113 原住民特考四等 林業技術 森林經營學概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查「碳匯」的意義，以及森林如何吸收、儲存碳，並進一步說明森林碳匯對氣候與森林經營的價值。

以命題當年（民國 113 年）法規為準，《氣候變遷因應法》第 3 條第 9 款所稱「碳匯」，是指將二氧化碳或其他溫室氣體自排放源或大氣中持續移除後，予以吸收或儲存的樹木、森林、土壤、海洋、地層、設施或場所。「自然碳匯」則是自然生態系統透過自然過程吸收並儲存碳的能力，常見者包括森林、土壤、濕地、草原、沿海與海洋生態系。

解題方法

作答可依「自然碳匯定義與例子 → 森林碳匯的作用機制與碳庫 → 重要性」三層說明。定義先交代碳如何被移除及儲存，再以森林的光合作用和碳庫具體化，最後連結氣候減緩、森林經營與生態系服務。

森林透過光合作用吸收大氣中的二氧化碳，將碳固定在有機物中。森林碳庫主要包括：

1. 森林生物量：地上部的樹幹、枝、葉，以及地下部的根系。
2. 死有機質：枯死木與枯落物等。
3. 土壤：土壤有機碳及其他儲存於土壤中的碳。
4. 木製林產品：木材製品在使用期間可將碳保存在產品中。

因此，森林碳匯不只看樹木吸收多少二氧化碳，也要考量碳儲存於何處、儲存多久，以及森林受干擾後是否會將碳重新釋放。森林碳存量增加代表碳累積；若火災、病蟲害、伐採或土地利用改變造成碳釋放，則會削弱原有的碳匯效益。

森林碳匯的重要性

一、減緩氣候變遷 森林吸收大氣中的二氧化碳並儲存於生物量、枯落物、土壤與木製品，有助於降低大氣溫室氣體累積，支持減碳與淨零排放目標。

二、提供長期碳儲存 碳可在森林生態系及木製林產品中持續保存。永續森林經營可維持森林健康、降低碳庫遭破壞的風險，並透過合理採伐及木材利用延長部分碳的儲存期間。

核心觀念

輪伐期是同齡林經營中，林分自更新或造林起，經過生長、撫育至採伐，並開始下一輪培育所需的期間。它是設定林木培育目標、安排採伐與更新、規劃森林收穫的重要依據。

輪伐期沒有一個適用所有森林的固定年數；採用哪一種類型，取決於經營目標。例如，以材積生產為主，和以收益或特定木材用途為主，所得輪伐期便可能不同。

輪伐期的類型

1. 自然輪伐期（生理輪伐期） 以林木自然生長及生理狀態為依據，指林木達到自然成熟或接近自然死亡前的年齡。其用途在於了解林木的生物生長界限，實務上通常不直接作為主要採伐標準。

2. 工藝輪伐期（工藝成熟輪伐期） 以木材用途所要求的尺寸、形狀及材質為依據。林木達到特定用途所需的胸徑、材長或材質時，即可採伐。例如，建築用材要求一定尺寸，工藝輪伐期便以達到該尺寸為判斷標準。

3. 材積收穫最多輪伐期（數量輪伐期） 以單位時間內可持續生產的木材材積最大為目標。常以平均生長量（MAI）達到最大值的林齡作為採伐標準；在典型單一林分生長曲線下，該林齡的平均生長量等於連年生長量（CAI）：

$\frac{V(t^*)}{t^*}=V'(t^*)$

其中 $V(t)$ 為林齡 $t$ 時的蓄積量，$t^*$ 為材積收穫最多的輪伐期。

4. 森林純益最大輪伐期（經濟輪伐期） 以森林經營的經濟利益最大為目標，考量木材價格、伐採與育林成本、折現率及林地價值等。常見判斷目標包括單一輪伐的淨現值最大，或多次輪伐下土地期望值最大。由於納入成本、收益及時間價值，所得輪伐期不必與材積收穫最多的輪伐期相同。

5. 財政輪伐期 以林木生長報酬與資金報酬相較，決定採伐時點。古典經營學常以林木總價格生長率等於利率作為財政成熟的判斷基準；總價格生長包括材積、形質及騰貴等因素。

6. 行政或經營規劃輪伐期 依森林經營計畫、資源調查、採伐更新安排及經營制度所訂定的期間。此類輪伐期須能配合長期收穫規整及森林永續經營。

上述分類著重的判準不同，教材或考試的分類方式也可能略有差異；答題時應說明各類輪伐期的依據與目標。

解題方法

本題為觀念題，可分兩部分作答：

1. 先依判準整理輪伐期類型：自然生長、木材用途、材積收穫、經濟收益及經營規劃。

核心觀念

本題考森林資源評價中的前價與後價，以及如何把造林期間不同年度發生的費用與收入換算到同一時間點，求得前價淨收益。

• 前價：將造林期間各年發生的費用與收入，按利率折算至期初（造林開始時），也就是各現金流量的現值。
• 後價：將造林期間各年發生的費用與收入，按利率複利累積至期末，也就是各現金流量的終值。
• 前價或後價能使不同年度的金額在同一基準時點比較，並納入資金的時間價值；將收入與費用分別換算後相減，即可評估投資的淨收益。

設年利率為 $i$，第 $t$ 年的金額為 $A_t$，則：

本題要求前價淨收益，故以期初為共同基準：收入折現至期初，費用也折現至期初，再以收入前價減費用前價。

解題方法與計算

以造林開始的期初作為評價基準，年利率 $i=0.07$。費用以負數列入，收入以正數列入。

一、費用前價

• 期初造林費：$100{,}000$ 元，發生於 $t=0$，不需折現。
• 第一年刈草費：$30{,}000$ 元，發生於第 $1$ 年。
• 第二、三年刈草費：每年 $20{,}000$ 元。
• 第四、五年刈草費：每年 $10{,}000$ 元。
• 第六年修枝費：$20{,}000$ 元。

因此：

核心觀念

「森林地位」是指某一林地在特定樹種或林型下，支持森林生長與生產的能力，反映立地條件的優劣及林分的生產力。它是立地本身的性質，並非單指林木目前的蓄積量或生長量；森林地位良好，通常表示林木在相同樹種與林齡下能達到較高的樹高或材積生產。

評估森林地位時，常以林木的樹高生長作為立地生產力的指標。胸徑、材積或林分蓄積容易受林分密度、疏伐及經營歷史影響；優勢木樹高較能反映立地條件，因此常用於地位評估。

解題方法：說明主要評估方式

1. 地位級法

依特定樹種、林齡與林分平均樹高的關係，編製地位級表或生長曲線。調查時先確認林分樹種及林齡，再測定代表性林木的樹高，依表或曲線查得地位級。通常以地位級Ⅰ表示較佳地位，級數愈大則地位愈差；各級的編號方向仍須以採用的表格為準。

2. 地位指數法

地位指數是林分達到特定基準年齡時，優勢木或上層木的代表性平均樹高。常見作法是建立樹高—林齡曲線，依實測林齡與優勢木樹高，在曲線圖上判定林分所屬的地位指數級。其概念可表示為：

$\text{地位指數}=\text{基準年齡時的優勢木代表性平均樹高}$

基準年齡依樹種及調查規範設定，因此應使用與目標樹種相符的地位指數曲線。地位指數數值愈高，通常代表地位愈佳。