01. 食茱萸重要萜類生合成途徑之相關基因研究
 

食茱萸 (Zanthoxylum ailanthoides Sieb. & Zucc.) 是臺灣常見花椒屬植物,傳統上為原住民、閩南及客家族群所利用,兼具實用及藥用價值。食茱萸葉具有特殊香氣,前人研究食茱萸葉精油中含有豐富之萜類化合物,為了解食茱萸中萜類化合物之生合成,本研究採集氣味不同、形態也有所差異 (小葉及葉軸有無棘刺) 之兩組食茱萸羽狀複葉樣本,使用固相微萃取技術,經過GC-MS分析共鑑定出19種萜類化合物,各萜類化合物含量在2組樣本中有所不同,推測萜類合成酶基因之表現量也具有差異,因此2組葉樣本同時進行總量RNA抽取以獲得基因序列及表現量資訊。利用次世代定序技術,目前已建立食茱萸葉轉錄體資料庫,後續預期與花椒屬已發表之萜類生合成基因比對,並分析2組樣本萜類生合成酶基因表現差異,鑑定食茱萸中重要萜類生合成酶基因。

02. 布農族民族植物具開發潛力之生態分布及形態特性研究
  本研究進行布農族的民族植物調查,自2015年到2017年,依照用途類別可分為,狩獵用品、食用與藥用、生活工具、建築、衣飾、祭典用品、樂器。本次研究挑出具開發潛力的樹種5種其資料分別為食茱萸、青剛櫟、鬼石櫟、小西氏石櫟和栓皮櫟五種植物,這是布農族重要的民族植物,同時亦為林業上可進行推廣的樹種。
03. 布農族傳統植物食茱萸分佈區域之土壤基本性質及土壤養分狀況
  本研究經由調查南投縣信義鄉布農族部落附近野生食茱萸分佈區域之土壤基本性質及土壤養份狀況之調查工作,以期應用於實驗林轄區附近原住民保留區布農族部落居民日後種植食茱萸時之土壤管理及其利用之廣泛度。調查結果建議食茱萸適合栽種之土壤壓實程度不可太高,質地應為砂質黏壤土或砂質壤土等質地較粗糙,砂質含量較高之土壤。另pH值推薦應為中等酸性、微酸性及中性土壤。食茱萸對於土壤中之有機碳、CEC、總氮、有效性磷、有效性鐵及有效性銅含量之需求量不高,即便低於一般土壤含量,食茱萸仍可生長。然而,食茱萸之生長對於有效性錳、可交換性鈣可能有較高的需求量或是忍受度。
04. 台灣胡桃的加工利用性研究
  台灣胡桃又稱為野核桃,分布於台灣海拔1,200~2,000公尺的闊葉樹林,果實外形較商業核桃品種略小,是台灣原住民布農族的傳統食物,也是補充油脂的營養來源,但傳統的食用方式僅透過簡單的烘烤,果實也沒有適當的保存方法,為能有效開發台灣胡桃的食用價值,並確保食用的安全性,本計畫將進行台灣胡桃的基本成分與脂肪酸分析,並開發為胡桃抹醬,以高壓殺菌技術進行保存試驗,結果顯示高壓處理不僅可以維持胡桃醬在冷藏期間的微生物安全性,對基本成分與理化性質的影響與新鮮胡桃醬沒有顯著性差異,且可維持原有的裡化特性與抗氧化特性,本研究證明高壓殺菌技術可延長台灣胡桃果實抹醬的保存性,也減少病原性微生物的污染,未來可增加台灣胡桃在農產品加工利用性與商業價值。
05. 以溪頭通量站為基礎進行溪頭地區大氣邊界層宏觀特徵之研究 (2/3)
  霧林帶為臺灣重要的生態環境,由於主觀感受溪頭苗圃的雲霧有逐年下降的趨勢,而溪頭亦屬此生態系統,溪頭的雲霧減少對生態的將有可能有相當的衝擊。本研究以2016年資料初步研判谷風所帶來的水汽於逆溫層累積形成為溪頭雲霧發生的主要來源,即升坡霧 (upsloe fog)。鳳凰林道最後髮夾彎夏季應屬升坡霧,櫻花平台冬季可能有輻射霧,另夜霧有可能是鋒面霧。白天雲霧的消散均在風向轉變為山風之後,而山谷風風向的轉換驅動力則來自於太陽輻射入射量。
06. 溪頭地區柳杉林鳥巢狀蕨類植物之生態適應研究 (2/3)
  本年度計畫共計完成6個樣區的鳥巢狀蕨類樣本採集、分佈及性狀量測,由分析結果中可知溪頭柳杉林之鳥巢狀蕨類主要分布於10 m以上之冠層區域,以葉幅寬度100 cm以下之個體最為豐富,於著生位置 (樹幹或側枝) 上無明顯偏好,然於著生方位角上則以樹幹之北面居多。除此外,鳥巢狀蕨類之葉幅、植株高度、叢徑寬度及葉數等形質項目間多具有正相關之關係,且葉幅、叢徑寬度及葉數在達到一定程度後,所攔截之腐植質重量也會明顯呈比例增加。另於臺灣山蘇花腐植質含水量變化資料分析中可知當有較強的降雨發生時,含水量會快速上升,當降雨停止後,含水量則會逐漸降低,且樹冠層臺灣山蘇花之腐植質含水率顯著低於近地表處之植株。
07. 溪頭地區環境因子對土壤碳與養份通量之研究
  土壤碳及養份通量受到環境因子 (溫度、水份) 及生物因子 (枯落物、植被、附生植物) 相互影響,因此了解人工林對土壤碳循環以及森林生態養份循環變的相當重要。溪頭營林區自2009年建立二氧化碳通量塔後,自2011年開始進行土壤碳與土壤呼吸長期觀測,其中土壤養份變化進行觀測,本子計畫為整合計畫第二年,本年度以2011~2016年土壤養份與碳通量數據進行整合,以提供第三年模式建立使用。結果顯示土壤呼吸與土壤溫度呈相關,但與土壤水分並無相關,然夏季降雨量大至使土壤表層被水飽和,土壤呼吸無法擴散因此呈夏季土壤呼吸低的境況。而穿落水水中養份濃度受雨量影響呈現冬高夏低趨勢,養份通量將結合通量塔冠層外雨量與穿落水量關係式進行估算養份釋放,並呈現整體通量變化。土壤水水中養份濃度除受雨量影響外並受枯落物數量影響,溪頭通量站地區土壤中鈣含量高,因此土壤水中溶出之鈣離子含量亦高。
08. 臺灣櫸枝條抽出物抗氧化活性之探討
  本研究將臺灣櫸之修枝材進行溶劑抽出,並且評估臺灣櫸枝條精油和各種抽出物之抗氧化活性,由試驗結果得知,臺灣櫸枝條丙酮抽出物清除DPPH自由基能力、總抗氧化能力和還原力均較其它溶劑抽出物或精油佳。至於總酚類及總黃酮類化合物含量皆以丙酮抽出物為最高。續將臺灣櫸枝條丙酮抽出物之正己烷可溶部、乙酸乙酯可溶部、正丁醇可溶部及水可溶部進行各項抗氧化活性評估,試驗結果得知,水可溶部清除DPPH自由基和還原力之效果較其它可溶部佳,乙酸乙酯可溶部的總抗氧化能力最佳,而各可溶部之間的總酚類和總黃酮類化合物含量,分別亦以水可溶部和正丁醇可溶部的含量最高,由此顯示,臺灣櫸枝條丙酮抽出物之抗氧化活性成分應在水可溶部中,非常值得後續進一步的分離與鑑定。
09. 自臺灣櫸以木聚糖酶及膜分離生產木寡糖之研究
  臺灣櫸為臺灣闊葉五木之一,木材可用於雕刻、建築、扶手、地板及高級傢俱,在本研究中,利用其枝葉、木屑廢棄物經由不同預處理的基質產生的木寡糖,可作為資源永續利用。研究先將台灣櫸分別浸泡於水,接著放入蒸解槽進行蒸氣爆碎,其處理條件為180℃持溫10 min,之後以NaOH提取台灣櫸之木聚糖,經精沉澱、酒精沉澱混合膜過濾以及單純膜過濾三種純化分離成木聚糖,再經酵素水解成木寡糖。1%木聚糖以10、50、100 IU/mL 三種酵素劑量進行水解試驗,找出最佳的純化方法、酵素劑量、水解時間。結果發現,使用酒精沉澱之木聚糖生成的木寡糖濃度最高,為8.26 mg/mL;最佳酵素劑量則根據不同的條件有不同結果,均為50、100 IU/mL兩種酵素劑量為較佳;最佳水解時間為三天之內。而使用膜過濾回收木聚糖再以木聚糖酶水解成木寡糖,對於木寡糖的生產回收效率未處理試材為62.06%,而水蒸氣爆碎為49.08%,後續選擇不同孔徑的濾膜,達到較高的分離度,選用較長的柱膜長度和逆滲透一樣,利用膜過濾分離、濃縮一步完成的優點,除相對分子品質大小差異外,若能增加對膜滲透率的差異,膜過濾用於分離低聚糖功能將是值得持續研究努力的方向。
10. 黑液對臺灣櫸廢材焙燒物之性質研究
  本研究以加工後之廢棄臺灣櫸殘材與乙醇抽出後之臺灣櫸添加造紙黑液,進行焙燒反應並與臺灣電力公司之煤炭採購規範比較,以判斷該生質燃料之品質。研究結果顯示,加工後之廢棄臺灣櫸殘材或乙醇抽出後之臺灣櫸其可燃分含量在86-87%,添加部分造紙黑液可提高其熱值,因此,可解決造紙黑液造成之水污染問題,亦可創造其能源再利用之價值。臺灣櫸殘材之較佳焙燒反應溫度與時間為310℃與60min,乙醇萃取後臺灣櫸則為320℃與60min。在5%之造紙黑液添加下,臺灣櫸殘材之較佳焙燒反應溫度與時間為310℃與40min,乙醇萃取後臺灣櫸則為310℃與60min。在10%之造紙黑液添加下,臺灣櫸殘材之較佳焙燒反應溫度與時間為300℃與40min,乙醇萃取後臺灣櫸則為300℃與60min。造紙黑液之添加有助於降低生質物焙燒反應之溫度與時間。焙燒後臺灣櫸廢材之能源密度隨著焙燒溫度與時間的提高,能源密度呈現上升的趨勢,且添加造紙黑液特別有顯著的增加;然而乙醇抽出與否對臺灣櫸廢材之能源密度影響不大。此外,焙燒後生質物之纖維素結晶度隨造紙黑液添加呈現顯著下降,這與造紙黑液含有較多木質素等雜質,造成其纖維素結晶度下降。
11. 萃取後臺灣櫸木醋液基本性質之探討
  以臺灣櫸修枝材分別經熱水、甲醇、乙醇、丙酮等方式萃取後,於炭化溫度500℃時收集木醋液。炭材元素分析結果顯示,臺灣櫸將二次代謝物萃取後,對炭材的元素含量影響不大,且5種炭材皆以C元素含量最高。5種不同前處理方式所得之木醋液,其比重、pH值、色值皆未有明顯差異,經甲醇萃取者其有機酸含量較高,而溶解焦油含量是以經乙醇萃取者較高。以乙醚萃取5種木醋液之有機成分,在酸性物質中,空白組以2-羥基丙酸為主,4種不同萃取方式收集之木醋液皆以醋酸為主,酚性物質以酚、2,6-二甲氧基苯酚及1,2-苯二酚等所佔含量較高,中性物質以呋喃類、環戊烯及戊二醇為主。
12. 評估臺灣櫸造林木做為木結構補強材料之可行性
  本研究利用臺灣櫸(Zelkova serrata)做為柳杉(Cryptomeria japonica)結構材的補強材料,並藉由強度性質、膠合性質、木螺釘保持力及尺寸安定性等分析做為可行性評估的依據,期能達到二種不同國產造林木材料間的互補作用(Complementary effect),並能達到局部裝飾、強度改善及多元應用目的。試驗結果顯示Group Ⅳ補強試材(臺灣櫸於柳杉上下二面的厚度各為5 mm)之MOE(Modulus of elasticity)及MOR(Modulus of rupture)值分別為10.58 GPa及75.17 MPa,較柳杉材料分別提升了141.6%及35.1%,顯示即可獲得卓著的補強效果,當臺灣櫸補強厚度提升至7 mm(Group Ⅴ)時並無顯著性差異(p < 0.05),其增加率臺灣櫸所佔的體積比例呈正比,且對於MOE的改善效應明顯地較MOR大。由Group Ⅲ(臺灣櫸二面補強厚度均為3 mm)、Group Ⅳ及Group Ⅴ之SHS值分別為86.7、97.6及108.3 kgf(分別較未經補強之柳杉材料提升20.24%、35.37%及50.21%),顯示SHS(Screw holding strength)值與臺灣櫸補強厚度呈正比,且經Tukey進行變異數分析後顯示三者之間具顯著性差異(p > 0.05)。經浸水剝離試驗顯示膠合層並無剝離現象,其剝離率均為0 %;當進行第二階段之煮沸剝離試驗結果僅出現些微的情形,其五種補強組合型式之柳杉及臺灣櫸試材間的剝離率僅為0.1~0.5 %,且經Tukey進行變異數分析後顯示五者之間不具顯著性差異(p < 0.05)。再者,由試驗結果可得知其柳杉及臺灣櫸試材間的膠合剪斷強度(Gluing shear strength)及木破率(Wood break rate)分別為11.97 MPa及64.29 %,顯示具有良好的膠合品質。五種類型之WAP(Water absorption)值介於25.41%~36.4%,試驗結果亦顯示WAP、TS(Thickness swelling coefficient)及S(Volumetric swelling coefficient)值與臺灣櫸所佔的比例呈反比關係。
13. 臺灣櫸造林木材質特性之探討
  本研究以臺灣櫸造林木為主要研究樹種,以生長錐取樣穿透髓心試驗,並應用X-ray 進行臺灣櫸年輪特徵評估,同時裁切圓盤製取通過髓心的徑向木條,分年輪解纖後透過臺灣櫸木纖維細胞長度變化率,探討其未成熟材與成熟材之境界,最後分析臺灣櫸造林木之材質徑向變異特性,以做為未來有效利用臺灣櫸造林木之參考。應用X-ray及樹輪分析系統解析臺灣櫸的九個年輪特徵值顯示,決定木材密度的重要參數為早材密度、晚材密度、最小密度、最大密度四個年輪特徵值,而年輪密度與年輪寬度之間並沒有顯著相關性存在。微破壞試驗結果顯示,髓心處微抗壓強度最低,約於3公分處達到最大值,之後再不規則的變化降低至樹皮側。臺灣櫸木纖維長度隨年輪之變化顯示,由髓心至樹皮纖維長度逐漸增加,且於靠近樹皮側變化逐漸趨緩,經過計算判定成熟境界為20.5年。物理及力學變異特性結果顯示,臺灣櫸密度由髓心至樹皮具有逐漸增加趨勢,而抗彎強度、抗彎彈性模數及抗彎強度為髓心處最低,而後逐漸增加,並於靠近樹皮側逐漸降低。
14. 溪頭空氣中黑炭濃度之監測研究
  黑碳是空氣中懸浮微粒之一,是一種強吸收性氣膠,可強烈吸收太陽短波輻射,加熱大氣,它在大氣中留存時間為數日至幾周,因而可對區域大氣產生增溫效應。黑炭懸浮微粒廣泛影響生物體的健康、生態環境及大氣能量圈循環。本研究的目的是利用Aethalometer黑炭儀器,監測溪頭空氣中汙染物的來源,瞭解溪頭平日及假日空氣中車輛及生質燃燒排放黑碳所佔的比例及24小時變化趨勢。瞭解森林環境汙染物濃度增加原因並探討對人體健康的影響。結果顯示春季月平均的黑碳總質量、生質燃燒及車輛排放濃度分別為1707、322及1385 ng/m3,車輛排放濃度約佔81%大於生質燃燒的19%,顯示八成以上的黑碳是車輛排放所供應,很明顯的車輛排放黑碳濃度要大於生質燃燒數量。黑碳總質量濃度大小順序為春季>秋季>夏季;生質燃燒濃度大小順序為夏季>春季>秋季;車輛排放濃度大小順序為春季>秋季>夏季。車輛排放濃度方面春季以假日星期六的月平均濃度最高(1669 ng/m3),其次是平日(1353 ng/m3)及假日星期日(1287 ng/m3),顯示春季溪頭假日星期六從車輛排放的黑碳汙染最高,值得特別注意。然而,溪頭夏季車輛排放的黑碳汙染濃度相對較低。從春季黑碳總質量濃度的24小時變化結果發現,在假日星期天從早上7點開始急速上升至中午1點達到最高,之後就開始迅速下降至6點。在星期天的黑碳變化型態明顯與平日及星期六不同,這可能是與遊客星期日早上大量湧進園區有關。未來會持續觀測分析變化趨勢,做為未來溪頭園區管理者對遊客人數成長及遊憩承載量的評估及經營管理參考。
15. 結合氣象衛星影像與地面觀測資料進行本處溪頭-杉林溪地區空氣污染分布相關性之研究
  本年度利用計畫第一年105年度兩季之SO2與O3濃度資料和向日葵8號衛星波段資料,分析兩者在不同測站與季節兩者污染物濃度與衛星網格雲頂溫度之相關係數仍有差異:以小時均值而言第一季SO2以苗圃站之相關係數0.679為最高,第二季O3以天文台相關係數為-0.521為最高;以10分鐘空氣污染物與衛星雲頂溫度而言其相關性略低。以空間尺度而言,單站與集水區均值兩者之趨勢並不明顯。該兩季監測結果與環保署最近之竹山測站相比,雖地理位置相距不遠,因明顯之地形地勢,可能形成之大氣環流、擴散等環境差異造成其在兩季監測期間之空氣污染值有相當大之差異。夏季各污染物之相關性較冬季為高,研究後續將透過長期連續之觀測資料來探索在未設站位置利用衛星資料推求其餘空污濃度之可行性。
16. 溪頭沿溪步道負離子與溪流特性之研究
  本研究旨在探討溪頭地區之沿溪步道與神木步道最佳的負離子濃度時段以及溪流的流量對於負離子濃度的影響。將沿溪步道與神木步道依位置性各區分出五個量測地點,總計10個。調查結果指出,微氣候因子中沿溪步道與神木步道之四季負離子濃度與溼度呈現顯著性負相關性,相關係數介於-0.6874至-0.1528之間,整體而言,若想在兩步道呼吸到濃度較高的負離子,盡量避免起霧時或溼氣很高的情況,其中時段II (早上7:00~10:59) 與III (中午11:00~13:59) 普遍有較高的負離子濃度分布。而溪流量與負離子無顯著性相關,影響負離子產生的因子有很多,只要達成分子或分子團解離的效果即可,其量測到的負離子濃度不一定完全由溪水提供。
17. 不同土地利用型態中半翅目昆蟲多樣性與外來入侵種的分佈-以臺大實驗林為例
  本計畫首先整理臺灣發生記錄之植食性外來種和入侵種昆蟲,共計7目35 種,其中半翅目種類計有16種。從2016年7月起調查實驗林轄區內不同海拔地區發生之半翅目外來入侵種昆蟲種類,以馬氏網定點監測以及不固定式穿越線的調查方式進行,共記錄有8個半翅目入侵昆蟲種類,寄主植物多半以果樹、園藝、景觀植物、行道樹為主,尚未在主要造林樹種,發現半翅目外來入侵種危害。從 2016 年7月起至2017年6月,在11 處監測點馬氏網採集中,半翅目昆蟲計有15,477隻成蟲,總共紀錄32科的半翅目昆蟲,但由於馬氏網採集之昆蟲數量、種類龐大,未來仍需尋找不同類群的專家鑑定。另從Global Invasive Species Database資料庫中整理臺灣與11個主要貿易國家的植食性外來入侵種昆蟲的資料,其中有數種臺灣未有發生記錄的鞘翅目、半翅目、膜翅目和鱗翅目種類,因其入侵的能力較強,未來應針對這些種類進行入侵風險評估及監測工作。
18. 臺大實驗林轄區內鱗翅類林木昆蟲的空間分佈 (2/3)
  鱗翅目昆蟲相調查的目的在於收集轄區內的生物資訊,作為生物資源經營管理之用。其中所收集到的基礎物種生態資料,可以用於監測危害轄區內的林木生長的昆蟲,提早發現異狀並且給予適當的生物防治。今年度除了和社營林區之外,增加轄區內其它地點進行調查。結合過往鱗翅類昆蟲的調查結果,今年度共增加97種蛾類及2種蝶類,總共計有412種蛾類與153種蝴蝶。調查期間仍未發現危害嚴重的鱗翅目昆蟲,但從中列舉27種具有潛在林木威脅的蛾類,建構其生物條碼資料庫以及對照這些種類在台灣各地的分布,作為未來監測的重點對象。
19. 格斯特家白蟻之族群監測
  本研究自2013起在南投縣竹山鎮下坪熱帶植物園設置4個樣區監測格斯特家白蟻的取食活動,並於2014年10月以Recruit HD bait餌劑滅殺格斯特家白蟻,研究結果支持該餌劑可有效滅殺格斯特家白蟻,但其他的格斯特家白蟻群體將在防治後約一年的時間內,入侵並取代原有的格斯特家白蟻群體。在棲地內的格斯特家白蟻被滅殺後,臺灣土白蟻亦會入侵並繼續取食Recruit HD bait,且發生之機率約為66%,所有Recruit HD bait在一年內被土白蟻取食殆盡。另外,分析投藥前後臺灣土白蟻及螞蟻入侵之頻率,發現臺灣土白蟻主要在投藥後出現,且在投藥的監測站中的出現次數顯著高於非投藥的監測站,支持臺灣土白蟻偏好取食Recruit HD bait,而土白蟻對Recruit HD bait的取食偏好性可能是其入侵的原因。螞蟻的出現與Recruit HD bait則無關,可能為逢機的入侵。而在實驗林轄區11個不同海拔的地點,設置馬氏網調查格斯特家白蟻的分布,發現格斯特家白蟻只現在海拔最低的下坪熱帶植物園,推測其尚未擴散至較高海拔的區域。
20. 相鄰之天然闊葉林、柳杉林與竹林枯落物動態變化對土壤碳儲存
  本研究自2016年3月起至2017年10月間進行枯落物之動態分析,藉由收集及分析不同林相下之不同來源新鮮枯落物量、來源組成(枝、葉、毬果)、各組成成分之含碳量及不同林相枯落物分解程度。由於2016年9月臺灣連續遭受中度颱風馬勒可、梅姬及強烈颱風莫蘭帝侵襲,使得三種林相中之枯落物大量增加。但除了2016年9月之外,天然闊葉林及竹林之枯落物以落葉為主,柳杉林則以其他分類之枯落物為主,落葉量遠低於其他兩種林相。天然闊葉林2016年 4、5、6、7月出現落葉高峰,顯示落葉量與季節變化均具有一致性。天然闊葉林、柳杉林及竹林在 2017年4至7月皆有連續之高枯落物總量,推測是由於大量連續降雨造成所致。分析枯落物來源即組成發現,溪頭鳳凰山天然闊葉林及竹林之土壤碳儲存量之枯落物來源皆以落葉為主,無法分類及非柳杉林落葉和繁殖體則對柳杉林之土壤碳儲存量有較多貢獻。其他葉(闊葉樹樹葉分解速率較快)對土壤碳之貢獻,可能使柳杉林土壤中之有機碳累積量較在無其他樹種影響下高。
21. 相鄰之天然闊葉林及人工林森林地表與枯落物中螞蟻與相關節肢動物群落組成差異
  植物群落間的物種多樣性、枯落物質量與地下分解者群落間的相互關係是影響生態演替的重要因素。森林中節肢動物對土讓結構與物化性質、土壤微生物生長和酵素活性、地下生物網結構及功能具有調控作用,同時也是分解。礦化等生態過程的主要調節者與媒介。本計畫針對臺大實驗林溪頭自然教育園區中三種不同植被類型森林生態系統,分別進行樹上、枯落物及土層進行土壤節肢動物相調查與多樣性組成比較,並進一步探討螞蟻與相關節肢動物多樣性組成與林相組成之間的關係。節肢動物調查部分,106年1、3、5、7、9月在三個樣區共採集到22目9397隻節肢動物,三種林相的節肢動物在分類目的豐富度差異不大,豐度以天然闊葉林的節肢動物豐度明顯高於其他兩種林相,其中有90%是屬於彈尾目,可能是天然闊葉林腐質層較其他兩個林相有利於彈尾目生物的生長。三種林相皆為彈尾目的數量較多,顯示彈尾目為三個林相較優勢的物種。螞蟻調查共採到10屬12種734隻螞蟻,豐富度方面,106年的天然闊葉林的螞蟻種類數均較其他兩種林相多,顯示天然闊葉林的螞蟻豐富度較高。使用卡方檢定 (Chi-square Test) 分析柳杉人工林、天然闊葉林、竹林三種林相在五個月份中的螞蟻組成,發現三種林相的螞蟻組成有顯著差異 (p < 0.001)。使用非計量多元尺度分析 (multidimensional scaling, MDS) 的Bray-Curtis計算臺大實驗林溪頭自然教育園區內三樣區的螞蟻組成比較,發現三種林相中,三種林相林相均有部分重疊,但柳杉林和天然闊葉林分區較大。最後,比較掉落式陷阱、落葉袋陷阱和樹幹環形掉落式陷阱三種採集方法,所採到的節肢動物和螞蟻三者種類皆不相同,因此同時使用三種採集方法,可以增加調查樣區內節肢動物和組成結構的完整性。
22. 溪頭地區不同林相之土壤微生物與枯落物分解之探討(二)
  本研究選取鳳凰山之孟宗竹林、柳杉林及天然闊葉林作為試驗地點。利用生物條碼焦磷酸測序的方式,剖析土壤真菌的多樣性,分類結果可鑑別出6門,24綱,72目,187科,492屬,1,423種真菌,其中以子囊菌門及擔子菌門兩門分類群為主;物種豐富度方面,柳杉林大於孟宗竹林及天然闊葉林;而最豐富的五個屬分別為Archaeorhizomyces、Entoloma、Russula、Massaria、Pluteus,於三種林型及四個季節中皆有觀察到這五個屬的物種存在,孟宗竹林樣區的相對豐富度以Archaeorhizomyces最豐,柳杉林樣區的相對豐富度以Entoloma最高,而天然闊葉林樣區中這五個屬有較均勻的相對豐富度,其中僅Russula於第一季及第二季時較高。試驗結果指出鳳凰山地區真菌的多樣性相當豐富,真菌群落在不同林型及不同季節也會有所差異及消長。
23. 熱處理技術於國產柳杉之應用及其工程木材之開發(I)-熱處理技術應用於國產柳杉實大材之性質探討
  熱處理改質技術係近年來興起之綠色與環保改質技術,熱處理主要係指於150~230oC之高溫下處理木材,使木材組成分產生變化進而達到改質之目的。當木材經過熱處理後,能降低平衡含水率與改善尺寸安定性,同時亦能增進木材之抗腐性與抗生物劣化性之優點。此外,對於中小徑木而言,木材經熱處理後,其木材表面顏色會加深,進而附加了改善邊心材顏色差異之缺點。本計畫即探討應用熱處理技術改善國產柳杉中小徑木之性質之效益,同時提出最佳之製程條件,並實務應用於實大尺寸之柳杉製材,期能成功應用於建材市場。研究結果指出熱處理能能有效改善中小徑木可能因為未成熟材比例偏多所致之尺寸安定性,同時亦能提高其抗吸濕性,降低平衡含水率,此可能有助於增進柳杉之抗生物劣化性。此外,熱處理會使柳杉木材表面之疏水性提高並且使表面粗糙度降低,變為較光滑。在機械性質方面,柳杉木材經熱處理後,其抗彎強度與抗剪強度有隨熱處理溫度時間之增加而有下降之趨勢,但在抗壓強度方面,較無顯著影響。此外,當熱處理技術應用於實大尺寸柳杉製材時,透過目視等級區分與機械等級區分結果,可以發現隨等級之下降,其受熱處理製程所致之強度影響較大,因此未來應用熱處理技術改善柳杉製材時,能須檢視製材品等,以及建材用途,以達熱處理改質之目的。
24. 疏伐木釘接組合樑建材之研發(3/3)
  本研究擬使用國產柳杉人工林疏伐木為原料,以金屬連接件接合方式集合成各種形式斷面之組合樑,並對其應用於建築結構之性能加以分析驗證,以期能發展出輕量及高性能之工程用構造元件;並將此概念應用於其他人工林製材品,以及使用於木構造建築實務設計中,除了推動國產材合理生產利用,也能達到節能減碳之環保效益。結果指出,木質組合樑以金屬連接構件方式進行接合,自攻螺絲的釘著力與剪斷強度皆高於鋼釘的釘著力與剪斷強度,且釘入面為弦切面或徑切之釘著強度最佳。當金屬連接構件距離增加(釘距大於10 cm),整體平均剪斷強度隨之降低,顯示出木質組合樑設計金屬連接構件之釘距愈大,金屬連接構件提供抵抗木材構件間滑移變形之性能無加成效果。從不同斷面型態之抗彎試驗中,II字型與口字形之抗彎強度高於工字型之抗彎強度,而II字型與口字型的樑腹設計位置對於最大載重能力並無顯著差異。
25. 臺灣糞金龜種類豐度的海拔分布型式
  本計畫以棲息在實驗林轄區,東埔山海拔800~2800 m間的森林中糞食性金龜 (含蜉金龜亞科與糞金龜亞科) 為取樣對象,自800 m開始往上至2800 m,取每海拔400 m為一間隔,共6個海拔梯度,在各海拔設置3個攔截板裝置以收集掉落的糞金龜個體。自106年4月至10月共計獲有蜉金龜亞科12種,糞金龜亞科17種,共6,611隻的糞金龜個體,其中包括1種的世界新種 (Sinodiapterna yushana);蜉金龜亞科的類群出現在所有的海拔梯度與月份,最多者可跨越分布5個海拔梯度,糞金龜亞科則最高分佈至2000 m處,且多數糞金龜亞科僅侷限在兩個高海拔梯度間 (最多3個);海拔分布侷限於一個梯度的種類,其成蟲出現的時間 (2~3個月),通常較可以跨多海拔梯度分佈者 (5~6個月) 為短;所有糞金龜最大的物種豐度出現在1600 m的海拔梯度 (17種),2800 m則最少 (1種);不論那一個亞科,多數種類的活動海拔範圍在1-2個海拔梯度內,少數種類則可跨3~4個海拔梯度,僅一種可跨越分布5個海拔梯度 (1200~2800 m);糞金龜物種海拔替代效應 (蜉金龜與糞金龜亞科間的海拔分布轉移) 出現在海拔1600至2000 m範圍間。
26. 鳳凰茶園根圈微生物族群之探討
  目前臺灣茶園之有機栽培,多由慣行農法轉變而來,若要達到成功有機栽培者,必須培育肥沃土壤,並具有防治病蟲害技術。內生菌根菌與植物共生後能幫助植物吸收礦物營養與水分,並增強其耐旱性、耐鹽性及抗病力等。本研究針對臺大實驗林鳳凰茶園進行菌根菌現況調查,以了解有機茶示範區、近生態示範區及有機茶緩衝區之內生菌根菌組成,以期將來提供有機茶園經營的參考資料,以提高土壤健康及茶樹生長之成效。 本研究於2017年間於臺大實驗林鳳凰茶園進行內生菌根菌調查,共取樣點36處,每處樣點取臨近區域茶樹根系土壤3份,共計108份樣本,以了解鳳凰茶園菌根菌的組成。共記錄3屬3種內生菌根菌。整體而言鳳凰茶園較具優勢的共生菌種為Glomus deserticola、Acaulospora mellea及Paraglomus occultum等。優勢菌種經純化繁殖後,將接種於茶樹無菌苗,探討苗木形質生長與未接種菌根菌之苗木呈現明顯差異。
27. 溪頭神木之遺傳變異分析
  「溪頭神木」為臺大實驗林溪頭自然教育園區的重要地標,在分類上屬柏科 (Cupressaceae) 扁柏屬 (Chamaecyparis) 的紅檜 (Chamaexyparis formosensis Matsum),溪頭神木的倒塌為紅檜老樹研究提供了重要的材料。本研究以針對紅檜開發的簡單重複序列基因座 (Simple Sequence Repeat, SSR) 進行溪頭紅檜的基因型別鑑定,得到溪頭紅檜在這16對簡單重複序列的體細胞突變率為1.125×10-1,突變率為一般植物體細胞突變率的178.57倍,此結果顯示溪頭神木極有可能為多株合併生長的紅檜而非單株長成的巨木。另外在溪頭神木不同部位的DNA萃取暨PCR結果,推測下方的溪頭神木極有可能在倒下前已死亡。
28. 溪頭地標紅檜神木的樹幹木材解析及樹齡評估
  溪頭地標紅檜神木具有指標性意義,提供神木樹幹木材解析及樹齡評估,可提供教育解說資訊,宣傳保護老樹的宗旨,本計畫預計使用簡易儀器非破壞性診斷技術,檢測及評估紅檜神木樹幹內部的健全性,並部份取樣試材以進行微破壞試驗數值。目前已完成神木傾倒的結構性問題,以外觀樹木檢查法、非破壞性診斷法及部份取樣微破壞法,判斷神木傾倒風險問題,達成計畫其中目標。檢測神木樹輪及評估樹齡,以x-ray樹輪密度圖譜,使用C14檢測法檢測樹木內部木材死細胞。探討神木不同樹高及內外部的材質變異,使用生長錐或部份微取樣,探討樹木的密度變異或以x-ray繞射法瞭解木材強度及結晶度。以提供臺大實驗林管理單位作為樹木教育及管理的永久參考資料。
29. 防腐藥劑注入量對杉木集成材物理及力學性質影響
  木材廣泛地應用於家具及建築工程材料,但當木材於濕熱的環境中使用則易受到生物性因子危害、或受環境因子產生劣化等。臺灣近年來使用木質建材具有顯著性提升的趨勢,但因為臺灣的濕熱環境使木建築的保存不易及古蹟修復困難,因此常藉由防腐處理製程來提高木材的防腐及防蟲目的。而防腐設計以往常使用水溶性類木材防腐劑像是鉻化砷酸銅(Chromated copper arsenate, CCA),此CCA藥劑成分中的砷與鉻會產生有毒物質AsO3、CrO3對人體健康及環境造成危害。於CNS 14495木材防腐劑規範可得知國內防腐處理以採用新型環保低毒性防腐劑藥為主,如利用銅烷基銨化合物(Ammoniacal copper;簡稱:ACQ)或銅、硼、唑化合物(Copper azole;簡稱:CuAz)並以抽真空加壓灌注法(Vacuum pressurized perfusion method)處理。
木材經過環保型的防腐藥劑結合抽真空加壓灌注法處理後,對於木材於物理及力學性質的影響及古蹟修復或木構件的使用都極為重要。以往的研究中主要為CCA藥劑對木材性質的影響,本計劃擬將杉木(Cunninghamia lanceolata)集成元加壓注入ACQ防腐劑至藥劑吸收量達K4(5.2 kg/m3),及K5級(10.5 kg/m3)後再加工製成集成材及各項性質的評估。此外,此計劃擬製造對稱異等級杉木結構用集成材,依CNS 11031標準,將不同DMOE之集成元作適當的配置,期能得到較佳力學性能之集成材。