保水保家植物对雨水截留的贡献

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1、保水保家……植物對雨水截留的貢獻摘要臺灣屬於山高且河川短易缺水的海島，地面水因地勢關係容易流入海洋，如果降水未經截留作用，淡水勢必很快就流入海洋，導致地下水難以得到補充，缺水情形就會更加嚴重。樹林中的降水分成株外降雨量、穿落量、植物幹流量及植物截留量等四部份。而本研究利用模擬實驗探討植物的雨水截留作用，發現當植物葉片總表面積相同時，表面積大者，降水截留量較大。葉片朝向也會影響截留量，葉尖朝下生長的葉片較水平伸展和葉尖朝上的葉片截留能力強。相同葉片大小時，葉片數量愈多的植株，其鬱密度愈高，截留量也較強。植株上具有附生植物，其截留能力較強，降雨量能有較充分的利用時

2、間。根據實地測量也可佐證「有附生植物的森林，形成共生型的截留效用，使得林內的溫度及相對濕度的變化量較無附生植物的森林來得緩和，森林更顯得翠綠」。校園的景觀佈置中若能考慮栽植葉片面積較大、樹冠葉片數量多的樹種，並且移植附生植物至樹幹上，除了可以增加環境的多樣性外，更可以增加雨水的截留量，讓降水不會直接流失而難以利用。關鍵詞：降水、截留量、附生植物17壹、研究動機有一次和老師到阿里山部落進行冬季訪問時，發現溪流兩側的森林景色截然不同，左岸森林呈現枯黃，右岸則是林木蒼翠，為何同一條溪流的兩岸卻有這麼明顯的差異存在呢？為什麼較蒼翠的樹林中其樹木植株上大多長有附生植物呢

3、？種種的問題引起我們研究的興趣。貳、研究目的一、實地測量所見溪流兩側森林邊緣的溫度與濕度之差異二、植物的葉片大小對雨水截留量的影響三、植物枝葉的角度對雨水截留量的影響四、植物枝葉疏密情形對雨水截留量的影響五、附生的植物對雨水截留量的影響叁、研究器材童軍棍PVC塑膠布水桶塑膠葉片大燒杯電子式溫濕度計竹竿礦泉水塑膠桶崖薑蕨鳥巢蕨影印紙電子天平絕緣膠帶數位相機塑膠繩大塑膠盆大量筒肆、研究步驟一、實地測量選擇2個寒流來襲日及2個艷陽日的中午，至前提有差異的森林(見照片1)，沿著產業道路前進，隨意選擇10個觀測點，利用電子式溫濕度計測量樹蔭下離地1.25公尺高處的溫度與

4、相對溼度，並求平均值。二、自製降水模擬器(一)將半徑25cm的大塑膠盆由中心向外以輻射狀每間格10cm鑽一小孔。(二)將2枝竹竿的一端於樓梯間的平台上固定成V字型，另一端懸空處則固定降雨器的塑膠盆兩耳(見照片2)。照片1：右側樹林枯黃，左側較翠綠照片2：自製降水器17三、模擬樹的裝設(一)取4個空的礦泉水塑膠桶作為底座，並將童軍棍插入桶內。固定牢固後，再用絕緣膠帶將棍子與桶子間的空隙補滿充當樹幹。(二)將大小不一的塑膠葉片其輪廓描繪在影印紙上，並沿描繪邊線將所繪的圖形葉片裁剪下來，各取10片秤重，不同面積的紙葉片紀錄重量為W1。(三)將10張A4影印紙裁成21

5、.0cm×29.7cm大小的紙片秤重，紀錄重量為W2。(四)利用重量比較法換算出塑膠葉片的平均面積。計算公式：塑膠葉片的平均面積/W1＝21.0cm×29.7cm/W2(五)先取總面積2015cm2的不同數量塑膠葉片固定於3組人工樹幹上製作實驗用模擬樹且依葉片數量由少至多定為乙、丙、丁，並且頂端葉片位置與最底層的葉片位置相距＜1/2樹幹長。甲樹：完全沒有樹葉的模擬樹幹。乙樹：單片葉片面積最大而且葉片數最少。丙樹：葉片面積較大的楓樹。丁樹：葉片面積較小的楓樹。四、容器附著水分的測量(一)量筒方面：分別取兩支1000ml的大量筒裝水至1000ml刻度時，再分別倒入

6、100ml的量筒中，測量100ml量筒裡的水量，紀錄兩支大量筒所減少的水量便是大量筒內壁所附著的水量，重複5次求得平均值為m1。(二)水桶方面：利用兩支1000ml的大量筒分別量取1000ml自來水倒入水桶中，然後再將水桶的水倒回大量筒中，減少的水量就是水桶壁與大量筒內壁所附著的水量，扣除m1後，連續5次求得平均值為m2。(三)塑膠布方面：量取2000ml自來水倒在地面塑膠布上，然後將塑膠布上的水倒入水桶中，再量取桶中的水量，重複5次求平均值為P1。所以塑膠布上附著的水量：m3=(2000-P1)-(m2+m1)。(四)降水模擬器方面：量取2000ml自來水迅

7、速倒入降水模擬器中，使之降水，待模擬器不再滴水時，測量塑膠布所收集的水量，重複5次求平均值為P2，所以降水模擬器所附著的水量：m4=P1-P2。五、模擬樹木各部位截留水量的測定(一)模擬樹幹留量測定將沒有枝葉的模擬樹幹甲置於降水模擬器下方。量取2000ml的自來水，迅速倒入降水模擬器中，待降水模擬器不再滴水而且模擬樹幹也不再滴水時，移開模擬樹甲，量取塑膠布收集的水量，重複五次求平均值為P3。所以模擬的樹幹截留的水量m5=P2-P3。(二)葉片總表面積相同，葉片數目不同，枝葉截留量測定依次將乙、丙、丁三模擬樹置於降水模擬器下方，迅速倒入2000ml的自來水於降水

8、模擬器中，直到葉片不再滴水時(見照片3