111 原住民特考三等 農業技術 土壤學 考古題詳解
第 一 題25 分
土壤具有化育層或層次，由於能量和物質的添加、損失、轉移和轉化，土壤與母質不同。請說明在濕潤氣候下，土壤剖面中物質的損失主要有哪三種方式？請分別說明這三種方式所造成的影響。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查土壤化育過程中的「物質損失」。土壤剖面與母質的差異，來自物質的添加、損失、轉移及轉化；在濕潤氣候下，降水較多，水分向下滲漏或逕流，會帶走土壤中的物質。主要損失方式可分為淋洗、侵蝕與氣體逸散。
解題方法
依物質離開土壤剖面的途徑分類，並分別說明被移出的物質、移動方向及其對土壤的影響：
- 淋洗（leaching）：溶於水的物質隨滲漏水向下移動，離開土壤剖面。
- 侵蝕（erosion）：土壤物質受地表逕流或風力搬運，離開原地。
- 氣體逸散（gaseous loss）：物質經微生物作用或化學反應轉變為氣體，進入大氣。
三種損失方式及其影響
一、淋洗
雨水或灌溉水向下滲透時，會溶解並帶走可溶性物質，例如鹽類、硝酸根、鈣、鎂、鉀等養分，以及部分有機物。淋洗可使土壤鹽分降低；但若養分大量流失，會降低土壤肥力。長期強烈淋洗也會使鹼基離子流失、土壤酸化，並可能造成黏土與鐵、鋁氧化物等物質在剖面內向下移動，使表層與底層的性質產生差異。
二、侵蝕
第 二 題25 分
土壤水如同生物的血液，在土壤中移動，供應植物與微生物生長所需的水分、氧氣與其中的養分。但是土壤水的性質有許多種，有的對植物生長有效，或可供植物呼吸利用；其他則對植物生長無效，或不能被植物所利用。請說明土壤水分的分類與相關特性。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考土壤水的分類，以及不同形式的土壤水受何種力量 удерж留、能否被植物吸收，並如何影響土壤通氣。常見分類包括重力水、毛管水、吸濕水與化合水；其中毛管水通常是植物最主要可利用的水分。判讀時可從水在土壤中的位置、移動方式與植物可利用性三方面說明。
土壤水勢可用來表示土壤水的能量狀態，常分為基質勢、溶質勢、壓力勢與重力勢。未飽和土壤中，基質勢常是控制水分移動與植物吸水的重要因素；土壤水勢愈低（愈負），植物吸水愈困難。
解題方法
依「水的存在型態與受力 → 移動性 → 植物可利用性 → 對通氣的影響」逐項整理：
| 分類 | 留存或存在方式 | 移動及通氣特性 | 植物可利用性 |
|---|---|---|---|
| 重力水（自由水） | 土壤孔隙充水後，受重力作用向下排水 | 主要經較大的非毛管孔隙移動；排水期間會暫時降低通氣，排出後則有利於空氣進入 | 通常不易被根系有效利用，因排水快、停留時間短 |
| 毛管水 | 由水與土粒間的附著力及水分子間的凝聚力， удерж留在毛管孔隙中 | 可沿毛管孔隙移動，能由較濕處補充根系周圍水分；毛管孔隙充水也會減少其中的空氣 | 多數可供植物吸收，是作物主要可利用水分 |
| 吸濕水（薄膜水） | 水分子以吸附作用緊密附著在土粒表面，形成極薄水膜 | 移動性極低；緊密水膜不易讓根系吸收 | 通常不能被植物利用 |
第 三 題25 分
各種土壤中全磷含量的差異很大，磷含量很少，大概僅氮素的一半，而有效磷占全磷量的極少部分，即土壤中磷化合物的溶解度極低，且隨土壤性質而異。請說明土壤中五種不同化合物形態的磷及其特性。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
土壤全磷是土壤中各種含磷化合物的總和，但植物根系主要吸收土壤溶液中的磷酸根離子，主要為磷酸二氫根 與磷酸氫根 。磷在土壤中容易被吸附或轉變成難溶化合物，因此溶液磷與有效磷通常只占全磷的一小部分。
本題所問的五種形態，可按常見土壤磷分類說明：水溶性磷、鋁結合磷、鐵結合磷、鈣結合磷及有機磷。各形態的比例與有效性會受土壤酸鹼度、礦物組成、有機質及風化程度影響。
解題方法：逐一說明形態、形成條件與有效性
- 水溶性磷
主要存在於土壤溶液中，為植物可直接吸收的磷形態，常以 及 存在。土壤溶液中的磷濃度通常很低，因為磷酸根容易被土壤顆粒吸附，或與鈣、鐵、鋁形成難溶化合物。此形態也是土壤有效磷的重要來源，會隨植物吸收及土壤反應而不斷補充或減少。
- 鋁結合磷（Al-P）
磷酸根與鋁形成的磷化合物，常見於酸性土壤，尤其是富含鋁氧化物或氫氧化物的土壤。鋁結合磷溶解度低，植物不易直接利用；土壤酸度較高時，鋁活性增加，也會促進磷被固定。部分鋁結合磷可在土壤條件改變或經根際作用後逐漸釋出。
- 鐵結合磷（Fe-P）
第 四 題25 分
請說明何謂根圈（rhizosphere），並論述根圈效應（rhizosphere effect）。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
根圈（rhizosphere）是受植物根系直接影響的土壤區域，主要範圍在根表及其周圍土壤。根系會透過分泌物、脫落細胞與根毛，以及對水分和養分的吸收，改變根際的化學、物理與生物性質。因此，根圈並非固定厚度的土層，其範圍會隨植物種類、生育階段、根系型態及土壤條件而異。
根圈效應（rhizosphere effect）是指根圈土壤與鄰近非根圈土壤相比，微生物數量、種類或活性，以及相關土壤性質所呈現的差異。根系提供的碳源常使根圈微生物活動較旺盛，但根系吸收、分泌與局部環境變化也會影響 pH、養分有效性及土壤氧化還原狀態。
解題方法
作答可分成兩層：先界定「根圈是什麼」，再說明「根系如何造成根圈效應」。根圈的界定重點是「根系影響的土壤區域」；根圈效應則須交代比較基準，即根圈土壤相對於非根圈土壤的變化，並從根系作用及其結果說明。
根系對根圈的主要作用如下：
- 根系分泌與有機物輸入：根系釋出糖類、有機酸、胺基酸及其他低分子有機物，也會有黏液、脫落細胞與衰老根組織進入土壤。這些物質提供微生物可利用的碳源與能源。
- 養分吸收與化學改變：根系吸收養分會改變根周圍的養分濃度；為維持電荷平衡，根系也會釋出 、 或 等離子，造成局部 pH 改變。根系分泌的有機酸還可螯合金屬離子，影響磷、鐵等元素的溶解與有效性。
- 水分與氧氣條件改變：根系吸水會造成根周圍含水狀態改變；根系呼吸與微生物分解作用會消耗氧氣，使根圈的氧化還原條件不同於周圍土壤。