行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
農村路網系統對景觀生態格局衝擊分析與評估
計畫類別： 個別型計畫 計畫編號： NSC92-2415-H-002-026- 執行期間： 92 年 08 月 01 日至 93 年 07 月 31 日 執行單位： 國立臺灣大學園藝學系暨研究所 計畫主持人： 蔡厚男 報告類型： 精簡報告 處理方式： 本計畫可公開查詢中 華 民 國 93 年 11 月 4 日
行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告
農村路網系統對景觀生態格局衝擊分析與評估
Analysis and Estimation of the effect on Landscape Pattern
by Rural Road Network
計畫類別：■個別型計畫 □整合型計畫 計畫編號：NSC92－2415－H－002－026 執行期間： 92 年 8 月 1 日至 93 年 7 月 31 日
計畫主持人： 蔡厚男
本成果報告包括以下應繳交之附件： □ 赴國外出差或研習心得報告一份 □ 赴大陸地區出差或研習心得報告一份 □ 出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份 □ 國際合作研究計畫國外研究報告書一份 執行單位：國立台灣大學園藝學系暨研究所 中 華 民 國 93 年 10 月 25 日農村路網系統對景觀生態格局衝擊分析與評估
執行單位：國立台灣大學園藝學系暨研究所 計畫編號：NSC92－2415－H－002－026 計畫主持人：蔡厚男 聯絡方式：106 台北市基隆路四段 138 號 台大造園館 E-Mail：hounan@ntu.edu.tw計畫摘要
道路建設一方面增進住行的便捷，但另一方面路網系統的佈設卻也對 國土保育和保安產生深遠的負面環境影響。尤其是2002 年我國政府正式 宣示以永續發展作為國家總體發展的願景之後，國家基礎建設和農村、農 業環境積極轉型的此刻，區域與地方路網系統的佈設如何兼顧鄉村地區的 產業結構調整，提供安全寧適的住行環境，健全農村生態網絡，落實農村 有機成長的願景與目標，確為當前重要的國土保安及保育的課題之一。 本研究以質化及量化方法分析農村景觀生態格局，選擇花東縱谷稻米 主要生產區－富里鄉、池上鄉、關山鎮，作為實證研究基地，以農林航空 測量所 2001 年之新版台灣地區相片基本圖為根據，應用地理資訊系統為 分析工具，評估路網佈設對農村景觀碎裂的影響，並進行路網最佳路徑分 析，運用交通寧靜區和景觀連結等概念，研擬路網調整措施及原則，進行 路網整合，提出永續性農村路網佈設方案之建議，以減輕路網對農村及區 域景觀碎裂的負面衝擊。 實證研究結果得知，三個樣區農業景觀結構之相似性極高。富里鄉之 景觀受到大型林業景觀類型所主導。池上鄉之景觀豐富而平均，稍受到林 業 景 觀 類 型 所 支 配 。 關 山 鎮 之 景 觀 則 受 到 多 種 景 觀 類 型 所 支 配 。 路網調整之後，三個樣區之整體碎裂度均為降低。與路網調整前比較，以 池上鄉受到道路的影響最大。關山鎮受到多種景觀類型所支配，其景觀碎 裂不僅受到道路切割的影響亦明顯受到土地使用之左右；富里鄉在路網調 整後，更加強其主導景觀之優勢度，為三個樣區中最受到某種景觀類型（林 業）強烈主導的樣區。 【關鍵字】農村路網系統、景觀生態格局、景觀碎裂、交通寧靜區、景觀連結Abstract
The construction of road network always suffers from ambiguity. On the one hand, the presence of this network and its traffic flows offers accessibility and makes a contribution to economic development. While on the other hand, its presence and its traffic flows cause landscape fragmentation among national, regional and local scale. Since this year on, the government has declared the future national comprehensive development should be on the basis of sustainability in Taiwan. It’s the turning time for us to pursuit the dynamic balance among infrastructure, ecology and community all around the country. This research focuses on the effect of landscape fragmentation by rural road network. It does this by concentrating on presenting the method and formulae to qualify and quantify the resulting fragmentation of landscape pattern. Finally, the result of this research tries to integrate the concerning spatial concepts of accessibility and sustainable environment and to implement the “traffic calmed rural area” (TCRA) with some measures to merge the sustainable road network and to promote landscape connectivity in order to reduce the fragmentation effects in the expanding rural areas.
【Keywords】rural road network, landscape pattern, landscape fragmentation, traffic calmed rural area (TCRA), landscape connectivity
前 言
道路建設所帶來的環境衝擊，在許多先進國家已經受到相當的重視，並著手 探討道路系統與景觀生態間之交互影響；在台灣的道路建設經驗中，道路密度之 成長與道路層級向來為人所忽視，鮮少考量道路系統對生態環境的衝擊。尤其是 在農村地區，道路建設深入環境敏感地區，引來國土的不當開發，每逢天災造成 人民生命財產的損失。道路系統是景觀結構中的一部分，道路對土地所造成的切 割，是景觀碎裂化的主因，引起景觀結構的改變，同時造成生態棲地環境的干擾、 破壞與生物遷徙之阻隔效應，對國土保育與保安造成無形而長遠的影響。 在我國政府正式宣示以永續發展作為國家總體發展的願景之後，國家基礎建 設在農村、農業環境積極轉型的同時，區域與地方路網系統的佈設如何兼顧鄉村 地區的產業結構調整，提供安全寧適的住行環境，健全農村生態網絡，落實農村 有機成長的願景與目標，確為當前重要的國土保安及保育的課題之一。 本研究試圖整合質化及量化方法，分析農村景觀生態格局，評估農村路網佈 設對農村景觀碎裂的影響，運用交通寧靜區和景觀連結等概念，研擬路網調整措 施與原則，進行路網整合，提出永續性農村道路路網佈設方案與相關配套措施， 以減輕農村路網系統對區域景觀碎裂的負面衝擊。文獻回顧
壹、農村路網系統與景觀生態格局之關係
一、 農村地區路網系統之現況架構與問題
台灣地區之運輸計畫架構，分為整合性計畫、部門性計畫兩類。整合性計畫 又分為整合性附屬型運輸計畫、整合性獨立型運輸計畫；部門性計畫多因執行機 構為推動某項特定交通建設而擬訂之實質建設計畫。國內運輸計畫體系中，以整 合性附屬型計畫與部門性計畫較受重視，因為它們與國內實質計畫之運作有著密 切關係。常被應用的公路系統分類方式，可分為依行政管理分類、依工程設計規 範分類、依服務功能分類、依地理性質分類等四種（運研所，1999）。 本研究依研究區域所涵蓋之道路系統與研究需求，採用交通部（2001）所頒布之『公路路線設計規範』之分類標準，農路之部份則採用行政院農委會所（2001） 所頒佈之『農路設計規範』。 農村路網系統之現況問題就實質面、實務面及政策面探討如下： （一）實質面： 1、道路深入環境敏感地區，造成土壤、水源的污染，人為過度開發、破壞 野生動物棲地、森林保水能力變差，土地逐漸喪失自我恢復的能力。 2、大眾交通運輸之欠缺，使得私人運具增加，國民旅遊需求增加，提高道 路交通的使用需求。 3、農業機械化與農業運輸需求，造成農路、產業道路之道路等級全面升級。 4、田間灌溉水路與農路水泥化，犧牲農路兩側之緩衝綠帶，田間生物棲地 逐一消失，象徵著物種的消失。 （二）實務面： 1、台灣運輸規畫原理與實務，通常援引國外之都市交通規劃理論，農村地 區相關之交通路網規畫理論欠缺不足，交通路網的發展與農村環境間之 交互影響經常被忽視。 2、相關之規畫研究及法令條文非常欠缺，導致地方政府之規畫專業者無法 可循或套用都市地區之交通規劃方法。 3、特殊的政治生態環境，農民的農業運輸需求，左右民意代表，間接影響 地方政府的政策執行方向。 4、地方政府單位專業素養不受重視、疏忽專業人員之培訓，聽取民意之餘， 欠缺內部整合能力，導致工程委外設計時無法全面掌控品質與層次，造 成農村道路等級模糊，道路建設經濟效益降低、生態環境成本的增加。 （三）政策面： 1、公路密度成為都市及區域發展的指標，相對於車輛持有率之快速成長趨 勢，導致省、縣、鄉道、村里道路之興建、拓寬、改善與景觀道路之規 劃，遂成為各鄉鎮建設發展計畫之重點。 2、公路密度（km/km2）被當作縣政施政指標項目之一，實質建設成為地區 開發進步的重要指標，道路密度愈高，被認為施政服務品質愈佳。導致 農村路網密度之成長，並未受到制度性之管理與合理性之控制而持續擴 張，成為農村環境永續發展之隱憂。
3、交通部『運輸政策白皮書』明確指出生態環境保育之重要性，顯示出新 的交通運輸政策在生態環境議題上的正面意義，因此落實道路建設與環 境之永續性，成為重要之趨勢與課題。
二、 路網建設對景觀生態格局之影響
（一）路網結構與土地使用之關係 路網結構形式之決定了對景觀所造成的分割，故欲了解土地使用紋理中之路 網形式，必須著眼於景觀單元中自然與人為的土地使用間交互作用所形成的景觀 格局。土地使用之型式與安排會強烈影響景觀內的道路型態，而人口的分布通常 決定主要路網連結的間距與幾何性質，而道路網目（mesh）的尺寸乃藉由土地使 用型態所決定（Forman and Sperling 等,2002）。Forman 等（2002）從工程與路網建設來看道路系統的功能，認為『時間』 是解釋網路結構及功能的關鍵之一，路網型態之變化，於改變土地使用的同時， 也會改變路網與景觀的交互作用。路網功能改變，其結構型式卻會維持與先前的 土地使用情形相同的型式。由四個交互作用可解釋景觀內的路網效應： 1、道路周邊土地使用之大小、配置是影響路網結構最主要的因子。 2、路網結構與車流量會強烈影響計畫中之社會功能：如貨物之運送與服務。 3、路網對周遭生態環境具有非計畫性之效益，取決於道路密度、網路結構、 車流量與景觀內之生態系配置。 4、土地使用型態對道路及交通所產生計畫性與非計畫性的效應。 Forman 等（2002）著重在非計畫性路網功能上，歸納出道路提供之特定服 務目的決定了網路型式，其中以直線形路網對居民之使用是最有效率的，樹狀的 網路適合於山地森林區域，平坦的平原區城市通常包含了規則的路網，郊區景觀 及地形適中之地區通常顯現出不規則的直線式路網。 景觀內涵與路網型態呈交互影響，對規畫者而言，以景觀尺度評估路網結構 與功能之連結之道路效應，考慮如何的道路配置可獲得最佳的生態情況是一大挑 戰。道路密度、表面積、交通量是決定生態反應的三個因素，對於網目尺寸變化 時敏感之生態效應，規畫者必須整合公路工程師以及景觀生態學者的觀點進行路
網規畫，使路網設計與自然之景觀程序相調和，將道路建設對環境之影響效應降 到最低（Forman and Sperling 等,2002）。
（二）道路建設對生態環境之影響 1、景觀生態學相關重要之理論基礎： （1） 複合種群理論：殘存的物種次族群，其滅絕與生存仰賴環境的動態平 衡，維持物種穩定，一旦族群分裂成為較小的次族群，就增加了該次 族群滅絕的機會。 （2） 島嶼生物地理學理論：島嶼物種的豐富度取決於物種遷入與滅絕兩種 過程，當物種遷入率與滅絕率相等時，島嶼物種豐富度即達動態平衡。 （3） 距離效應（Distance effect）：不同的棲地島嶼，物種之遷入率，會 隨著物種種源點的距離而下降，不同種群在傳播能力的差異和島嶼隔 離程度相互作用。 （4） 面積效應（Area effect）：島嶼面積愈小，種群則愈小，由隨機引起 之物種滅絕率將會增加。 （5） 邊緣效應（Edge effect）與連結度：斑塊邊緣部份由於受到外圍環 境的影響而表現出與斑塊中心部份不同的生態特徵，斑塊邊緣常常具 有較高的物種豐富度（鄔建國，2000）。Forman and Godron（1986） 的假設，因道路的切割形成次族群，由於土地碎裂，邊緣效應隨之增 加，棲地範圍縮減，殘存的族群將依賴景觀的連接生存，連接度的功 能與景觀元素組成有關，賦予物種在種群間的移動能力。 2、道路建設對自然環境的影響： （1） 自然環境品質和生物流：現有路網對環境造成的衝擊。 （2） 有關生態方面的：土地面積的喪失和生態棲地面積的縮小。 （3） 生態進程方面，如物種結構改變，造成種群減少和當地物種的滅絕。 Forman(1998)於道路生態領域的相關研究，將道路建設對環境的影響有三： （1） 對路側（road side）植生帶及動物的影響：包括除草所造成物種滅 絕及棲地多樣性的減少、外來種的入侵，導致原生植群衰減、路面的 污染對路邊植物群落生長的影響。 （2） 道路及車輛對生態族群的影響：道路的寬度、車速與流量所形成的障 礙，造成動物穿越道路的障礙。車輛噪音的干擾與污染源排放及視覺
干擾所造成棲地的干擾。路廊對動、植物棲地之切割，造成生態的阻 隔效應（barrier effect）與棲地碎裂，導致族群數量減少或消失。 （3） 道路的環境污染：道路逕流水的沖刷及油污、粉塵、泥沙、礦物質及 營養鹽等之排放，對於路側環境與附近水域造成的干擾與破壞。污染 源堆積的因素，包括道路的幾何線形、縱坡、長度、寬度及維護管理； 其他還有土壤的成分、植生覆蓋、舖面材料、排水廊道佈設等因子。 而道路的化學污染有路面油污隨逕流水排放、汽車廢氣污染、輪胎碎 屑污染、鄰近地區重金屬污染。 （三）路網建設對景觀結構之衝擊 路網的結構及密度，會影響水平向度的生態流，改變景觀的空間格局，抑制 斑塊內部的重要物種的播遷。Jaarsma（2002）認為農村路網對土地切割所造成 的景觀碎裂，將導致景觀內部的連接度降低，其對景觀的衝擊取決於下列因素： 1、道路特性：寬度、舖面形式、緩衝措施 2、交通特性：速率、流量、模式 3、路側特性：寬度、形狀、外觀、植被覆蓋 4、周邊土地使用狀況：森林、城市、農地、空曠/稠密 5、物種特性：物種數量、重量、食性的專一性、領域範圍、族群動態、傳 播 能 力 、 稀 有 性。 上述五種特性則決 定 了 道 路 的 阻 隔 效 應 （Barrier effect），也 相對決定了動物橫越道 路 的 阻 礙 與 死 亡 率 ， Jaarsma（2002）將道路阻隔效應與動物死亡率的關係以（圖 2-2-1）表示，道 路的阻隔效應愈大，則動物跨越的成功率愈低，相對地，其播遷死亡率也愈低。 故若要減少既成道路的動物跨越障礙，必須回到上述五種道路特性來加以思考， 包括改變路網特性、動物族群疏散引導措施等。路網造成生物多樣性減少的原因 在於棲地的喪失，其次則是景觀碎裂化，造成自然棲地的破壞。 圖 2-2-1 道路阻隔效應與動物死亡率之關係：（A）跨 越成功率；（B）播遷死亡率（Jaarsma, 2002）
（四）路網系統對農村景觀永續性之意義
農村路網系統是景觀結構中重要的一部份，維繫農業產銷活動，也影響著農 村路網之使用與特徵，而農業產銷活動型態也會改變農村景觀結構。道路及其邊 緣是生態基礎建設很重要的元素，足以影響景觀－生態之型態與程序，而農村路 網 系 統 亦 決 定 了 未 來 農 業 及 休 閒 的 發 展 和 農 業 景 觀 及 自 然 保 存 之 可 能 性 （Michels and Jaarsma, 1988）。
景觀結構的改變會左右景觀－生態程序以不同的方式運作，與農路及運輸問 題之間存在著交互影響。在農業景觀中，道路邊緣之綠地可以成為動、植物重要 的庇護所，而道路邊緣逐漸被整合到農業用地中而消失，使喪失了原有之生態功 能，導致農業景觀格局的自然內涵更為貧乏，生物多樣性減少，生物控制環境破 壞，農業生態系統失去平衡。道路邊緣所形成之生態交會帶的消失，亦對於農業 景觀及自然保存造成衝擊。 農村路網之「功能多樣性」在道路的規畫管理工作中是必須受到重視的，食 物之生產已不再是現代農業景觀唯一的重要功能，自然的農村環境亦需要提供人 們生活休閒功能，而生物多樣性、自然保育、健康乾淨之農業環境是現代農 村景觀中的重要功能。因此，農村路網之結構與使用大幅改變之因素主要有三： 1、農業運輸之需求，導致道路升級之需求。 2、道路邊緣管理之改變所造成的衝擊。 3、郊區路網之「功能多樣性」。 這些改變通常降低景觀與自然的品質，增加了道路與其邊緣上不同使用族群的衝 突。對於農村路網系統為適應現代環境下使用與達到功能的多樣性，可以四個層 次的行動策略：改變土地使用、路網評估及使用、特殊路段之使用與道路邊緣之 管理等，來達到農業景觀之永續性（Gulinck and Pauwels，1999）。
三、景觀空間格局分析方法與應用
（一）景觀結構與空間格局 景觀中不同生態系統(或土地利用類型)的面積、形狀和豐富度，它們的空間 格局、能量、物質和生物體的空間分佈等，均屬於景觀結構特徵(鄔建國，2000)。 Forman 認為景觀結構中的主要組成單元有斑塊(Patches)、廊道(Corridor)、 基質(Matrix)，各有其功能與意義(Forman，1995)，景觀空間由此三種元素相互 交錯所組成，形成景觀空間之異質性。 空間格局是指生態系統或系統屬性空間變異程度的具體表現，影響基本生態 過程的空間格局參數為：斑塊大小、斑塊的形狀、斑塊的密度、斑塊的分佈構造 型式，對於景觀空間格局與生態學過程的關係之研究，必須定量地描述景觀斑塊 體的空間特徵。常用之景觀定量特徵及其定義如（表2-3-1）。 表2-3-1 景觀斑塊之可測量特徵（引自鄔建國，2000）： 特 徵 描 述 斑塊大小分佈 某種斑塊類型之大小分佈特徵（如對數正態分佈、均勻分佈等） 邊界型態 邊界之寬度、長度、連續性與曲折性（如分維數） 周長與面積比 斑塊之邊界長度與其面積之比值，反映斑塊之形狀 斑塊的走向 斑塊相對於具有方向性之過程（如水流、生物運動等）的空間位置 基質 與斑塊直接連繫在一起的基礎棲地或景觀中之主要組成類型 對比度 通過某一邊界時相鄰斑塊之間的差別程度 連接度 斑塊間通過廊道、網路而連結在一起的程度 豐富度 某一地區內斑塊類型之數目 均勻度 景觀鑲嵌體中不同斑塊類型在其數目或面積方面的均勻程度 斑塊類型分佈 斑塊類型在空間上的分佈格局 可預測性 有時亦稱為空間自相關性，即某一生態學特徵在其鄰近空間上表現出的 相關程度 二、景觀空間格局分析方法 空間格局分析方法，用以研究景觀結構組成特徵和空間配置關係。景觀數化 之格式有兩種：一是網格式資料格式；其二為向量式資料格式，以點、線、面表 示景觀的單元和特徵。研究景觀結構組成特徵和空間配置關係的分析方法，是以 景觀指數高度濃縮景觀格局訊息，反映景觀結構組成與空間配置的某些特徵之定 量指標。 1、分維分析(碎形分析)：景觀是由具有高度異質性的斑塊組合而成的鑲嵌體，斑塊的形狀不規則，具 自相似性，因此具有碎形的性質。碎形幾何學對於不規則的景觀斑塊歸類為碎 形，將碎形的“不規則”程度定量描述，而研究其分維數，其定義如下： 分維數D(Fractal dimension)： 用以測定景觀斑塊形狀的複雜程度。 ni=表每一景觀類型中之斑塊數量 pij=為每一景觀類型中之每個斑塊的周長 aij=為每一景觀類型中每個斑塊的面積 D 表分維數，理論值範圍 1-2 分維數 D 接近 1 時表示是一個非常單純的周長，如圓形或正方形；接近 2 時表 示是一個極度不規則形狀；數值越大表示形狀越趨向自然不規則形，邊界形狀越 曲折 (Farina 1998, Forman 1995,Turner 1989, Turner & Gardner 1990) 。
2、斑塊伸長指數： 正方形斑塊G=4，G 值越大，斑塊形狀越長。 3、多樣性指數： H 為多樣性指數，pi 是景觀類型 i 所佔面積的比例；m 為景觀類型的數目； H 值越大，代表景觀的多樣性越大。 4、優勢度(Dominance)： 用以測量景觀結構中一種或幾種景觀類型支配景觀的程度。 Hmax 表示最大多樣性指數； D0值很小時，表示景觀是由多個比例大致相等的類型組成；D0值很大時， 表示景觀只受一個或少數幾個類型所支配；如於同質性景觀類型中(m=1)， 則D0=0，是無意義的。
∑
× × = ni pij aijD
1 2 ln ln A PG
=( ) ( )
∑
= • − = m i Pi PiH
1 ln( )
m Pi PiH
H
D
m i ln ) ln( ) ( max 1 max 0 = • + =∑
=5、相對豐富度(R) ： 表示景觀中景觀類型的豐富程度。 M表示景觀中現有景觀類型；Mmax表示最大可能的景觀類型，R值越大， 相對豐富度越大。 6、景觀內部棲地面積碎裂化指數：(王憲禮、布仁倉、胡遠滿、肖篤寧，1996) 以FI1,FI2表示景觀內部棲地面積碎裂化指數。 Ai是某一景觀類型內部總面積；A1表示該景觀類型最大的斑塊；A是景觀 總面積。
貳、農村永續交通運輸的規劃策略
一、永續交通運輸之目標
世界銀行（1996）：永續性（sustainability）運輸政策目標，分經濟、環 境與社會等三方面： 1、追求經濟與財務的永續經營 2、追求環境與生態的永續經營 3、追求社會發展的永續經營 Black（1996）定義永續運輸為「滿足現代運輸及機動性之需求，不致對後 代人類滿足這些需求構成傷害的發展」。許添本（2000）：永續運輸發展必須避免 或減少因使用機動運具所造成的能源耗用、溫室效應、空氣噪音污染、交通擁擠 及交通肇事等負面影響，同時考慮到經濟成長與社會公平。二、永續性的農村交通運輸
在「永續運輸－論政策改革之優先順序」一書中，則建議以三個「更切合其 需要的方式來看待鄉村貧民的運輸問題」（世界銀行，1996）： % 100 max × =M
M
R
A
A
FI
A
A
FI
i 1 2 1 1 1 − = − =1、對於鄉村道路系統而言，並不需要高等級的道路設施，應著重於對道路 設施之維護與養護，如確保道路橋涵的耐用性。 2、支持採用人力密集但符合成本效益的方式來興建與維修次要道路。 3、對於地方運輸設施投資與養護的決策上，鼓勵社區民眾與地方團體的參 與，並提供技術諮詢與訓練等服務，支持鄉村建設基金的設置。 Marshall McLuhan（2000）認為理想的永續運輸系統在實務上是達不到的，並以 更廣泛的環境觀點來看運輸系統的供需問題，認為對於公共運輸交通模式與交通 網絡間的整合是很重要的關鍵。
三、以「交通寧靜區」（Traffic Clamming Road Area，簡稱 TCRA）
作為永續農村交通運輸規劃策略
「交通寧靜區」在我國的『運輸政策白皮書』中稱為「生活化道路」，它是 以人為本的交通建設與管理策略，係根據某一社區及附近居民活動之交通行為， 以確保居民之生活環境品質與安全為前提之下，所提出之交通計畫，俾使道路能 夠發揮多重功能，進而達到人車共存之目的。 為達到人車共存之目的，其策略約可分為兩大類，第一類是減少交通量，另 一類則是降低車速。減少交通量的具體措施是： 1、重新調整路網，將原來四通八達的道路，封閉若干路口，使棋盤式路網 變成環形路或死巷，並在入口處設置警示標誌，提醒過境車輛勿入。 2、改變巷道舖面材質，提醒非必要車輛勿入，或以標誌管制通行時間等配 套措施。 減少車速的措施有： 1、以綠化方式縮減道路寬度或改變路型。 2、設置跳動路面，或於巷道交叉口設置圓環。 3、速限限制。 近年來許多先進國家也應用「交通寧靜區」的概念，擴大轉移到農村地區， 對於減輕道路對生態環境的衝擊，認為運輸建設應明顯區隔居住和休閒人潮空 間，讓車流與當地物種族群有所間隔，強調農村地區的居住空間功能，而不是僅提供越境交通使用空間(Jaarsma, 1997, 2000)。其概念是將車流引導到幾條主 要道路上，達到約束農村之交通流量，使地區內之交通以低音量和低速度行進， 以創造寧適宜人的鄉村環境，促進區域內之住行安全，進而減少車流障礙和道路 沿線的環境干擾，這些措施也都有助於減少棲地碎裂。 應用交通寧靜區的交通概念，可行的調整措施可分為以下四個項目： 1、新建道路。 2、道路升級：使道路承載更多交通量，適合更高的交通量和更高的速度。 3、道路降級：有效改變車流，使道路承載較小的交通量和較低的速率。更 適當地使人們利用其他的道路，處理更高的交通量和行車速率。 4、道路廢除。
Jaarsma and Willems（2002）在透過交通寧靜區（TCRA）的措施降低棲地 碎裂的研究中證實：透過交通寧靜區的路網整合，可以增加景觀連續單元的面 積，有利於提昇農村生態環境品質。產生較大的景觀連續性單元，進而降低生態 棲地之碎裂。 總體而言，交通寧靜區（TCRA）的概念的確可以促進農村地區住行安全，對於降 低棲地碎裂的貢獻非常有效，設法鼓勵人們使用現有的主要道路而不去使用分散 的次要道路，如此大尺度棲地碎裂度就不會有再增加的情形。
四、道路交通造成景觀碎裂的量化方法
欲研擬減少碎裂化衝擊的有效措施，首先必須先了解碎裂化的影響程度， Jaarsma et al.（2002）將碎裂化問題之研究著重在道路本身，並提出量化方式 ： 道路的密度：V=1/a “V”表道路密度（km/km2） “1”表道路長度（km） “a”表面積（km2） 對於道路生態衝擊之影響，道路密度指標已經廣泛為人使用，其影響之評估 因子包括：動物移動的補償、族群的碎裂程度、人類活動的干擾、水路及水域生 態系等。道路密度指標係指一個區域內各種道路類型的平均長度，如能納入道路之類型、寬度、交通量及路網連接度等將更能反映道路密度對景觀生態格局之衝 擊影響。
五、路網整合、景觀連結與棲地復原
路網整合會讓區域內交通量合理的減少，並減少區域道路長度及道路阻隔設 施。且區域交通流量重新調整，能產生最大的景觀單元連續性，使區域內的生態 物流障礙減少，進而減少農村景觀碎裂化。 Huijser et al.（1998）研究指出：交通流量高不必然導致較多動物跨越道 路意外事故，交通流量低也不盡然代表意外事故發生率低。故交通寧靜區（TCRA） 的概念應是在現況下尋求降低路網密度、減少棲地切割的路網分佈模式。根據 Forman and Alexander (1998)指出，動物橫越道路之死亡率對全部的 族群而言只是一個小的衝擊，一旦使道路意外事故縮減到最小，將導致道路之阻 隔效應增強，反之亦然，與道路意外事故或適宜棲地消失相比，對動物而言，更 大的棲地干擾會造成更大的衝擊，在一個大區域中對許多的動物而言，這個衝擊 影響是更深遠的。 總之，地景碎裂化無形中會逐漸導致生物多樣性的減少，新的景觀異質性空 間的確能提供新的物種棲息空間，對許多物種而言，高異質性的地景就像是一個 棲地島嶼，對不同的生態金字塔而言，就像是在一個特有的圖案裡作馬賽克拼 貼，不但生命繽紛亮麗而且多采多姿(RMNO, 1990)。
實證研究
壹、 研究範圍選定
本研究以花東縱谷中段之富里、池上、關山三個地區為研究對象，剔除法定 限制開發之國有林地，東、西側係以國有林事業區界為界；南起關山鎮南側之加 鹿溪、沿卑南溪往北銜接嘉武溪為界，北迄富里公埔之秀巒溪與螺子溪口為界。貳、研究設計
將研究範圍分成三個地區進行景觀空間結構分析：即富里、池上、關山，並 分別探討路網系統對其景觀空間結構之衝擊；路網最佳路徑分析，則以研究範圍 作整體分析。研究設計架構如下： 第一部份：研究範圍內三個地區之空間結構特性探討 第二部份：路網系統對景觀空間結構之影響 第三部份：最佳路徑分析與交通寧靜區概念之應用參、實證研究操作方法與流程
本研究實證操作重點步驟有五項： （一）研究範圍內之台灣地區相片基本圖使用權之取得，與座標校正。 （二）地理資料模型資料格式之確立與屬性資料表格式環境之建立。 現有景觀空間結構分析/比較 （富里、池上、關山） 景觀空間結構特性 （富里、池上、關山） 道路特性評估準則之建立與 路網系統最佳路徑分析 交通寧靜區概念之應用 （1）道路之調整措施準則擬定 （2）路網調整方案建議 路網調整後景觀空間結構特性 （富里、池上、關山） 現有景觀空間結構特性 （有道路時） （富里、池上、關山） 現有景觀空間結構特性 （無道路時） （富里、池上、關山） 路網系統對景觀空間結構之影響 （富里、池上、關山） 評估結果（三）景觀類型之分類。 （四）地理資訊系統分析模組之建立。 （五）景觀空間格局分析。 實證操作流程與方法詳如圖 4-3-1 基地資料蒐集 土地利用類型分類 現地勘察：道路特性，交通特性， 土地使用現況 地圖資料蒐集：1/5000基地航照圖 航照圖判讀 土地利用現況分類歸納整理 圖形資料數化 與 屬性資料庫建立 航照圖掃描與座標定位(ArcView 8.x) 航照圖描繪數化(Autodesk Map 6.0) 空間圖形資料與屬性資料表建立 (ArcView 3.2a) 點資料 線資料 面資料 1.點資料：聚落分佈位置 2.線資料：路網分佈圖 3.面資料：土地利用現況分佈 道路阻抗值計算 景觀空間格局特徵 景觀空間格局分析（Excel－VBA） 道路阻抗權值評估準則擬定 並以Excel進行各路段阻抗值之計算 路網最佳路徑分析 將阻抗值代入圖進行最短路徑及推銷員路徑分析ArcView中之道路系統 最佳路徑確定 以最短路徑及推銷員路徑分析套疊 道路新建、升降級、改道(廢除) 準則研擬與路網調整方案建議 擬定道路調整準則，進行道路之 升級，降級或改道與取消 調整後路網回饋 土地利用現況 依調整之路網分佈，進行空間圖形資 料與屬性資料表之整合 景觀空間格局特徵 景觀空間格局分析 評估結果 路網調整前與調整後之景觀空間特徵比較 操作流程 方法說明 圖 4-3-1 研究操作流程圖
圖 4-4-1 研究樣區配置圖 METERS
肆、現有景觀空間格局分析
一、景觀樣區之劃分 本研究將研究範圍劃分為三個 景觀樣區（富里、池上、關山）進 行景觀空間格局之分析與比較。 二、景觀類型之分類 本研究依據研究目的，以內政 部之土地使用分類內容，作為景觀 類型分類之依據，其景觀類型現況 分類內容如（表 4-4-1）所示。 表4-4-1 景觀類型現況分類表：(本研究建立) 第I 級 第II 級 第III 級 類 別 代 碼 類 別 代 碼 類 別 代 碼 稻作 0011 農作（H_fields） 001 旱作 0012 果園 0021 林業（H_woods） 002 林業 0022 農業用地 0 畜牧（H_003） 003 牧場 0031 鐵路（H_rail） 101 一般鐵路線 1011 省道 1021 縣道 1022 鄉道 1023 市區道路 1024 交通用地 1 公路（H_road） 102 其他道路 1025 河川 2011 河道/溝渠（H_stream） 201 溝渠 2012 水庫 2021 湖泊 2022 水利用地 2 蓄水池（H_water） 202 其他蓄水 2023 建築用地 3 住宅（H_building） 301 住宅用地 3011 公園綠地廣場 4011 遊憩用地 4 陸 上 遊 憩 設 施 （H_park） 401 運動廣場 4012 礦業及土石用地 5 土石（H_501） 501 土石採取場 5011 草生地 6011 裸露地 6012 墳墓 6013 灌木荒地 6014 其他用地 6 草 生 及 灌 木 荒 地 （H_grassland） 601 棄土地 6015 ＊註：表中（）為數化圖層管理分類資訊。 關山鎮 池上鄉 富里鄉METERS 圖 4-4-2 富里鄉景觀類型分佈圖（A） 為能將基地內之景觀類型與台灣地區景觀類型之相對豐富度加以計算，因此 本研究將台灣省政府地政處所列土地利用現況之第二級、第三級分類適度加以簡 化歸併，獲得第二級分類之景觀類型數 目，作為本研究基地中相對豐富度之最大 可能景觀類型數目，即 Mmax＝20。 三、景觀類型之分佈現況 （一）富里鄉： 依空照圖辨識，其景觀類型有農作、 林地、鐵路、公路、河道/溝渠、蓄水池、 住宅、陸上遊憩設施、土石採取場、草生 及灌木荒地等十類，詳（圖 4-4-2），共 計 1869 個斑塊，其面積與比例詳列如（表 4-4-3）所示，其景觀空間格局特徵將被 分析與計算。 富里地區景觀類型斑塊數最高者為建築用地之住宅類型，面積小且隨河道、 溝渠之兩岸分佈。由於受到地形之影響，主要村落避開河川行水區，沿著鐵路分 佈，主要集中在河流平地出口之沖積扇，以集村形式發展，並以幾條重要道路加 以串聯，整體路網以不規則之放射性方式佈設，局部腹地較大的平地地區，稍具 有格狀發展之雛型。草生灌木荒地類型，主要分佈於河岸行水區與山區經濟作物 栽培地。境內山坡地面積佔地較廣，故以林業斑塊面積最大，斑塊面積大且有較 高之連續性，為主導本景觀樣區之景觀類型。農作用地斑塊僅次於林業用地面 積，主要分佈於縱谷平原地區，而在山坡丘陵地區因坡度較緩，亦有旱作之發展。 富里鄉灌溉水主要取自鱉越溪及石平溪與秀姑巒溪上游，由於地形地勢的關係， 形成狹長形的平原區，縱谷內由於秀姑巒溪河道切割，可供稻作的面積有限，居 民「逐水草而居」，大多數水稻田依山傍水開墾，形成特殊的農村景觀，山坡地 上多以果樹等經濟作物為主，位於山巔的蓄水池數量少，面積也小。
表4-4-3 景觀樣區「富里」之景觀類型面積及比例（A） 斑塊主分類名稱 斑塊次分類名稱 斑塊面積總和 （㎡） 斑塊數 佔斑塊總數百 分比（％） 斑塊面積佔全 面積比例（％） 0 農業用地 001 農作 14403403.95 347 18.57 27.56 0 農業用地 002 林業 27686610.38 232 12.41 52.97 1 交通用地 101 鐵路 73641.83 7 0.37 0.14 1 交通用地 102 公路 1350509.54 17 0.91 2.58 2 水利用地 201 河道/溝渠 1383967.38 129 6.90 2.65 2 水利用地 202 蓄水池 69476.45 67 3.58 0.13 3 建築用地 301 住宅 1215268.11 674 36.06 2.33 4 遊憩用地 401 陸上遊憩設施 87996.89 10 0.54 0.17 5 礦業及土石用地 501 土石 11037.19 1 0.05 0.02 6 其他用地 601 草生及灌木荒地 5987330.99 385 20.60 11.45 合計 52269242.71 1869 （二）池上鄉： 池上之景觀類型有畜牧、農作、 林地、鐵路、公路、河道/溝渠、蓄水 池、住宅、陸上遊憩設施、土石採取 場、草生及灌木荒地等十一類，詳（圖 4-4-3），共計 2896 個斑塊，其面積與 比例詳列如（表 4-4-4）所示，其景 觀空間格局特徵將被分析與計算。 池上地區斑塊數最高者亦為建築 用地之住宅類型，面積小且零散分 佈。其次為草生及灌木荒地。以林業 斑塊所佔面積最大，為主導本景觀樣區之景觀類型。林業用地、農作面積均較富 里鄉為小，人為開發比例相對較富里鄉高，農作主要分佈於東側大坡池沿岸與海 岸山脈之丘陵地上。樣區西側台鐵池上機廠預定地閒置未開發，形成大片草生灌 木荒地。平原形勢完整，但因東西兩側土質不同而成為非均質平原，西側缺乏灌 溉水源，土壤貧瘠，發展稻作不易；早期為甘蔗栽培區，今日因製糖產業的沒落 而荒廢。 圖 4-4-3 池上鄉景觀類型分佈圖（A） METERS
村落的發展與富里鄉相似，以集村模式發展；山多平地廣，道路主要呈放射 性方式佈設，局部地區以網狀路網分佈，為三樣區中路網系統最複雜之樣區。由 於水系南北分流，池上平原是由新武呂溪、龍泉溪、大坡溪、萬安溪、錦原沖積 扇與富興河階地所組成，由於河川水系較多，形成天然湖泊－大坡池，蓄水池大 部份分佈在丘陵地區，供農作蓄水灌溉之用；陸上遊憩設施類型則有大坡池、台 糖池上牧野中心等大型遊憩區，台糖池上牧野中心所提供的畜牧用地，增加本樣 區景觀類型，為最大特色。 表4-4-4 景觀樣區「池上」之景觀類型面積及比例（A） 斑塊主分類名稱 斑塊次分類名稱 斑塊面積總和 （㎡） 斑塊數 佔斑塊總數百 分比（％） 斑塊面積佔全 面積比例（％） 0 農業用地 001 農作 18014445.37 422 14.57 22.35 0 農業用地 002 林業 40541860.09 389 13.43 50.29 0 農業用地 003 牧場 954198.70 12 0.41 1.18 1 交通用地 101 鐵路 58658.78 1 0.03 0.07 1 交通用地 102 公路 2392011.81 30 1.04 2.97 2 水利用地 201 河道/溝渠 3221930.07 185 6.39 4.00 2 水利用地 202 蓄水池 356310.23 92 3.18 0.39 3 建築用地 301 住宅 1583365.28 1122 38.74 1.96 4 遊憩用地 401 陸上遊憩設施 462209.77 33 1.14 0.57 5 礦業及土石用地 501 土石 14443.18 1 0.03 0.02 6 其他用地 601 草生及灌木荒地 13057104.00 609 21.03 16.20 合計 80612484.15 2896 （三）關山鎮： 關山之景觀類型共十類：農作、林地、鐵路、公路、河道/溝渠、蓄水池、 住宅、陸上遊憩設施、土石採取場、草生及灌木荒地等，詳（圖 4-4-4），共計 3344 個斑塊，其面積與比例詳列如（表 4-4-5）所示，其景觀空間格局特徵將被 分析與計算。 中央山脈坡度陡峭，山地與平地間欠缺緩衝丘陵地，農作與林業面積界線分 明，仍稍以林業斑塊為主導之景觀類型，整體上非平坦遼闊的農耕地，即為大片 林地。卑南溪上游豐沛的水量，水路呈現出有系統的發展，提供農業灌溉使用， 故本樣區耕作面積比例遠大於其他樣區。水塘，水池分布點較多且面積較大，河 道/溝渠、蓄水池景觀類型，斑塊數量均遠較其他兩樣區高。加鹿溪北岸灌溉水
源不穩定，許多水田轉為旱作。陸上遊 憩設施則有關山鎮親水公園與都市計 畫 區 內 多 處 公 園 綠 地 及 紅 石 運 動 公 園，使得此類型所佔的斑塊數量、面積 比例亦較其他兩樣區為高。建築用地之 住宅類型，主要集中在鐵路及省道台九 線沿線，並有零散分佈於東側農作景觀 類型中。整體道路系統呈網格式路網佈 設，村落之發展形式除了早期形成的聚 落擴張外，網格式路網型式具有導引村 落呈散村模式發展之趨勢。 表4-4-5 景觀樣區「關山」之景觀類型面積及比例（A） 斑塊主分類名稱 斑塊次分類名稱 斑塊面積總和 （㎡） 斑塊數 佔斑塊總數百 分比（％） 斑塊面積佔全 面積比例（％） 0 農業用地 001 農作 21484039.34 445 13.31 31.69 0 農業用地 002 林業 30372572.99 421 12.59 44.80 1 交通用地 101 鐵路 108955.97 3 0.09 0.16 1 交通用地 102 公路 2088092.94 16 0.48 3.08 2 水利用地 201 河道/溝渠 5247794.71 226 6.76 7.74 2 水利用地 202 蓄水池 480028.50 194 5.80 0.71 3 建築用地 301 住宅 1317284.38 1372 41.03 1.94 4 遊憩用地 401 陸上遊憩設施 611789.30 34 1.02 0.90 5 礦業及土石用地 501 土石 18045.80 1 0.03 0.03 6 其他用地 601 草生及灌木荒地 6060734.32 632 18.90 8.94 合計 67789338.24 3344 四、景觀空間格局分析與比較 以各景觀樣區景觀類型之面積、周長、斑塊數、各類斑塊面積之總和，進 行統計分析和分維分析。分別統計出各景觀樣區之斑塊數、平均斑塊面積、平 均斑塊周長、平均分維數及平均斑塊伸長指數與碎裂度分析，瞭解三個樣區之 碎裂度現況；配合多樣性、優勢度、相對豐富度之計算，比較三樣區景觀空間 格局特徵。 圖 4-4-4 關山鎮景觀類型分佈圖（A） METERS
伍、路網系統對農村景觀空間格局之影響
試圖由現有之景觀空間結構中，計算出道路對景觀空間結構所造成之影 響。因此，假設現存之道路景觀類型去除後並不影響現有土地使用狀況下，將 去除之道路歸併至兩側土地使用類 型 中 ， 進 行 三 樣 區 各 項 指 數 之 計 算；藉由此項分析結果與現有景觀 空間格局進行比較，以瞭解研究範 圍內，三個景觀樣區中受道路影響 最大之景觀類型，與受道路影響最 大之樣區。道路經過歸併之後，各 樣區之景觀類型分佈與其面積比例 變化如下： （一）富里鄉 景觀類型分佈情形詳（圖 4-5-1），其景觀類型面積佔總面積的比例詳（表 4-5-1）。樣區面積與道路歸併前誤差約為 0.57 公頃，歸併後景觀類型之斑塊數 量共計 1101 個，將再次被加以進行景觀空間格局分析。 表4-5-1 景觀樣區「富里」之景觀類型面積及比例（B） 斑塊主分類名稱 斑塊次分類名稱 斑塊面積總和 斑塊數 佔斑塊總數百 分比（％） 斑塊面積佔全 面積比例（％） 0 農業用地 1 農作 14922403.78 165 14.99 28.24 0 農業用地 2 林業 28696933.76 130 11.81 54.30 2 水利用地 201 河道/溝渠 1502097.852 10 0.91 2.84 2 水利用地 202 蓄水池 70823.5296 63 5.72 0.13 3 建築用地 301 住宅 1368981.596 510 46.32 2.59 4 遊憩用地 401 陸上遊憩設施 91507.0643 7 0.64 0.17 5 礦業及土石用地 501 土石 11727.93072 1 0.09 0.02 6 其他用地 601 草生及灌木荒地 6180164.896 215 19.53 11.69 合計 52844640.40 1101 （二）池上鄉 景觀類型分類情形詳（圖 4-5-2），各景觀類型面積佔總面積的比例詳（表 圖 4-5-1 富里鄉景觀類型分佈圖（B） METERS4-5-2）。樣區面積與道路歸併前誤差約為 0.78 公頃，歸併後景觀類型之斑塊數 量共計 1609 個，將再次被加以進行景觀空間格局分析。 表4-5-2 景觀樣區「池上」之景觀類型面積及比例（B） 斑塊主分類名稱 斑塊次分類名稱 斑塊面積總和 斑塊數 佔斑塊總數百 分比（％） 斑塊面積佔全 面積比例（％） 0 農業用地 1 農作 18965268.56 150 9.32 23.30 0 農業用地 2 林業 41937573.2 208 12.93 51.53 0 農業用地 3 牧場 1084383.462 1 0.06 1.33 2 水利用地 201 河道/溝渠 3355322.122 29 1.80 4.12 2 水利用地 202 蓄水池 376931.88 91 5.66 0.46 3 建築用地 301 住宅 1837686.919 808 50.22 2.26 4 遊憩用地 401 陸上遊憩設施 513873.5238 19 1.18 0.63 5 礦業及土石用地 501 土石 14958.32913 1 0.06 0.02 6 其他用地 601 草生及灌木荒地 13305033.54 302 18.77 16.35 合計 81391031.54 1609 （三）關山鎮 景觀類型分佈情形詳（圖 4-5-3），景觀類型面積佔總面積的比例詳見（表 4-5-3）所示。樣區面積與道路歸併前誤差約為 0.02 公頃，歸併後景觀類型之斑 塊數量共計 2053 個，將再次被加以進行景觀空間格局分析。 METERS 圖 4-5-2 池上鄉景觀類型分佈圖（B） 圖 4-5-3 關山鎮景觀類型分佈圖（B） 圖 METERS
表4-5-3 景觀樣區「關山」之景觀類型面積及比例（B） 斑塊主分類名稱 斑塊次分類名稱 斑塊面積總和 斑塊數 佔斑塊總數百 分比（％） 斑塊面積佔全 面積比例（％） 0 農業用地 1 農作 22376134.77 127 6.19 33.00 0 農業用地 2 林業 30896692.12 227 11.06 45.56 2 水利用地 201 河道/溝渠 5382506.56 36 1.75 7.94 2 水利用地 202 蓄水池 494293.00 185 9.01 0.73 3 建築用地 301 住宅 1495166.48 1079 52.56 2.20 4 遊憩用地 401 陸上遊憩設施 622070.47 17 0.83 0.92 5 礦業及土石用地 501 土石 19026.13 1 0.05 0.03 6 其他用地 601 草生及灌木荒地 6528586.42 381 18.56 9.63 合計 67814475.95 2053
陸、路網特性分析與最佳交通路網評估
利用 GIS 軟體之網路分析功能，進行最佳路網評估時，必須將路網特性加以 考量；因此，除了將道路分佈之現況加以數化之外，並將道路的寬度、路面材料、 道路兩側之植被結構與道路兩側之土地使用類型等道路特性整合到 GIS 資料庫 中，這些路段特性將被給予不同的評值，並與其所佔道路長度之乘積加總後，最 後加以平均後，成為道路特性之平均阻抗值，以便帶入 GIS 網路分析模式中，進 行最佳路徑評估。其中道路特性於空照圖無法判讀者，則以現況調查方式整合。 一、最佳路徑分析之目的 由 ArcView 網路分析模組中找尋最佳路徑功能，可以解決最短路徑與旅行推 銷員兩種網路分析問題。 （一）最短路徑： 最短路徑之應用是根據路網系統中，依據目的地的數目（村落之數目），找 出一條由起點到終點（村到村）的最快路徑，也就是平均阻抗值越小的路徑，作 為最短路徑的標準，而這些最短的標準統稱為成本；依研究目的，本研究則以道 路特性、交通特性、路側特性、道路兩側土地使用狀況特性，作為最短路徑之阻 抗標準，也就是成本最少的路徑。 （二）旅行推銷員路徑分析： 旅行推銷員路徑之應用是根據路網系統中，由起點出發到任何可能目的地， 帶入道路特性之平均阻抗值（成本），再回到原點之最佳路徑。二、路段阻抗值之計算 著重於路網建設對景觀結構的衝擊主因：道路特性、交通特性、路側特性、 周邊土地使用狀況、物種特性等決定道路阻隔效應的五種道路特性上思考，排除 研究限制因子，將道路之阻隔效應當作環境成本來看時，假設阻隔效應越大，動 物穿越馬路越困難，一般位於受人為干擾頻繁地區；較自然之地區，動物穿越馬 路成功的機率越高，但在道路興建時，所需付出的環境成本越高。為配合 GIS 進 行最佳路徑分析時，便於將道路阻隔效應即環境成本帶入分析中，故將環境成本 當作分析所用之阻抗值，阻抗值之計算選擇四項分析參數：道路寬度、舖面形式、 路側植被覆蓋度、周邊的土地使用狀況；以公路路線設計規範（交通部，2001）， 農路設計規範（農委會，2001）與田野調查資料為依據，予以細分等級給予不同 之評值，茲將分析參數說明如下： （一）道路特性：以現有道路之寬度與舖面形式兩項加以分級，並給予阻抗（成 本）評值。 1、道路寬度：依公路路線設計規範與農路設計規範之道路寬度加以分級， 寬度愈寬，動物穿越馬路愈困難，但相對於環境之成本則愈低，共分七 等級：（1）道路寬度為3m以下；（2）道路寬度為3~5.99m；（3）道路寬 度為6~8.99m；（4）道路寬度為9~11.99m；（5）道路寬度為12~14.99m； （6）道路寬度為15~17.99m；（7）道路寬度為18m以上。 2、道路舖面材料：依公路路線設計規範與農路設計規範之道路舖面種類加 以分級，舖面形式愈自然，動物穿越馬路障礙愈低；舖面形式等級越高， 對動物之阻隔性越高，環境成本相對降低；共分四級：（1）土路；（2） 碎石子路面；（3）混凝土路面；（4）瀝青柏油路面。 （二）路側特性： 以道路兩側現有之植被覆蓋度，依植被組成結構加以分級，並給予阻抗（成 本）評值。分級項目共分四項：（1）植被結構複雜，具高、中、低複層植被；（2） 植被結構單純，具高/中、高/低層植被；（3）植被結構單調，具中/低或低層植 被；（4）植被結構大部份消失不見，多為人工構造物。 （三）周邊土地使用狀況：
依景觀類型第II級分類項目，即農作、林業、畜牧、鐵路、公路、河道/溝 渠、蓄水池、住宅、陸上遊憩設施、土石、草生及灌木荒地等十一類，將三樣區 各景觀類型內部棲地碎裂度加以平均，並由小而大排序，並考量人為干擾頻率， 給予阻抗（成本）評值；共分七級：（1）林業用地；（2）畜牧/草生及灌木荒地； （3）河道/溝渠/蓄水池；（4）陸上遊憩設施；（5）農作；（6）住宅；（7）鐵/ 公路/土石。並依道路兩側土地使用類型組合，加以平均，得到路段阻抗值。 （四）交通特性： 建議由交通流量（PCU）調查結果，依「各類道路自由車流速率與容量對照 表」（交通部運輸研究所，1999），轉化為交通服務水準等級。依據「服務水準分 析」（交通部運輸研究所，2001），共分六級，道路服務等級越高，對動物穿越馬 路所造成之阻隔效應越低，服務等級越低，阻隔效應越高。 本研究因人力、財力之限制，無法將研究範圍內所有道路依交通流量調查作 業程序作詳細之調查；省道、縣道之交通流量調查，根據公路總局九十二年度公 路交通量調查結果，換算研究範圍內之省道、縣道道路交通服務等級，均為 A 級。 鄉道以下之道路，由現地觀察中，各道路交通流量均偏低，而在農村道路系統中， 路網的形成往往以「可及性」及「機能性」考量為前提，故認為適用於都市地區 交通規劃之交通流量分派方式並不適用於農村地區，因此在本研究中將不予考量 交通流量因素所造成之阻隔效應。 三、道路特性分析 依現況所建立之道路資料，共計 6718 筆，鐵、公路總長 1184327.35 公尺， 扣除鐵路 10 筆，29731.14 公尺，計公路長度為 1154596.21 公尺，依據評值之 建立，利用 Excel 進行平均阻抗值之計算，及道路阻抗值（環境成本）計算，以 提供 ArcView 進行最佳路徑分析；計算結果，平均阻抗值其值最小為 1.125，最 大為 5.5，依值域，取中位數及四分位數將道路特性歸類分為四個等級，Ca1 級： 平均阻抗值 1.125~2.2188；Ca2 級：平均阻抗值 2.2189~3.3124；Ca3 級：平均 阻抗值 3.3125~4.4063；Ca4 級：平均阻抗值 4.4064~5.5。
圖 4-6-1 研究範圍內道路特性分佈圖 METERS 圖 4-6-2 萬安村至各村落最短路徑分析圖 METERS 研究區域中道路特性等級 Ca1 級，大多分佈於都市計畫地區及省道台 9 線部 份路段。道路特性等級 Ca2，多分佈於平原都市計畫地區或非都市計畫地區之農 業區與住宅區，以及局部丘陵區。道路特性等級 Ca3，多位於平原農業區或丘陵 區並有往山林區發展之趨勢。道路特性等級 Ca4，本類型路段多位於山區，平原 區亦有少許。道路特性等級分佈狀況詳（圖 4-6-1）。 四、路網最佳路徑評估 將平均阻抗值帶入各路段長度資料，以 ArcView 3.2a 之網路分析功能，進 行各村落的點對點之最短路徑分析及各點與旅行推銷員路徑分析；本研究區內之 村落數繁多，因此適當加以簡化同一路徑上之村落數，村里範圍較大者，亦將重 要聚落定點，整理後共計 41 個村落數，並依建制順序加以編號，被帶入最佳路 徑分析中。 將 41 個村落，分別依次以單點設為 起點，逐點對其餘 40 個點，進行兩點間 （點對點）之最短路徑分析，共計 820 筆； 旅行推銷員路徑分析，共計 41 筆。以池 上鄉萬安村為例，萬安村對其他 40 個 點所進行之最短路徑分析結果，如（圖 4-6-2）。萬安村對其他 40 個點之旅行 推銷員路徑分析結果，如（圖 4-6-3）。
利用各點兩點間之最短路徑分析結果，加以套疊，將獲得所有點對點之最短 路徑分析結果圖，如（圖 4-6-4）所示。同理，亦將各點旅行推銷員路徑分析加 以疊圖，獲得所有村落旅行推銷員路徑分析結果圖，如（圖 4-6-5）所示。考量 圖 4-6-3 萬安村至各村落旅行推銷員 路徑分析圖 METERS 圖 4-6-4 研究範圍內村落最短路徑 疊圖分析 METERS 圖 4-6-6 景觀樣區內村落旅行推銷 員路徑疊圖分析 METERS 圖 4-6-5 研究範圍內村落旅行推銷 員路徑疊圖分析 METERS
圖 4-7-1 富里鄉景觀類型分佈圖（C） 村民用路頻率與地方性道路機能，加以進行三景觀樣區內部之旅行推銷員路徑分 析，共計 41 筆，如（圖 4-6-6）所示。最後將所有村落最短路徑與旅行推銷員 路徑及三景觀樣區內部之旅行推銷員路徑疊合套圖，求得研究範圍內之最佳路徑 分析圖。
柒、路網調整方案建議與景觀空間格局分析之驗證
道路密度指標被視為一個區域內各種道路類型的平均指標，路網的調整亦影 響著景觀空間格局之變化；本研究在納入道路特性分析與最佳路徑評估之後，進 行路網調整措施與原則之擬定，再根據所擬訂之原則，針對最佳路徑疊圖分析結 果，進行路網調整，提出路網調整建議方案，並試圖根據路網調整建議結果，回 饋至景觀空間結構之調整，進行景觀空間格局分析之驗證。 在景觀空間格局驗證階段中，假設道路在實施各項調整措施後，土地使用之 型態不受路網調整之影響，道路之取消，可增加土地之連結度；道路之降級，有 助於降低對環境之衝擊；若根據所擬定之路網調整原則，取平均阻抗值為 4.4064~5.5（Ca4）道路列為優先取消之對象，將該層級道路廢除或以改變路面 結構、路側植被結構複雜化等方式，使道路與周邊環境融和，具體減少道路對土 地的切割行為，使在整體景觀中可予以忽 略該道路所造成之景觀碎裂。路網調整 後，各樣區景觀空間結構之調整如下： （一）富里鄉 景觀類型分佈情形詳（圖 4-7-1）， 景 觀 類 型 面 積 佔 總 面 積 的 比 例 詳 （ 表 4-7-1）。路網調整後，樣區面積與道路歸 併前誤差約為 0.02 公頃，共計有 1740 個斑塊，將被加以進行景觀空間格局分析 之驗證。表4-7-1 景觀樣區「富里」之景觀類型面積及比例（C） 斑塊主分類名稱 斑塊次分類名稱 斑塊面積總和 （㎡） 斑塊數 佔斑塊總數百 分比（％） 斑塊面積佔全 面積比例（％） 0 農業用地 1 農作 14481564.52 347 19.94 27.69 0 農業用地 2 林業 27923024.25 161 9.25 53.40 1 交通用地 101 鐵路 73641.83 7 0.40 0.14 1 交通用地 102 公路 1052205.26 19 1.09 2.01 2 水利用地 201 河道/溝渠 1384611.18 123 7.07 2.65 2 水利用地 202 蓄水池 69784.03 67 3.85 0.13 3 建築用地 301 住宅 1220402.58 666 38.28 2.33 4 遊憩用地 401 陸上遊憩設施 88050.95 10 0.57 0.17 5 礦業及土石用地 501 土石 11140.30 1 0.06 0.02 6 其他用地 601 草生及灌木荒地 5989529.30 339 19.48 11.45 合計 52293954.19 1740 （二）池上鄉 景觀類型分佈情形詳（圖 4-7-2），景觀類型面積佔總面積比例詳見（表 4-7-2）。路網調整後，樣區面積與道路歸併前誤差約為 1.0 公頃，總斑塊數由 2896 個，減為 2588 個，為三個樣區中總斑塊數減少最多之樣區，該 2588 個斑 塊將被加以進行景觀空間格局分析之驗證。樣區內丘陵地面積廣大，遭受大量之 人為開發，路網調整增進丘陵地區與山林地區林業斑塊之連結。 表4-7-2 景觀樣區「池上」之景觀類型面積及比例（C） 斑塊主分類名稱 斑塊次分類名稱 斑塊面積總和 （㎡） 斑塊數 佔斑塊總數百 分比（％） 斑塊面積佔全 面積比例（％） 0 農業用地 1 農作 18039813.62 408 15.77 22.12 0 農業用地 2 林業 41086826.65 213 8.23 50.38 0 農業用地 3 牧場 1915276.95 8 0.31 2.35 1 交通用地 101 鐵路 58658.78 1 0.04 0.07 1 交通用地 102 公路 1702577.08 51 1.97 2.09 2 水利用地 201 河道/溝渠 3218235.07 161 6.22 3.95 2 水利用地 202 蓄水池 312887.14 92 3.55 0.38 3 建築用地 301 住宅 1589817.50 1109 42.85 1.95 4 遊憩用地 401 陸上遊憩設施 462416.29 33 1.28 0.57 5 礦業及土石用地 501 土石 14443.18 1 0.04 0.02 6 其他用地 601 草生及灌木荒地 13155808.56 511 19.74 16.13 合計 81556760.84 2588 （三）關山鎮 景觀類型分佈情形詳（圖 4-7-3），景觀類型面積佔總面積的比例詳（表 4-7-3）。樣區面積與道路歸併前誤差約為 0.46 公頃，與其他樣區不同，由於地
形的影響，坡度落差大，人為開發集中於平原地區，山區之開發受到限制，故路 網之調整，對山區之影響有限。總斑塊數由 3344 個，減為 3205 個，為三個景觀 樣區中總斑塊數量變化最少之樣區，該 3205 個斑塊將被進行景觀空間格局分析 之驗證。 表4-7-3 景觀樣區「關山」之景觀類型面積及比例（C） 斑塊主分類名稱 斑塊次分類名稱 斑塊面積總和 斑塊數 佔斑塊總數百 分比（％） 斑塊面積佔全 面積比例（％） 0 農業用地 1 農作 21499224.32 427 13.32 31.50 0 農業用地 2 林業 31103668.63 385 12.01 45.57 1 交通用地 101 鐵路 108955.97 3 0.09 0.16 1 交通用地 102 公路 1766381.34 23 0.72 2.59 2 水利用地 201 河道/溝渠 5247766.73 211 6.58 7.69 2 水利用地 202 蓄水池 480396.27 194 6.05 0.70 3 建築用地 301 住宅 1318218.34 1370 42.75 1.93 4 遊憩用地 401 陸上遊憩設施 610537.00 23 0.72 0.89 5 礦業及土石用地 501 土石 18045.80 1 0.03 0.03 6 其他用地 601 草生及灌木荒地 6097434.25 568 17.72 8.93 合計 68250628.64 3205 圖 4-7-3 關山鎮景觀類型分佈圖（C） 圖 4-7-2 池上鄉景觀類型分佈圖（C）
實證研究結果與討論
壹、現有景觀空間格局特徵
三個景觀樣區之計算與分維分析結果詳見（表 5-1-1）（富里）、（表 5-1-2） （池上）、（表 5-1-3）（關山）。各景觀樣區所進行之碎裂度之計算結果，見（表 5-1-4）（富里）、（表 5-1-5）（池上）、（表 5-1-6）（關山）；景觀樣區多樣性、優 勢度、相對豐富度之比較，詳見（表 5-1-7）。 表5-1-1景觀樣區「富里」之斑塊面積、周長與形狀分析（A） 斑塊次分類名稱 斑塊數 佔斑塊總數 百分比（％） 平均斑塊面積 （㎡） 平均斑塊周長 （m） 平均斑塊 分維數 平均斑塊 伸長指數 001 農作 347 18.57 41508.3687 937.6262 1.3539 5.4403 002 林業 232 12.41 119338.8379 1856.1791 1.4447 7.6566 101 鐵路 7 0.37 10520.2614 2373.6865 1.6772 22.4238 102 公路 17 0.91 79441.7377 30756.4667 1.8947 47.0013 201 河道/溝渠 129 6.90 10728.4293 1178.1027 1.6651 13.4325 202 蓄水池 67 3.58 1036.9619 116.2784 1.4631 4.2469 301 住宅 674 36.06 1803.0684 182.3625 1.4674 4.8094 401 陸上遊憩設施 10 0.54 8799.6893 442.1162 1.3981 5.0092 501 土石 1 0.04 11037.1905 491.0680 1.3313 4.6743 601 草生及灌木荒地 385 20.60 15551.5091 828.0436 1.4518 7.5252 「富里」（表 5-1-1）主要為山坡地地形，山坡地受到人為開發之壓力較大， 林業面積逐漸被道路切割，平均斑塊面積最大者為林業，地勢陡峭之處，仍維持 大面積之自然景觀；農作集中於平原地區，斑塊主要受到水路與道路之切割。 表5-1-2 景觀樣區「池上」之斑塊面積、周長與形狀分析（A） 斑塊次分類名稱 斑塊數 佔斑塊總數 百分比% 平均斑塊面積 （㎡） 平均斑塊周長 （m） 平均斑塊 分維數 平均斑塊 伸長指數 1 農作 422 14.57 42688.2592 893.2698 1.3402 5.1381 2 林業 389 13.43 104220.7200 1726.7196 1.4368 7.4281 3 牧場 12 0.41 79516.5586 1156.9925 1.3801 4.8383 101 鐵路 1 0.03 58658.7846 11470.6773 1.7027 47.3612 102 公路 30 1.04 79733.7271 31223.5881 1.8341 46.0690 201 河道/溝渠 185 6.39 17415.8382 1106.1031 1.6988 14.2910 202 蓄水池 92 3.18 3394.0988 161.1374 1.4604 4.1789 301 住宅 1122 38.74 1411.1990 160.4974 1.4770 4.7446 401 陸上遊憩設施 33 1.14 14006.3567 651.3634 1.3969 5.8348 501 土石 1 0.03 14443.1772 589.6367 1.3321 4.9063 601 草生及灌木荒地 609 21.03 21440.2364 753.7001 1.4348 6.7491 「池上」（表 5-1-2），住宅用地斑塊數多，零散分佈，整體受到人為干擾程度較富里鄉高；蓄水池用地平均斑塊面積為三個樣區中最大，乃由於大坡池面積 大而完整之故。平均斑塊面積最大者仍為林業，與富里鄉之特性相似，山坡地受 到人為開發嚴重，山勢陡峭之處，仍維持大面積之自然景觀；牧場、鐵路、公路 皆由於集中分佈或連續性高，道路對土地之切割行為較富里鄉嚴重；農作景觀類 型亦受到水路與道路之切割，尤以道路之切割較嚴重。草生及灌木荒地平均斑塊 面積比其他樣區高出許多，突顯樣區西側大面積草生灌木荒地閒置之特性。 表5-1-3景觀樣區「關山」之斑塊面積、周長與形狀分析（A） 斑塊次分類名稱 斑塊數 佔斑塊總數 百分比% 平均斑塊面積 （㎡） 平均斑塊周長 （m） 平均斑塊 分維數 平均斑塊 伸長指數 001 農作 445 13.31 48278.7401 1079.0940 1.3524 5.6229 002 林業 421 12.59 72143.8788 1049.8960 1.4532 6.6313 101 鐵路 3 0.09 36318.6555 9120.1547 1.7476 48.1107 102 公路 16 0.48 130505.8090 48433.2326 1.8461 50.9649 201 河道/溝渠 226 6.76 23220.3306 1012.0676 1.6842 13.7137 202 蓄水池 194 5.80 2474.3737 175.8633 1.4727 4.4554 301 住宅 1372 41.03 960.1198 129.7631 1.5248 4.7861 401 陸上遊憩設施 34 1.02 17993.8029 649.4663 1.4598 5.5220 501 土石 1 0.03 18045.8029 867.0992 1.3805 6.4548 601 草生及灌木荒地 632 18.90 9589.7695 564.8601 1.4799 7.1208 「關山」（表 5-1-3），住宅用地平均斑塊面積最小，斑塊數最多，為三樣區 中，整體受到人為干擾最嚴重之地區；平均斑塊面積最大者為公路，呈網狀均佈 且連續性高，是三樣區中受到道路切割最為嚴重的地區；中央山脈山勢驟然陡 落，高海拔地區仍維持大面積且完整之自然景觀；農作類型集中分佈樣區東側， 受道路與水路之切割嚴重。 分維分析之理論值為 1~2，數值愈趨近於 2，表示形狀愈趨向自然不規則形。 斑塊伸長指數，正方形伸長指數為 4，數值愈大，斑塊形狀愈長。三個景觀樣區 之計算結果均以鐵路、公路及河道溝渠之平均斑塊分維數為最高，其餘景觀類 型，由於圖形數化作業之邊界簡化，邊界形狀較為規則，斑塊趨近正方形。平均 斑塊伸長指數較高者為河道溝渠，亦突顯鐵、公路斑塊形狀狹長之特性。 碎裂化指數是用來描述某一個景觀類型在特定時間裡和特定性質上的碎裂 化程度；景觀內部棲地碎裂化指數 FI1 與 FI2 其值在 0~1 之間，0 代表無碎裂度，
1 表示完全碎裂化，意指愈趨近於 1 其碎裂度愈高；斑塊密度指數，所計算的是 各類型斑塊個數與該類型斑塊面積總和之比，比值愈高，碎裂度愈高，因此可藉 此指數比較不同景觀類型之間的碎裂化程度。 表5-1-4景觀樣區「富里」之碎裂度分析（A） 斑塊次分類名稱 斑塊面積總和 （km2） 斑塊數 斑塊密度指數 碎裂化指數(FI1) 碎裂化指數(FI2) 1 農作 14.40340395 347 24.0915 0.7244 0.9868 2 林業 27.68661038 232 8.3795 0.4703 0.8770 101 鐵路 0.07364183 7 95.0547 0.9986 0.9996 102 公路 1.350509542 17 12.5878 0.9742 0.9746 201 河道/溝渠 1.383967378 129 93.2103 0.9735 0.9950 202 蓄水池 0.069476448 67 964.3556 0.9987 0.9997 301 住宅 1.215268109 674 554.6101 0.9767 0.9995 401 陸上遊憩設施 0.087996893 10 113.6404 0.9983 0.9996 501 土石 0.011037191 1 90.6028 0.9998 0.9998 601 草生及灌木荒地 5.987330993 385 64.3024 0.8855 0.9958 「富里」（表 5-1-4）景觀內部棲地碎裂化指數以林業最低，其次為農作用 地，再其次為草生及灌木荒地，由於斑塊面積總和較大，而碎裂化指數較低。斑 塊密度指數以蓄水池最高，其次為住宅；最低者為林業用地，其次為公路，及農 作類型，其共同的特性是由多數斑塊連結成片。 表5-1-5景觀樣區「池上」之碎裂度分析（A） 斑塊次分類名稱 斑塊面積總和 （km2 ） 斑塊數 斑塊密度指數 碎裂化指數(FI1) 碎裂化指數(FI2) 1 農作 18.01444537 422 23.4256 0.7765 0.9944 2 林業 40.54186009 389 9.5950 0.4971 0.9179 3 牧場 0.954198703 12 12.5760 0.9882 0.9965 101 鐵路 0.058658785 1 17.0477 0.9993 0.9993 102 公路 2.392011813 30 12.5417 0.9703 0.9794 201 河道/溝渠 3.221930069 185 57.4190 0.9600 0.9913 202 蓄水池 0.312257089 92 294.6290 0.9961 0.9973 301 住宅 1.583365282 1122 708.6173 0.9804 0.9998 401 陸上遊憩設施 0.462209772 33 71.3962 0.9943 0.9992 501 土石 0.014443177 1 69.2368 0.9998 0.9998 601 草生及灌木荒地 13.057104 609 46.6413 0.8380 0.9894 「池上」（表 5-1-5），景觀內部棲地碎裂化指數以林業最低，其次為農作用 地，及草生及灌木荒地；斑塊密度指數最高為住宅，其次為蓄水池；斑塊密度最 低者為林業用地，其次為公路、牧場、鐵路。
表5-1-6景觀樣區「關山」之碎裂度分析（A） 斑塊次分類名稱 斑塊面積總和 （km2 ） 斑塊數 斑塊密度指數 碎裂化指數(FI1) 碎裂化指數(FI2) 1 農作 21.48403934 445 20.7131 0.6831 0.9920 2 林業 30.37257299 421 13.8612 0.5520 0.8771 101 鐵路 0.108955966 3 27.5341 0.9984 0.9991 102 公路 2.088092943 16 7.6625 0.9692 0.9695 201 河道/溝渠 5.247794706 226 43.0657 0.9226 0.9624 202 蓄水池 0.480028495 194 404.1427 0.9929 0.9993 301 住宅 1.31728438 1372 1041.5367 0.9806 0.9998 401 陸上遊憩設施 0.611789297 34 55.5747 0.9910 0.9978 501 土石 0.018045803 1 55.4145 0.9997 0.9997 601 草生及灌木荒地 6.060734316 632 104.2778 0.9106 0.9859 「關山」（表 5-1-6），景觀內部棲地碎裂化指數以林業最低，其次為農作、 草生及灌木荒地；斑塊密度指數，以住宅最高，其次為蓄水池；斑塊密度最低公 路，其次為林業。關山鎮住宅斑塊密度為三樣區中最高，為三樣區中都市化較嚴 重之樣區。 表5-1-7富里、池上與關山景觀多樣性、優勢度、相對豐富度之比較（A） 景觀樣區名稱 多樣性 優勢度 相對豐富度 （％） 斑塊密度指數 道路密度指數 富里鄉 1.2486 1.0539 50 35.7572 5.2829 池上鄉 1.3983 0.9990 55 35.9250 6.0049 關山鎮 1.4117 0.8909 50 49.3293 6.2410 在碎裂化分析中，各類景觀斑塊個數與其面積之比，比值愈大，碎裂化程度 愈高；同理，亦可以計算整個研究區斑塊總數與總面積之比，以獲得整個研究區 域之斑塊密度指數，瞭解整個研究區域之景觀碎裂化程度。 廊道景觀在研究區內之單位面積的長度也是一種衡量景觀碎裂化的指數，同 理推衍道路景觀在研究區內之單位面積的長度也是一種景觀碎裂化指數。有關道 路密度方面，道路除了作為交通運輸廊道之外，也會分割景觀，因此也是景觀碎 裂度增加的主因，單位面積內路廊愈長，景觀碎裂度愈高。 因此，三樣區在多樣性、優勢度、相對豐富度、碎裂度指數之比較下，得知 三樣區整體上之相對豐富度接近，由景觀類型之數量與組成，可見當地農業景觀 結構的相似性高。富里鄉多樣性與碎裂度低，優勢度高，顯示其景觀受到某種大 型景觀類型所主導，從斑塊面積與平均斑塊面積之大小，得知林地景觀類型面積
為最大，該樣區受到林地景觀類型所支配。池上鄉多樣性、優勢度、碎裂度介於 其他兩樣區之間，相對豐富度高，顯示「池上」較其他樣區，景觀類型豐富而平 均，但仍稍受到林地景觀類型所支配。關山鎮之多樣性指數較高、優勢度較低， 相對豐富度低和碎裂度高，顯示「關山」樣區受到多種景觀類型所支配。
