臺 北 市 第 三 十 六 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會

臺 北 市 第 三 十 六 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 作 品 說 明 書 封 面

作 者：林守望、蔡東憲、謝宗瑞

科 別：生物科

作品名稱：化腐朽為神奇--腐木和昆蟲的探討

關 鍵 詞：朽木、昆蟲、CWD

指導老師：建國高中 劉翠華老師

目 錄

一、 實驗動機………2

二、 實驗目的………2

三、 文獻探討………2

四、 研究設備器………4

五、 研究過程及方法………4

六、 研究結果………5

七、 結果分析及討論………10

八、 結論………20

九、 未來展望………21

十、 心得………21

十一、 參考資料………22

一、實驗動機

假日常常和朋友一起去爬爬山、賞賞鳥，親近大自然。因為本身從小就對昆蟲很有興趣，

有時為了找尋鍬形蟲和天牛的幼蟲，就會去翻翻朽木。同時，在翻動朽木的過程中，我們發 現了其實這看來不起眼的地方居然包含了那麼多的生命，以及附近衍生出許許多多的植物，

我想這算是一個小型的生物天堂。

前幾年爆發出一個議題：是否要把朽木從森林裡清除掉，棲蘭山枯立倒木整理保育作業 是有名的一個案例。移除朽木在經費上是一個問題，而對環境的衝擊也是很值得我們考量的 一點，所以我們想認識朽木到底在生態系上扮演著怎樣的角色，是否有舉足輕重的地位。我 們便以最熟悉的昆蟲類來做觀察研究，進而探討朽木的價值。

二、實驗目的

觀察朽木內部昆蟲的種類以及行為，藉此比較其中生物組成的差異，以瞭解牠們和朽木 的交互作用，還有朽木對於森林環境和生物的影響，進而探討朽木在森林中的價值。

三、文獻探討

近年來朽木的研究很受重視，朽木是屬於枯落物的一類。枯落物一般指生態系中所脫落 的樹葉、小枝、花、果實、樹皮碎片等有機屑。而粗木質殘體(course woody debris，CWD)也 是枯落物的一種，包括倒木、枯立木等，它的量變化很大，通常隨樹齡而增加，老齡林常含 有大量的倒木，成為森林地表重要的組成因子（林國銓, 2002）。

一般說的朽木，應該就是屬於CWD。CWD 是森林生態系或溪流生態系中殘存的枯立木 (snag)、倒木(fallen wood)、枝椏(branch and twig)及根系(root)等死木物質之總稱，倒木往往是 CWD 中最主要的組成成分，在森林生態系結構和功能方面，扮演著極為重要的作用。在森林 生態系統內，它們具有減少水土流失，影響土壤發育，貯存營養和水分，供給物流和能流，

提供動植物生境功能等，而且CWD 也是生態系統中被人忽視的重要碳庫。

CWD 自形成便開始不斷地分解腐爛，釋放及歸還養分，因此，劃分倒木腐爛程度是進行 倒木養分研究的基礎。CWD 的存在提供了許多陸生、水生生物的棲息地，而許多微生物、菌 類、昆蟲、無脊椎動物等從CWD 中更容易獲取能量和養分，同時許多維管束植物的幼苗及 根部多建立在CWD 上生長。（賴明洲,2002;薛怡珍, 2002）。

一般而言，枯落物脫落後便開始分解，慢慢地混入土壤中；所謂分解，是指使植體破碎，

有機物斷裂成較小分子，養分由植體變成溶解狀態流失。當中的CWD 在分解過程中，溫度 和溼度對其分解過程有決定性的影響。酉每 的活動通常隨溫度上升而增加，但當溫度超過酉每 的 最大活動值後，酉每 的活動力會快速下降。在溼度方面，代謝作用會受溼度的限制，當土壤溼

度上升，代謝作用增加到極大值後，即再增加水分，代謝速率仍保持不變。一直到缺氧的狀 況發生，此時一些生物化合物的分解速率會下降，有些過程會完全遭抑制，如木質素的分解。

因此溼度大的朽木，擔任其分解者的生物種類也較少。至於木材在林地消失的速度，則由真 菌侵襲其纖維素，進而破壞其物理結構的速率而定。

CWD 化學分解過程中，絕大部分由土壤中的細菌和真菌來完成，以增加有機屑的表面 積。CWD 物理分解過程中，各類無脊椎動物扮演著重要的角色，包含破碎和混合的過程，從 大型的蚯蚓到小型的線蟲都能執行這項工作，尤其昆蟲更是不可或缺的主角，主導枯落物的 破碎過程（林國銓, 2002）；在熱帶生態系統中，白蟻在消解纖維素成為土壤的功能上，使其 成為該生態系中土壤形成的基石(keystone)物種，如失去了其重要的生態功能，則會導致較大 生態系的崩潰。

至於昆蟲，除了在能量循環上表現了絕對的重要性，在協助植物散播、維持植物社群的 組成及結構、作為食蟲性脊椎動物的食料和維持動物社群結構方面，也都息息相關。而且，

昆蟲帶來的好處不只是經濟上或是環境上的；有些昆蟲的特性使牠們適合用來瞭解生物學整 體性的通則及機制（P.J.Gullan, P.S.Cranston,2002）。所以一旦其棲地遭受破壞，對自然界也將 產生莫大的衝擊

。

1998 年民間生態保育工作發起「全國搶救棲蘭檜木林」運動，引起伐木派學者及保木派 學者熱烈的討論。就保育性的觀點而言，維護生物多樣性，是在維繫生命之基因、物種及生 態學的多樣性，以使地球環境得以永續（全國搶救棲蘭檜木林聯盟, 1998）。因此即使是枯立 木，也是生物多樣性的一環，在枯立木上面通常有許多附生植物與菌類，及賴此維生的昆蟲；

上層樹洞是飛鼠的家，近根處大樹洞則是多種大型哺乳動物的棲所。因此認為「枯立林移除 不僅有利於林木的自然更新，並可保持林相整體豐富性，更有利其他動物繁衍」，恰好違反事 實（林國銓, 2002）。由此案例便能看出朽木在環境中的重要性。

四、研究設備器材

(一).材料

1.松樹朽木 2.杜英段木(香菇園內) 3.相思樹朽木 4.天然闊葉林朽木

(二).儀器及設備

五、研究過程及方法

(一)觀察計劃：

1.我們採樣的區域分為北投琉球松放倒朽木區和三芝龍巖上方松樹放倒朽木區、三芝相 思樹朽木區、三芝龍巖上方原始闊葉林朽木區、三芝龍巖上方香菇園杜英段木朽木區。

2.實地勘查後，將結果繪製圖表做分析比較，進而探討朽木與昆蟲之交互關係。

(二)實地勘察：

1.在採集區選擇幾處適合觀察的朽木堆。

2.以十字鎬等工具，一片片的翻開朽木，盡量不驚動內外部生物，得以觀察牠們原本在 朽木裡外活動的情形，並紀錄之。

3.利用吸蟲管或鑷子捕捉躲藏在朽木中的昆蟲，之後將採得的昆蟲依種類置於玻璃瓶浸 泡酒精保存紀錄並鑑定種類。

4.我們依林國銓先生發表的 CWD 五級分類系統（如表一）來定義我們觀察的朽木。

表一

評估指標 第一級 腐爛階段

第二級 腐爛階段

第三級 腐爛階段

第四級 腐爛階段

第五級 腐爛階段 樹皮覆蓋率(%) ＞95 79~95 25~75 5~25 ＜5

樹皮上的蘚苔 存在 存在或無 無 無 無 邊材 完整 部分變軟 腐爛但存在 完全腐爛 無 心材 完整 完整 完整 結構不完整 無

樹皮 完整 完整 脫落 脫落 無

3cm 的小枝條 存在 無 無 無 無 大枝條 ＞1m ＜1m ＜0.5m 殘存 無

第一級腐爛階段：新產生的倒木，木材新鮮，樹皮完整，樹幹完好。

第二級腐爛階段：樹皮完整，材色改變，但木材機械性能及使用價值未受影響。

第三級腐爛階段：樹皮部分脫落，邊材開始腐爛。

第四級腐爛階段：樹皮大都脫落，材質鬆軟，苔蘚覆蓋率達80%以上，植物根系穿透木質部。

第五級腐爛階段：木材粉碎失去原有形態，被雜木種類所覆蓋。

5.將朽木內昆蟲的數量，自訂級數（如表二）以探討朽木腐朽程度對裡面生物種類及數量 的影響。

表二

級數 代表之生物量

3 所有觀察之朽木中該種生物含量最大值 2 含量約為最大值一半左右

1 含量稀少，將近零 0 無含量

六、研究結果

（一）朽木觀察情形：

1.琉球松區 (北投，2002.12.9 晴 18∘C、 2003. 2.9 多雲 21∘C、 2003.2.16 陰雨 15∘C 表三)

環境：朽木外觀大部份都有一層青苔，有些上面還長了一些雜草或蕨類，它們的根部也深入 朽木中，如此有助於使朽木質地變鬆軟。朽木剛敲下去的時後發現，非常容易可以挖 開一探究竟，剛開始翻開外皮後露出淺色木質且潮濕高，可以看見一層層的白色菌絲 分佈其中。朽木由外到內硬度逐漸增加，在朽木中心部分其硬度高，連十字鎬都難以 敲入，顏色從紅棕色到黃橘色，腐朽程度低，且破壞程度非常低，也就是說無咬痕或 通道，所以推測沒有大型生物(肉眼可清楚見到)在裡頭。

(1)天牛的幼蟲 在質地相當的鬆軟及較硬的木材部份都有發現 (2)擬步行蟲幼蟲

（咖啡色）

在腐朽程度夠(能劈開)之地方大都有。

(3)吉丁蟲的幼蟲 在朽木中間較硬的一層，牠的通道四周鋪有木屑和泥土狀物質，寬度和 他們的身體差不多大，所以當牠們往內躲避的時候，想把他們挖出來就 相當的費時和需要特別小心。牠們是吃朽木維生，而土質狀物質疑似牠 排出的糞便。

(4)白蟻 十分常見，除了有很多工蟻，還看到許多透明的白蟻若蟲，及少數的成 蟻(具有翅膀)，當白蟻發現我們挖開牠們的巢穴，就慌慌張張往巢穴內 部逃竄了。巢穴內部有許多圓形相連的通道，內壁常鋪上一層土狀物 質，是牠們的糞便和朽木碎片的混合物。

(5)螞蟻 挖開時，牠們非常驚慌，有一些還抱著透明的幼蟲四處逃竄。就算我們 將一塊帶有幼蟲的朽木片和一些螞蟻成蟲放入罐子中，他們還是會抱起 幼蟲不停奔跑。

(6)姬肥角鍬形蟲 在接近朽木底下的部分(顏色相對較深)，也比較鬆軟的地方，並沒有生 活在一個比自己體型大很多的空間裡。

(7)鬼艷鍬形蟲幼蟲 在較硬部分的一個孔，聽到有喀喀的聲音。往裡面看發現一隻大型鍬形 蟲幼蟲，挖開發現了有一個橢圓形的空間，此空間大約為此幼蟲體積的 10 倍左右。以前聽說鬼艷鍬形蟲幼蟲是生活在腐植土中的，而今天發 現牠生活在朽木底層，證明凡事都有例外的。

(8)象鼻蟲類 大約在整個朽木都有分佈，大部分都是成群發現，藏身在朽木的孔洞 中，發現的時候都不動，推測應該是休眠或過冬，另外還有發現象鼻蟲 類的幼蟲，依體型和分佈的地方判斷，他們應該是此種象鼻蟲的幼蟲。

(9)叩頭蟲的成蟲 挖開的時候，腹部朝上六隻腳緊縮於胸部和腹部間，推測為剛羽化的成 蟲。還有發現叩頭蟲的幼蟲。

(10)跳蟲 朽木中常可以發現一些紅色小小的蟲，爬行速度非常緩慢，我們起初以 為是一種蛛形綱生物，後來用50 倍倍鏡仔細觀察他的細微構造，才發 現牠有三對足和一對觸角應該屬於一種棘跳蟲。

2.在相思樹地區：(3/23 天氣:陰天 氣溫 18∘C 地點：三芝龍巖附近 表四)

環境：在此區，我們所發現的朽木，大多都是相思樹種，看情況，應是人為砍伐丟棄，大多 腐朽程度較低，有些因白蟻使其樹皮容易剝落。將其剝開，可發現大多都由白蟻或螞 蟻佔據，原本我們猜想有白蟻的地方應該就沒有螞蟻，而有螞蟻的地方就沒有白蟻，

但在本區我們發現在同一根朽木中，同時可發現白蟻及螞蟻，且在數量上也差不多。

(1) 擬步行蟲 我們發現有一些小通道，將其挖開，發現長腳擬步行蟲幼蟲、擬步行 蟲成蟲。長腳擬步行蟲幼蟲全身黑與咖啡色，尾部有碗狀凹槽。而擬 步行蟲成蟲為紅棕色(俗稱麵包蟲)。

(2)矮鍬形蟲成蟲 當我們發現牠時，牠的腳是往內縮的 (3) 蠼虫叟(黑色) 其腳前半段為黃色

(4) 豔胸黃星步行蟲 是捕食性昆蟲，在樹皮下方(樹縫)發現 (5) 蜈蚣 牠所在處周圍有土狀物質；為較小型個體 (6) 馬陸 白色小型個體，身上有一些條紋

(7) 蛞蝓 為約半個姆指大小身體半透明灰色，上有黑色線條 (8) 鉛山壁虎 枯立木中找到

(9) 天牛 在朽木中有條小小的通道，僅容的下天牛幼蟲本身

3.三芝龍巖上方原始闊葉林朽木區

(3/25 下午 天氣：多雲 氣溫：16∘C 地點：三芝龍巖近(抓蝦的地方 表五)

環境：在原始闊葉林中，光線都被樹冠層擋住，森林地被層都長滿了陰性的植物，而整體環 境來講也相當的潮濕，所以我們沒有觀察到乾燥的朽木，大部分朽木都富含水分，朽 木上面也覆蓋相當多的蘚苔和附生植物。

(1)枯立木:旁邊有同一樹種的葉子，但不會辨認

A 白蟻 剝開樹皮我們發現了許多白蟻窩，但是並沒有發現螞蟻 B 天牛幼蟲及天牛蛹 蛹室四周沒有土狀物

C 跳蟲 大部分的朽木裡幾乎都可以發現跳蟲，算是蠻普遍的一種生物 (2)枯立木:內部木質化為腐植土

A 金龜子幼蟲及 花金龜幼蟲

幼蟲處在朽木內部化為腐植質的地方

B 蛞蝓 同為身體灰白色之種類

C 下面的土壤無許多腐植質，沒有什麼可見到的蟲 (3) 二級懸空朽木：架在別棵樹上的朽木

A 叩頭蟲幼蟲 全身黑色，約2 公分

B 蜈蚣 體長約7~8 公分，腳黃色，身體藍綠色 (4)一級懸空朽木：架在別棵樹上的朽木

A 螞蟻 只有少數在朽木外表爬行 B 擬步行蟲 為小型幼蟲(麵包蟲)

(5) 倒木：朽木又白又脆，有許多黑色條紋像裂縫一般，並沒有發現螞蟻、白蟻 A 蜈蚣 (腳為橘黃色)及牠的卵(黃色)，有護卵的行為

B 擬步行蟲 為紅棕色成蟲

(6)倒木：過濕的朽木(有採樣)，如海綿般柔軟，充滿水分，用手即可輕易剝開 A 渦蟲(陸棲) 體長約20~30 公分

B 蛞蝓 體色為藍灰色半透明狀，有黑色條紋

(7)倒木:上面佈滿青苔和蕨類，雖然呈現潮濕的深黑色，但質地還是相當的硬，很難剝開 A 天蛾蛹 在朽木下及朽木中

4.三芝龍巖上方松樹朽木放倒區

(3/27 早上天氣:晴下午天氣：多雲 3:30 下雨氣溫：20∘ 地點：三芝龍巖附近 表六) C

環境：有立木及倒木，朽木的內部及外部都相當完整，質地相當鬆軟，用十字鎬即可輕易劈 開，有些立木上有伏石蕨等植物。

(1) 螞蟻 會螫人而且會痛很久，有些有發達的大顎

(2) 白蟻 也是與螞蟻同住在一顆朽木裡，不過白蟻與螞蟻的交互作用又因種類而有不 同，所以這方面還需要研究確定。

(3) 姬肥角成蟲 (二公一母)

在其中一塊朽木裡發現了20 幾隻姬肥角的幼蟲，一齡到三齡幼蟲皆有

(4) 叩頭蟲 有小小的叩頭蟲(黃褐色體長約 1.5 公分)、雲紋黑叩頭蟲、叩頭蟲幼蟲(較之 前採集到的都還要大，體色黑，看似有雜紋)

(5) 擬步行蟲 幼蟲(深褐色)、成蟲(俗稱麵包蟲) (6) 蟑螂、蚰蜒、蜈蚣及卵

5.三芝龍巖上方香菇園杜英段木朽木區

(3/30 早上天氣:陰 下午天氣：陰 氣溫：22∘ 地點：三芝龍巖附近 表七)C

環境：全為杜英朽木，經過香菇栽培，被截斷且上面打洞植入香菇菌種，香菇栽培完後，即 成堆棄置

(1) 獨角仙幼蟲 在成堆的朽木下面，接近土壤混合著木屑的地方，發現了數隻獨角仙幼 蟲，身上具有不知名的深咖啡色斑點

(2) 鍬形蟲幼蟲 在完整的朽木中剖開，發現一隻一齡鍬形蟲幼蟲，以及在極度腐朽的朽 木中(接近泥土狀)發現 5~六隻較大型鍬形蟲幼蟲，而在其旁的腐植土中 發現另一種較大型鍬形蟲幼蟲

(3) 扁鍬型蟲成蟲 發現 3 隻母蟲，2 隻在朽木接近土壤的木屑混合物裡，另一隻在朽木當中 的洞發現，腳是縮起來的，活動力很低

(4) 螞蟻 螞蟻在這邊的朽木相當常見，具有相當多種類，有些是在朽木當中築巢，

有些是在土質物質上築巢，而有些則是暫棲性 (5) 白蟻 在此區朽木內可見到很多

(6) 擬步行蟲幼蟲 尾部具有相當多棘刺，約有六根

(7) 大擬步行蟲 在朽木中，從一些小隧道我們發現了長腳擬步行蟲的幼蟲及蛹，其蛹室

(10) 蜈蚣 此地的蜈蚣有二種，一種腳為黃色，另一種腳為紅色。腳為黃色之數量 較多，且有發現較大型個體及其卵，其有護卵的行為

(11) 馬陸 在此區朽木中，也可發現許多馬陸，有一種約和小指一般粗，看起來青 綠色；有一種較前者小很多，身體為深咖啡色

(12) 煙管蝸牛 在朽木的孔洞中發現，判別為斯文豪氏煙管蝸牛 (13) 蛾蛹 蛾蛹在朽木下的土中，有時候在朽木裡也有

(14) 天牛 在其中幾塊同一區的朽木裡，可發現許多的天牛幼蟲，有些已化蛹，牠 們所在處旁邊大都有褐色泥狀物，且其所在之朽木為濕脆型

(15) 大蚊幼蟲 成柱狀黃褐色，沒有腳在朽木外層較軟處 (16) 椿象 在靠近朽木外部的孔洞中

(17) 步行蟲 也在靠近朽木外部的孔洞中

七、結果分析及討論

(一) 不同區域朽木之比較

我們將這些地區中所能發現的生物種類數量及分佈與生態地位用以下圖片和表格來表示 (我們所觀察的朽木情況不盡相同，所以將它們分別列圖表以作比較)：

1.三芝龍巖上方香菇園杜英段木朽木區

熱烈大頭家蟻

白蟻 菊虎

隱翅蟲 獨角

扁鍬形蟲

圖一：第四、五級杜英朽木內部示意圖

跳蟲

白蟻 天牛幼蟲 擬步行蟲幼蟲

擬步行蟲幼蟲

圖二： 第三級杜英朽木內部示意圖

(1)菊虎、椿象、步行蟲等昆蟲並不定居於朽木中，而是為了來捕食其他生物。

三芝龍巖上方香菇園杜英段木朽木區之動物食性分析(表八)

植食性 肉食性 雜食性

昆蟲

天牛、跳蟲、大蚊幼蟲、小型擬步行 蟲、大型擬步行蟲、白蟻、扁鍬形蟲、

鍬形蟲幼蟲、獨角仙

菊虎、椿象、步行蟲 螞蟻、蠼虫叟

其他生物 蝸牛 渦蟲、蜈蚣 馬陸

2.三芝龍巖上方原始闊葉林朽木

天牛幼蟲

白蟻(黃肢散白蟻)

擬步行蟲幼蟲

天牛蛹

白蟻窩

圖三：三芝龍巖上方原始闊葉林枯立木 1 示意圖

擬步行蟲幼蟲 蠼虫叟

蜈蚣及卵

圖四：三芝龍巖上方原始闊葉林倒木示意圖

金龜子幼蟲 擬步行蟲

花金龜幼蟲

圖五：三芝龍巖上方原始闊葉林枯立木 2 示意圖

三芝龍巖上方原始闊葉林朽木之動物食性分析(表九)

植食性 肉食性 雜食性

昆蟲 白蟻、大型擬步行蟲、

小型擬步行蟲、跳蟲、

天牛、金龜子、花金龜

螞蟻、蠼虫叟、

叩頭蟲

非昆蟲 蛞蝓 蜈蚣、渦蟲 馬陸

(1)在有機屑化為腐植質的地區才有金龜子和獨角仙，像朽木和土壤接觸混合 的部分，以及枯立木中化為腐植質的部分，才可能找到牠們。

3.相思樹地區

白蟻

矮鍬形蟲

長腳擬步行蟲

(圖六)相思樹地區路旁立木示意圖

相思樹地區之動物食性分析(表十)

植食性 肉食性 雜食性

昆蟲 白蟻、矮鍬形蟲、大型擬步行蟲、

小型擬步行蟲、跳蟲、天牛

步行蟲 螞蟻、蠼虫叟 非昆蟲 蛞蝓 蜈蚣、鉛山壁虎 馬陸

(1)鉛山壁虎在野外十分常見，並不一定要生活於朽木中，而牠之所以藏身於朽木應該是為了 找食物以及尋求庇護所，而不是長期居住。

4.三芝龍嚴上方松樹朽木朽木放倒區

蜚蠊

雲紋黑叩頭蟲 臺灣巨蟻

姬肥角鍬形蟲 白蟻

(圖七)相思樹地區路旁倒木示意圖

鉛山壁虎 蛞蝓

黑翅土白蟻 豔胸黃星步行蟲

三芝龍嚴上方松樹朽木朽木放倒區之動物食性分析(表十一)

植食性 肉食性 雜食性

昆蟲 白蟻、大型擬步行蟲、

小型擬步行蟲、跳蟲、

姬肥角鍬形蟲

螞蟻、蠼虫叟、

叩頭蟲、蜚蠊

非昆蟲 蜈蚣、蚰蜒 馬陸

5.北投陽明山外圍琉球松朽木區

蜈蚣 馬陸 擬步行蟲

蠼虫叟 盲蛛 姬肥角 鍬形蟲

鬼艷 鍬形蟲 天牛幼蟲 白蟻 吉丁蟲幼蟲 叩頭蟲幼蟲

(圖九)琉球松朽木分層示意圖

(1)肉食性的黃口攀蜥在朽木中只發現一次，且牠的體型大，無法鑽到朽木中，應是暫時性的 躲藏在朽木空隙內。

(2)松吉丁蟲和姬肥角鍬形蟲只生活在松樹類的朽木中，牠們對於朽木的選擇具有專一性，所 以我們在觀察非松樹類的朽木時，應該就可以確定找不到牠們。

植食性 肉食性 雜食性

昆蟲 白蟻、大型擬步行蟲、小型擬步行蟲、

跳蟲、姬肥角鍬形蟲、鬼艷鍬形蟲、

鍬形蟲、松吉丁蟲、象鼻蟲、天牛

螞蟻、蠼虫叟、叩頭蟲、

蜚蠊

非昆蟲 蝸牛 蜈蚣、蚰蜒、

黃口攀蜥

馬陸

北投陽明山外圍琉球松朽木區之動物食性分析(表十二)

將以上五區圖表整合，我們能看出以下觀點：

1 擬步行蟲在各類朽木中大都可找到穩定的數量，顯示牠們的適應力很強。

2.植食性的昆蟲類佔朽木中生物種類和數量的大多數，取食木質及腐植質等部分，對於朽木 的分解以及朽木表面積的增加，有很大的影響，也使真菌等分解者分解朽木的速率增加。

3.屬於雜食性的蠼虫叟具有植食性和肉食性的特性，能以朽木為食，也能用特化的尾夾捕食其 牠昆蟲，在食物上有較多選擇，利於牠們的生存。

4.朽木中白蟻和螞蟻都屬於數量龐大的社會性昆蟲，但其生態地位卻截然不同。部份螞蟻會 捕食白蟻，而植食性的白蟻屬於被動防禦，當白蟻在朽木中遇到螞蟻的入侵時，會建造土 牆來抵擋。有些種類如大和白蟻的兵蟻具有強壯大顎可用以抵禦螞蟻的侵襲。

5.在我們觀察的朽木當中，我們可以發現鍬形蟲幼蟲的數量和螞蟻數量的多寡沒有太大的關 係，據我們推測牠們在朽木中應該各自活在獨立的空間，沒有接觸。

6.據我們的觀察，天牛幼蟲大多生活在硬度不低的朽木中，與大多數肉食性的捕食者之生活 範圍大不相同，所以其交互作用並不大，因此對天牛幼蟲的數量影響亦不大，反倒是距其 生活環境較近的白蟻，與其可能有競爭的關係而可能在數量上相互影響。

7.朽木中生物的組成和數量，除了在不同地區、不同樹種中會有差異，在同一區的不同條件 下，甚至在同一棵朽木中不同部位，也會有所不同。舉例來說，在香菇園杜英段木區，如 圖一圖二中，具有的生物種類差別就很大，而圖一中上層有螞蟻、白蟻等生物，下層則居 住著鍬形蟲和獨角仙等生物，可見昆蟲對於環境的適應有一定的專一性。

(二)不同腐朽程度的朽木之比較

朽木腐朽程度對生物分布的影響（表十三）

級數 生物種及個數

一 0

二 白蟻（3）、螞蟻（3）、蜈蚣（3,2）、蠼虫叟（2）、小型擬步行蟲（2）、

馬陸（2）、跳蟲（1）、大蚊幼蟲（3,0）、椿象（U）、菊虎（U）

三 白蟻（2,3）、螞蟻（2,1,0）、蜈蚣（2,0）、蠼虫叟（1,2）、小型擬步行蟲（1,2,3）、 馬陸（2）、跳蟲（2,3）、蝸牛（1,3）、天牛（3,1,0）、蛾蛹（1）

四 白蟻（3）、螞蟻（2,3）、蜈蚣（3）、蠼虫叟（3）、小型擬步行蟲（3,2）、

馬陸（3）、、跳蟲（2）、大蚊幼蟲（1,0）、蝸牛（2,3）、獨角仙（1）、

鍬形蟲幼蟲（U）、扁鍬形蟲（1,0）、天牛（10）

五 白蟻（1,0）、螞蟻（1）、蜈蚣（3,2）、蠼虫叟（3）、小型擬步行蟲（2）、

馬陸（2,3）、跳蟲（1）、大蚊幼蟲（1,0）、蝸牛（2,3）、獨角仙（3,1）、

扁鍬形蟲（1,0）、蛾蛹（1）、

1.因為在我們的觀察之中，香菇園的朽木級數最為齊全，樣本數也最多，條件也較一致，所 以我們以香菇園朽木來探討朽木腐朽程度對裡面生物種類及數量的影響。

2.白蟻在朽木裡出現的頻率很高，且從第二級到第五級都有定居的情形，而螞蟻則較不平均。

為什麼白蟻在朽木中幾乎都找的到，而螞蟻分布較不平均呢？螞蟻大多是雜食性的，有些 螞蟻有定居的習性，有些種類則是暫時居住，如吉悌細顎針蟻是流浪型的螞蟻，而巨山蟻 則是定居的。而白蟻因為食物──木質就在家裡，不像有些螞蟻要到處找食物，所以都是定 居的。以細顎針蟻為例，其夏天會居住於朽木中，而冬天時會離開朽木。因此在朽木中較 容易發現白蟻的蹤跡。

3.根據觀察結果，天牛只出現在硬度適中的地方(用手無法剝開，得用十字鎬才能將其撬開)。

依據我們的飼養經驗，在太細碎的朽木裡面，天牛很容易死亡，我們推測他們必須在硬度 適中的大塊朽木中才能生存。

4.獨角仙只出現在四、五級的朽木及土壤的混合碎屑中，因為金龜子科大多數種類都是生活 在腐植質中，且牠大顎不夠利，無法鑽進朽木中，所以只有在腐朽程度夠的腐植土裡面才 能發現獨角仙的蹤跡。

5.在大部分的朽木裡面都可以發現擬步行蟲，無論是硬度高還是硬度低的朽木，都能夠發現 相近種類的擬步行蟲，我們飼養的擬步行蟲，無論是放在朽木中還是木屑裡，都能成功的 化蛹，可見牠的適應力非常強。然而在採集地點朽木與土壤的混合碎屑中卻沒有發現擬步 行蟲幼蟲，我們推測，牠們比較喜歡居住於朽木中，其原因可能是朽木可提供幼蟲一個封 閉的環境，以避免其他物種的干擾。

(三)研究方法的討論：

1.沒有電鋸之類的切割工具，我們很難在很短的時間裡，取下一定標準的樣本，而採樣的速 度是越快越好，才不至於在整個過程中造成生物採樣的不完整，進而影響到研究的準確性。

2.在統計生物量上面，目前所知的有冷凍法和驅趕法，這些方法都需要一定的 技術設備支援。

3.通常生態調查研究都需要長期性的計畫及資料收集和野外考察，而我們身為學生，因為課 業和交通的關係，在觀察時間上就顯的相當的緊湊，而無法呈現較詳盡精確的內容。

4.在採樣區域裡，我們無法排除當我們不在場時，是否有其他的人為因素干擾，而導致其變 因增加，影響研究的結果。

5.採樣時應該用更隨機的方法取樣，例如可以使用每隔 10 公尺取一次樣，或者是劃分區域，

在每個劃分的小區域裡取一次樣，就會得到更客觀的數據。

(四)朽木對於生態系影響的討論：

1.在自然生態系中，朽木不斷的分解，維持了養分的循環，例如：部分檜木林中，屬於相當 貧瘠的環境，而檜木朽木慢慢的分解，穩定且持續的提供這一地區養分，達到一種生態上 的平衡。

2.在朽木的環境中，朽木提供了昆蟲棲所或養分，而昆蟲直接或間接分解了朽木以提供環境 有機質，所以朽木的分解和昆蟲的活動是密不可分的。

3.森林中樹木死後成為枯立木或枯倒木，使森林產生縫隙，利於樹木的幼苗生長，林間空地 也是生物多樣性很高的地區。朽木中生物的養分來源主要來自於木質，生物本身逐漸改變 朽木的狀態，隨著朽木腐朽程度的增加，內部生物的組成也有所不同。朽木內物種非常豐 富，從以朽木為食的清除者，到以其他昆蟲為食的消費者，都十分完整。當朽木分解成細 木質殘體後，又可供應許多土壤中的生物能量和養料。當這些有機質礦物化後，能再度成 為植物的養料，使森林的物質循環正常運作。

八、結論

(一) 在不同區域的朽木，生物的組成會因樹種、腐朽程度及週遭環境的不同而有所差異。

(二) 有些種類在特定樹種才能發現，所以牠們的分布的情形大致等於此樹種分布的地點。

(三) 朽木中的生態結構十分的完整，生物的數量及種類非常豐富，是森林中物質循環不可缺 少的一環。

(四) 昆蟲對於朽木的分解，有重要的影響，若沒有牠們，森林中的朽木分解就較為不易。

(五) 經過我們的觀察後，發現朽木對於森林生態的影響很大，所以就算檜木林中的枯立倒木 經濟價值很高，也應該將其保留於自然環境之中，而不是將它們完全移除，所以政府應派 遣專家對其評估後，作妥善的規劃及處置。

九、未來展望

(三) 接觸地面的情形：關於枯立木的根部附近的觀察還未進行，因為沒有夠強的工具能將之 挖開，這也是可研究的方向。

(四) 白蟻和螞蟻對朽木內甲蟲的影響：在朽木中，螞蟻和白蟻常常佔有很大的生活空間，之 前以為螞蟻會和白蟻劃清界限，後來發現有許多螞蟻和白蟻生活在一起的情況。還有，在 螞蟻量很多的松樹朽木裡還是有為數不少的姬肥角鍬形蟲生活。螞蟻和白蟻對朽木裡生物 量可說是最多的甲蟲，到底有沒有很顯著的影響呢?這也是一個發展的方向。

(五) 一些生物種類的判別，以確定其習性及對周遭環境的影響及與他種生物的交互作用。

總而言之，朽木裡還有許多不知名的動植物，目前還無法鑑定種類，需要更多時間和知 識來研究。

十、參考資料

(一)網路:

1.全國搶救棲蘭檜木林聯盟, 1998, 全國搶救棲蘭檜木林 , http://ultra.iis.sinica.edu.tw/~ngo/forest/cypress/savecypress.htm 2.陳永龍, 1998, 伐除枯立木破壞生物多樣性

http://twstudy.sinica.edu.tw/~ngo/forest/cypress/98122101.htm

(二)書籍:

林國銓, 2002, 落葉物的分解--氣候、枯落物化學組成土壤、生物的交互作用,林業研究專訊, 9(2): 3-6

何偉真, 1999, 以森林生態系經營重新詮釋枯立倒木之整理, 台灣林業, 25(4): 2-3 張永仁, 昆蟲圖鑑, 初版, 臺北市:遠流出版社, 1998

張永仁, 昆蟲入門, 初版, 臺北市:遠流出版社, 1998

連裕益、李惠永、劉建男, 森林昆蟲, 臺北市:農委會林務局, 1999,65-85 廖智安, 台灣昆蟲記, 初版, 臺北市:大樹文化出版社, 1999

賴明洲、薛怡珍, 2002, 從粗木質殘體(CWD)的腐朽速率談檜木林天然更新的影響及檜木林的 保育策略, 台灣林業, 28(6): 36-45

George McGavin, 陳穎儒翻譯, 昆蟲圖鑑, 初版, 台北市:貓頭鷹出版城邦,2000 P.J.Gullan, P.S.Cranston, 徐堉峰編譯, 昆蟲學概論, 初版, 台北市:合記出版社,2002,