Study on Effect Wasabi Planting on

山葵是一種喜陰濕環境的十字花科多年生作物，通常栽培於高冷地之杉林下，是故曾文水庫集水區內的阿里山地區頗適合山葵生長。因山葵種植面積愈來愈廣，加上民間環保意識的提升、政府單位的重視，在阿里山地區此種林班地農用對水土資源污染之影響就逐漸受到社會大眾的關切。本研究之目的即是以位於曾文水庫集水區內的阿里山山葵為對象，研究山葵園土地利用對水庫水質之潛在影響。研究顯示，山葵園的確帶來污染，其中，逕流水的電導度平均值約為森林水的1.2~31倍、酸度0~44倍、鹼度1.9~167倍、濁度1.5~4583倍、化學需氧量113~11512倍、氨氮2.2~3281倍、有機氮7.4~1166倍、凱氏氮5.3~1284倍、硝酸鹽氮0~4.7倍、亞硝酸鹽氮0~280倍、總氮1.1~46.2倍及總磷22~3425倍。由此可知，山葵園除造成土壤沖蝕嚴重外，亦因大量施肥，造成水中碳、氮、磷濃度大幅增加，故山葵園的污染相當可觀，對曾文水庫水質污染潛能實不容忽視。Wasabi (Wasabia Japonica Matsum) is a cross-flowering and perennial plants favoring the wet environment under the shadow of forests. They are usually planted under the fir forest in the high and cold place. Therefore, A-Li mountain in watershed of Tseng-Wen reservoir is suitable for Wasabi's growth. Due to increasing Wasabi planting, environmemt protection consciousness, the effects of forest compartments used as agricultural lands in A-Li mountain on soil and water resources have drawn concern by the public and the government. This study is to investigate the effects of Wasabi growing in A-Li mountain on reservoir and water characteristics. The results show that Wasabi is a significant source of reservoir contamination. Among others, conductivity means of Wasabi runoff are about 1.2~31 times that of forest water.The others are acidity 0~44 times, alkalinity 1.9~167 times, turbidity 1.5~4583 times, chemical oxygen demand 113~11512 times, ammonia nitrogen 2.2~3281 times, organic nitrogen 7.4~1166 times, total kjeldahl nitrogen 5.3~1284 times, nitrate nitrogen 0~4.7 times, nitrite nitrogen 0~280 times, total nitrogen 1.1~46.2 times, and total phosphorus 22~3425 times, respectively. Apparently, Wasabi farms not only causes several soil washout but also increases carbon, nitrogen, and phosphorus concentrations of water greatly due to applying large fertilizers. Consequently, the effects of Wasabi planting on reservoir and water characteristics are significant.中文摘要Ⅰ 英文摘要Ⅱ 目 錄Ⅳ 表 目 錄Ⅶ 圖 目 錄Ⅸ 一、前 言 1 1-1 研究動機與目的 1 1-2 研究內容 3 1-3 工作項目與範圍 3 二、背景分析與相關研究 4 2-1背景分析 4 2-2相關研究10 三、研究方法與設備14 3-1調查及研究過程14 3-2水樣與土樣之採樣、保存及分析方法14 3-2-1採樣方法14 3-2-2水樣與土樣保存方法15 3-2-3水樣與土樣分析方法15 3-3 QA/QC制度之建立32 3-3-1精密度管制圖33 3-3-2準確度管制圖35 四、結果與討論37 4-1 地面水水質分析結果37 4-1-1 86年3月25日各採樣點之水質分析結果37 4-1-2 87年2月16日各採樣點之水質分析結果47 4-1-3 87年6月21日各採樣點之水質分析結果52 4-1-4 88年10月17日各採樣點之水質分析結果59 4-1-5 89年3月5日各採樣點之水質分析結果68 4-2 土壤滲透水水質分析結果80 4-3 土壤一般性質分析結果 83 4-3-1 試驗區土壤pH分析結果 83 4-3-2試驗區土壤電導度分析結果84 4-3-3試驗區土壤有機質含量分析結果84 4-3-4試驗區土壤含水量分析結果84 4-3-5試驗區土壤比重分析結果84 4-3-6試驗區土壤篩分析結果85 4-4 試驗區土柱滲透實驗分析結果 95 五、結 論 102 參 考 文 獻 103 表 目 錄 表1 阿里山氣象測候站觀測記錄表 9 表2 不同土地利用型態水文指標 13 表3 水樣保存方法及保存期限 16 表4 水樣實驗室分析方法17 表5 86年3月25日各採樣點之水質分析結果38 表6 各種氧化態的氮之變化情形45 表7 87年2月16日各採樣點之水質分析結果48 表8 87年6月21日各採樣點之水質分析結果54 表9 山葵園土地利用與森林水水質之比較58 表10 88年10月17日各採樣點之水質分析結果63 表11 88年10月17日採樣的山葵園逕流水與森林水之水質比較 67 表12 89年3月5日各採樣點之水質分析結果69 表13 89年3月5日採樣的山葵園逕流水與森林水之水質比較 76 表14 87年度與88年度森林水之水質比較77 表15 87年度與88年度山葵園逕流水之水質比較78 表16 歷次採樣之地面水與森林水水質比較結果79 表17 眠月線山葵園逕流水與底土滲流水之水質比較 81 表18 眠月線山葵園底土滲流水與森林水之水質比較 82 表19 試驗區土壤pH分析結果86 表20 試驗區土壤電導度分析結果87 表21 試驗區土壤有機質含量分析結果88 表22 試驗區土壤含水量分析結果89 表23 試驗區土壤比重分析結果91 表24 試驗區土壤機械分析法分類結果 94 圖 目 錄 圖1 阿里山地區山葵位置圖 5 圖2 阿里山地區山葵分佈圖 6 圖3 磷系統反應示意圖11 圖4 氮系統反應示意圖12 圖5 溶氧系統反應示意圖12 圖6 地面水集水器19 圖7 圓筒式土壤水集水器20 圖8 箱型土壤水集水器21 圖9 定溫定水頭滲透實驗系統圖31 圖10 精密度管制圖34 圖11 準確度管制圖36 圖12 第三林班地山葵園表土電導度變化圖96 圖13 第三林班地山葵園底土電導度變化圖96 圖14 第七林班地山葵園表土電導度變化圖97 圖15 第七林班地山葵園底土電導度變化圖97 圖16 對照區表土電導度變化圖98 圖17 對照區底土電導度變化圖98 圖18 第三林班地山葵園表土滲透量累積曲線圖99 圖19 第三林班地山葵園底土滲透量累積曲線圖99 圖20 第七林班地山葵園表土滲透量累積曲線圖 100 圖21 第七林班地山葵園底土滲透量累積曲線圖 100 圖22 對照區表土滲透量累積曲線圖 101 圖23 對照區底土滲透量累積曲線圖 10