Ecological Engineering 35 (2009) 1079–1084

1. Revegetation of steep rocky slopes: Planting climbing vegetation species in artificially drilled holes.Zhong-QiangWanga,b, Liang-HuanWua,c,∗, Ting-Ting Liub Ecological Engineering 35 (2009) 1079–1084 報告學生:林澔江 指導老師:林信輝老師 授課老師:謝平城老師

2. 報告大綱 一、 二、 三、 四、

3. 一、前言

4. 一、前言 • 許多採石場被開採來提供建築材料。而這些土方工程產生大量陡峭的岩石坡。 • 後續的恢復卻遭到忽略，不僅在面貌上留下廣大而難看的疤，也越來越多土壤侵蝕和物理上的安全危機。

5. 一、前言 危險!在邊坡不穩處及有居民處不適用 • 對於高陡岩石邊坡的植被恢復常見程序包括：1.使用爆破降低坡度和使用碎片來構建一個人工坡度較緩之平台2.覆蓋表土，散播種子或噴植 太貴啦!!需要大量基材以及人力，工程浩大

6. 一、前言 • 在早期演替階段，岩石坡面的土壤堆積是植被建立的一個關鍵因素，但是由於降雨的侵蝕率高所影響，在岩石坡面保持土壤非常困難。 • 因此，在土壤量少的岩石邊坡的植被恢復已成為一個挑戰。牧草和灌木為主要在斜坡上種植之物種（Silvia和費爾南多，2007）。

7. 一、前言 • 為了克服植被恢復對岩質邊坡表面的困難，作者提出了一個創新的方法：在岩石斜坡表面鑽垂直孔，用土填充孔，然後在孔中播種育苗。(岩面穴植) • 本研究的目的是評估此新方法之可行性，和調查在這些表面上攀援植物的生長趨勢。

8. 二、實驗方法

9. 二、實驗方法 2.1 研究樣區 • 位於浙江省，中國玖龍湖公園區 • 高程為100至200米，溫帶氣候，年平均氣溫16.2 • 年平均降水量1374.7毫米。大多數降雨發生在四月至十月間。四~六月為頻繁毛毛雨，七~九月為雷雨季節。 • 月均溫：最高為七月，30◦ C，最低為一月，4.7 ◦ C。

10. 二、實驗方法 2.1 研究樣區 • 南面坡垂直坡長度為30-33公尺，坡度60-80◦ • 在東部和西部方面，斜坡的垂直長度為20-25m，坡度約為50◦。 • 整體坡面穩定，沒有潛在地滑的跡象，床岩的主要組成是凝灰岩，無明顯風化和裂隙發育。(凝灰岩：一種火山碎屑岩，其組成的火山碎屑物質有50%以上的顆粒直徑小於2毫米的火山塵和火山灰壓實固結而成，成分主要是火山灰，外貌疏鬆多孔，粗糙，有層理。)

11. 二、實驗方法 2.2 人工孔之設計 • 規格 • 網格狀排列 1.5m 2m

12. 二、實驗方法 2.2 人工孔之設計 • 孔洞數量東：978個，南：2287個，西：1203孔。共4468。 • 洞裡填入泥炭土和黃土（體積比為1:3）的混合堆肥。並施加 1g/kg 的控制釋放肥料（緩效性肥料）

13. 二、實驗方法 2.3 物種選擇及種植 • 植物的選擇上，有2個標準： • 原生攀爬植物 • 可抵抗環境應力，像是貧脊，高熱和乾旱。 • 選定的3種植物在多種土壤類型生長良好，他們可以形成一個漂亮的綠色垂直面，可廣泛種植於中國作為一個城市綠化和環境管理的優秀觀賞樹種（Zhang等，2004;朴子和穆尼，1991;佩德羅和魯道夫，1986）。

14. 二、實驗方法 2.3 物種選擇及種植 • Parthenocissus tricuspidataPlanch：(爬牆虎、地錦、土鼓藤、紅葡萄藤) • 為高攀的多年生落葉藤本植物

15. 二、實驗方法 2.3 物種選擇及種植 • Hedera helix：(常春藤) • 常春藤屬下的一種常綠攀爬植物

16. 二、實驗方法 2.3 物種選擇及種植 • Euonymusfortunei：(常春衛矛) • 衛矛科植物，為一種常綠藤本植物

17. 二、實驗方法 2.3 物種選擇及種植 • 四個月大的苗木（莖長15-30公分）移植到準備好的孔，每孔一株，每一個品種的單株數分別約為1480株(平均分配)，三種植物在垂直及水平方向均交替種植。 1 2 3 2 3 1 2 3 1

18. 二、實驗方法 2.3 物種選擇及種植 • 坡面頂部設置導管，水可以沿著岩石坡面往下流，這些植物每天16:00灌溉2小時。後2個月，植物純粹依賴雨水成長。

19. 二、實驗方法 2.4降雨後的土壤含水量 • 降雨為邊坡上植物生長主要水資源。 • 在降雨後的隔天，隨機選20個孔來測含水量。並分為三種等級的降雨量做為參考：低降雨(6mm),中(16mm),高(25mm)

20. 二、實驗方法 2.5 植物生長率及存活率 • 三種植物在各坡面的存活率，主幹長，在種植後每1個月，（2005年5月15日），6個月（2005年10月19日）和18個月（2006年9月28日）調查。 • 存活率以每種植物隨機抽樣100個加以測定。葉和莖呈明顯乾燥時，植物被認為是死的。 • 主莖長度是從孔內的土壤到植物的頂芽距離。

21. 二、實驗方法 2.5 植物生長率及存活率 • 每月的相對生長速率（RGR）用下列公式計算： • 其中：MF為最終主莖長，MI初始主莖長，T為月份數

22. 二、實驗方法 2.6 統計分析 • 利用Duncan’s test來比較降雨後人工孔的土壤水分含量、莖長以及RGR之間的多重比較。統計顯著性訂為P<0.05。 • 軟體採用：STATISTICA package5.5 software (StatSoft, Inc., USA)

23. 三、結果與建議

24. 三、結果與建議 3.1 土壤水分含量之影響 • 土壤水分含量為決定植生覆蓋之重要條件之一。(Alan, 1997; Huang et al., 2005). • 所以降雨落入人工孔的量是對岩質邊坡植被恢復影響關鍵因子。 • 在中等或較高的降雨情況，三個坡向對於雨水進入人工洞沒有顯著影響，並且所有孔中土壤的水分含量均高於30％。

25. 10月時(夏天過後)，坡面對於植物存活率有顯著影響以爬牆虎10月時(夏天過後)，坡面對於植物存活率有顯著影響以爬牆虎 為例:東 . 南 . 西735758 三、結果與建議 3.1 土壤水分含量之影響

26. 三、結果與建議 3.1 土壤水分含量之影響 • 推測，南面和西面遭受太陽輻射的時間長，此效應導致孔在南部和西部坡向的土壤水分含量明顯降低，這可能對於植物生長是致命的 • 因此，建議人工孔應該被像東坡方面較陰暗坡使用。

27. 三、結果與建議 3.2 土壤水分動態 • 在春、夏、秋三個季節，於灌溉後的5天，進行水分測量，而得動態曲線。各季節之下降趨勢:春:20~40，夏:50~70，秋:10~20(%)

28. 三、結果與建議 3.2 土壤水分動態 • 春季時葉片生長，但溫度低，而秋季葉片蒸散量低，因此水分下降趨勢慢。 • 而夏季時蒸發散量均高，有較高的下降梯度，所以可能大大影響了這三個植物的存活率。 • 所以，適當的灌溉措施，例如自動滴灌，可考慮用來提高植被恢復的成功率，尤其是在炎熱的夏天。

29. 三、結果與建議 3.3 植物生長率及存活率 • 各物種間存活率有顯著差異

30. 三、結果與建議 3.3 植物生長率及存活率 • 各物種間存活率有顯著差異：衛矛>爬牆虎>常春藤

31. 三、結果與建議 3.3 植物生長率及存活率 • 爬牆虎在三種植物中生長量最高：爬牆虎>衛矛>常春藤 主莖長

32. 三、結果與建議 3.3 植物生長率及存活率 • 每月的相對生長速率（RGR）：爬牆虎>衛矛>常春藤

33. 三、結果與建議 3.4 綜合討論 • 此研究中，人工孔是分離的，可能會限制根系的發展，因此可以考慮2個或更多孔連接。但須考慮到岩面之穩定性。 • 希望藉由這些攀爬植物改善微氣候，進而使當地更多的草本植物能夠順利覆蓋。 • 人工孔的營養和灌溉管理還需要進一步研究，以達到更好的植被恢復。

34. 四、總結

35. 四、總結 • 採石場的陡峭岩石邊坡是一個極度退化的生態系統。自然恢復極為緩慢，在人工恢復上也是複雜且昂貴的。需要再搭配更多元的恢復策略。而爬牆虎及衛矛可作為先鋒樹種，進而建立完善植被。

36. 報告結束謝謝聆聽~