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莫拉克台风前后高屏溪流域土壤性质空间变异.DOC

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莫拉克台风前后高屏溪流域土壤性质空间变异

莫拉克颱風前後高屏溪流域土壤性質空間變異 Spatial Variation of Soil Properties in Kaoping River Basin Prior and Post Typhoon Morakot 研究生:蔡興融 Tsai Shing Rung 指導教授:江介倫 Chiang Jie Lun 【摘要】 溪流的河道邊土壤會因為季節及颱風的影響帶來改變,其變因程度大,受到溪流沖刷、溪水暴漲的影響,改變河道邊的土壤理化性質。為了解颱風前後,河道邊土壤上、中、下游的變異。研究區域以高屏溪流域河道邊的土壤理化性質做為調查重點,再進行主成分分析、鄧肯分析及簡單相關等統計分析,並利用有限觀測值藉由克利金內插繪出分佈圖,其中調查範圍包括了旗山溪、荖濃溪、美濃溪、隘寮溪等支流,做為整個流域的分析對象。進而探討整個流域上的空間分佈、變異在颱風過後的程度及影響的土壤理化性質。 本研究以顆粒密度(Particle Density)、土壤質地(soil texture)、粒徑分析(particle size analysis)、電導度(electrical conductivity)、有機質(organic matter, OM)、全氮(total N)、有效磷(available P)、土壤反應(soil pH)、土壤陽離子交換容量(Cation Exchange Capacity ,CEC),以上九種土壤理化性質做為調查項目。半變異分析顯示,在颱風前後電導度(EC)臨界值從16提高至80、陽離子交換容量(CEC)從452降至190,兩者土壤性質在颱風前後臨界值高,代表其相關性低,顯示受到颱風程度影響較小,只和特定因子有關;有機質臨界值在颱風後從30降至1.1,因為有機質(OM)在颱風後受到溪流沖刷、土壤搬移及表土的流失會使有機質流入河中,使得表土有機質含量趨勢呈現平穩的狀態;有效磷在颱風後臨界值由0.65提高至5.8且相關性由高轉低,這代表有效磷會因為颱風影響,導致在颱風後有效磷呈現不均勻的分佈;全氮、pH在颱風前後臨界值小且相近,顯示這兩種土壤性質在颱風後呈現較微小的變化。克利金分佈圖結果顯示,颱風後以有機質、有效磷、pH、全氮差異最為顯著。說明了颱風期間溪水暴漲並沖刷河岸,使得河岸邊的土壤性質會隨著土壤潰堤而流失或流入河中,並造成整個流域上下游在颱風過後的差異。有機質在颱風前上游屬於含量較多的趨勢,颱風後呈現和颱風前相反的分佈,下游的含量高於上游;有效磷颱風前也是屬於上游含量較高的趨勢,颱風後呈現下游集中的趨勢;全氮颱風前在平均0.01%以上的數值集中於上游,颱風後0.01%的數值因為被沖刷而集中於下游;pH值在颱風前除了距離出海口近的值偏低,其餘整個流域介於7.8~8.4屬於弱鹼性~中性,颱風後整個流域上、中、下游的pH改變,空間呈現微小的變化。交換性陽離子容量和電導度在颱風前後差異最不明顯,以距離出海口最近的下游數值偏高,顯示這兩種性質在颱風前後不會有產生空間上的變異,因為這兩種土壤性質不會受到河道沖刷或是土壤搬移改變,則是受到特定因子影響而改變。 【Abstract】 Taiwan situates at the subtropical region with frequent typhoons, earthquakes and fragile complex geology. Flourish economy worsens inadequate land uses and even river sides are used to grow crops. The river-side soil is most important of study areas in Kaoping river basin. The statistical analysis used in this study including principal component analysis (PCA), simple correlation and Duncan’s analysis. In this study, Kriging method, GIS was used to map the soil properties of Kaoping river basin prior and post typhoon. Research focuses on the investigation of the chemical and physical properties of soil in Kaoping River

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