115 身心障礙特考三等 園藝類科 花卉學與造園學 考古題詳解
第 一 題25 分
請舉例說明花卉開花之生理機制,並從「日長調節」、「溫度控制」及「植物生長調節劑」三方面,論述如何進行開花調節以符合市場需求。
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核心觀念
本題考查花卉由營養生長轉入生殖生長的生理機制,以及園藝生產如何利用環境與植物生長調節劑,控制開花時間、數量與品質,以配合節慶、婚禮及切花市場需求。
植物開花是莖頂分生組織由形成葉片的營養生長狀態,轉變為形成花原體的生殖生長狀態。花芽分化與開花通常受植物內在發育狀態及外在環境共同調控,重要因子包括植株成熟度、日長、溫度、光照強度、營養與水分,以及植物荷爾蒙。
開花的生理機制與例子
1. 光週期與葉片訊號
光週期反應是植物感受日長與夜長後,調節開花的現象。植物主要由葉片感受光暗週期,再將開花訊號傳至莖頂;因此,真正影響許多植物開花的關鍵常是連續黑暗時間,而非單純的白晝長短。
葉片感受適當光週期後,會形成並輸送促花訊號,傳統上稱為「開花素」。現代研究將其與葉片中產生、經韌皮部運送至莖頂的 FT 蛋白訊號聯繫;該訊號在莖頂與相關轉錄因子作用,促使花芽分化。
- 長日植物:在日長長於臨界日長,或夜間黑暗時間短於臨界值時促進開花。例如菊花多為短日植物,春化型或品種不同時反應各異;金魚草、矮牽牛等常作為長日反應花卉的例子。
- 短日植物:在日長短於臨界日長,且有足夠長的連續黑暗時促進開花。例如菊花、一品紅。
- 日中性植物:開花較不受日長直接控制,例如玫瑰部分品種、非洲菊等;仍會受到溫度、光照及植株成熟度影響。
短日植物若在長夜中插入短暫夜間照光,會因黑暗時間被打斷而延遲開花;長日植物則可藉夜間照光促進開花。這是設施栽培常用的光週期調節原理。
2. 溫度、春化與花芽發育
溫度可影響花芽誘導、花芽分化速度及花器發育。有些植物需經低溫春化,才能由營養生長轉入生殖生長,或提高開花整齊度。例如二年生草花、秋播花卉及部分球根花卉,經適當低溫後較易抽薹與開花。
另一些植物在特定溫度下花芽分化較佳,或須避免高溫造成花芽發育受阻。例如鬱金香、風信子等球根花卉的花芽發育及促成栽培,須依品種安排冷藏與後續溫度管理。溫度管理須配合植物種類及品種;低溫不等同於所有花卉的促花措施。
3. 內源荷爾蒙與生殖轉換
植物生長調節物質會影響花芽分化、抽薹及花器發育。赤霉素常促進某些長日植物或需抽薹植物的抽薹、開花;乙烯可誘導鳳梨開花,也會促進某些花卉老化與落花。不同種類、品種及生育階段的反應並不相同,施用時須以適當濃度和時期為原則。
解題方法:依三種調節途徑組織答案
作答時先交代「花芽誘導—花芽分化—開花」的生理流程,再依題目指定的日長調節、溫度控制、植物生長調節劑三方面,分別說明原理、操作方法與實例。每一方面都應連結到市場需求:提早、延後或集中開花,並兼顧花朵品質及供貨期。
開花調節以符合市場需求
一、日長調節
**原理:**利用補光或遮光改變植株感受的光暗週期,調整光週期反應花卉的花芽誘導時間。
操作方式與例子:
- **短日處理促進短日植物開花:**菊花營養生長期以夜間補光抑制花芽分化,待植株達到預定高度或枝數後,再以遮光布縮短日長、延長連續黑暗時間,誘導花芽分化。藉此安排盆菊或切花菊於中秋、重陽、年節等需求期上市。
- **夜間照光抑制短日植物開花:**菊花、一品紅等可在夜間提供短時間照光,打斷長夜,延遲花芽誘導,讓植株持續營養生長,配合預定上市期再停止補光。
第 二 題25 分
蝴蝶蘭商業種苗繁殖方式包括:
(一) 有性繁殖-非共生發芽(asymbiotic germination)。
(二) 無性繁殖-分生組織營養系(mericlone)。
(三) 體胚發生-擬原球莖體(Protocorm-like body, PLB)。
請比較不同繁殖方式之優缺點,並說明其在現代蝴蝶蘭產業化生產上的技術規程(protocol)。
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核心觀念
本題比較蝴蝶蘭的三種試管繁殖途徑,重點是分清楚有性繁殖的實生苗與無性繁殖的無性系苗,並說明從材料選取、無菌培養、增殖、出瓶到馴化的量產流程。
- 非共生發芽(asymbiotic germination):蘭科種子極微小,成熟胚缺乏足以支持萌發的胚乳;自然條件下須仰賴共生菌提供養分。非共生發芽是在無菌環境中,以含礦物質、糖類及其他營養成分的培養基取代菌根作用,使種子萌發。
- 分生組織營養系(mericlone):取自優良母株的生長點或分生組織,經組織培養增殖成與母株基因型大致相同的營養系。商業上所稱 mericlone,也常泛指由母株組織培養取得的克隆苗。
- 擬原球莖體(protocorm-like body, PLB):在培養條件下由芽、葉、花梗節、幼苗或其他體細胞材料誘導形成,外觀及發育階段類似原球莖的增殖體,可再分化為完整植株。題目將此路徑歸為體胚發生;實務上 PLB 的形成途徑會受材料、基因型和培養條件影響,可能涉及體胚發生或類似器官發生的過程。
三種繁殖方式比較
| 繁殖方式 | 遺傳特性與用途 | 優點 | 缺點與風險 |
|---|---|---|---|
| 非共生發芽 | 有性繁殖;後代為雜交實生苗,基因組合不同 | 每蒴果種子數量多,能大量取得後代;適合新品種選拔、親本組合測試及育種材料保存 | 後代性狀分離,花色、花形、株型及開花期不一致,不能保證重現母本商品性狀;需經長期栽培、開花評估與選拔 |
| 分生組織營養系 | 無性繁殖;以優良選拔株建立克隆苗 | 可複製已確認的優良品種,維持商品性狀;適合穩定供應規格一致的植株 | 初代培養材料有限,前期建立慢;取材及操作要求高;組織培養污染、培養變異或體細胞變異仍須管理 |
| PLB 增殖 | 無性繁殖;由體細胞形成可增殖、可再生的 PLB,再形成克隆苗 | 增殖速度快、繁殖係數高,容易配合液體培養或生物反應器放大量產;一旦建立穩定系統,可供應大量苗株 | 品種間反應差異大,培養基與植物生長調節劑需依品種調整;長期或反覆繼代會提高培養變異風險;PLB 與小苗容易受污染,並須控制玻璃化與畸形苗 |
解題方法
依照「繁殖性質 → 遺傳一致性 → 產業用途 → 量產流程」逐項比較:
- 先辨別是否經過受精:種子由受精形成,屬有性繁殖;分生組織與 PLB 取自體細胞,主要用於無性克隆。
- 再判斷產業目的:育種與創造新變異以播種繁殖為主;大量生產已選定品種,以克隆繁殖為主。
- 最後說明工廠化流程:從親本或母株選定、無菌培養、增殖、生根與苗株發育,到出瓶馴化及品管,交代各階段的核心管理事項。
產業化生產技術規程
一、非共生發芽:實生苗生產與育種
- 親本選擇與授粉:選定具目標性狀的親本,進行人工授粉並標記授粉日期與親本組合。此步驟決定實生後代的遺傳來源。
- 蒴果採收與消毒:依品種及蒴果發育狀況選擇成熟蒴果或未成熟蒴果。蒴果表面消毒後無菌剖取種子;也可採用適當的成熟種子消毒及播種程序。
- 無菌播種:將種子播於適合蝴蝶蘭的無菌培養基。常用基礎培養基包括 MS 或其稀釋配方,並依配方添加糖類、礦物質、維生素及必要的有機添加物。蘭科種子萌發所需條件因品種、種子成熟度及培養基而異,不能把單一配方視為通用標準。
- 萌發與原球莖發育:培養瓶維持無菌,監測污染及萌發整齊度;種子萌發後發育為原球莖,再形成芽和根。依生長情形分瓶或轉換培養基。
- 育苗與選拔:將幼苗培養至具適當葉片、根系與株體大小後出瓶。實生苗必須個別編號、栽培並觀察開花,選出符合市場需求的單株,才能進入後續克隆量產。
**產業定位:**非共生播種用於產生與選拔新個體,不是維持已知品種性狀一致性的主要量產方式。
二、分生組織營養系:優良品種克隆
第 三 題25 分
療癒庭園為近年重要的庭園類型之一,請試述療癒庭園可能的服務對象,並針對其中一類服務對象試述設計原則。
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核心觀念
療癒庭園是以自然環境與庭園活動促進身心健康、舒緩壓力、支持復健或改善生活品質的空間。設計目的不只在觀賞植物,也包括提供休憩、感官體驗、社交互動及園藝活動。療癒庭園可設於醫療院所、長期照護機構、學校、社區或住宅,服務對象與場域需求不同,設計也須隨之調整。
本題考查兩個層次:先說明療癒庭園服務對象的廣度,再選擇一類對象,將其身心特性轉化為具體的空間、動線、設施與植栽設計原則。
解題方法
作答先以「健康狀況與使用需求」分類服務對象,避免只列某一種疾病或年齡層;接著選擇一類對象深入說明。以下以高齡失智者為例,因其認知、感官、行動與安全需求明確,能具體呈現設計如何回應使用者。
一、療癒庭園的可能服務對象
- 身心健康者及一般民眾:藉由接觸自然、休憩與園藝活動紓解壓力、促進身心健康。
- 高齡者:包含健康長者、行動能力下降者,以及失智或認知功能退化者;庭園可支持活動、社交、感官刺激與日常生活品質。
- 身心障礙者:包括肢體、視覺、聽覺、智能或多重障礙者;可透過無障礙環境及適性園藝活動,增加自主參與與感官經驗。
- 疾病患者及復健者:如住院病人、術後或慢性病患者,以及接受身體或心理復健者;庭園可提供休息、復健活動與情緒支持。
- 心理健康需求者:如承受壓力、焦慮、情緒困擾者,或需要心理復元與安定情緒的人。
- 兒童與青少年:可藉遊戲、自然觀察及園藝活動支持發展、學習與情緒調節。
- 照護者、醫療及照護工作人員:庭園亦可作為休息、紓壓、陪伴與交流的空間。
二、高齡失智者療癒庭園設計原則
(一)安全、可及且支持自主活動
步道應平坦、防滑、無高差或設置明確坡道,寬度足以供輪椅及陪行者通過;沿途設置連續扶手與適當間距的座椅,讓長者可隨時休息。庭園應有清楚的邊界、穩定的出入口與適當防護,降低走失、跌倒及誤入危險區域的風險,同時保留安全範圍內自行散步與活動的機會。
(二)動線簡明,避免迷失與死路
第 四 題25 分
請試述都市樹木修剪的目的、樹木修剪中截剪與疏剪的應用時機及修剪的注意事項。
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核心觀念
本題考查都市樹木修剪的功能、基本剪法與現場操作原則。答題時應先說明修剪目的,再界定「疏剪」與「截剪」的剪除位置及作用,最後補充修剪前評估、剪口位置、修剪量與安全等注意事項。
都市樹木修剪不是單純把樹冠剪小或剪齊,而是依樹木生長狀況與周遭環境,選擇必要枝條、以適當方法修除,使樹木健康、安全及結構得以維持。
都市樹木修剪的目的
- 增進公共安全:移除枯枝、斷枝、病蟲害枝、懸掛枝及有折斷風險的枝條;避免枝條妨礙交通號誌、路燈、建築物或行人通行。
- 維持樹木健康:清除病弱、受損枝條,改善樹冠內部通風與透光,降低枝葉過密造成的病蟲害風險。
- 改善樹體結構:適度處理競爭枝、交叉枝、摩擦枝及結構不良枝,培養穩定的主幹與主枝,矯正或修復樹體缺陷。
- 配合都市空間與公共設施:在維持樹木健康的前提下,處理影響交通視距、行人淨空、建築物或設施使用的枝條。
- 維持景觀與生活品質:維持樹木自然樹形及景觀美質,並兼顧遮蔭、採光與市民使用空間的需求。
修剪前須先確認目的,並依樹種、生長週期、樹體結構及現場環境,決定修剪位置、方法與範圍。
截剪與疏剪的定義及應用時機
| 剪法 | 剪除位置與作用 | 適用時機 |
|---|---|---|
| 疏剪(thinning cut) | 將枝條自枝條基部、枝領附近完整移除,降低枝條密度,增加樹冠通透性,並減少枝條互相摩擦或競爭。 | 樹冠過密、枝條交叉或摩擦、枝條生長方向不良、局部通風透光不足,或須移除枯病枝及結構不良枝時。 |
| 截剪(reduction cut) | 剪除過長枝條的一部分,剪口設在適當側枝或分枝處,使留下的側枝能承接後續生長;用以縮減樹冠範圍或調整枝條延伸方向。 | 枝條過度伸展、與建築物或設施衝突,或樹冠需局部縮減、調整時;應保留足以維持生長及頂端優勢調控的替代枝。 |
截剪時,保留枝條直徑至少應達被剪除枝條直徑的三分之一,避免留下過弱的替代枝,引發不定枝大量萌生。截剪應剪回適當側枝,不宜在枝條節間任意截斷;任意截斷而未留替代枝,屬截頂修剪,僅限必要情形審慎使用。大量、反覆截頂或截幹會造成樹勢衰退、傷口癒合不良及結構脆弱枝大量萌生。
解題方法
可用「先定目的、再選剪法、最後列注意事項」作答:
- 先判斷要解決的問題:若是枝條過密、交叉摩擦或要移除整枝,採疏剪;若是枝條過長、樹冠局部超出空間,採截剪並保留替代枝。
- 說明剪口與作用:疏剪剪在枝條基部,截剪剪回適當側枝或分枝處。交代剪法如何達成通風、透光、樹冠縮減或結構改善等目的。