水土保持植生工程規劃原則 資料來源: 中興大學水土保持系 林信輝教授
坡面綠化規劃設計 坡面綠化整治前 坡面綠化成果 坡面綠化後成果
水土保持植生工程施工程序 植生前期作業 (植生基礎工) 植生工程 植生導入作業 (綠化工程) (植生工法) 基本資料之調查評估 坡面改善與坡面處理 坡面安定工程 坡腳保護工程 排水工程 植生前期作業 (植生基礎工) 植生工程 (綠化工程) 植生導入作業 (植生工法) 播種法(種子導入法) 栽植法(樹木栽植與草類栽植) 植生誘導法 植生維護與管理:灑水、施肥、除草、補植等
植生工程規劃 基本資料之調查評估 植生目標之設立 植生導入工規劃 植生基礎工規劃 植生維護管理規劃 適地、適工法、適材料、適時、適管理 調查完生育條件後,設立植生目標,再以植生導入為主軸,先決定導入方式與材料,再決定基礎工。 適地、適工法、適材料、適時、適管理
基本資料之調查評估
邊坡上方 周邊地形 林層、樹種 邊坡型態 地層、地質 湧水地區 顏色、變色 其 他 項目 調查重點 植生工程對策之檢討 地形變化、裂縫之有無,集水 區表面水之流路 坡緣處理、外緣排水、整坡 及風搖木伐除範圍等之綜合 判斷 周邊地形 地形、地質之異同及裸露地規 模 依地形之傾向、預測施工 性、周圍環境與邊坡之調和 林層、樹種 草或灌喬木何種較多先驅植物 或極相植物 植生介質與植物材料之選擇 邊坡型態 縱剖面係凸形或凹形坡度、坡 長 凹形坡面之集水程度與排水 方法,階段處理及植生導入 之困難度 地層、地質 凹部土層係崖錐或堆積土,土 壤厚度、硬度,是否為順向坡 植物根系之生長評估、滑動 面之判定與處理 湧水地區 晴天與雨後之湧水量、顏色及 是否含土砂 崩塌或沖蝕程度、排水(暗管) 系統及植栽之選擇 顏色、變色 地表變色地區之形狀及範圍 滲透水或溶解物之化學成 份,對植物之毒害 其 他 附近施工案例資料收集 災害實例及施工方法之調查 檢討 生育地基本資料調查分析
崩塌地環境特徵之調查項目 項 目 調 查 方 法 區位與坡型 坡頂、坡面(凹、凸坡)、堆積區。 地質條件 依據地質分類標準劃分崩塌地地質類型。 GPS定位 以GPS儀於每樣區坡頂進行定位。 土壤 現地採樣(土壤core裝填),帶回室內分析。 坡度 採用坡度坡向計量測崩塌地平均坡度。 坡向 以坡面面向之垂直方向訂為崩塌地之坡向。 海拔高 採用海拔計直接記錄海拔高。 氣象 以年降雨量為主(依中央氣象局資料)。 水文 記錄周邊排水渠道、有無人工渠道等。 植被覆蓋 詳見崩塌地植生調查之章節。 其他 人為干擾或天災破壞。 註:區位與坡型、地質條件、土壤、水文等四項僅能以定性描述,無法進行量化分析。
坡地農園崩塌地調查 作物受損-埋沒 崩塌形式-埋沒 崩塌形式-龜裂 崩塌形式-隆起 作物受損-立枯、拔根伏倒 崩塌形式-崩落
不同坡度時植生所需之配合工程處理 坡 度 植 物 生 育 情 形 配 合 工 程 處 理 30°以下 1.植物生育良好。 2.植物自然入侵。 坡 度 植 物 生 育 情 形 配 合 工 程 處 理 30°以下 1.植物生育良好。 2.植物自然入侵。 3.可能復原為喬木為主之植物社會。 除排水及坡面整理措施外,可不需其他之基礎工程。可應用草皮鋪植、鋪植生帶、噴植等植生處理。 30°~35° 1.35°為自然復原之臨界坡度。 2.草生覆蓋地沖蝕少。 打樁編柵、鋪網噴植及挖植溝,簡易之基礎工程處理後植生。 35°~45° 1.以灌木與草本之植物群落為主。 2.栽植高木具危險性且易招致生育 基盤之不安定。 擋土牆、打樁編柵、固定框、蛇籠護坡等。 45°~60° 2.45°~50°為喬木成林之極限。 3.客土厚度不得超過15cm。 4.斜面安定困難,改變斜面坡度後栽植植物。 固定框及擋土牆。 60°以上 植物不易栽植或自然繁殖。 擋土牆、自由樑框或落石防止措施。
植生方法可用種子噴植法、植生帶、土壤袋、鋪網客土噴植等方法。 不同土壤硬度植物生長情形及其所需之配合處理方法 土壤硬度* 植物生育情形 配合處理方法 H<10mm 因乾燥而植物生育不 良。 2.坡面未整理或大於安 息角時,易生崩落。 以覆蓋稻草蓆等防止乾燥措施。 固定框客土植生。 種子噴播後覆稻草蓆。 10≦H≦25mm 根系伸展良好。 種子發芽及生育良好。 可栽植木本植物。 植生方法可用種子噴植法、植生帶、土壤袋、鋪網客土噴植等方法。 25H≦30mm 根系生長受阻。 植物生育不良。 以鑽孔或挖植溝等改善土壤硬度。 避免採用栽植、種子撒播及埋幹等植生方法。 宜用鑽孔後種子噴播或厚層客土後鋪植生帶、鋪網客土噴植、固定框客土植生等。 H>30mm 植物生育困難。 植生處理可使用鑽孔後客土噴植,蛇籠配合客土與型框噴土植生。 山中式硬度計測值(H)
山中式硬度計
植生目標之設立
植生工程設計目標 林業經理型 綠地造園型 自然保育型 水土保持型
裸露地→地衣或蘚苔類→一年生草類→多年生草類→陽性樹種群落→陰性樹種群落 竣工目標與最終目標 竣工目標:提供形成最終目標植生所需的棲地條件以及初期植生結構。 最終目標 竣工目標 植物群落的變遷,一般稱為植生演替,其演替過程通常如下: 覆蓋率80% 成活率90% 最終目標 植生維護管理作業 裸露地→地衣或蘚苔類→一年生草類→多年生草類→陽性樹種群落→陰性樹種群落
植生導入工規劃
植生之導入方法 自然植生演替 利用當地土中潛在種子 人為植生導入 1.導入快速覆蓋之短期生長植物 2.部份人為導入植生促進演替方法 3.完全人為之植生方法 植生誘導法
植生之導入方法 播種法:撒播種子噴植、植生帶、植生袋等 栽植法: 成木栽(移)植 (1)樹木栽植 苗木栽植 栽植法: 成木栽(移)植 (1)樹木栽植 苗木栽植 插技或埋幹 柳樹、榕樹、九芎、黃槿等 分株或埋根栽植 柳樹、葎草、牽牛花、竹類等 覆蓋 草皮鋪植、莖播 (2)草類栽植 穴植 等高栽植、育苗袋穴植、土壤袋植草 扦插 類地毯草、假儉草、百慕達草等 植生誘導法: (1)先期基礎安定或沖蝕控制後,任其自然演替 (2)導入具潛在種子之土壤或不含種子之植生基材 育苗袋木穴植 含土球苗木栽植 裸根苗栽植 木麻黃等
植生工程之應用植物材料 種子導入或苗木栽植 符合設計目的 環境適應性 生育習性 施工性 管理性 供應性 生態多樣性 對生態之衝擊
播種法與栽植法之比較 播種法 栽植法 有機結構之群落,自行密度管理 單純植株集合體,需疏伐管理 根系發達 根系衰退 適於廣大面積之迅速覆蓋 大面積之覆蓋需較長時間 取得容易,貯藏搬運方便節,省經費與時間 材料之取得、管理、施工,成本均較高且費時 播種為主,植栽為輔
植生工程之應用植物材料 種子導入或苗木栽植 符合設計目的 環境適應性 生育習性 施工性 管理性 供應性 生態多樣性 對生態之衝擊
本地種:存在於自然分布區域內之物種。 外來種:引進正常分布區之外的物種。 馴化種:能在本地自然進行生長、繁殖者。 入侵種:成功入侵的生物具有高生殖率與高散佈能力,可在有利生育地迅速建立族群,有時亦與本地種產生競爭關係,影響生態系至鉅。干擾地或在植群演替初期的地區最易被外來植物入侵霸佔。
植物材料導入對生態之影響 本地植物之應用(不同的本地植物) 本地植物再導入(同一種本地植物) 外來種植物之利用 群落的維持與管理經營較容易 植生演替能順利進行 引進栽植時亦可能挾帶病蟲害
種子材料選擇原則如下 草本與木本植物種子混播 禾本科與豆科種子混播 外來植物與鄉土植物混播 快速生長之植物種子(通常為草類)與生長較慢但可長期生長之植物種子混播 一般植物與肥料木種子混播
崩塌地立地條件與植生導入作業之關係圖 A.立地條件 (佳) 草本、木本植物導入 (本地樹種為主) 崩塌地立地條件 B.立地條件 (中) (依設計比例混合) C.立地條件 (不佳) 草本植物導入 (水土保持草類為主) (一次) 木本植物導入 (水土保持樹種) (二次) 撫育及栽植造林樹種 (三次) 複 層 植 被 林 相 崩塌地立地條件與植生導入作業之關係圖
植生工程施工最適工期 植物之生長,在生理與生態上的反應受環境及氣候之影響甚鉅,為使植生效果發揮至最大,噴播植生之時期及各階段養護方法皆須依季節之變化予以不同程度的方法處理。
表、台灣各地氣候資料表 台北 台中 高雄 地名 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 平均氣溫(℃) 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 台北 平均氣溫(℃) 15.3 15.7 17.7 21.6 24.8 27.0 29.0 28.8 27.1 24.1 20.7 17.2 降雨量(mm) 92 138 184 153 233 282 23 3 269 325 117 80 75 台中 16.5 18.9 22.8 25.7 27.2 28.4 28.0 24.6 21.2 17.3 34 67 98 123 228 379 267 326 141 19 18 26 高雄 18.4 19.3 21.7 24.9 28.1 28.7 28.2 27.7 26.1 23.1 19.8 17 52 185 365 321 382 180 40 9
十一月 十二月 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 圖 植生工程施工最適工期圖
植生基礎工規劃
植生基礎工係指導入植物前所作之基礎安定設施及其相關作業,俾造成適合植物生長、繁殖與演替之立地環境。其目的包括: 1. 利用簡易設施,改變坡度,穩定坡面,安 定風化土層,減低沖蝕,穩定生育基盤。 2. 改善硬質土或無土壤岩石地等不良生育基 盤,或排除不利植物生育之土層,造成有 利植物生長之生育基盤。 3. 緩和及防止風害、土壤涷結等影響植物生 長之應力環境。
基礎工工作項目 坡面改善與坡面處理 坡面安定工程 坡腳保護工程 坡面排水工程 表土處理 棄土處理 現有樹木處理 客土與土壤改良 挖溝與鑽孔 坡度改善
植生維護管理規劃
竣工目標 最終目標 低發芽率 生長不良 病蟲害 死亡 生長過於旺盛 植生結構不如預期 … 植生維護管理作業
一般維護管理項目 支持、填土 灌溉、排水 施肥 修枝 病蟲害防治 除伐 追播補植
台灣外來入侵植物介紹
外來歸化植物(naturalized plant)約200種 侵略種: 嚴重影響生態系者 如:小花蔓澤蘭、布袋蓮、大花咸豐草、豬草、銀膠菊、 台灣之維管束植物約4200種 原生植物(native plant)約4000種 外來歸化植物(naturalized plant)約200種 侵略種: 嚴重影響生態系者 如:小花蔓澤蘭、布袋蓮、大花咸豐草、豬草、銀膠菊、 銀合歡、馬拉巴栗、天竺草、法國菊、毛地黃…
綠色之癌-小花蔓澤蘭
皺褶耳狀突起 半透明薄膜狀撕裂形突起
九命怪貓-馬拉巴栗
大花咸豐草
銀合歡
銀合歡為泥岩地區之早期造林樹種 具毒他作用及高鬱閉度,其他植物不易生長