▲林試所指出,森林覆蓋完整的上游集水區,具有安定土砂、澄清水質、抑制崩塌及涵養水源的公益功能。 (圖/林試所提供)
▲林試所指出,森林覆蓋完整的上游集水區,具有安定土砂、澄清水質、抑制崩塌及涵養水源的公益功能。 (圖/林試所提供)

為研究森林對於山坡穩定作用,農委會林業試驗所與彰化師範大學地理學系合作,分析台灣中部山區的森林植生狀況與邊坡穩定性。研究顯示,草生地可讓山坡的崩塌潛勢降低約27%;林地更可讓山坡崩塌潛勢降低約57%。

林試所透過與彰化師範大學地理學系合作,蒐集台灣中部山區長期的衛星監測資料,發現造成崩塌的最重要因素為森林植生指數,其重要性甚至高於坡度、地質等其他條件。

林試所指出,在森林覆蓋良好的地區,植生根系能抓住邊坡土壤,有效減緩極端降雨對於山坡地的衝擊;在森林覆蓋不良的地區,降雨時樹冠截留少,雨水直接衝擊表土,加速地表沖蝕,等到雨水滲入土壤後,不但使土壤含水量快速增加,同時降低土壤間的凝聚力與岩石間的摩擦力。

林試所表示,當土地過度開發致使地表裸露,或僅有淺根植物覆蓋時,因缺乏植物根系固土,如再受到地震與颱風干擾,山坡地便容易發生坍塌,進而使得河流水位上升甚至形成土石流,造成人民生命與財產的巨大損失。

林試所集水區經營組助理研究員曾俊偉表示,林木根系就像是天然的鉚釘,能把土壤牢牢抓緊,若根系能夠深入岩層裂隙中,將土壤和岩層緊密結合,更有助於穩定邊坡。

為瞭解地表植生種類與崩塌間的關係,林試所運用長期的衛星監測資料與「植生指數」進行分析。曾俊偉解釋,植生指數是應用衛星影像的光譜值推算出地表植生狀況,當植生指數越高,代表植生狀況越佳,例如林地,比較不容易產生崩塌;當植生指數越低,代表植生狀況越差,例如草生地、農地或裸露地,比較容易產生崩塌。

根據林試所的研究顯示,在各類植生類型中,裸露地確實具有最高的崩塌潛勢,草生地的崩塌潛勢可降低約27%,林地的崩塌潛勢可降低約57%。

雖然森林可以減緩崩塌,但也不該過度期待。曾俊偉進一步說明,一般植物或淺根植物的根系最多僅延伸到地表下1至2公尺深,仍難以固定岩盤。

曾俊偉指出,這正是為何每當日雨量低於800毫米時,崩塌多發生於草生覆蓋的邊坡;但是當颱風、豪雨的日雨量超過臨界值(800毫米)時,崩塌滑動面已超過植生根系的深度,產生所謂的「深層崩塌」,此時林木根系難以發揮護坡的功效,也就是說森林對於崩塌的抑制主要是針對淺層崩塌。

林試所所長張彬呼籲,為加強山坡地的保全,應該善用林木「咬定青山不放鬆,立根原在破巖中」的植生特性,擴大營造優質森林的覆蓋率,藉此提昇山坡地防災及減災韌性,進而達到減緩變遷、調適變遷與災害應變的多元目標。