115 身心障礙特考四等 林業技術 林產學概要 考古題詳解
第 一 題25 分
在造紙程序中，需將木材中的纖維加以分離製成紙漿，試述不同製漿分離的方式及其性質差異，並比較針葉木與闊葉木紙漿之差異。
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核心觀念
製漿的目的，是破壞木材中木質素等成分形成的細胞間黏結，使纖維彼此分離，成為可抄紙的紙漿。不同製漿法的主要差異，在於分離纖維時使用的機械力與化學藥劑比例；這會影響紙漿得率、木質素殘留量、纖維完整性，以及成紙強度、白度與耐久性。
解題方法
作答可先依「分離作用」將製漿分為機械法、化學法及介於兩者之間的混合法，再比較各法的得率與紙漿性質；最後從纖維長度、紙頁強度與成紙用途，說明針葉木與闊葉木紙漿的差異。
不同製漿分離方式及其性質
| 製漿方式 | 分離原理與常見方法 | 紙漿性質與用途 |
|---|---|---|
| 機械製漿 | 以磨木、磨盤或精磨機等機械力，使木材纖維分離；常見有磨石磨木漿（SGW）、加壓磨木漿（PGW）、精磨機械漿（RMP）及熱機械漿（TMP）。 | 木質素大多留在紙漿中，得率高，通常約為 90%–98%；但機械作用易使纖維切短或受損，纖維間結合較弱，紙張強度與耐久性較低。紙漿不透明度、鬆厚度佳，且受光或空氣影響容易黃化，常用於新聞紙及部分印刷紙。 |
| 化學製漿 | 以蒸煮藥液溶解除去木質素，使纖維分離。主要方法包括硫酸鹽法（Kraft）、亞硫酸鹽法（Sulfite）及鹼法（Soda）。 | 木質素去除較多，纖維較完整，紙漿強度、漂白性及耐久性較佳；但木質素及部分半纖維素等成分在蒸煮中溶出，得率通常較低，約為 40%–55%。硫酸鹽法適用木種廣、紙漿強度高，常用於包裝紙及各類高強度紙張。 |
| 半化學製漿 | 先以化學藥液對木片作部分蒸煮或軟化，再用機械力完成纖維分離；中性亞硫酸鹽半化學法（NSSC）是常見方法。 | 性質介於機械漿與化學漿之間，得率與強度通常也居中。木質素只部分去除，常用於瓦楞紙芯紙等需要一定挺度、得率及強度的紙種。 |
第 二 題25 分
木材中的抽出物成分與其物理與化學特性具有密切關聯，並會影響木材後續之加工與利用。試述木材抽出物對木材本身性質及後續加工與利用的影響。
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核心觀念
木材抽出物是存在於木材細胞腔、細胞壁或樹脂道等部位，能以水或有機溶劑從木材中萃取出的非結構性成分。它們不屬於木材主要細胞壁物質纖維素、半纖維素與木質素，含量與種類會隨樹種、心材或邊材、部位、季節及生長條件而異。
常見抽出物包括樹脂、脂肪與蠟、萜類、酚類、單寧、色素、糖類及無機鹽類。抽出物雖通常只占木材的一小部分，仍會因其顏色、氣味、溶解性、揮發性、酸鹼性及對水的親和性，影響木材性質、保存處理與後續加工。
解題方法
作答時可依「對木材本身性質」及「對加工與利用」兩個層次整理，再把抽出物的特性連結到實際影響。例如：有色物質造成心材色差；具毒性或抑菌性的成分提高天然耐久性；油脂與樹脂妨礙水性膠黏劑潤濕木材。如此可避免只羅列成分名稱，卻未說明其作用。
抽出物對木材本身性質的影響
-
**顏色與外觀：**色素、單寧及部分酚類常使心材呈現深色或特殊色調，造成心材與邊材的色差，也形成樹種的外觀特色。抽出物分布不均時，可能使木材染色或塗裝後產生色差。
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**氣味與味道：**揮發性萜類、精油及其他芳香性成分會形成木材特有的氣味；部分樹種的抽出物也會帶有苦味或刺激性。
-
**天然耐久性：**具有毒性或抑菌、驅蟲作用的抽出物，可降低腐朽菌及部分昆蟲危害，使心材通常比邊材更耐腐朽。這種天然耐久性取決於抽出物的種類、含量與分布，不能只憑心材顏色深淺判斷。
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**吸濕性與尺寸穩定性：**部分抽出物會占據細胞壁或細胞腔位置，改變水分進出與潤濕狀況，因而影響吸水、乾燥及尺寸變化。疏水性樹脂、油脂或蠟類可降低局部潤濕；其影響程度仍須視抽出物種類及所在位置而定。
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**比重與物理性質：**抽出物增加木材的乾重，因此會影響木材比重；若抽出物含量或分布不均，也會造成局部性質差異。
第 三 題25 分
在木質材料的評估與品質管理過程中，非破壞檢測技術扮演重要角色，可在不損壞材料的情況下進行性質判定。試列舉常見應用於木質材料之非破壞檢測技術，並說明其優點及缺點。
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核心觀念
非破壞檢測（nondestructive testing, NDT）是指在不破壞木材或木質製品主要使用性能的前提下，評估其外觀、含水率、密度、彈性、強度或內部缺陷的方法。木材具有天然變異、方向性與吸濕性，檢測結果會受樹種、節、木理方向、含水率、溫度及缺陷位置影響，因此通常須配合校正資料或多種方法判讀。
本題沒有要求列舉固定數量，也沒有選項或計算。作答宜先點出「常見方法」，再逐項交代檢測原理、可評估內容、優點與限制。阻力鑽探會在木材留下細小孔洞，嚴格而言屬微破壞或準非破壞法；作答時可註明此限制，以展現分類精確度。
解題方法
可按檢測原理分成目視、聲學與振動、電性、穿刺或鑽探、熱影像及放射影像等類別。每一類都用同一架構說明：
- 原理：量測什麼物理訊號。
- 用途：可評估哪些木材性質或缺陷。
- 優點與缺點：兼顧現場效率、檢測深度、成本、精度及木材變異帶來的影響。
常見檢測方法及其優缺點
| 方法 | 原理與常見用途 | 優點 | 缺點 |
|---|---|---|---|
| 目視檢查 | 觀察裂縫、節、腐朽、蟲孔、變色、翹曲及表面加工品質。 | 操作簡單、成本低、速度快，適合大面積初步篩檢。 | 依賴檢查者經驗；只能直接觀察表面，難以判定內部缺陷及缺陷深度。 |
| 敲擊音、應力波或超音波檢測 | 以敲擊或感測器激發波動，量測波傳時間、速度、衰減或回波，評估內部狀況及彈性、強度的相對差異。常用波速公式為 ，其中 為傳播距離、 為傳播時間。 | 可在不取樣或少量接觸下快速檢測；可用於構件現場評估，也可配合多點量測推估內部缺陷。 | 波速與含水率、木理方向、密度、節及接觸狀況有關；木材異向性會增加判讀難度，通常須以同樹種或同條件資料校正。 |
| 振動或共振法 | 以敲擊或振動量測木材的固有頻率、振動反應，推估彈性模數及整體材質均勻性。 | 速度快，可用於木材分等與批次篩選；適合評估整根構件的整體力學性質。 | 量測結果受材長、形狀、支承條件及含水率影響；整體反應不一定能指出缺陷的確切位置。 |
| 電阻或電容含水率計 | 電阻式依木材導電性變化估算含水率；電容式依介電性變化估算含水率。 | 攜帶方便、快速，可供乾燥管理、施工及保存檢查使用。 | 受樹種、溫度、電極插入深度、表面狀況及含水率分布影響； |
第 四 題25 分
在臺灣邁向 2050 淨零轉型的政策架構中，「自然碳匯」被列為重要發展策略之一，其中森林碳匯具有關鍵地位。試述目前政府在推動森林碳匯方面所採取的主要策略與具體作法。
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一、核心觀念
本題考查臺灣 2050 淨零轉型架構下，政府如何透過森林增匯，增加森林吸收及長期貯存二氧化碳的能力。森林碳匯是森林藉由光合作用吸收大氣中的二氧化碳，並將碳貯存在樹木、土壤、枯死木、凋落物及林產品中的過程。
農業部主責「自然碳匯」關鍵戰略，林業及自然保育署推動森林碳匯，核心策略可歸納為三項：增加森林面積、加強森林經營、提升國產材利用。作答時宜依此架構說明，並補充造林、撫育、永續利用及企業參與等具體作法。
二、解題方法
先從森林碳匯的來源切入：一方面擴大森林面積，增加可吸碳的土地；另一方面改善既有林分的生長與健康，提升單位面積的碳吸存；最後透過木材利用，將林木已固定的碳延續保存在木製品中，並降低高碳足跡材料及進口木材的依賴。
據此逐項說明三大策略及措施，即可完整回應題目所問的「主要策略與具體作法」。
三、主要策略與具體作法
（一）增加森林面積
政府透過造林與土地管理，擴大森林覆蓋，增加森林生態系的碳儲存空間，具體作法包括：
- 持續辦理各類造林：包括國有林劣化地復育造林、山坡地獎勵輔導造林、平地造林、海岸及離島造林。
- 利用邊際農牧用地造林：逐步導向農業產值較低的土地，例如山坡地農地、休耕農地等，以擴大森林面積。
- 結合生態復育與水土治理：透過生態復育造林及水利工程多元植樹等方式，兼顧碳吸存、生態功能與環境保護。
（二）加強森林經營
對已有森林覆蓋的土地，透過育林與更新措施改善林分結構、促進林木生長，提升森林健康及碳吸存能力。具體作法包括：