107 原住民特考三等 林業技術 森林經營學 考古題詳解

核心觀念

1. 森林的公共財與外部性特質：森林公益效益具有「非排他性」（Non-excludability）與「非敵對性」（Non-rivalry），在經濟學上屬於純公共財或準公共財。由於缺乏市場交易機制，產生「市場失靈」（Market Failure），無法藉由市場價格反映其真實經濟價值。
2. 總經濟價值（Total Economic Value, TEV）：森林價值包含「使用價值」（直接使用、間接使用）與「非使用價值」（存在價值、遺產價值、選擇價值）。無金錢收入的公益效益多屬間接使用價值（如涵養水源、保土防砂）與非使用價值（如生物多樣性保存）。
3. 法規依據（以命題當年民國 107 年法規為準）：依《森林法》第 5 條規定，林業之經營應本國土保安與經濟利益兼顧之原則；同法保安林體系（第 22 條至第 31 條）明確劃定防風、水害防備、水源涵養、土砂捍止等公益機能類別。（現行《森林法》雖經後續微調修正，但國土保安與多目標經營之公益核心規範不變。）

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解題方法

本題為標準的林業經濟與經營申論題，採「定義與分類 $\to$ 理論方法對比 $\to$ 實務作業 SOP」的三段式架構切入：

1. 森林公益功能：依林學與生態系服務體系，將公益功能有條理地分為「國土保安與水土保持」、「水資源涵養」、「氣候與環境調節」、「生物多樣性與棲地維護」及「遊憩與文化教育」五大範疇，展現專業系統化知識。
2. 評價方法分類：引進環境經濟學主流的「非市場財評價技術」（Non-market Valuation Techniques），明確歸納為三大流派：

• 陳述偏好法（Stated Preference Methods / 模擬市場法）
• 揭露偏好法（Revealed Preference Methods / 替代市場法）
• 成本基礎法（Cost-based Methods / 替代成本法）

3. 進行步驟實作化：選取各流派最經典、林業最常用之三大方法——「條件評估法（CVM）」、「旅行成本法（TCM）」與「替代成本法（RCM）」，依標準調查研究流程逐步寫出實施步驟，以滿足題目「如何進行」的作答深度。

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選項分析

本題為申論題（無選擇題選項）。考生在面對評價方法選擇時，應釐清各方法在評估森林公益效益時之適用界限與優缺點（此為申論得分關鍵辨析）：

• 條件評估法（CVM）：唯一能同時評估「非使用價值」（存在價值、遺產價值）的方法，但易產生假設偏誤（Hypothetical Bias）與策略性偏誤。
• 旅行成本法（TCM）：僅適用於具實體遊憩、參訪行為之「森林遊憩效益」，無法評估不存在遊憩行為的就地生態保育或集水區保土價值。
• 替代成本法（RCM）：操作最客觀且數據易取得，常用於評估水庫淤積防備、涵養水源等工程性效益；但缺點是評估結果代表「工程造價」而非「大眾真實願付之效用價值」，通常僅能視為效益之下限值。

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解題技巧

1. 層次分明，善用專業名詞：標明願付價格（WTP, Willingness to Pay）、消費者剩餘（Consumer Surplus, CS）、影子價格（Shadow Price），能顯著提高閱卷給分意願。
2. 答題時間與配分配置：本題包含三個問號（有哪些功能？有哪些方法？如何進行？），配分通常為 20～25 分，版面應維持「功能 30% / 方法 30% / 進行步驟 40%」，切忌頭重腳輕只寫功能而忽略步驟。
3. 避開常見陷阱：

• 描述「如何進行」時，不可只寫抽象理論，必須寫出「母體與抽樣 $\to$ 變數界定與問卷設計 $\to$ 計量模型估算 $\to$ 全體效益加總」的實務流程。
• 避免將有木材收益的「直接使用價值」列入公益功能之列，必須緊扣「無金錢收入」的公益屬性。

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【答案】

一、森林之公益功能

森林之公益效益屬於公共財與正外部性產出，主要包含以下面向：

1. 國土保安與水土保持：林木冠層截留降雨、根系固結土壤，能有效防阻土壤沖蝕、落石崩塌與土石流發生。
2. 水源涵養與水質淨化：森林土壤具孔隙構造，如綠色水庫（Green Reservoir），具延緩逕流、調節枯竭期出水、降低洪峰流量及濾淨懸浮物之功能。
3. 氣候調節與碳吸存（碳匯機能）：透過光合作用將大氣中二氧化碳固定於林木生物量與土壤中，減緩溫室效應；林冠亦具調節局部微氣候、降溫與增濕之效益。
4. 防風、防砂與環境防護：海岸林與防風林可減緩風速、阻擋飛砂與鹽霧入侵，降低農作物損害；都市林具吸附空氣懸浮微粒、降低噪音之功用。

核心觀念

本題測驗《森林測計學》與《森林經營學》之核心交集工具——立木材積表（Volume Table）​與收穫表（Yield Table）​的理論與實務編製。

1. 立木材積表：以「單木（Individual Tree）」為對象之靜態測計工具。主要依據樹木之胸高直徑（$DBH$）、樹高（$H$）及形數（Form Factor, $f$）等因子間的幾何與異速生長關係，估算單木材積： $V = BA \times H \times f = \frac{\pi}{4} D^2 \times H \times f$ 或應用異速生長迴歸經驗式（如 Schumacher-Hall 材積式）： $V = a D^b H^c$
2. 收穫表：以「林分（Stand）」為對象之動態預測工具。在特定樹種、立地品質（地位級／立地指數 $SI$）及撫育施業模式下，呈現林分隨林齡（Age, $t$）推移之生長量（Growth）與蓄積量（Yield）變化歷程，反映平均生長量（$MAI$）與連年生長量（$CAI$）之消長規律。
3. 經營核心：兩者構成森林經營「資源清查現況評估（材積表）」與「未來生長收穫預測、永續產出收穫調節（收穫表）」之數理基石。

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解題方法

本題為經典申論題，採「四段式結構」拆解作答：

1. 定義與功能並陳：以對比法清楚界定立木材積表與收穫表的「內容結構」與「主要用途」，切忌混淆「單木尺度」與「林分尺度」。
2. 論述經營重要性：從「資源盤點」、「經營規劃（法正林、輪伐期決定）」及「林業財務評估」三維度切入，點出兩表在保續經營（Sustained Yield）之不可替代性。
3. 拆解立木材積表編製程序：依「樣木抽樣 $\rightarrow$ 伐倒區分求積實測 $\rightarrow$ 迴歸模式配適 $\rightarrow$ 檢定製表」標準程序論述。
4. 拆解收穫表編製程序：依「資料蒐集途徑（永久樣區、暫設樣區、樹幹析解） $\rightarrow$ 地位指數導向曲線擬合 $\rightarrow$ 林分生長方程式配適 $\rightarrow$ 查核驗證」程序論述。

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解題技巧

1. 尺度層次分明：作答首段必須破題建立概念錨點——「材積表看單木（微觀／靜態）、收穫表看林分（巨觀／動態）」。
2. 公式與專有名詞加分：適度帶出具體公式（如 Smalian 式、Schumacher-Hall 式、地位指數曲線、Chapman-Richards 生長函數），可展現資深應考生的理論厚度。
3. 常見陷阱提醒：

• 誤將收穫表當成單木生長表（收穫表記載的是每公頃株數、斷面積、公頃蓄積等林分總體指標）。
• 調查方法交代過於空泛（編製材積表不可只寫「去量樹」，必須寫出「分徑級隨機抽樣」、「伐倒木區分求積實測真材積」等專業工序）。

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【答案】

一、立木材積表與收穫表之內容與用途

項目	立木材積表（Tree Volume Table）	收穫表（Yield Table）
對象尺度	單木（Individual Tree），屬靜態測計工具。	林分（Stand），屬動態預測工具。
主要內容	以樹木容易測量之外形因子為引數（自變數），推算立木材積：<br>1. 一變數材積表（本地材積表）：僅以胸高直徑（$D$）為引數。<br>2. 二變數材積表（標準材積表）：以胸高直徑（$D$）及樹高（$H$）為引數。<br>3. 三變數材積表（形數材積表）：加入幹形指標（如形數、形率）。	以同齡單層林為主，在特定「樹種」與「地位級（Site Class / Site Index）」下，隨「林齡（$t$）」推移所記錄之林分生長指標：<br>1. 每公頃株數（$N$）、平均胸徑（$\bar{D}$）、平均樹高（$\bar{H}$）。<br>2. 每公頃胸高斷面積（$BA$）、主林木材積、間伐木材積、總收穫量。<br>3. 連年蓄積生長量（$CAI$）與平均蓄積生長量（$MAI$）。
主要用途	1. 於森林清查時，無須伐倒樹木，實測胸徑與樹高即可迅速估算立木蓄積。<br>2. 供木材買賣、資產評估、林相變更調查之材積計算。	1. 預測林分在特定林齡之可收穫木材產量。<br>2. 確定最適輪伐期（如數量成熟齡、工藝成熟齡、經濟成熟齡）。<br>3. 規劃撫育間伐時期、強度與間伐量。

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核心觀念

本題測驗「國有林地多目標經營分區體系」中「林木經營區」的劃設門檻、長期策略目標與現場作業準則。涉及核心概念包含：

1. 分區經營管理法理：依據《森林法》及《國有林事業區經營計畫編修規範》（以命題當年民國 107 年之行政院農業委員會林務局法規為準；現行法主管機關已改制為「農業部林業及自然保育署」，相關編修作業手冊亦隨之更新，但解題仍以命題當年為準），國有林地劃分為自然保護區、國土保安區、森林育樂區與林木經營區四大分區。
2. 法正林與永續收穫（Sustained Yield）：林木經營區為四區中唯一擔負主動木材生產機能的分區，其核心精神在於以「人工林」為主要經營對象，藉由科學化育林及採伐調整，達成用材永續供給。

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解題方法

本題屬標準國考法規與專業理論綜合申論題。解題切入點應分為三段架構：

1. 分區條件：採「排除法與積極條件並陳」方式說明。先確立不具法定保護地位、無重大水土災害之虞，再論述坡度（地形）、立地級（土壤生產力）、人工林現況及運輸可及性等物理要件。
2. 經營目標：由宏觀產業層次推進至微觀多目標層次，涵蓋「提升國產材自給率」、「活化人工林資源」及「兼顧水土與碳吸存效益」。
3. 經營準則：扣緊現代森林經理學操作規範，從收穫量管制（收穫量 $\le$ 生長量）、適地適木、集約撫育、低衝擊採運（RIL）到伐後即時更新，依序條列作答。

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選項分析

本題為公職專門職業及技術人員／公務人員特考三等申論題，非選擇題，故無選項分析。在閱卷評分上，答題核心子項配分權重如下：

• 子題一：林木經營區的分區條件（佔約 40%）：評分著重於「坡度限制（35度以下）」、「人工林與造林適地」、「非屬保護與保安區」及「集運材便利性」四大要素是否完整。
• 子題二：經營目標（佔約 30%）：評分著重於是否清楚標明「培育優質用材、供應國內木材需求」，並兼顧生態保育與環境服務功能。
• 子題三：經營準則（佔約 30%）：評分著重於能否寫出「永續收穫」、「集約育林」、「適地適木」與「環境友善之小面積作業」等技術準則。

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解題技巧

1. 口訣記憶法：

• 分區條件記「緩、深、通、除」：坡度平緩（$\le 35^\circ$）、土層深厚立地佳、交通通達作業便、排除保安保護區。
• 經營準則記「永、適、撫、低、更」：永續收穫、適地適木、集約撫育、低衝擊採運、伐後即更新。

2. 常見失分陷阱：

• 誤將天然林列入主伐生產範圍。

核心觀念

本題評量考生對「空間資訊技術（GIS / 遙測）」在「森林經營學」之基礎理論與實務應用整合能力，核心觀念包含：

1. 數值地形模型（Digital Terrain Model, DTM）之本質與定義：

• 空間資料模型中對地表三維形態（$X, Y, Z$ 座標）的數位化表達方式，主要資料結構包含「規則網格（Regular Grid）」與「不規則三角網（Triangulated Irregular Network, TIN）」。
• DTM、DEM、DSM 之觀念辨析：
• DEM（Digital Elevation Model，數值高程模型）：廣義指所有包含高程資訊之數位模型；狹義常指單純之地面網格高程矩陣。
• DTM（Digital Terrain Model，數值地形模型）：強調排除地表附著物（林木、建物）後的「裸露地表（Bare Earth）」，且通常包含地表特徵要素（如稜線、谷線、斷崖坡折線等地形特徵線）。
• DSM（Digital Surface Model，數值表面模型）：包含地表所有覆蓋物（如林冠最頂層、建築物頂端）之頂部表面形態。
• CHM（Canopy Height Model，冠層高度模型）：森林經營中最關鍵之差分模型，其數學定義為： $\text{CHM} = \text{DSM} - \text{DTM}$

2. 森林經營學之多目標經營範疇： 涵蓋立地分析、森林經理調查、集水區經營與水土保持、林道工程與收穫作業、森林防災（林火與崩塌）及生態棲地評估。

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解題方法

本題為標準的兩段式申論題，答題策略應採「嚴謹名詞定義與比較 $\rightarrow$ 多面向系統化條列應用」之結構切入：

1. 第一部分：DTM 定義與概念界定 先給出精確定義，再透過 DTM 與 DSM/DEM 的對比，強調 DTM 在森林環境下「穿透林冠直達裸地表面」之特質（如光達 LiDAR 分類後的地面點雲產製），展現林業測量之專業深度。
2. 第二部分：森林資源經營應用展開 切忌雜亂無章地堆砌關鍵字，應依照「森林經營學」之學科架構，劃分為六大子系統進行論述：

• 地形與立地環境分析（基礎層）
• 森林資源調查與生物量估算（經理層）
• 集水區經營與水土保持（環境保育層）
• 林道規劃與木材收穫作業（林業工程層）
• 森林火災與天然災害防救（森林保護層）
• 野生動物棲地與生態廊道規劃（保育層）

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選項分析

本題為申論題，無選擇題選項。答題重點在於閱卷評分點的層次分明：

• 子題一評分關鍵：能否明確指出 DTM 是「去除林冠與地物後之裸露地表（Bare Earth）」，並點出其網格（如題目所述之 20 公尺間距）或向量 TIN 結構；若能一併釐清 $\text{CHM} = \text{DSM} - \text{DTM}$，為高分關鍵。
• 子題二評分關鍵：能否跨領域連結 GIS 衍生分析工具（坡度、坡向、水文分析、視域分析、土方計算）與森林經營的實際業務（立地級評定、造林樹種配置、林道定線、集材索道架設、林火蔓延模擬）。

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解題技巧與常見陷阱

1. 混淆 DTM 與 DSM：考生最常犯的錯誤是將無人機航測未去除非地面點的「地表頂部模型（DSM）」誤當成「裸地模型（DTM）」。在森林經營中，必須強調 DTM 代表「林地地面」，DSM 代表「樹冠頂部」，兩者相減才能得到「樹高（CHM）」。
2. 網格間距解析度限制認知：題目特別點出「20 公尺網格間距」，作答時若能適度點出 20 公尺 DTM 適用於「中大尺度之林區規劃、集水區劃分與林道概線選線」，但若用於「單木調查或精細水土保持施工設計」，則需更高解析度（如 1 公尺光達 DTM），此點評述可展現答題高度。
3. 分類架構法：回答應用題時，嚴禁以散文形式隨意描寫。務必使用「一、（一）、1.」等層次標題，每項標題先下結論句，再作原理與用途說明。

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【答案】

一、數值地形模型（Digital Terrain Model, DTM）之涵義

（一）定義 數值地形模型（Digital Terrain Model, DTM）是指利用有限的地形高程數據點集合，以數位方式重構並定量描述地表起伏形態的空間資料模型。DTM 所表達的是排除所有地表覆蓋物（包括林木樹冠、植被、人工建物等）之後的「純裸露地表（Bare Earth）」三維幾何座標（$X, Y, Z$）。

（二）資料結構 DTM 在空間資料庫中主要以兩種形式呈現：

1. 規則網格（Regular Grid / Raster）：如本題內政部發布之 20 公尺間距網格，每個網格像元（Pixel）賦予單一地面高程值，運