114 原住民特考四等 林業技術類科 林產學與育林學概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查的是：在森林永續經營的前提下，推廣木材使用如何同時帶來生態、經濟與社會效益。回答時應從森林資源的永續利用出發，說明木材從生產、加工、使用到回收再利用，如何連結森林生態系、低碳產業與地方社會。

木材為可再生的生物質材料，但「可再生」不代表可以任意採伐。效益能否成立，取決於森林經營、採伐更新、加工利用及產品生命週期是否妥善管理。

解題方法

依「森林與環境、產業與經濟、地方與社會」三個面向分段說明。生態面可用碳循環、材料替代及資源循環切入；經濟面著重產業鏈與資源價值；社會面則說明就業、地方發展及木材文化等效益。作答時須把「推廣木材使用」與「永續經營」連在一起，避免寫成只要增加採伐就一定有利。

一、生態層面的效益

1. 儲存生物碳，協助減緩氣候變遷 樹木生長時透過光合作用吸收大氣中的二氧化碳；製成木材產品後，部分碳仍保留在產品中。木材用於建築、家具等壽命較長的產品，可延長碳儲存在產品中的時間。

2. 替代高耗能或化石來源材料 在功能與品質相當的條件下，以木材替代部分鋼材、混凝土、塑膠或化石原料製品，可減少非木材材料生產過程所需的能源與溫室氣體排放。實際替代效益仍會受到產品種類、製程、運輸及使用年限影響。

3. 促進生物質資源循環利用 木材可依用途分級利用，例如先作為建材或家具，使用後再利用或回收製成其他木質產品，最後才將不適合再利用的部分作能源利用。提高利用效率，可減少原料浪費及廢棄物。

4. 支持永續森林經營與森林更新 有穩定、合理的木材需求，有助於建立森林經營與木材加工利用的經濟基礎，支持人工林撫育、更新及林地管理。其生態效益須以遵守採伐規範、維持森林更新與保育重要棲地為前提；若經營不當，仍可能造成棲地破壞或生物多樣性下降。

二、經濟層面的效益

1. 形成完整的森林產業鏈 木材使用可帶動育苗、造林、撫育、採伐、運輸、製材、乾燥、加工、設計、營建及銷售等環節，提升森林資源的附加價值。

核心觀念

紙漿是植物纖維原料經機械、化學或兩者結合的處理，使纖維彼此分離後形成的纖維懸浮物。製漿方法的分類，核心在於纖維分離時，主要依靠機械力、化學藥液，或兩者共同作用。

木材主要由纖維素、半纖維素與木質素構成。製漿時若保留大部分木質素，紙漿得率高，但纖維較易變色、紙張強度較低；若以化學藥液移除較多木質素，得率降低，但纖維較完整、紙張強度較高。回收紙則以紙張纖維再分散、淨化及必要的脫墨為主。

題目所列原木、木片、粒片、木質殘餘物及回收紙，代表多種纖維原料；回答時應按製漿原理分類，並說明各法的流程與紙漿特性。

解題方法

按「機械製漿、化學製漿、化學機械及半化學製漿、回收紙製漿」四大類說明，再比較各類的主要原料、處理方式、得率與用途。一般而言，原木適合磨木法，木片及粒片適合精磨機處理；木質殘餘物可依形態、樹種及品質選用適當方法；回收紙則經碎解與淨化製成再生紙漿。

各類製漿方法

一、機械製漿

機械製漿以機械力使木材纖維分離，木質素大多留在紙漿中，因此得率高，但纖維較短或受損，紙漿強度及耐久性較低，也容易因木質素氧化而變黃。

• 磨木漿（Groundwood pulp，GP）：將去皮原木壓在旋轉磨石上磨解，並以水冷卻、沖洗纖維。適合原木，得率高，常用於新聞紙及印刷用紙。
• 精磨機機械漿（Refiner mechanical pulp，RMP）：將木片或粒片送入精磨機，利用旋轉磨盤間的機械作用解離纖維。
• 熱磨機械漿（Thermomechanical pulp，TMP）：木片先以蒸汽加熱軟化，再送入精磨機磨解。加熱可減少纖維損傷，改善紙漿強度及品質。
• 其他改良機械漿：例如壓力磨木漿（PGW），在加壓條件下磨木；冷鹼精磨漿（見下節）則先作化學預處理再精磨。

二、化學製漿

化學製漿以蒸煮藥液溶解或分解木質素，使纖維較完整地分離。與機械漿相比，得率較低，但紙漿強度較佳，適合製作包裝紙、紙板及文化用紙。

• 硫酸鹽法（Kraft process，又稱牛皮紙法）：木片與含氫氧化鈉、硫化鈉的白液在蒸煮器中加熱蒸煮，溶出木質素及部分非纖維成分；其後洗漿、篩選，並可漂白。藥液可回收再生。此法適用木片及多種木質原料，紙漿強度高，是重要的化學製漿法。
• 亞硫酸鹽法（Sulphite process）：以亞硫酸及亞硫酸氫鹽類藥液蒸煮，使木質素磺化並溶出；依蒸煮液酸鹼度及鹼基可有不同製程。紙漿可漂白至較高白度，惟原料適用性與藥液回收特性和硫酸鹽法不同。
• 蘇打法（Soda process）：以氫氧化鈉蒸煮木質纖維原料，常用於非木材纖維，也可用於適合的木質原料；不使用含硫藥劑。
• 溶解漿製程：以較嚴格的蒸煮及純化方式製得高纖維素含量紙漿，供人造纖維、纖維素衍生物等用途，與一般造紙漿的品質目標不同。

三、化學機械與半化學製漿

核心觀念

本題考的是林木種子經低溫濕層積（冷濕層積）後，如何解除休眠並促進發芽。層積處理是將種子與濕潤介質（如砂、泥炭）混合或分層放置，在適當溫度下保持一段時間；題目所稱 $5^\circ\mathrm{C}$ 低溫層積，重點是種子須同時吸水並經歷低溫處理。

這種處理主要針對具有生理休眠的種子，尤其是需要經過冬季低溫才能解除休眠的樹種。它不會使所有林木種子都能發芽，處理效果仍因樹種、種子成熟度、處理時間及水分條件而異。

解題方法

作答可依「解除休眠 → 生理變化 → 發芽效益」的順序說明：

1. 種子吸水後，在 $5^\circ\mathrm{C}$ 低溫且有氧的環境中維持適當期間，使胚在低溫下進行休眠解除所需的生理作用。
2. 種子內抑制發芽的作用降低，促進發芽的生理作用增強；種子內源激素平衡及相關代謝隨之改變，胚的發育或生長能力提高。

核心觀念

本題考查造林出栽時如何由苗木的外觀與根系，判斷其是否健壯、適應力佳，並能在造林地順利成活。原生樹種生長特性各異，苗木規格不宜只用單一苗高或固定尺寸判定；應依樹種、苗齡、苗木型態及栽植環境綜合評估。

苗木品質可分為形態、生理及遺傳等面向。本題限定「形態特徵」，作答重點包括苗高與地徑、苗幹與枝葉、根系、頂芽與木質化程度，以及是否有病蟲害或機械損傷。相關判斷指標包括苗高與地徑比，以及地上部與根系的平衡；不同樹種須採相應規格。

解題方法

可依「地上部—根系—健康狀態」三部分逐項說明，並補充指標所代表的意義。苗木移植後須重新建立水分吸收與生長，因此除了地上部生長良好，也要有足以供水、固定植株並支持萌芽生長的根系。

1. 苗高與地徑適當：苗高符合該樹種及苗齡的出栽規格，地徑粗壯，兩者比例適中。苗高與地徑比可表示為 $\text{苗高與地徑比}=\frac{\text{苗高}}{\text{地徑}}$ 比值過大，表示苗木偏高而莖細，較易受風折、倒伏或因蒸散需求大而失水；較適中的比例通常反映苗木較結實。但各樹種生長型態不同，不宜套用同一固定數值。

2. 苗幹端直、莖部健壯：主幹通直，莖部充實，無折損、裂傷、嚴重彎曲或多幹競爭等情形。苗幹外觀應能支撐植株，避免出栽後因風、雨或栽植操作而受損。