建地基質穩定,變化不大。在 ED 指標上,果樹地景由 2003 年為32.66m/ha,2008 年為 33.50m/ha 升至 2014 年 33.68m/ha,顯示果樹與其它地景有了更頻繁 的互動接觸。在個數變多,面積比例擴大的同時,其形狀更加的不規則,具有複雜非直線的狀 態。 在森林類型地景中,闊葉林、針葉林、其它林地PLAND於 2003 年為闊葉林 7.30%,針葉林 0.04%,其它林地 4.24%等,2008 年與 2014 年分別為闊葉林 7.18%、7.18%,針葉林 0.05%、0.05%, 其它林地3.78%、3.78%等,除針葉林比例佔全研究區比例略增外,闊葉林與其它林地皆降低, 但合計森林PLAND值從 2003 年到 2014 年降低 0.45%,顯示森林地景比例在全研究區是減少的, 能提供生態服務功能也隨之減少。此外上述三類地景在2003 年NP分別為:闊葉林 446 個,針葉 林13 個,其它林地 303 個;在 2008 至 2014 年間,NP分別為闊葉林 392 個、392 個,針葉林 12 個、12 個,其它林地 240 個、240 個;PD分別為闊葉林 2.34 個/100ha、2.34 個/100ha,針葉林 0.07 個/100ha、0.07 個/100ha,其它林地 1.43 個/100h、1.43 個/100ha。整體而言森林地景在 2003 年至2008 年間個數變動明顯降低,2008 年至 2014 年間個數鑲嵌於建地基質穩定而無變化。在 ED指標上,三種地景在 2003 年至 2008 年間變動明顯:闊葉林 2003 年為 16.18m/ha降至 2008 年 15.51m/ha,與其它地景接觸互動下降,且受人為影響形狀趨於直線;針葉林 2003 年為 0.23m/ha 微升至2008 年為 0.25m/ha,略為提升,但不明顯;其它林地 2003 年為 12.83m/ha降至 2008 年為 11.08m/ha,和闊葉林地景相同與其它地景接觸互動下降,且受人為影響變大形狀趨於簡單。

闊葉林2008 年為 15.51m/ha 微降至 2014 年 15.47m/ha,針葉林 2008 年為 0.25m/ha 至 2014 年仍為0.25m/ha,其它林地 2008 年為 11.08m/ha 微降至 2014 年為 11.05m/ha,對於森林地景類型 整體而言2008 年至 2014 年 ED 值微幅降低,三種森林地景總和 2008 年為 26.84m/ha 降至 2014 年間的 26.77m/ha,顯示森林類型地景接觸干擾其它類型地景程度略微降低。綜上,2003 年至 2014 年間森林 PLAND、NP、PD、ED 值皆降低,顯現台地面上整體森林保育情況有所劣化,且 與其它地景接觸交流情況2003 年至 2014 年間呈現互動影響機制降低的情況。 2. 子集水域分析 (1) SW-1 在SW-1 中,2003 年、2008 年至 2014 年間建地地景 PLAND 值分別為 48.12%提升至 53.35%, 再微降至53.16%,顯示建地乃 SW-1 之基質,所佔比例最高且於 2008 年至 2014 年間過半;荒地 (2003 年 13.51%,2008 年 10.24%,2014 年 10.26%)、水田(2003 年 11.44%,2008 年 9.94%, 2014 年 10.07%)、旱田(2003 年 10.46%,2008 年 8.68%,2014 年 8.69%)則次之,且數值相近, 在2003 年至 2014 年間三地景降低情況明顯,2008 年至 2014 年間略微提升,但變動不大。公園 與墓地、水體、果樹數值則較低。公園與墓地2003 年至 2008 年間由 3.41%上升到 4.78%,變動 幅度為 1.37%,變動較水體、果樹等地景大;水體、果樹皆呈現微幅變動,變動較不顯著。森林 地景比例則由2003 年的 8.06%,2008 年的 8.05%略升為 8.07%,三年段變動值皆在 0.01%值距變 動,變動影響不大。綜上,以PLAND 指標分析,顯示 SW-1 變動較劇烈時期在 2003 年至 2008 年間,此時期,建地明顯增加 5%左右,而旱田、水田占整體面積比例則明顯降低,此必定對於 SW-1 區的生態服務功能,如動物棲地提供能力,淨化水質及涵養水源能力,造成影響。分析建

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地增加而荒地、旱田、水田面積比例降低的原因,與中科台中園區開發有明顯關聯。2003 年廠商 進駐土地開發以來,至2014 年第一季台中園區已開發面積為 412.86 公頃,占全區 465.94 公頃的 88.61%,可出租且已出租廠房比例為 89% (科技部統計資料庫,2014),2003 年原有的荒地、水 田、旱田,幾已全部成為建地,十年間歷經明顯的地景變遷。 由SW-1 的 NP 值分析可知,2003、2008 至 2014 年間,荒地類型數值由 1757 個提升到 1992 個,再至2004 個,數量最高且增加數量最多(增加 247 個);PD 值同時也是荒地地景最高,2003 年22.41 個/100ha,2008 年 25.42 個/100ha,2014 年 25.58 個/100ha,顯示荒地為 SW-1 中最主要 之鑲綴地景景觀,侵入及鑲入以建地為基質的地景中,具有區塊數量最多、密度最大之情況。由 2003 年至 2014 年間 NP 與 PD 的上升,也顯示荒地鑲綴於建地基質的情況有明顯提高,對 SW-1 之生態服務功能必然會造成影響。 ED 分析中建地地景為第一大者,2003 年為 147.11m/ha,2008 年為 149.11m/ha,2014 年略降 為149.62 m/ha,顯示建地為研究區中接觸干擾其它類型地景最高、互動最密切的景觀,且與其它 地景接觸面更趨於複雜而多觸角,伴隨 PLAND 比例增加,顯示 SW-1 區內人造建物地景內部人 類物質、能量、訊息量更形豐富。荒地2003 年 ED 為 56.72m/ha,2008 年為 56.79 m/ha 以及 2014 年為57.18%;旱田 2003 年為 60.05 m/ha,2008 年為 52.70 m/ha 以及 2014 年為 52.90 m/ha,兩者 數值相近,顯示為荒地與旱田為接觸干擾其它類型地景次高、互動次密切的景觀。比較前後期ED 的變化,荒地有持續為增加趨勢,顯示與其它地景接觸面持續趨於複雜而非直線,在面積比例降 低,個數變多的同時,對其它地景的交流作用有持續提升。而旱田ED 在 2003 年至 2014 年間則 有明顯下降,顯示與其它地景接觸面持續趨於簡化而直線,在面積比例降低,個數變多的同時, 對其它地景的交流互動卻呈現和荒地不同結果,互動接觸彼此影響程度下降。 分析森林地景ED 變化,其它林地由 2003 年的 8.97m/ha 明顯降至 2008 年 8.06m/ha,再到 2014 年略為變動至8.07m/ha,顯示其它林地與其它地景交流觸突變少,尤其其它林地在 SW-1 中面積 比例是略增,數量是減少,其與其它地景接觸面又呈現較簡單趨於直線的相鄰,顯示其它林地有 受控於人為主導,以面積而言所提供的生態服務功能為之提高。針葉林 ED 變化由 2003 年的 0.41m/ha 減少至 2008 年的 0.36m/ha,2014 年的仍保持 0.36m/ha,顯示針葉林與其它地景在 2003 年至2008 年間交流互動明顯變少,在 SW-1 中面積比例是維持比例,數量是減少,顯示針葉林地 景外緣形狀有受控於人為主導,而較趨於直線。闊葉林ED 變化由 2003 年的 14.69m/ha 減少至 2008 年的 13.85m/ha,2014 年略為變動 13.91m/ha,顯示闊葉林與其它地景在 2003 年至 2008 年 間交流互動明顯變少,在SW-1 中面積比例是降低 0.19%,數量增加 15 個下,針葉林地景面積呈 現縮小且碎裂的情形,在此情況下又受控於人為主導,外型較趨於直線,無法有較多突觸,而使 交流接觸面長度降低,可想見對SW1 所提供的生態服務功能有所降低。 (2) SW-2 在SW-2 中,2003 年、2008 年至 2014 年間建地地景 PLAND 值分別為 27.36%提升至 28.44%, 再微升至28.48%,顯示建地乃 SW-2 之基質,所佔比例最高,與第二大面積比例的荒地差距不大, 且佔整體子水域區面積並無超過30%;荒地(2003 年 23.07%,2008 年 23.97%,2014 年 24.04%)、 旱田(2003 年 18.59%,2008 年 16.23%,2014 年 15.79%)則次之,荒地數值明顯上升,旱田則 明顯下降,明顯表示對生態服務功能有一定影響。公園與墓地、水體、果樹、水田數值則較低。

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公園與墓地2003 年至 2008 年間由 6.35%上升到 7.76%,變動幅度為 1.41%,變動較水體、果樹等 地景大;水體、果樹皆呈現微幅變動,變動較不顯著。森林地景比例則由2003 年 16.76%,2008、 2014 年的 15.43%,變動面積少 1.33%。綜上,以 PLAND 指標分析,顯示 SW-2 變動較劇烈時期 在2003 年至 2008 年間,此時期,建地與荒地 PLAND 明顯增加 1.08%與 0.97%,而旱田占整體面 積比例則明顯降低 2.80%,此必定對於 SW-2 的生態服務功能,如動物棲地提供能力,淨化水質 及涵養水源能力,造成影響。 由SW-2 的 NP 值分析可知,2003、2008 至 2014 年間,荒地類型數值由 1880 個提升到 1975 個,再至1947 個,數量最高且增加數量最多(增加 67 個);PD 值同時也是荒地地景最高,2003 年26.20 個/100ha,2008 年 27.53 個/100ha,2014 年 27.14 個/100ha,顯示荒地為 SW-2 中最主要 之鑲綴地景景觀,侵入及鑲入以建地為基質的地景中,具有區塊數量最多、密度最大之情況。由 2003 年至 2014 年間 NP 與 PD 的上升,也顯示荒地鑲綴於建地基質的情況有明顯提高,對 SW-2 之生態服務功能必然會造成影響。 ED 分析中建地地景為第一大者,2003 年為 152.81m/ha,2008 年為 152.89m/ha,2014 年略降 為 152.86 m/ha,顯示建地為研究區中接觸干擾其它類型地景最高、互動最密切的景觀,伴隨 PLAND 比例增加,與其它地景接觸面無太大變動,顯示 SW-2 區內人造建物地景內部人類物質、 能量、訊息量更形豐富,對外部地景影響卻趨於人為主控下的直線化。荒地2003 年 ED83.46m/ha, 2008 年為 88.18 m/ha 以及 2014 年為 88.30%;旱田 2003 年為 74.41m/ha,2008 年為 72.55m/ha 以 及2014 年為 72.08 m/ha,兩者數值相近,顯示為荒地與旱田為接觸干擾其它類型地景次高、互動 次密切的景觀。比較前後期ED 的變化,荒地有持續為增加趨勢,顯示與其它地景接觸面持續趨 於複雜而非直線,在面積比例增加,個數變多的同時,對其它地景的影響互動有持續提升。而旱 田ED 在 2003 年至 2014 年間則有明顯下降,顯示與其它地景接觸面持續趨於簡化而直線,在面 積比例降低,個數變多的同時,對其它地景的交流互動卻呈現和荒地不同結果,互動接觸彼此影 響程度下降。 分析森林地景ED 變化,其它林地由 2003 年 17.66m/ha 明顯降至 2008、2014 年 14.64m/ha, 顯示其它林地和其餘地景交流觸突變少,其它林地在SW-2 中面積比例、數量是減少,其與其它 地景接觸面又呈現較簡單趨於直線的相鄰,顯示其它林地有受控於人為主導削減,以面積而言所 提供的生態服務功能為之降低。闊葉林 ED 變化由 2003 年的 18.98m/ha 減少至 2008 年的 18.36m/ha, 2014 年的仍保持 18.31m/ha,顯示闊葉林與其它地景在 2003 年至 2008 年間交流互 動明顯變少,在SW-2 中面積比例降低,數量是減少,顯示針葉林地景外緣形狀有受控於人為主 導,而較趨於直線。針葉林ED 變化由 2003 年的 0.03m/ha 略增至 2008、2014 年的 0.04m/ha, 顯示針葉林與其它地景在2003 年至 2014 年間交流互動並無明顯變化,在 SW-2 中面積比例是增 加0.01%,數量增加 1 個下,針葉林地景面積保持穩定,在此情況下林地有自然發展,外部形狀 略較趨複雜,有較多突觸,而使交流接觸面長度略增,可想見對SW2 所提供的生態服務功能有所 略增,但變動微小。 (3) SW-3 在SW-3 中,2003 年、2008 年至 2014 年間建地地景 PLAND 值分別為 48.13%微升至 48.83%, 再上升至50.88%,顯示建地乃 SW-3 之基質,所佔比例最高,2008 年至 2014 年是 SW-3 建地變

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動明顯的年段。第二大面積比例為旱田(2003 年 20.03%,2008 年 18.46%,2014 年 20.38%);第 三大面積比例為果樹(2003 年 17.41%,2008 年 17.80%,2014 年 14.13%)。旱田數值在三年段間 變動較震盪,有降低後上升情況。果樹則明顯下降,其所能提供的生態服務功能有縮減。公園與 墓地、水體、水田、荒地數值則較低。公園與墓地、水體、水田等呈現微幅變動,變動較不明顯。 荒地PLAND 值 2003 年為 5.89%,2008 年 6.45%,2014 年 6.15%,整體而言上升 0.26%。森林地 景比例則由2003 年 6.18%,至 2008 年 6.14%、2014 年的 6.23%,變動面積增加 0.05%。綜上, 以PLAND 指標分析,顯示 SW-3 變動較劇烈時期在 2008 年至 2014 年間,此時期,建地與荒地 PLAND 明顯增加 2.75%與 0.26%,而果樹占整體面積比例則明顯降低 3.28%,此必定對於 SW-3 的生態服務功能,如動物棲地提供能力,淨化水質及涵養水源能力,造成影響。 由SW-3 的 NP 值分析可知,在 2003、2008 至 2014 年間,荒地由 367 個提升到 392 個,再 降至296 個,數量最高且變動數量最多(02 年到 08 年增加 25 個,08 年到 14 年減少 96 個);PD 值荒地數值也是第一,2003 年 21.08 個/100ha,2008 年 22.52 個/100ha,2014 年 17.00 個/100ha 也屬第二高,顯示荒地為SW-3 中最主要之鑲綴地景景觀,侵入及鑲入以建地為基質的地景中, 具有區塊數量最多、密度大之情況。由2003 年至 2014 年間 NP 與 PD 也顯示荒地鑲綴於建地基 質的情況有所降低,與前述荒地面積提高的情況相印證,顯示荒地單一嵌塊體有朝向趨大化,個 數變少情形,相對SW-3 之生態服務功能必然會造成影響。在 2003、2008 至 2014 年間,旱田的 NP 值由 328 個提升到 345 個,再降至 306 個,PD 值也由 2003 年 18.84 個/100ha 提升到 2008 年 19.82 個/100ha,後降至 2014 年 17.57 個/100ha,趨勢是先升後降,而前述旱田面積是先降後升, 顯示旱田在2003 年到 2014 年間其面積、個數、密度變化明顯,是 SW-3 中變動劇烈的地景,值 得探究其原因以及對棲地生態的效應。果樹的NP 值 235 個提升到 259 個,再降至 233 個,PD 值 也由2003 年 10.80 個/100ha 提升到 2008 年 11.54 個/100ha,後降至 2014 年 7.93 個/100ha,趨勢 是先升後降,而前述果樹面積是先微升後降,顯示果樹面積、個數、密度變化明顯,也是 SW-3 中變動劇烈的地景,也值得探究其原因以及對棲地生態的效應。 ED 分析中建地為第一大者,2003 年為 138.51m/ha,2008 年為 140.97m/ha,2014 年略升為 141.12 m/ha,顯示建地為研究區中接觸干擾其它類型地景最高、互動最密切的景觀,伴隨 PLAND 比例增加,與其它地景接觸面交流日增,顯示 SW-3 區內人造建物地景內部人類物質、能量、訊 息量更形豐富。旱田2003 年 ED 值為 78.35m/ha,2008 年為 78.79 m/ha 以及 2014 年為 82.35%; 果樹2003 年為 73.42m/ha,2008 年為 78.60 m/ha 以及 2014 年為 71.09 m/ha,兩者數值相近,顯 示為旱田與果樹為接觸干擾其它類型地景次高、互動次密切的景觀。比較前後期ED 的變化,旱 田有持續增加趨勢,顯示與其它地景接觸面持續趨於複雜而非直線,在面積比例微增,個數變少 的同時,對其它地景的影響互動有持續提升。而果樹ED 在 2003 年至 2008 年有明顯提升,2014 年間則有明顯下降,顯示與其它地景接觸面持續趨於簡化而直線,在面積比例降低,個數大致無 變動下,對其它地景的交流互動卻呈現和旱田不同結果,互動接觸彼此影響程度下降。

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表2 各類型地景所計算之地景生態指標值 地景類型 地景生態 指標 區域 年份 公園、 墓地 水田 水體 旱田 其它 林地 果樹 建地 荒地 針葉 林 闊葉 林 PLAND(%) SW-1 2003 3.41 11.44 1.57 10.46 3.38 3.44 48.12 13.51 0.07 4.61 2008 4.78 9.94 1.49 8.68 3.56 3.48 53.35 10.24 0.07 4.42 2014 4.78 10.07 1.50 8.69 3.56 3.48 53.16 10.26 0.07 4.44 SW-2 2003 6.35 2.15 0.90 18.59 5.71 4.82 27.36 23.07 0.03 11.02 2008 7.76 2.31 0.91 16.23 4.46 4.96 28.44 23.97 0.04 10.93 2014 7.76 2.55 0.91 15.79 4.46 5.05 28.48 24.04 0.04 10.93 SW-3 2003 0.75 1.16 0.44 20.03 2.08 17.41 48.13 5.89 0.00 4.10 2008 0.75 1.08 0.50 18.46 2.04 17.80 48.83 6.45 0.00 4.10 2014 0.74 1.04 0.45 20.38 2.18 14.13 50.88 6.15 0.00 4.05 2003 4.39 6.39 1.15 14.94 4.24 5.48 39.24 16.82 0.04 7.30 研究區 全區 2008 5.63 5.76 1.14 13.02 3.78 5.60 42.21 15.62 0.05 7.18 2014 5.63 5.83 1.14 12.85 3.78 5.62 42.14 15.77 0.05 7.18 NP (N) SW-1 2003 273 851 499 1441 112 780 710 1757 11 197 2008 275 891 643 1670 93 816 538 1992 9 212 2014 291 899 643 1681 94 819 544 2004 9 212 SW-2 2003 755 201 224 1444 174 713 764 1880 3 204 2008 749 204 234 1490 145 738 772 1975 4 173 2014 748 223 233 1477 144 743 766 1947 4 170 SW-3 2003 53 27 51 328 18 235 188 367 0 31 2008 54 29 61 345 17 259 201 392 0 32 2014 47 26 42 306 17 233 138 296 0 28 2003 1076 1104 915 3181 303 1726 1680 4032 13 446 研究區 全區 2008 1062 1099 921 3373 240 1765 1422 4267 12 392 2014 1062 1114 925 3397 240 1774 1423 4279 12 392 PD(N/100ha) SW-1 2003 3.48 10.86 6.37 18.38 1.43 9.95 9.06 22.41 0.14 2.51 2008 3.51 11.37 8.21 21.31 1.19 10.41 6.87 25.42 0.11 2.71 2014 3.71 11.47 8.21 21.46 1.20 10.45 6.94 25.58 0.11 2.71 SW-2 2003 10.52 2.80 3.12 20.13 2.43 9.94 10.65 26.20 0.04 2.84 2008 10.44 2.84 3.26 20.77 2.02 10.29 10.76 27.53 0.06 2.41 2014 10.43 3.11 3.25 20.59 2.01 10.36 10.68 27.14 0.06 2.37 SW-3 2003 3.04 1.55 2.93 18.84 1.03 13.50 10.80 21.08 0.00 1.78 2008 3.10 1.67 3.50 19.82 0.98 14.88 11.54 22.52 0.00 1.84 2014 2.70 1.49 2.41 17.57 0.98 13.38 7.93 17.00 0.00 1.61 2003 6.42 6.59 5.46 18.99 1.81 10.30 10.03 24.07 0.08 2.66 研究區 全區 2008 6.34 6.56 5.50 20.14 1.43 10.54 8.49 25.47 0.07 2.34 2014 6.34 6.65 5.52 20.28 1.43 10.59 8.49 25.54 0.07 2.34 ED(m/ha) SW-1 2003 10.96 54.30 26.32 60.05 8.97 26.53 147.11 56.72 0.41 14.69 2008 14.39 50.55 26.42 52.70 8.06 26.48 149.11 56.79 0.36 13.85 2014 14.88 51.20 26.57 52.90 8.07 26.57 149.62 57.18 0.36 13.91 SW-2 2003 21.96 10.53 14.51 74.41 17.66 29.75 152.81 83.46 0.13 18.98 2008 24.13 11.38 14.72 72.55 14.64 30.63 152.89 88.18 0.21 18.36 2014 24.11 12.57 14.75 72.08 14.64 31.25 152.86 88.30 0.21 18.31 SW-3 2003 5.36 6.80 8.77 78.35 10.26 73.42 138.51 39.95 0.00 14.14 2008 5.37 6.49 9.50 78.79 10.02 78.60 140.97 44.75 0.00 14.28 2014 5.26 6.60 8.93 82.35 10.68 71.09 141.12 39.38 0.00 14.17 2003 14.95 30.50 19.73 67.26 12.83 32.66 146.91 66.44 0.23 16.18 研究區 全區 2008 17.46 29.02 19.62 63.22 11.08 33.50 147.72 68.60 0.25 15.51 2014 17.46 29.44 19.71 63.39 11.05 33.68 147.84 69.07 0.25 15.47

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分析森林地景ED 變化,其它林地由 2003 年 10.26m/ha 降至 2008 年 10.02m/ha、2014 年略升 為10.68m/ha,顯示其它林地和其餘地景交流觸突大致穩定,其它林地在 SW-3 中面積比例、數量 也是變動甚微,其所提供的生態服務功能在 SW-3 中相當固定。闊葉林 ED 變化由 2003 年的 14.14m/ha 增加至 2008 年的 14.28m/ha,2014 年的仍保持 14.17m/ha,顯示闊葉林與其它地景在 2003 年至 2014 年間交流互動也相當穩定,在 SW-3 中面積比例略降、數量略減下,顯示闊葉林 地景外緣形狀自然發展,而較趨於多突觸的情況。

(二)最大可能保水量分析

本文以最大可能保水量(S)進行大肚台地生態服務功能評估分析,利用圖 9 三年度地景分 類分布圖對照圖10 土壤分類圖(分類自表 3 水土保持局土壤分類及對應之 SCS 土壤分類),參考 表4 SCS 曲線值,得出圖 11 三年度研究區 CN 分布圖,轉換出圖 12 三年度最大可能保水量分布 圖;同時也利用圖9(B)2014 年地景分類圖對照圖 10 研究區土壤分類圖,參考表 3 SCS 曲線值, 得出圖11(B)2014 年研究區 CN 分布圖,轉換出 4.3-4(B)2014 年最大可能保水量分布圖。全 研究區與各子集水域所計算出之保水量如表5 所示。 (A) 2003 年地景分類圖 (B) 2008 年地景分類圖 (C)2014 年地景分類圖 圖9 2003 年、2008 年與 2014 年地景分類分布圖

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分類 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 註:表摘錄 圖 1 表3 水 粗砂土、砂土 細砂土、壤質 壤質細砂土 極細砂土、壤 坋質壤土、坋 壤土 砂質黏壤土 黏質壤土、坋 坋質黏土、砂 黏土 錄自林昭遠(2 10 研究區土 水土保持局土 水土保持局 土 質砂土、壤質粗 、粗砂質壤土 壤質極細砂土 坋土 坋質黏壤土 砂質黏土 2016),原資料 土壤分類圖 土壤分類及對應 局土壤質地分類 粗砂土 、砂質壤土、 、極細砂質壤 料摘自水土保持 土地使 註:表 應之SCS 土壤 類 細砂質壤土 壤土 持局(1995)。 4 SCS 土 使用 建地 針葉林 地表水 旱田 公園、墓地 保安林 荒地 濕地 闊葉林 水田(稻作) 果園(果樹) 其它林地 表摘錄自林昭遠 壤分類 SCS 土壤 A B C D 4 SCS 曲線值 壤分類 A 74 25 94 62 39 25 77 92 36 70 45 38 遠(2016) 壤分類 B C D 84 90 92 55 77 77 93 95 96 71 78 81 61 74 80 55 70 77 86 91 94 93 94 95 60 73 79 79 84 88 66 77 83 62 74 80

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表5 2003 年、2008 年與 2014 年最大可能保水量研究區與各集水域數值資訊 年份 SW-1 SW-2 SW-3 研究區全區 S 累計(mm) 2003 4995390215 5861418049 1045837265 11902645530 2008 5093877219 5811781447 1035772352 11941431018 2014 5075372874 5778385296 1014594896 11868353065 S 變動量 2003~2008 98487004 -49636602 -10064913 38785488 2008~2014 -18504345 -33396151 -21177456 -73077953 2003~2014 79982659 -83032753 -31242369 -34292465 S 變動幅度(%) 2003~2008 1.97% -0.85% -0.96% 0.33% 2008~2014 -0.36% -0.57% -2.04% -0.61% 2003~2014 1.60% -1.42% -2.99% -0.29% S/m2 2003 63.76 81.69 60.07 71.06 2008 65.02 81 59.49 71.29 2014 64.77 80.53 58.27 70.85 S/m2變動量 2003~2008 1.26 -0.69 -0.58 0.23 2008~2014 -0.25 -0.47 -1.22 -0.44 2003~2014 1.01 -1.16 -1.8 -0.21 註:表中S 變動量、S 變動幅度、S/m2變動量正號代表較之前年段增加,負號代表較前一年段減少。 1. 研究區全區分析 由上表5 可知,研究區全區 S 累計在 2003 年約為 11902645530 mm, 2008 年約為 11941431018 mm,2014 年約為 11868353065 mm;2003 年至 2008 年增加 38785488mm,2008 年至 2014 年衰 退-73077953 mm,2003 年至 2014 年衰退-34292465mm,2003 年至 2008 年增加幅度 0.33%,2008 年至2014 年衰退幅度-0.61%,2003 年至 2014 年衰退幅度-0.29%;每平方公尺之S也從 2008 年 約為71.28 mm/m2衰退至2014 年約為 70.85mm/m2,衰退-0.44 mm/m2。上述表示全研究區2003 年至2008 年最大可能保水量有增加情況,與一般認知有所不同,其原因與變動在子集水域時多有 詳述,這也代表此時期涵養水源能力提升,淨化功能增加,代表提供植物與動物棲地供水服務功 能有所上升。2008 年至 2014 年最大可能保水量有降低情況,也代表涵養水源能力衰退,淨化功 能降低,代表提供植物與動物棲地供水服務功能有所降低。整體而言2003 年至 2014 年最大可能 保水量有所下降,表示在大肚台地12 年間開發造成保水功能的喪失乃明確足以證明的。 2. 子集水域分析 我們可以透過分區子集水域最大可能保水量的變化分析來解讀 12 年間研究區地景變化造成 生態服務功能劣化的空間分布,確認標定最大可能保水量的流失熱點發生於何處,以及近期空間 保育良好以至於S 增加的地點。 (1) SW-1 最大可能保水量變化分析

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由上表5 可知 SW-1 中 S 累計在 2003 年約為 4,995,390,215 mm,2008 年約為 5,093,877,219 mm, 2014 年約為 5,075,372,874mm,為三集水域中 S 累加次高地區,代表其提供總涵養水源、淨化水 質功能、植物與動物棲地供水服務功能總量為次高者。2003 年至 2008 年間增加 98,487,004mm, 增加幅度1.97%,然 2008 年至 2014 年間衰退-18,504,345mm,衰退幅度-0.36%;每平方公尺之S 在2003 年約為 63.76 mm/m2 ,2008 年約增為 65.02 mm/m2 ,2014 年衰退約至為 64.77 mm/m2 ,2003 年至2008 年間增加 1.26 mm/m22008 年至 2014 年衰退-0.25 mm/m2,整體12 年間增加 1.01 mm/m2 SW-1 最大可能保水量在 2003 年至 2008 年有增加,且經比對其他兩子集水域數值,SW-1 是 2003 至2008 年該年段 S 唯一增加的子集水域,也是造成研究區在該年段 S 值增加的主因;SW-1 最大 可能保水量在2008 年至 2014 年有衰退情形,也代表代表涵養水源、淨化水質功能降低,代表提 供植物與動物棲地供水服務功能有所降低。若與其它集水域相較,衰退幅度為最低,故屬衰退最 輕微之集水域 (2) SW-2 最大可能保水量變化分析 在SW-2 的 S 累計在 2003 年約為 5,861,418,049mm,2008 年約為 5,811,781,447mm,2014 年 約為5,778,385,296mm,為三集水域中 S 累加最高地區,代表其提供總涵養水源、淨化水質功能、 植物與動物棲地供水服務功能總量最高者。然2003 年至 2008 年間衰退-49636602 mm,衰退幅度 -0.85%;2008 年至 2014 年間衰退-33,396,151mm,衰退幅度-0.57%;2003 年至 2014 年間衰退 -83,032,753mm,衰退幅度-1.42%。其每平方公尺之 S 是三個集水域中最高,表示就單位面積涵養 水源的功能而言,SW-2 為最高者;2003 年約為 81.69mm/m2,2008 年約衰退為 81mm/m2,至2014 年衰退約為80.53 mm/m2,2003 年至 2008 年衰退-0.69mm/m2,2008 年至 2014 年衰退-0.47mm/m2, 顯示在前期 SW-2 保水、淨水、供水等生態服務功能劣化速度較快。SW-2 在 12 年間 S 衰退 -1.16mm/m2 ,也代表代表涵養水源、淨化水質功能降低,提供植物與動物棲地供水服務功能有所 降低。若與其它集水域相較,衰退幅度為次低,故屬衰退次輕微之集水域。(3) SW-3 最大可能保 水量變化分析 在SW-3 中,S 累計在 2003 年約為 1,045,837,265mm,2008 年約為 1,035,772,352mm,2014 年約為 1,014,594,896mm,為三集水域中 S 累加最低子集水域,代表其提供總涵養水源、淨化水 質功能、植物與動物棲地供水服務功能為最低者;然2003 年至 2008 年間衰退-10,064,913 mm, 衰退幅度-0.96%;2008 年至 2014 年間衰退-21,177,456mm,衰退幅度-2.04%;2003 年至 2014 年 間衰退-31,242,369mm,衰退幅度-2.99%。其每平方公尺之 S 是三個集水域中最低,表示就單位面 積涵養水源的功能而言,SW-3 為最低者;2003 年約為 60.07mm/m22008 年約衰退為 59.49mm/m2 至 2014 年衰退約為 58.27mm/m2,2003 年至 2008 年衰退-0.58mm/m2,2008 年至 2014 年衰退 -1.22mm/m2,顯示在後期SW-3 保水、淨水、供水等生態服務功能劣化速度較快。SW-3 在 12 年 間S 衰退-1.8mm/m2 ,也表示SW-3 最大可能保水量單位面積有最明顯衰退情形,也代表涵養水源、 淨化水質功能降低,代表提供植物與動物棲地供水服務功能有所降低。 3. 熱點分析 (1) SW-1 SW-1 中 S 數值較高且較大區塊分別位於圖 12(A)(B)(C)三圖中標點 1、標點 2,標點 1 為成功嶺西北側的其它林地,標點2 為闊葉林。標點 1 在圖 12(B)圖、(C)圖時皆有明顯擴大。

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分析2003 年到 2008 年 SW-1 的 S 變化熱點,在圖 13(A)圖中標點 A 為藍色區塊,乃 2003 年台糖荒地,到2008 年復育成其它林地,在復育後明顯成為 SW-1 該時期最大且完整的涵養水源 區塊,在圖14(A)圖中呈現正值綠色塊。圖 13(A)圖標點 B 左側藍色一系列區塊群 2003 年 多為台糖拋荒的荒地區塊或或私人旱田,到2008 年已重劃完成公園與墓地,或者由荒地重墾為旱 田,在圖14(A)圖中呈現正值綠色塊;標點 B 周圍亦有小塊零碎橘黃色塊,於在圖 14(A)圖 中呈現負值紅色塊,此為原水田、旱田開發成建地造成的保水量流失。圖13(A)圖標點 C 所在 及其上下橘紅色一系列區塊群2003 年多為台糖旱田,到 2008 年已重劃完成台中科學工業園區建 地,少部分旱田轉為開發中荒地,在圖14(A)圖中呈現負值紅色塊;圖 13(A)圖標點 C 內亦 有小塊為整藍色塊,於在圖14(A)圖中呈現正值綠色塊,此為原荒地開發成公園墓地造成的保 水量增加。圖13(A)圖標點 D 藍色一系列區塊群 2003 年多為荒地區塊,到 2008 年已重劃完成 公園與墓地,在圖14(A)圖中呈現正值綠色塊,此區塊形成另一水保熱區。 分析2008 年到 2014 年 SW-1 的 S 變化熱點,圖 13(B)圖中紅格 a 北方有一藍色階區塊, 為2008 年為台糖荒地,到 2014 年復育成其它林地,在復育後明顯成為該時期 SW-1 中最大涵養 水源區塊,在圖14 中呈現正值綠色塊;圖 13(B)圖紅格 b 所在點位是開發之台中精密機械科技 園區,2008 年乃荒地區塊,到 2014 年已興建完成建地,故紅格 b 內呈現淺藍色塊,在圖 14(B) 圖中呈現正值綠色塊,紅格b 內亦有橘色塊負值,於在圖 14(B)圖中呈現負值紅色塊,此為原 其它林地正開發中形成荒地地景造成的保水量流失。圖13(B)圖紅格 c 所在點位是開發之台中 科學工業園區,2008 年開為荒地區塊,到 2014 年已興建完成建地,故紅格 c 內呈現淺藍色塊, 在圖14(B)圖中呈現正值綠色塊,紅格 c 內亦有黃色塊負值,於在圖 14(B)圖中呈現負值紅 色塊,此為原公園墓地開發成建地造成的保水量流失。 總結2003 年到 2014 年 SW-1 的 S 變化熱點共計六區塊,如圖 13(C)圖中標點 1 至標點 6, 標點1 到標點 3 為 S 增加的熱點區塊,圖中顯示多為藍色,區塊面積較大而連續;標點 4 到標點 6 為 S 流失的熱點區塊,圖中顯示多為橘紅,標點 4、標點 6 區塊面積較大而連續,而標點 5 南 北一公里呈現細小而零碎的區塊群。標點1 乃 2003 年台糖荒地,到 2014 年復育成其它林地,在 復育後明顯成為SW-1 該時期最大且完整的涵養水源區塊;標點 2 南北藍色一系列區塊群 2003 年 多為台糖拋荒的荒地區塊或或私人旱田,到2014 年已重劃完成公園與墓地,或者由荒地重墾為旱 田,在圖14(C)圖中呈現正值綠色塊;標點 2 右側亦有小塊零碎橘黃色塊,於在圖 14(C)圖 中呈現負值橘色塊,此為原水田、旱田開發成建地造成的保水量流失;標點3 藍色一系列區塊群 2003 年多為荒地區塊,到 2014 年已重劃完成公園與墓地,在圖 14(C)圖中呈現正值綠色塊; 標點4 有橘色塊負值,於在圖 14(C)圖中呈現負值紅色塊,此為原其它林地正開發成台中精密 科學園區過程中形成荒地造成的保水量流失;標點5 周遭有一系列細碎橘色塊,於在圖 14(C) 圖中呈現負值紅色塊,此為原水田、旱田開發成工廠、住宅等中造成的保水量流失;標點6 所在 及其上下橘紅色一系列區塊群2003 年多為台糖旱田,到 2014 年已重劃完成台中科學工業園區建 地,少部分仍在旱田轉為開發中荒地,在圖14(A)圖中呈現負值紅色塊。SW-1 是三個子水域中 變動量與分布最劇烈地區,在2003~2008 年中變動尤其明顯,主要集中在中部科學工業園區及其 周遭;後期2008~2014 年間變動則南移至南部的台中精密科學工業園區,有較大區塊而明顯的土 地變化,如由荒地保育為其他林地,或者由其他林地轉為開發中的荒地。

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(2) SW-2 SW-2 中 S 數值較高且較大區塊分別位於圖 12(A)(B)(C)三圖中標點 3、標點 4,標點 3 為西南側陡坡闊葉林,標點4 為公園,兩標點在圖 12(C)圖時色階無明顯改變。 分析2003 年到 2008 年 SW-2 的 S 變化熱點,在圖 13(A)圖中標點 E 為藍色區塊,乃 2003 年台糖荒地,到2008 年轉成公園墓地,在復育後明顯成為 SW-2 該時期最大且完整的涵養水源區 塊,在圖14(A)圖中呈現正值綠色塊。圖 13(A)圖標點 F 周遭一系列橘紅細碎區塊群,2003 年多為其它林地與旱田,到2008 年正開發成建地或拋荒,故形成一系列荒地,在圖 14(A)圖中 呈現負值紅色塊;標點F 周圍亦有小塊少部分零碎藍色塊,於在圖 14(A)圖中呈現正值綠色塊, 此為原荒地轉為旱田造成。圖13(A)圖標點 G 所在及其上下橘紅色一系列區塊群 2003 年多為 旱田,到2008 年已拋荒成荒地,標點 G 點上方少部分荒地轉為建地,在圖 14(A)圖中呈現正 值綠色塊,此區塊形成另一水保熱區。 分析2008 年到 2014 年 SW-2 的 S 變化熱點,在圖 13(B)圖中紅格 d 上方有一藍色階區塊, 為2008 年乃荒地,到 2014 年復育成闊葉林;在復育後明顯成為 SW-2 中大涵養水源區塊,在圖 14(B)圖中呈現正值綠色塊;圖 13 紅格 d 下方一紅色階區塊,為 2008 年乃闊葉林,到 2014 年 為開發中整地的荒地,開發後明顯成為SW-2 中大流失水源區塊,在圖 14 中呈現負值紅色塊;紅 格g 所在點位是建地開發中之 2008 年荒地區塊,到 2014 年已興建完成建地,故紅格 g 內呈現淺 藍色塊,在圖14(B)圖中呈現正值綠色塊,開發完成的建地比荒地微幅增加保水量;紅格 e 有 少數藍色階區塊群以及多數小型零碎橘紅色塊,少數藍色階區塊群為2008 年乃荒地,到 2014 年 開發成建地,形成微幅增加保水量之地;多數小型零碎橘紅色塊為 2008 年乃墓地或是旱田,到 2014 年開發成建地,造成較多保水量流失,在圖 14(B)圖中呈現負值紅色塊。紅格 f 色塊群為 藍色階區塊群以及零碎橘紅色塊群互相見的區域,代表此熱點區土地變化相當多樣。藍色階區塊 群有些為2008 年乃荒地,到 2014 年開發成旱田,也有建地改種旱田者,更有荒地興建成建地者, 形成微幅增加保水量之地;小型零碎橘紅色塊為2008 年有些乃是旱田,到 2014 年開發成建地, 也有些是果樹改變呈旱田,造成較多保水量流失,在圖14(B)圖中呈現負值紅色塊。 總結2003 年到 2014 年 SW-2 的 S 變化熱點共計五區塊,如圖 13(C)圖中標點 7 至標點 11, 標點7 與標點 11 為增減互見的兩區塊;標點 8 為 S 增加的熱點區塊;標點 9、標點 10 為 S 流失 的熱點區塊,圖中顯示多為橘紅色細小而零碎的區塊群。標點7 上方藍色階區塊,為 2008 年乃荒 地,到2014 年復育成闊葉林;在復育後明顯成為 SW-2 中重要涵養水源區塊;標點 7 下方一紅色 階區塊,為2008 年乃闊葉林,到 2014 年為開發中整地的荒地,開發後明顯成為 SW-2 中大流失 水源區塊;標點8 為藍色區塊,乃 2003 年台糖荒地,到 2008 年轉成公園墓地,在復育後明顯成 為SW-2 該時期最大且完整的涵養水源區塊。標點 9 有少數藍色階區塊群以及多數小型零碎橘紅 色塊,少數藍色階區塊群為2003 年乃荒地,到 2014 年開發成建地或果樹,形成微幅增加保水量 之地;多數小型零碎橘紅色塊為2003 年乃墓地、旱田或果樹,到 2014 年開發成建地,造成較多 保水量流失,在圖14(B)圖中呈現負值紅色塊;標點 10 所在及其上下橘紅色一系列區塊群 2003 年多為旱田,到2014 年已拋荒成荒地,此區為至今 SW-2 一 S 重要流失熱點,值得相關當局關切; 標點11 為條狀藍色階區塊群以及零碎橘紅色塊群互相見的區域,代表此熱點區土地變化相當多樣, 藍色階區塊群有些為2003 年乃荒地,到 2014 年開發成旱田,也有建地改種旱田者,更有荒地興

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建成建地者,該情形增加保水量;小型零碎橘紅色塊為2003 年有些乃是旱田,到 2014 年開發成 建地或拋荒成荒地,也有些是果樹改變呈旱田,造成較多保水量流失。SW-2 是三個子集水域中 S 值持續流失地區,在2003~2008 年中流失尤其明顯,流失比例為三個集水域中最高,主要集中在 標點9 臺灣大道沿線與鎮南路之間,開發成建地為多,為北勢向斜面與南勢背斜面較緩坡面,有 著細碎而多變的土地變化,如由旱田轉為建地,果樹轉為旱田再轉為建地,旱田轉為開發中的荒 地,大體上為生態劣化、保水淨水能力持續下降的區域。 (3) SW-3 SW-3 中 S 數值較高且較大區塊分別位於圖 12(A)(B)(C)三圖中標點 5、標點 6,點 5、 標點6,標點 5 為荔枝果樹林區塊群,標點 6 為北側陡坡落葉林,標點 5 在圖 12(B)圖、(C) 圖時橘紅色階明顯增加,使原本較大塊的黃色色塊被分割、縮小而零碎。 分析2003 年到 2008 年 SW-3 的 S 變化熱點,在圖 13(A)圖中標點 H 為橘黃色區塊,乃 2003 年旱田,到2008 年轉成荒地或建地,也有果樹轉成旱田與建地者,在變遷後明顯成為 SW-3 該時 期保水流失區塊,在圖14(A)圖中呈現負值紅色塊。圖 13(A)圖標點 F 周遭一系列橘紅細碎 區塊群,2003 年多為其它林地與旱田,到 2008 年正開發成建地或拋荒,故形成一系列荒地,在 圖14(A)圖中呈現負值紅色塊。在該處只有少數旱田轉作成果樹區塊,對保水量的增加甚微。 分析2008 年到 2014 年 SW-3 的 S 變化熱點,SW-3 在圖 13(A)圖中紅格 h 有眾多橘紅色階區塊 群,為2008 年有些乃是旱田、果樹,到 2014 年開發成建地,也有些是旱田改變成荒地,造成較 多保水量流失,在圖14(B)圖中呈現負值紅色塊;在該區的土壤 D 類型中,為高度風化紅黏土, 有兩處果樹轉變成旱田可增加保水量是值得注意的地景變遷特徵,對於該區有保水貢獻。 總結2003 年到 2014 年 SW-3 的 S 變化熱點如圖 13(C)圖中標點 12,標點 12 多為橘紅色細 小而零碎的區塊群,2003 年有些乃是旱田,到 2014 年開發成建地或拋荒成荒地,也有些是果樹 改變為建地,造成較多保水量流失。SW-3 也是三個子集水域中 S 值持續流失地區,在 2008~2014 年中流失尤其明顯,流失比例為三個集水域中最高,主要集中由旱田開發成建地為多,有著細碎 而多變的土地變化,如由旱田轉為建地,果樹轉為旱田再轉為建地,旱田轉為開發中的荒地,以 單位面積計算為生態劣化、保水淨水能力持續下降最劇烈的區域,表示未來必須針對該區進行積 極保育的措施。

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(A) 2003 年 CN 分布圖 (B) 2008 年 CN 分布圖 (C)2014 年 CN 分布圖 圖11 2003 年、2008 年與 2014 年研究區 CN 分布圖

(A)2003 年最大可能保水量分布圖 (B)2008 年最大可能保水量分布圖 (C)2014 年最大可能保水量分布圖

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A) 分析 考前 家討 指標 2003 年與 2008 大可能保水 (A) 2003 年 圖 14 本研究提出以 析2003 年~201 前人建立之SW 討論後,改以最 標、納入最大可 8 年發展前後期 水量差值 1 年與 2008 年 各年段子集 以地景生態學 14 年間地景類 WAT 模型來建 最大可能保水 可能保水量指 期最(B)2008 3 各年段發 (B) 集水域發展前後 學為出發點而建 類別的空間變化 建立地景生態空 水量作為水文特 指標等,來建立 年與2014 年發 大可能保水量差 發展前後期最大 )2008 年與 20 後期最大可能

結 論

建立的生態服 化與生態服務 空間保育模型 特徵分析指標 立現階段模型 發展前後期最 差值 大可能保水量 14 年 能保水量差異變 服務空間保育模 務功能及最大可 型,並擷取其水 標。透過蒐集地 架構與分支子 (C)2003 年與 最大可能 差值 (C)2003 變動熱點分析 模型,以三個 可能保水量之 水文特徵監測 地景生態指標 子架構模組。 與2014 年發展前 能保水量差值 3 年與 2014 年 區位圖 子集水域劃分 之關聯。本研究 測考量,並經與 資訊、篩選地 前後期 分, 究參 與專 地景

數據

圖 1  本研究現階段模型架構
圖 2  地景生態指標分析流程圖
圖 3  最大可能保水量前後期分析流程圖  (五)研究區域與畫分之子集水域 大肚台地位於臺灣中部台中市內,西側緊鄰清水海岸平原,東側與台中盆地相接,本研究研究 區範圍面積約 168km 2 ,利用 ARCSWAT Delineator 劃分之子集水域參見圖 4,大致分為:1.東側與 東南側大肚溪集水域,文中代碼 SW-1;2.西側陡坡的眾多荒溪蝕溝集水域,文中代碼 SW-2,只有 米粉寮溪與南勢溪流冬季仍有地下水出泉而常年有溪水;3.北側為大甲溪支流集水域,文中代碼 SW-3。研究區位於 TWD97 座標東
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