111 地方特考三等 林業技術 林產學 考古題詳解

核心觀念

本題測驗林產學中「林產物之法規定義與範疇」以及「國產木竹材產業振興政策與推廣實務」。涉及的核心法規與政策體系包括：

1. 法規定義依據：以命題當年（民國 111 年）法規為準，依《森林法施行細則》第 3 條及《國有林林產物處分規則》第 3 條，林產品（法定用語為「林產物」）之分類、範疇包含「森林主產物」與「森林副產物」。（提醒：主管機關行政院農業委員會林務局已於民國 112 年 8 月 1 日改制為「農業部林業及自然保育署」，相關法規主體配合現行法修正，但本題解題仍以命題當年之體制為準。）
2. 本土造林木振興政策：自民國 106 年（2017 年）宣告「國產材元年」以來，林務局針對提升台灣木材自給率（目標由低於 1% 提升至 5%）所建立之「驗證溯源、公共工程帶頭、供應鏈整合、高值化加工、木育推廣」五大推動軸線。

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解題方法

本題屬標準的「法規概念結合政策實務」之申論題型，答題策略應採「法條定義精準條列＋政策架構層次分明」之切入方式：

1. 定義與範圍（法源第一層）：精確引述《森林法施行細則》及《國有林林產物處分規則》，將林產物區分為「主產物」與「副產物」，逐項列舉法定涵蓋範圍（如生立竹木、殘材、種實、樹脂等），展現考生對基礎森林法規的熟稔度。
2. 具體推廣作法（政策實務第二層）：不可僅流於空泛口號，必須以林務局政策白皮書與實際推動措施為架構，從制度面（標章與溯源）、需求面（公共採購與建築法規）、供給面（人工林疏伐與機械化產業鏈）、**技術面（規格化與高值化利用）及社會面（木育文化與低碳行銷）**五大維度展開具體政策工具與措施名稱。

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選項分析

本題為專業科目申論題，非選擇題，無個別選項。評分爭點在於答題結構之完整度：

• 子題一（林產品之範圍與定義）：若僅回答「木材、竹子」會被嚴重扣分，必須嚴格按照法規區分「森林主產物」與「森林副產物」，並寫出完整內涵（包含殘材、腐植土、菌類等非木質產物）。
• 子題二（加強推廣本土造林木具體作法）：必須精準提及「臺灣木材標章」、「木材自給率目標」、「CLT／重型木構造應用」、「產銷監管鏈溯源機制」等專業關鍵字，方能取得頂標分數。

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解題技巧

1. 審題關鍵字定位：題目問「林產品範圍、定義」，考試作答時應適時點出法規之正式用語為「林產物」，展現法規精準度。
2. 政策答題口訣（標、需、供、研、銷）：

• 標（認證標章、合法溯源）
• 需（公共工程拉動內需、綠色採購）
• 供（人工林振興、伐採與加工供應鏈現代化）
• 研（CNS 國家標準建立、工程木材與副產物加值）
• 銷（木育推廣、森林市集、低碳足跡宣導）

3. 避開常見陷阱：切勿將天然林伐採列為作法；

核心觀念

本題考查木材加工與利用中「木材膠合劑」（Wood Adhesives）的化學與物理加工特性，核心焦點為熱固性樹脂中產量與使用量最大的尿素－甲醛樹脂（Urea-Formaldehyde Resin，簡稱 UF 樹脂）。

1. 基本化學定義：UF 樹脂是由尿素（Urea）與甲醛（Formaldehyde）在酸或鹼性觸媒催化下進行加成（羥甲基化）與縮合反應生成的熱固性高分子。
2. 鍵結與結構特性：交聯網絡主要由亞甲基鍵（$-\text{CH}_2-$）及亞甲基醚鍵（$-\text{CH}_2-\text{O}-\text{CH}_2-$）構成，該鍵結易受水分與酸性環境催化而水解。
3. 性能矛盾點：UF 樹脂的致命缺點為「耐水性差」與「甲醛釋放」，所有的性質改善方法皆圍繞在化學改質（共縮聚）、配方調整（摩爾比控制）與添加物理改質劑（捕捉劑、增韌劑）三大主軸。

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解題方法

本題為標準的公職申論題，採**「優點 $\rightarrow$ 缺點 $\rightarrow$ 改善方法」**的三段論架構破題，答題層次分明且須條列化呈現：

1. 優點分析：從經濟性（成本）、外觀性（膠線顏色）、**加工性（操作與硬化條件）**三維度切入。
2. 缺點分析：對準木材膠合的兩大痛點——耐候／耐水性不足（水解性）與環境衛生危害（游離甲醛釋放），並補述其物理脆性。
3. 改善方法：針對上述缺點對症下藥，分類為「降低甲醛釋放」與「提升耐水性／耐熱性／韌性」，具體寫出改質材料（如共縮聚單體、甲醛捕捉劑、填料）。

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選項分析（申論題命題拆解）

本題為非選擇題（申論題），閱卷評分點拆解如下：

• 子題一：優點（建議列出 4 點）：必須包含「成本低」、「硬化速度快／可冷熱壓」、「無色膠線（不污染木材表面）」及「水溶性佳／易操作」。若漏掉無色膠線或成本優勢，失分機率高。
• 子題二：缺點（建議列出 3～4 點）：核心為「耐水性與耐候性差（易水解）」與「甲醛釋放（游離甲醛危害健康）」，次要為「膠層硬脆易裂、無填縫性」。
• 子題三：性質改善方法（建議歸納為 4 大方向）：
• 調節原料摩爾比（降低 $F/U$ 比）。
• 添加甲醛捕捉劑（Scavengers）。
• 共縮聚化學改質（如添加三聚氰胺、間苯二酚等）。
• 物理混合增韌與填縫改質（加入填充劑、熱塑性乳膠）。

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解題技巧

1. 記憶口訣：

• 優點記「廉、快、白、便」（價廉、硬化快、膠線白無色、施工操作方便）。
• 缺點記「水、甲、脆」（怕水水解、甲醛釋放、膠層硬脆）。
• 改善記「降比、加捕、共縮、增韌」（降 $F/U$ 比、加甲醛捕捉劑、三聚氰胺共縮聚、加填料乳膠增韌）。

2. 化學機制關鍵字補強：在申論中適度加入「亞甲基醚鍵之水解作用」、「$F/U$ 摩爾比」、「三聚氰胺共縮聚（MUF 樹脂）」等專業術語，能向閱卷委員展現高水準的專業深度。
3. 版面配置：切忌寫成大段散文，每項論點一律以「粗體小標＋簡明論述」方式書寫。

核心觀念 本題評量考生對「木材保護學（Wood Protection）」基礎理論與工業實務的掌握程度，核心考核點包含兩大主軸：

1. 木材劣化的環境驅動機制：區分「非生物因子（氣候／物理／化學劣化）」與「生物因子（生物劣化，Biodegradation）」，掌握木材在自然環境中因水分、光線、氧氣與微生物／昆蟲共同作用下的降解途徑。
2. 木材化學保護技術：依據國家標準（CNS 3000「木材防腐劑」與 CNS 14430「木材加壓注入防腐處理」）之分類架構，列舉水溶性、油溶性、油類三大類防腐藥劑，並詳細說明以「加壓注入工法（滿細胞法、空細胞法）」為核心、非加壓工法為輔的工業操作原理。

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解題方法 本題為標準的「名詞說明＋分類列舉＋機制解析」型申論題，答題架構應層次分明、條理清晰，切入步驟如下：

1. 第一部分：自然環境對木材之影響 採用「二分法」切入，分為「非生物環境因子」與「生物環境因子」。非生物因子重點說明「水分變化（寸法不安定性）」與「日光紫外線（光降解／風化作用）」；生物因子重點說明「木材腐朽菌（褐腐、白腐、軟腐）」及「蛀木昆蟲（白蟻、粉蠹蟲）」。
2. 第二部分：常用提升木材耐久性藥劑之種類 依藥劑溶媒與化學性質採「三元分類法」：水溶性藥劑（重金屬系、環保銅系、無機硼系）、油溶性藥劑（有機金屬與合成殺菌劑）、油類藥劑（雜酚油）。特別標註環保法規對鉻化砷酸銅（CCA）的限制及現代主流替代品（ACQ、CuAz）。
3. 第三部分：提升耐久性之主要工法 依處理壓力分為「加壓注入法」與「非加壓法」。重點剖析工業界最關鍵的加壓工法（全細胞法／滿細胞法、空細胞法之 Rueping 法與 Lowry 法）的作用程序與適用時機。

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解題技巧

1. 結構對稱與標題化：申論題閱卷極重視關鍵字。將環境影響按「物理／化學風化」與「生物侵蝕」分項；工法按「加壓」與「常壓」分項，每段均附上專業術語（如：光化學降解、纖維飽和點、前真空、後真空、注入度）。
2. 法規與時代性陷阱：回答防腐藥劑時，若只寫傳統的 CCA 會被扣分。民國 111 年時行政院環境保護署（現環境部）與 CNS 標準已全面限制 CCA 於一般民生及常接觸用材，務必主動補上 ACQ（烷基銨銅）與 CuAz（銅唑）等環保型藥劑，展現專業深度。
3. 流程圖解化思維：說明滿細胞法與空細胞法時，用簡要的步驟標示（「抽真空 $\to$ 注藥 $\to$ 加壓 $\to$ 排藥 $\to$ 後真空」），閱卷老師能一眼確認工法理解正確無誤。

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【答案】

一、自然環境對木材的影響

木材暴露於自然環境中所受之劣化作用，依其成因可分為非生物環境因素與生物環境因素兩大類：

（一）非生物環境因素（物理、化學與氣候風化）

1. 水分與濕度變化（寸法不安定性）： 木材具多孔性與強吸濕性。在纖維飽和點（FSP，約 $28\% \sim 30\%$）以下，環境相對濕度變化會導致木材反覆吸濕膨脹與脫濕乾縮，造成內部應力不均，引發木材開裂、翹曲、扭曲與表面龜裂。
2. 日光（紫外線光降解，Photodegradation）： 日光中的紫外線（波長 $290 \sim 400\text{ nm}$）會誘發自由基光化學反應，強烈分解木材細胞壁中的木質素（Lignin），使其解聚氧化，造成表面色澤黃變、灰化，木質纖維逐漸粉化脆弱。
3. 風雨淋洗與風化作用（Weathering）： 雨水會溶出並淋洗掉被光解產生的水溶性木質素碎片與抽提物；風沙顆粒產生物理沖刷，加速表面鬆散纖維之剝落，使木材表面產生深刻年輪凹凸紋理與微裂縫。
4. 溫度變化： 持續的高溫環境會加速木材氧化分解速度；極端日夜溫差產生的熱脹冷縮會與水分乾縮互相疊加，加速裂紋的擴展。

（二）生物環境因素（生物劣化，Biodegradation）

1. 木材腐朽菌侵害： 當木材含水率高於約 $20\%$ 且氧氣、溫度（$20 \sim 35^\circ\text{C}$）適宜時，真菌迅速滋生：

• 褐腐菌（Brown-rot fungi）：優先分解纖維素與半纖維素，殘留紅褐色變質木質素，木材呈方塊狀龜裂，力學強度急遽喪失。
• 白腐菌（White-rot fungi）：同時分解木質素、纖維素與半纖維素，使材色變白且呈海綿狀海綿質殘留。
• 軟腐菌（Soft-rot fungi）：常發生於極高含水率或土壤接觸處，由細胞腔次生壁由內向外侵蝕，木材表面軟化碎裂。

2. 木材變色菌與黴菌： 青變菌等僅以木材薄壁細胞之內含物（澱粉、糖類）為養分，菌絲著色使木材外觀劣化，雖不顯著降低強度，但增加木材吸水滲透性。
3. 蟲蟻危害：

• 白蟻（Termite）：最具破壞力之社會性昆蟲，體內共生原蟲可消化纖維素，常由木材內部蛀蝕形成隱蔽空洞，嚴重危害結構安全。
• 甲蟲幼蟲（如粉蠹蟲、天牛）：在材內鑽孔蛀道，排出粉狀糞便，降低有效受力截面。

4. 海生穿孔動物（海洋環境）： 海水中的蛀船蟲（Teredo）與蛀木水蝨（Limnoria），會於碼頭木樁、木船等處快速鑽洞，造成木材海綿化破壞。

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二、常用提升木材耐久性藥劑之種類

核心觀念

本題屬於《林產學》中「製漿造紙學（Pulp and Paper Technology）」之核心經典題型，評量考生對「製漿方法差異」及「樹種解剖構造差異」如何決定「紙漿物理化學性質」進而影響「終端用紙用途」之全盤理解。核心考點涵蓋：

1. 製漿機制與得率、成分關聯：機械法（純機械剪切分離纖維，高得率 $90\% \sim 95\%$，保留大量木質素）與化學法（化學蒸煮脫除木質素，低得率 $40\% \sim 50\%$，富含纖維素與半纖維素）。
2. 木材解剖構造與纖維形態：針葉木（以假導管為主，纖維長度長約 $2.5 \sim 4.5\text{ mm}$）與闊葉木（以木纖維與導管為主，纖維長度短約 $0.8 \sim 1.6\text{ mm}$）。
3. 紙頁力學與光學性質之決定因子：纖維長度（撕破強度、交織骨架）、纖維可塑性與微纖維化（纖維間氫鍵結合力、抗張強度）、殘留木質素（不透明度、嵩度、光化學返黃/老化）。

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解題方法

本題為標準的「雙重對比型」申論題，答題時應劃分為「縱向製程比較」與「橫向樹種比較」兩大骨幹，並採取「製程／構造特徵 $\to$ 紙漿物理化學性質 $\to$ 終端代表性用途」的邏輯鏈推導：

1. 第一部分（機械漿 vs. 化學漿）：從木質素含量、纖維受損程度、得率出發，推導出強韌度、嵩度、白度穩定性之差異，進而對應至短效印刷紙（新聞紙）與耐久強韌紙（文化紙、包裝紙）。
2. 第二部分（針葉木化學漿 vs. 闊葉木化學漿）：從纖維尺寸（長纖 vs. 短纖）與細胞型態（有無導管分子）出發，推導出撕破強度、紙面勻度（Formation）、平滑度與不透明度之差異，進而說明「補強用骨架纖維」與「印刷平滑面層纖維」的搭配原則。

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選項分析

本題為公職三等考試之申論申述題，無選項。配分通常為 20～25 分，答題切忌僅以簡略條列帶過，應以系統化對比表格輔以文字深入剖析，以展現答題深度。

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解題技巧

1. 口訣記憶對比法：

• 機械漿 vs. 化學漿：「機械漿高產多膠易發黃，質蓬鬆；化學漿低產去膠強韌白，壽命長。」（膠指木質素）。
• 針葉漿 vs. 闊葉漿：「針長闊短；針強韌作骨架，闊平滑利印刷。」

2. 答題結構化原則：

• 一律採取「性質對比」搭配「用途對比」，且用途必須具體舉出紙種名稱（如道林紙、水泥袋紙、新聞紙等），不可僅寫泛稱「印書」或「包裝」。

3. 避免常見扣分陷阱：

• 誤將闊葉木化學漿視為「劣質紙漿」。必須強調闊葉木短纖維在紙頁勻度（Formation）、不透明度、平滑度上顯著優於針葉木，兩者在造紙工業中為「互補配抄」而非單純優劣關係。
• 提及機械漿時，務必點出「光化學返黃（Color reversion / Yellowing）」現象，這是木質素光氧化降解的代表性特徵。

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【答案】

一、機械木漿與化學木漿之性質與用途差異

(一) 性質差異

1. 得率與化學成分：

• 機械木漿（Mechanical Pulp）：利用磨木機或磨漿機以物理剪切力將木材纖維磨解分離，製漿得率極高（約 $90\% \sim 95\%$）。纖維中完整保留木材原有的大部分木質素與半纖維素。
• 化學木漿（Chemical Pulp）：利用化學藥劑（如牛皮紙法之 $\text{NaOH} + \text{Na}_2\text{S}$ 或亞硫酸鹽法）在高溫高壓下蒸煮，溶出胞間層木質素以分離纖維，製漿得率較低（約 $40\% \sim 50\%$）。化學組成主要為高純度纖維素與部分半纖維素。

2. 纖維形態與力學強度：