115 身心障礙特考四等 林業技術 森林生態學概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查臺灣低、中海拔森林常見木本植物的科級辨識特徵，以及各科代表性原生樹種。作答時應把「科的共同形態特徵」和「該科的個別樹種」分開列寫；特徵可從葉序、花的性別與排列、果實型態等面向整理。

植物分類名稱可能隨分類系統調整；以下採臺灣植物分類常用名稱，所列樹種均為臺灣原生種類。

解題方法

依五科逐科掌握容易辨識的形態線索，再各列四種臺灣原生樹種：

• 桑科：乳汁、單性花、聚合狀或隱頭花序。
• 大戟科：常見乳汁或有毒汁液，花小且常單性。
• 樟科：芳香、常綠木本、花被片與雄蕊常呈三數排列。
• 殼斗科：堅果由殼斗包覆或托住。
• 山茶科：葉多革質，花常有顯著花瓣及多數雄蕊，果實多為蒴果。

每個科列出的四種植物，應確認歸屬正確且為臺灣原生；不要把常見栽培種或外來種當成原生樹種。

五科主要特徵與臺灣原生樹種

一、桑科（Moraceae）

**主要特徵：**多為喬木、灌木或藤本，常含乳汁；葉通常互生，單葉，托葉常見。花小而不顯眼，常為單性花，雌雄同株或異株；花序可形成榕屬特有的隱頭花序。果實常由多數小果聚集形成，或呈榕果狀。

**臺灣原生樹種例：**構樹、榕樹、稜果榕、雀榕。

二、大戟科（Euphorbiaceae）

**主要特徵：**植物型態多樣，包含喬木、灌木及草本；葉多為互生，常具托葉。部分種類具有乳汁或刺激性汁液。花小，常為單性花，雌雄同株或異株；子房通常上位，常見三室，蒴果成熟後可裂開。

**臺灣原生樹種例：**血桐、茄苳、白匏子、野桐。

三、樟科（Lauraceae）

**主要特徵：**多為芳香性喬木或灌木，枝葉、樹皮常可聞到香氣；葉多互生，通常單葉，常無托葉。花小，花被片常為六枚、排成兩輪，雄蕊常呈三數排列；

核心觀念

族群（population）是指在一定時間與空間範圍內，由同種生物個體所組成、彼此有機會交配並共享共同基因庫的集群。題目所問的「族群屬性」，是指描述整個族群的數量、組成、分布及變動情形的特徵；它們不同於個體層次的體型、年齡或生理狀態。

解題方法

可依「數量與變動、組成、空間分布」三個面向整理族群屬性：

1. 族群大小與密度：族群大小是個體總數；族群密度是單位空間或單位面積內的個體數。森林調查常以每公頃株數表示樹木密度。
2. 出生率與死亡率：出生率反映新個體加入族群的速率；死亡率反映個體離開族群的速率。兩者會影響族群數量變化。
3. 遷入率與遷出率：遷入使個體加入族群，遷出使個體離開族群。族群數量的變化可概括為： $\Delta N = B - D + I - E$ 其中 $N$ 為族群數量，$B$ 為出生個體數，$D$ 為死亡個體數，$I$ 為遷入個體數，$E$ 為遷出個體數。

核心觀念

物種多樣性主要包含兩個面向：物種豐富度（species richness），即群落中有多少種；以及均勻度（evenness），即個體數或相對豐度在各物種間分布得是否平均。只計算物種數，無法反映少數物種是否占據群落大部分個體，因此樣區分析通常會同時記錄物種數與各物種的數量、株數、蓋度或重要值，再選用適合的指標比較。

設樣區中共有 $S$ 種植物，第 $i$ 種的觀測個體數為 $n_i$，全部物種的個體總數為 $N=\sum_{i=1}^{S}n_i$，相對豐度為 $p_i=n_i/N$。

解題方法：常用測量方法

1. 物種豐富度

直接計算樣區中出現的物種數：

此法簡單直觀，但不納入各物種豐度差異。兩個樣區即使物種數相同，若其中一個樣區由單一優勢種占據，實際多樣性仍可能較低。

常見的豐富度指數還包括：

• Margalef 豐富度指數：$D_{\mathrm{Mg}}=(S-1)/\ln N$。
• Menhinick 豐富度指數：$D_{\mathrm{Mn}}=S/\sqrt{N}$。

這些指數以物種數配合樣本量作調整，適合在樣本量不同時輔助比較。

2. Shannon–Wiener 多樣性指數

利用各物種的相對豐度，綜合反映物種豐富度與均勻度：

$H'$越大，通常表示樣區的物種較多，且各種相對豐度較平均。若採用其他對數底數，數值尺度會改變；比較樣區時須使用相同的底數與資料單位。

3. Simpson 指數

常見的集中度形式為：

$D$可解釋為隨機抽取兩個個體時，兩者屬於同一物種的機率；數值越大，表示優勢集中程度越高，通常代表多樣性越低。文獻也常報告其轉換形式：

或

核心觀念

本題考「極盛相（climax）」的生態學意義，以及如何從群落變化與更新狀況判斷某群落是否已達極盛。極盛相是演替序列中，在特定環境條件下形成的相對穩定、自我維持的群落狀態。

題幹所說的「最後穩定的群落」是傳統演替觀念的表述；作答時應補充：極盛相並非永遠不變，也不是所有地區都必然形成森林。其組成會受氣候、土壤、地形、水分、干擾等條件影響；遇到火災、風倒或人為伐採等重大干擾，仍可能改變或重新開始演替。

極盛相的本質

1. 相對穩定，而非靜止不變 極盛群落仍有個體死亡、更新、競爭與小尺度空隙形成，但這些變動通常不致使整體群落長期朝另一種群落方向改變。因此穩定指的是群落組成與結構在一段時間內大致維持，而非每一株植物都不變。

2. 能自我更新、自我維持 極盛群落中的主要樹種能在群落內產生種子或萌蘗，幼苗能在林下或適當的小空隙中存活，並逐步補充死亡個體。群落不必依賴外來物種不斷移入，便能維持其主要組成。

3. 與當地環境及干擾制度相適應 極盛相是群落與環境交互作用的結果，受區域氣候與局部生育地條件共同影響。不同土壤、水分或地形條件，可能形成不同的穩定群落；在持續火燒、放牧或其他干擾下，也可能維持在較早的演替階段。

4. 具有群落層次的動態平衡 極盛相不表示每一物種數量固定，而是更新、死亡、競爭與資源利用在整體上形成動態平衡。森林的層次、優勢種及主要生活型相對穩定，但局部仍可因擾動而發生變化。

解題方法：如何識別極盛相

識別時不能只看林齡、樹高或某一個優勢樹種，而要看「長期變化趨勢」與「更新能否維持群落」。可由以下證據綜合判斷：