114 身心障礙特考四等 林業技術類科 育林學概要 考古題詳解

114 年・身心障礙特考・四等・林業技術類科
試題代碼 育林學概要

第 一 題30 分

請解釋並說明種子發芽水分逆境試驗中「種子發芽恢復率」與「種子平均發芽日延遲天數」二名詞及其生態意義,並以數學公式呈現其計算過程。

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核心觀念

本題考查種子在水分逆境下的兩種反應:一是逆境解除後,仍保有發芽能力的種子有多少;二是逆境使發芽時間平均延後多少。前者反映種子的存活與恢復能力,後者反映發芽速度對水分不足的敏感程度。

試驗通常先將種子置於不同水分逆境條件下培養,記錄發芽數;再把仍未發芽的種子移至適宜水分條件,繼續觀察是否發芽。計算時須清楚區分「逆境期間已發芽」、「移至適宜條件後才發芽」及「始終未發芽」三類種子。

解題方法與公式

一、種子發芽恢復率

種子發芽恢復率(germination recovery percentage)是指逆境處理後仍未發芽的種子,移至適宜水分條件後又成功發芽的比例。它用來判斷逆境造成的是暫時抑制,還是已使種子失去活性。

令:

  • aa:逆境處理後移至適宜水分條件,觀察期間累計的總發芽數,包含逆境期間已發芽的種子。
  • bb:逆境處理期間已發芽的種子數。
  • cc:試驗開始時的種子總數。

則移至適宜水分後才發芽的種子數為 a−ba-b;移轉時尚未發芽、接受恢復試驗的種子數為 c−bc-b。因此:

種子發芽恢復率(%)=a−bc−b×100\text{種子發芽恢復率(\%)} =\frac{a-b}{c-b}\times 100

例如,試驗開始有 100100 粒種子,逆境期間發芽 3535 粒;移至適宜水分後累計總發芽數為 7474 粒,則恢復試驗中新發芽 74−35=3974-35=39 粒,原先未發芽者有 100−35=65100-35=65 粒:

發芽恢復率=74−35100−35×100=60%\text{發芽恢復率} =\frac{74-35}{100-35}\times100 =60\%

此結果表示,在逆境處理結束時尚未發芽的種子中,有 60%60\% 在水分條件改善後恢復發芽。恢復率高,表示逆境期間的未發芽多屬暫時性抑制,種子仍保有較高活性;恢復率低,則可能表示逆境已造成不可逆傷害,或種子活力較差。

二、種子平均發芽日延遲天數

平均發芽日(mean germination time, MGT)是所有發芽種子的發芽時間加權平均值。令 nin_i 為第 ii 次觀察時新發芽的種子數,tit_i 為從播種或試驗開始至該次觀察的天數,則:

MGT=∑i=1kniti∑i=1kni\mathrm{MGT} =\frac{\sum_{i=1}^{k}n_i t_i}{\sum_{i=1}^{k}n_i}

其中,kk 為最後一次有種子發芽的觀察日。分子加總每批新發芽種子的「數量乘以發芽日數」,分母為觀察期間的總發芽數。

種子平均發芽日延遲天數,是逆境處理組與對照組平均發芽日之差:

平均發芽日延遲天數=MGT逆境組−MGT對照組\text{平均發芽日延遲天數} =\mathrm{MGT}_{\text{逆境組}} -\mathrm{MGT}_{\text{對照組}}
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第 二 題20 分

請詳述林分栽植密度之原則。

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核心觀念

林分栽植密度是單位面積內栽植苗木的株數,通常以「株/公頃」表示。栽植密度影響林木對光線、水分及養分的競爭,進而影響林分鬱閉、樹幹形質、枝條發育、林木生長,以及後續撫育與間伐安排。

密度沒有適用所有林分的固定標準,應依經營目標、樹種特性、立地條件與經營方式綜合決定。原則是使林木充分利用土地與生長資源,形成符合經營目的的林分,並兼顧造林及後續管理成本。

解題方法:依五項因素說明

  1. 配合經營目標 以培育通直、少節用材為主時,可採較密植栽,使林木較早鬱閉,促進自然整枝並減少側枝生長;若以培育大徑材、果實或景觀為主,則宜保留較大的生長空間,並配合修枝或間伐管理。經營目標不同,適宜密度也不同。

  2. 配合樹種生態與生長特性 喜光樹種若栽植過疏,枝條容易伸展,幹形及材質可能受影響;若栽植過密,則會加劇競爭,抑制林木生長。耐陰樹種可依其耐陰性及更新方式調整密度,並兼顧林下更新與林分結構。

  3. 配合立地條件 土壤肥沃、水分與光照條件良好、林木生長較快的立地,可採較高初植密度,並在林分發育過程中適時疏伐。乾燥、瘠薄或生長條件較差的立地,過密栽植容易加劇水分與養分競爭,應降低密度,避免林木生長不良。

  4. 考量造林成活率與預期保留株數 初植株數應考量苗木成活率、補植需求及預定保留的林木株數。若成活率不穩定,須保留適當補償空間;

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第 三 題30 分

請列表說明木本植物幼年期和成熟期之特徵。

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核心觀念

本題考木本植物的幼年期與成熟期,重點在於植物發育階段的差異,尤其是開花結實能力、形態特徵、繁殖方式,以及枝條在植株上的位置。幼年期也稱幼年階段;進入成熟期後,植株具備生殖能力,但成熟特徵在不同器官或枝條間可能不會同時出現。

解題方法

列表比較兩階段,並以「能否開花結實」作為主要判準,再補充生長勢、葉形、枝條型態及繁殖能力等常見差異。作答時應使用「通常」「常見」描述形態差異,避免把樹種間不完全一致的特徵寫成絕對規則。

比較項目幼年期成熟期
生殖能力尚未具備正常開花、結實能力,或生殖能力很低具備開花、結實能力,可進行有性繁殖
生長勢通常營養生長旺盛,枝條伸長較快生長勢相對穩定,生殖生長增加;程度依樹種與環境而異
葉片特徵常見葉片較大、裂片較深或葉形較多變常見葉片較小、裂片較淺,葉形較穩定
枝條與樹冠常見枝條較直立、節間較長,樹冠型態較具營養生長特徵常見枝條較易形成側枝或短枝,樹冠呈現成熟植株特徵
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第 四 題20 分

請說明紅樹林苗圃設置時應注意之條件。

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核心觀念

本題考紅樹林苗圃的特殊選址與基本設施。紅樹林適應潮間帶的潮汐與鹽分環境,苗圃設置須兼顧潮水進退、日照、土壤、育苗方式及灌溉;其管理條件與一般林業苗圃不同。

解題方法

作答時可依「地形與潮汐、水文設施、光照、介質、苗木培育、灌溉」逐項說明,並交代各項條件的目的:

  1. 地形與潮汐:選潮間帶上部或中部的緩坡地,並避免大潮淹水覆蓋苗圃,以降低苗木受淹損害。
  2. 水文設施:苗圃周圍設小堤岸,以減少潮水直接侵入;另規劃引水與排水溝渠,使潮水能適度引入並順利排出。
  3. 光照:紅樹林屬陽性樹種,苗圃應選日照充足處,避免設在庇蔭環境。
  4. 土壤介質:紅樹林對介質的選擇性不高,但以肥沃壤土或砂質壤土較佳。
  5. 育苗方式:紅樹林裸根苗移植死亡率較高,宜以容器苗培育,保護根系並提高移植成活率。
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