在影響植群變遷的原因中，人類活動所導致的土地型態佔很重要的關鍵之ㄧ，土地利用型態的快速改變對於生態系統產生干擾，對於植群的型態、組成級及生態具有相當大的衝擊。近年來，許多研究利用地理資訊系統，建立植群變遷的空間資料，以同時得到植群在物種及空間上變遷的資訊。本研究以島嶼隔離及孤立之環境為研究基地，藉由澎湖群島中具有相似地理位置、自然環境、經濟發展的望安島與七美嶼作為樣本地點，使用1979年至2009年兩島的土地型態，以及植物物種、植群分布及周遭環境之空間資料，利用地理資訊系統、降趨對應分析、典型對應分析及地景生態指標，分析及探討各植群型的空間分布之變化、鄰近土地型態與植物物種之相關性、植群的空間結構之變化，研究同時配合島嶼植物物種結構之現地調查，藉由土地覆蓋型態之改變判斷影響植物物種結構的環境因子。研究結果得到望安島與七美嶼各土地覆蓋\變遷趨勢大致相同，但受到土地型態空間結構之影響及變遷趨勢速度不同，對於1979年至2009年的望安島與七美嶼而言，土地覆蓋型態的轉變會影響草地植物物種與環境因子之相關性，但對銀合歡林地的影響不大。最後，藉由研究結果整理而得望安島與七美嶼的土地覆蓋\與地景結構變遷趨勢圖，可做為提供未來島嶼的環境規劃並給予實質建議之依據。

Human activities, such as agricultural activity, housing construction, forest logging, etc., play an important role in vegetation changes. Any disturbance to the ecosystem by a severe change in landscape patterns may reduce the survival capacity of certain plant species. In recent years, many studies have used a geographic information system to establish spatial data on vegetation changes; this information includes both the plant species and their spatial structure. Therefore, the aim of this study is to investigate the trends and patterns of vegetation changes and the degree of correlation with the particular environmental features at Wangan Island and Chimei Island in the Penghu Islands, from 1979 to 2009. Both islands have very similar natural features, including geographic location, natural environment, and economic development, but the spatial structures of the land use type are different. The study makes use of geographic information systems, detrended correspondence analysis, canonical correspondence analysis and landscape ecological indicators as study tools. The results are expected to promote our understanding of the spatial distribution patterns of vegetation types and plant species.
The results can be divided into three areas. First, both islands follow the same trend with regard to changes in land cover, but the rates of change are different. And the spatial structure of land use types affects the location of land cover types. Example, the centralized and decentralized villages both impact the distribution of the woodland. The mesh and ring road both impact the location of agricultural land. Second, the grassland plant species are correlated with the environmental factors, but the forest plant species are not. The major woodland specie is Leucaena leucocephala on both islands, whose physiological habits may reduce the degree of the correlation. Third, compared to the two islands, Chimei Island is more significant about that the vegetation types are correlated with the neighboring land use types. Finally, the plant species of the local vegetation types could be predicted by changes in the type of land use. In addition, this study has built a trend scheme of the spatial structure changes on Wangan Island and on Chimei Island, which can be used in the island’s future environmental planning.

目 錄
謝 誌 i
摘 要 ii
Abstract iii
目 錄 iv
圖 目 錄 vi
表 目 錄 ix
第一章 前言 1
第一節 植群生態學 2
第二節 地景生態學 4
第二章 研究地點 7
第一節 地理位置 7
第二節 自然環境 7
第三節 人口發展 7
第四節 物產經濟 8
第三章 研究方法 11
第一節 研究流程與架構 11
第二節 圖資數化判釋 11
第三節 野外調查 14
第四節 地景結構分析 17
第四章 研究結果 19
第一節 望安島與七美嶼之土地使用和土地覆蓋型態 19
第二節 望安島與七美嶼之物種調查 25
第三節 望安島與七美嶼之地景變遷 32
第四節 望安島與七美嶼之模式建立 36
第五章 研究討論 37
第一節 土地使用與土地覆蓋之變遷趨勢 37
第二節 土地使用與植群變遷之相關性 39
第三節 物種分佈與相鄰土地使用之相關性 42
第四節 土地使用與植群之變遷模式 43
第六章 研究結論與建議 51
第一節 研究結論 51
第二節 未來研究建議 52
文獻 53
附錄一、望安樣區座標表 125
附錄二、七美樣區座標表 127
附錄三、物種名錄 129
附錄四、樣區照片 133
圖 目 錄
圖1、澎湖縣的望安鄉與七美鄉。 59
圖2、望安鄉與七美鄉的總人口數。 59
圖3、農地－望安島。 60
圖4、農地－七美嶼。 60
圖5、畜牧－望安牛群。 61
圖6、畜牧－七美羊群。 61
圖7、澎湖國家風景區管理處觀光人次統計圖。 62
圖8、研究架構。 63
圖9、地景生態指標AWMSI的變化圖。 64
圖10、地景生態指標的AWMFD的變化圖。 64
圖11、望安島與七美嶼之樣點位置。 65
圖12、1979年望安島土地覆蓋圖。 66
圖13、1985年望安島土地覆蓋圖。 67
圖14、1991年望安島土地覆蓋圖。 68
圖15、2003年望安島土地覆蓋圖。 69
圖16、2009年望安島土地覆蓋圖。 70
圖17、望安島土地覆蓋面積百分比圖。 71
圖18、1979年至1985年望安島的土地覆蓋轉變面積百分比圖。 72
圖19、1985年至1991年望安島的土地覆蓋轉變面積百分比圖。 72
圖20、1991年至2003年望安島的土地覆蓋轉變面積百分比圖。 73
圖21、2003年至2009年望安島的土地覆蓋轉變面積百分比圖。 73
圖22、望安島的各土地覆蓋型態之主要變遷趨勢。 74
圖23、望安島的各土地覆蓋型態之次要變遷趨勢。 74
圖24、1979年七美嶼土地覆蓋圖。 75
圖25、1985年七美嶼土地覆蓋圖。 76
圖26、1991年七美嶼土地覆蓋圖。 77
圖27、2003年七美嶼土地覆蓋圖。 78
圖28、2009年七美嶼土地覆蓋圖。 79
圖29、七美嶼土地覆蓋面積百分比圖。 80
圖30、1979年至1985年七美嶼的土地覆蓋轉變面積百分比圖。 81
圖31、1985年至1991年七美嶼的土地覆蓋轉變面積百分比圖。 81
圖32、1991年至2003年七美嶼的土地覆蓋轉變面積百分比圖。 82
圖33、2003年至2009年七美嶼的土地覆蓋轉變面積百分比圖。 82
圖34、七美嶼的各土地覆蓋型態之主要變遷趨勢。 83
圖35、七美嶼的各土地覆蓋型態之次要變遷趨勢。 83
圖36、望安島的物種資料之DCA分析圖(軸1與軸2)。 84
圖37、望安島的物種資料之DCA分析圖(軸1與軸3)。 84
圖38、望安島的草地樣區物種之CCA分析圖。 85
圖39、望安島的草地樣區物種之CCA 分析圖(去除自然因子)。 85
圖40、望安島的草地樣區之CCA分析圖。 86
圖41、望安島的草地樣區之CCA分析圖(去除自然因子)。 86
圖42、望安島的林地樣區物種之CCA分析圖。 87
圖43、望安島的林地樣區物種之CCA分析圖(去自然因子)。 87
圖44、望安島的林地樣區之CCA分析圖。 88
圖45、望安島的林地樣區之CCA分析圖(去除自然因子)。 88
圖46、七美嶼的物種資料之DCA分析圖(軸1與軸2)。 89
圖47、七美嶼的物種資料之DCA分析圖(軸1與軸3)。 89
圖48、七美嶼的草地樣區物種之CCA分析圖。 90
圖49、七美嶼的草地樣區物種之CCA分析圖(去除自然因子)。 90
圖50、七美嶼的草地樣區之CCA分析圖。 91
圖51、七美嶼的草地樣區之CCA分析圖(去自然因子)。 91
圖52、七美嶼的林地樣區物種之CCA分析圖。 92
圖53、七美嶼的林地樣區物種之CCA分析圖(去自然因子)。 92
圖54、七美嶼的林地樣區之CCA分析圖。 93
圖55、七美嶼的林地樣區之CCA分析圖(去自然因子)。 93
圖56、望安島與七美嶼的土地覆蓋型態之平均碎形維度指標變化圖。 94
圖57、望安島各土地覆蓋型態之總面積變化圖。 94
圖58、望安島各土地覆蓋型態之嵌塊體個數變化圖。 95
圖59、望安島各土地覆蓋型態之平均嵌塊體面積變化圖。 95
圖60、望安島各土地覆蓋型態之平均碎形維度指標變化圖。 96
圖61、望安島各土地覆蓋型態之平均相鄰性指標變化圖。 96
圖62、望安島各土地覆蓋型態之散佈與並列指數變化圖。 97
圖63、望安島各土地覆蓋型態之聚集性指數變化圖。 97
圖64、七美嶼各土地覆蓋型態之總面積變化圖。 98
圖65、七美嶼各土地覆蓋型態之嵌塊體個數變化圖。 98
圖66、七美嶼各土地覆蓋型態之平均嵌塊體面積變化圖。 99
圖67、七美嶼各土地覆蓋型態之平均碎形維度指標變化圖。 99
圖68、七美嶼各土地覆蓋型態之平均相鄰性指標變化圖。 100
圖69、七美嶼各土地覆蓋型態之散佈與並列指數變化圖。 100
圖70、七美嶼各土地覆蓋型態之聚集性指數變化圖。 101
圖71、1979年至2009年望安島與七美嶼之變遷趨勢圖。 101
表 目 錄
表1、望安島與七美嶼的面積及海岸線長度。 103
表2、望安島與七美嶼地面水庫一覽表。 103
表3、航空影像資料表。 103
表4、土地使用型態表。 104
表5、望安島與七美嶼的樣區分類型態。 104
表6、1979年至2009年望安島的各土地覆蓋面積(平方公尺)。 105
表7、1979年至1985年望安島的土地覆蓋轉變面積(平方公尺)。 105
表8、1985年至1991年望安島的土地覆蓋轉變面積(平方公尺)。 105
表9、1991年至2003年望安島的土地覆蓋轉變面積(平方公尺)。 106
表10、2003年至2009年望安島的土地覆蓋轉變面積(平方公尺)。 106
表11、望安道路向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的農地面積和半徑內之百分比及佔全島農地面積之百分比。 107
表12、望安道路向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的草地面積和半徑內之百分比及佔全島草地面積之百分比。 107
表13、望安道路向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的裸露地面積和半徑內之百分比及佔全島裸露地面積之百分比。 107
表14、望安道路向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的林地面積和半徑內之百分比及佔全島林地面積之百分比。 108
表15、望安道路向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的水體面積和半徑內之百分比及佔全島水體面積之百分比。 108
表16、望安道路向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的建物面積和半徑內之百分比及佔全島建物面積之百分比。 108
表17、望安住宅向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的農地面積和半徑內之百分比及佔全島農地面積之百分比。 109
表18、望安住宅向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的草地面積和半徑內之百分比及佔全島草地面積之百分比。 109
表19、望安住宅向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的裸露地面積和半徑內之百分比及佔全島裸露地面積之百分比。 109
表20、望安住宅向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的林地面積和半徑內之百分比及佔全島林地面積之百分比。 110
表21、望安住宅向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的水體面積和半徑內之百分比及佔全島水體面積之百分比。 110
表22、望安住宅向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的建物面積和半徑內之百分比及佔全島建物面積之百分比。 110
表23、1979年至2009年七美嶼的各土地覆蓋面積(平方公尺)。 111
表24、1979年至1985年七美嶼的土地覆蓋轉變面積(平方公尺)。 111
表25、1985年至1991年七美嶼的土地覆蓋轉變面積(平方公尺)。 111
表26、1991年至2003年七美嶼的土地覆蓋轉變面積(平方公尺)。 112
表27、2003年至2009年七美嶼的土地覆蓋轉變面積(平方公尺)。 112
表28、七美道路向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的農地面積和半徑內之百分比及佔全島農地面積之百分比。 113
表29、七美道路向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的草地面積和半徑內之百分比及佔全島草地面積之百分比。 113
表30、七美道路向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的裸露地面積和半徑內之百分比及佔全島裸露地面積之百分比。 113
表31、七美道路向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的林地面積和半徑內之百分比及佔全島林地面積之百分比。 114
表32、七美道路向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的水體面積和半徑內之百分比及佔全島水體面積之百分比。 114
表33、七美道路向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的建物面積和半徑內之百分比及佔全島建物面積之百分比。 114
表34、七美住宅向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的農地面積和半徑內之百分比及佔全島農地面積之百分比。 115
表35、七美住宅向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的草地面積和半徑內之百分比及佔全島草地面積之百分比。 115
表36、七美住宅向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的裸露地面積和半徑內之百分比及佔全島裸露地面積之百分比。 115
表37、七美住宅向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的林地面積和半徑內之百分比及佔全島林地面積之百分比。 116
表38、七美住宅向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的水體面積和半徑內之百分比及佔全島水體面積之百分比。 116
表39、七美住宅向外畫半徑25、50和100公尺之範圍的建物面積和半徑內之百分比及佔全島建物面積之百分比。 116
表40、望安島環境因子與DCA分析之皮爾森相關係數。 117
表41、七美嶼環境因子與DCA分析之皮爾森相關係數。 118
表42、望安島與七美嶼的土地覆蓋型態之平均碎形維度指標。 118
表43、望安島各土地覆蓋型態之總面積。 119
表44、望安島各土地覆蓋型態之嵌塊體個數。 119
表45、望安島各土地覆蓋型態之平均嵌塊體面積。 119
表46、望安島各土地覆蓋型態之平均碎形維度指標。 120
表47、望安島各土地覆蓋型態之平均相鄰性指標。 120
表48、望安島各土地覆蓋型態之散佈與並列指數。 120
表49、望安島各土地覆蓋型態之聚集性指數。 121
表50、七美嶼各土地覆蓋型態之總面積。 121
表51、七美嶼各土地覆蓋型態之嵌塊體個數。 121
表52、七美嶼各土地覆蓋型態之平均嵌塊體面積。 122
表53、七美嶼各土地覆蓋型態之平均碎形維度指標。 122
表54、七美嶼各土地覆蓋型態之平均相鄰性指標。 122
表55、七美嶼各土地覆蓋型態之散佈與並列指數。 123
表56、七美嶼各土地覆蓋型態之聚集性指數。 123 

七美鄉公所 (2008)，七美鄉志，322頁，國立中正大學歷史學系，嘉義。
王小璘、林沛毅 (2004)，以地景生態學觀點探討棲地模擬模型－以台中市大坑地區為例，設計學報，第9卷，第2期，頁46-70。
金恆镳(譯) (2002)，生態學：概念與應用，561頁，麥格羅希爾，台北。
林裕彬、吳振發、鄧東波 (2004)，景觀生態面指數分析汐止地區1990－2001年土地利用時空問鑲嵌特徵，都市與計劃，第31卷，第3期，頁239 -268。
鄔建國 (2000)，景觀生態學—格局、過程、尺度與等級，384頁，高等教育出版社，北京。
劉泰成 (2010)，國家植群多樣性調查及製圖計畫之執行成果，農政與農情，第25期，頁55-60。
劉棠瑞、蘇鴻傑 (1983)，森林植物生態學，490頁，臺灣商務印書館，台北。
鄭皆達、江永哲、方富民、黃隆明 (1999)，澎湖地區防風構造物對防風林功能提昇之研究，行政院農委會林務局88年度委託計畫，台北。
蔡尚悳 (2007)，澎湖、金門造林成效評估調查研究，行政院農委會林務局96年度委託計畫，台北。
蔡博文、丁志堅 (2005)，新一代地理資訊系統 ArcView 9.X剖析，609頁，仲琦科技股份有限公司，台北。
蔡慧敏 (1999)，人類活動對島嶼生物多樣性之影響，環境教育季刊，第38期，頁51-65。
澎湖縣政府 (2003)，九十二至九十五年離島綜合建設實施方案，589頁，國立台灣大學，台北。
澎湖縣政府 (2005a)，《續修澎湖縣志．卷二地理志》全一冊，225頁，中央研究院臺灣史研究所，台北。
澎湖縣政府 (2005b)，《續修澎湖縣志．卷五物產志》全一冊，235頁，中央研究院臺灣史研究所，台北。
澎湖縣政府 (2005c)，《續修澎湖縣志．卷六交通志》全一冊，167頁，中央研究院臺灣史研究所，台北。
蕭志榮 (2006)，澎湖群島植物分佈與島嶼植物地理學之研究，靜宜大學生態學系碩士論文，156頁。
鍾玉龍、呂明倫 (2006)，綠島地景動態之研究，特有生物研究，第8卷，第2期，頁87-96。
鍾玉龍、呂明倫 (2009)，恆春半島銀合歡入侵分佈之調查與動態監測，林業研究專訊，第16卷，第5期，頁23 -26。
中央氣象局 (2011)，http://www.cwb.gov.tw/
澎湖縣望安鄉公所 (2011)，http://www.wangan.gov.tw/tw/CP.aspx?s=28&n=10048
交通部觀光局澎湖國家風景區行政資訊網 (2011)，http://www.penghu-nsa.gov.tw/gov/Article.aspx?Lang=1&SNo=04002724
Andre´s-Abella´n, M., Del A´lamo, J. B., Landete-Castillejos, T., Lo´pezSerrano, F. R., Garcı´a-Morote, F. A. and Del Cerro-Barja, A., 2005. Impacts of visitors on soil and vegetation of the recreational area ”Nacimiento del Rio Mundo’’ (Castilla-La Mancha, Spain). Environmental Monitoring and Assessment 101, 55–67.
Atkinson, A., 1989. Introduced animals and extinction. In: Western, D. and Pearl, M. (eds.), Conservation for the Twenty-first Century. New York: Oxford University Press, 54-69.
Baessler, C. and Klotz, S., 2006. Effects of changes in agricultural land-use on landscape structure and arable weed vegetation over the last 50 years. Agriculture, Ecosystems and Environment 115, 43-50.
Bär, A. and Löffler, J., 2007. Ecological process indicators used for nature protection scenarios in agricultural landscapes of SW Norway. Ecological Indicators 7, 396-411.
Birch-Thomsen, T., Reenberg, A., Mertz, O. and Fog, B., 2010. Continuity and change: Spatiotemporal land use dynamics on Bellona Island, Solomon Islands. Singapore Journal of Tropical Geography 31, 27-40.
Burnside, N. G., Joyce, C. B., Puurmann, E. and Scott, D. M., 2007. Use of vegetation classification and plant indicators to assess grazing abandonment in Estonian coastal wetlands. Journal of Vegetation Science 18(5), 645-654.
Chang, K. T., 2008. Introduction to geographic information systems. New York: McGraw-Hill.
Cole, K. L. and Taylor, R. S., 1995. Past and current trends of change in a dune prairie/oak savanna reconstructed through a multiple-scale history. Journal of Vgetation Science 6, 399-410.
Critchley, C. N. R., Adamson, H. F., McLean, B. M. L. and Davies, O. D., 2008. Vegetation dynamics and livestock performance in system-scale studies of sheep and cattle grazing on degraded upland wet heath. Agriculture, Ecosystems and Environment 128, 59–67.
Eigenbrod, F., Hecnar, S. J. and Fahrig, L., 2008. Accessible habitat: an improved measure of the effects of habitat loss and roads on wildlife populations. Landscape Ecology 23, 159-168.
Forman, R. T. T. and Godron, M., 1986. Landscape Ecology. New York: John Wiley & Sons.
Forman, R.T., Sperling, D., Bissonette, J. A., Clevenger, A. P., Cutshall, C. D., Dale, V. H., Fahrig, L., France, R., Goldman, C. R., Heanue, K., Jones, J. A., Swanson, F. J., Turrentine, T. and Winter, T. C., 2002. Road Ecology: Science and Solutions. Washington: Island Press.
Forsberg, F. R., 1963. The island ecosystem. In: Forsberg, F.R. (ed.) Man's Place in the Island Ecosystem, Hawaii: Bishop Museum Press, 1-6.
Foster, D.R., 1992. Land-use history (1730-1990) and vegetation dynamics in central New England, USA. Journal of Ecology 80, 753-772.
Hata, K., Suzuki, J. I. and Kachi, N., 2010. Vegetation changes between 1978, 1991 and 2003 in the Nakoudojima island that had been disturbed by feral goats. Restoring the Oceanic Island Ecosystem, part II, 85-91.
Hay, G.J., Marceau, D. J., Dube, P. and Bouchard, A., 2001. A multiscale framework for landscape analysis: object-specific analysis and upscaling. Landscape Ecology 16: 471-490.
McGarigal, K. and Marks, B. J., 1995. Fragstats: Spatial pattern analysis program for quantifying landscape structure. Oregon State University Corvallis 351(8), 122 pp.
Meek, C. S., Richardson, D. M. and Mucina, L., 2010. A river runs through it: Land-use and the composition of vegetation along a riparian corridor in the Cape Floristic Region, South Africa. Biological Conservation 143, 156-164.
Michaels, K., Norton, T., Lacey, M. and Williams, J., 2010. Spatial analysis of Tasmania’s native vegetation cover and potential implications for biodiversity conservation. Ecological Management & Restoration 11(3), 194-200.
Molles, M. C. Jr., 2008. Ecology: Concept and Applications, fourth edition. New York: McGraw-Hill.
Molnár, Zs. and Biró, M., 1996. Vegetation history of the Kardoskút area (S.E. Hungary) I.: Regional versus local history, ancient versus recent habitats. Tiscia 30, 15-25.
Peterken, G., and Game, M., 1981. Historical factors affecting the number and distribution of vascular plant species in the woodlands of central Lincolnshire. Journal of Ecology 72, 155-182.
Rutchey, K. and Godin, J., 2009. Determining an appropriate minimum mapping unit in vegetation mapping for ecosystem restoration: a case study from the Everglades, USA. Landscape Ecology 24, 1351-1362.
Sarris, A., Maniadakis, M., Lazaridou, O., Kalogrias, V., Bariotakis, M. and Pirintsos, S. A., 2005. Studying land use patterns in crete island, greece, hrough a time sequence of landsat images and mapping vegetation patterns. 2005 Wseas Int. Conf. On Environment, Ecosystems And Development, Venice, Italy, 112-119.
Shoyama, K. and Braimoh, A. K., 2011. Analyzing about sixty years of land-cover change and associated landscape fragmentation in Shiretoko Peninsula, Northern Japan. Landscape and Urban Planning 101(1), 22-29.
ter Braak, C. J. F., 1987. The analysis of vegetation-environment relationships by canonical correspondence analysis. Plant Ecology 69, 69-77.
Tzanopoulos, J., Mitchley, J. and Pantis, J. D., 2007. Vegetation dynamics in abandoned crop fields on a Mediterranean island: Development of succession model and estimation of disturbance thresholds. Agriculture, Ecosystems and Environment 120, 370-376.
Verburg, P. H., Veldkamp, A. and Bouma, J., 1999. Land use change under conditions of high population pressure: the case of Java. Global Environmental Change 9, 303–312.
Vitousek, P. M., Loop, L. L. and Adsersen H., 1995. Introduction – why focus on island? In: Vitousek, P. M., Loop, L. L. and Adsersen H. (eds.) Islands - Biological Diversity and Ecosystem Function. Berlin: Springer- Verlag, 1-4.
von Numers, M. and Korvenpää, T., 2007. 20th century vegetation changes in an island archipelago, SW Finland. Ecography 30, 789-800.
Wallace, A. R., 1880. Island Life. London: Macmillan.