113 地方特考三等 林業技術 森林生態學 考古題詳解
第 一 題30 分
臺灣之東北區和西南區的中低海拔環境差異很大,試說明形成這種差異的原因為何?在環境上有何差異?植群(植被)外形的差異?並列舉只出現在此兩個區域的紅皮書物種各四種,並列出科名。
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核心觀念
本題考臺灣低海拔森林的水平氣候分異,以及氣候、地形與季風如何共同影響植群外貌。東北區和西南區雖同屬低至中海拔,降雨季節分配與冬季水分條件卻不同,因而形成不同的森林型態與物種組成。
回答時應把「紅皮書物種」理解為列入《2017臺灣維管束植物紅皮書名錄》的受脅物種,並依其在臺灣的地理分布,舉出東北區或西南區的代表種類。「只出現在此兩個區域」的區域界線與分布判定,應採題目所依據的氣候分區及紅皮書名錄資料。
解題方法
依序從「成因 → 環境差異 → 植群外形 → 代表物種」作答。先說明季風方向與地形迎背風效應,再比較降雨季節性、乾濕程度與水分供應,最後連結到森林外貌。
環境差異的成因與表現
**形成原因:**臺灣東北部冬季受東北季風影響,氣流遇山地抬升,帶來持續降雨;西南部則主要受夏季西南季風及梅雨、颱風降雨影響,冬季東北季風越過中央山脈後,降雨較少。中央山脈的屏障作用,使兩區的雨量季節分配與乾季長度差異明顯。
**環境差異:**東北區全年較濕潤,冬季仍有明顯降雨,空氣與土壤水分較充足,乾季短;西南區呈現較明顯的冬乾夏雨,冬季至春季水分不足的時間較長,低海拔地區乾季壓力較大。兩區仍受海拔、坡向、地形及局部微氣候影響,不能將區內環境視為完全一致。
植群外形差異
- **東北區:**常綠闊葉林較連續,林冠鬱閉、葉片茂密,林下濕度高;附生植物、蕨類及喜濕植物較易繁盛。部分低海拔森林呈亞熱帶雨林外貌。
- **西南區:**森林外貌受乾季影響較大,低海拔森林較易呈現季風性;林冠較疏或高度較不連續,耐旱、落葉或旱季休眠植物的比例相對提高。
第 二 題30 分
臺灣之裸子植物,經農業部及經濟部依《文化資產保存法》公告為「珍貴稀有」而列入特別保護者有哪幾種?並寫出其科名。分別位於哪些自然保護系統?
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核心觀念
本題考查《文化資產保存法》所指定的「自然紀念物-珍貴稀有植物」,並要求從中辨認裸子植物,再寫出科名及其棲地所在的自然保護系統。
以命題當年(民國 113 年)法規及公告名錄為準。《文化資產保存法》第 78 條將自然紀念物分為珍貴稀有植物、礦物及特殊地形與地質現象;判斷物種時,應依當時有效的公告名錄,而不是把所有臺灣珍稀或受保護的植物都列入。
解題方法
先從珍貴稀有植物名錄中找出裸子植物,再核對公告所列科名,最後依物種的主要生育地,配對相應的保護區或國家公園系統。民國 113 年符合條件的裸子植物有兩種:
| 植物 | 科名 | 主要自然保護系統 |
|---|---|---|
| 臺灣穗花杉 | 紅豆杉科 | 大武事業區臺灣穗花杉自然保留區 |
| 清水圓柏 | 柏科 | 太魯閣國家公園;主要生育地在清水山一帶的生態保護區 |
第 三 題20 分
重要值指數(importance value index)是植群分析中一項定量的介量,試說明其意義,並說明其在樣區間比較的意涵。其中木本與草本植物如何計算?並說明分別計算的原因。
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核心觀念
重要值指數(importance value index, IVI)是把植物種類在樣區中的數量多寡、分布普遍程度與占據空間的優勢程度合併成一個指標,用來描述該植物在植物社會中的相對重要性。它不是單看植株數量,也不是直接代表植物的生態功能或保育價值。
木本植物通常以相對密度、相對頻度及相對優勢度三項相加:
其中:
- 相對密度(relative density, ):第 種個體數占所有木本植物個體總數的比例。
- 相對頻度(relative frequency, ):第 種頻度占所有種類頻度總和的比例。
- 相對優勢度(relative dominance, ):第 種優勢度占全部種類優勢度總和的比例。木本植物通常以胸高斷面積總和表示優勢度;也可依調查方法採用其他合適的占據量指標。
三項相對值各以百分比表示時,木本植物 IVI 範圍為 至 。
草本植物通常以相對頻度與相對覆蓋度計算,並取平均:
其中 為第 種覆蓋度占所有草本種類覆蓋度總和的比例。此算法下 IVI 範圍為 至 。不同調查規範對草本 IVI 的尺度呈現可能不同;作答時應說明採用的計算方式,避免把總和制與平均制混用。
解題方法
先辨認題目要比較的是種類在植物社會中的相對地位,再依植物生活型選取能代表其數量與占據空間的測量項目。
以木本植物為例,若某樹種在樣區內有 株,全部木本植物共有 株,則:
若該樹種出現在 個樣區,而各種植物的出現樣區數合計為 ,則:
若其胸高斷面積總和為 ,所有木本植物胸高斷面積總和為 ,則:
第 四 題20 分
請試述下列名詞之意涵:
(一) 生活史
(二) 物候
(三) 生命表
(四) 個體生態學
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核心觀念
本題考查森林生態學的四個基本名詞,依序從「生物一生如何生長與繁殖」、「季節性生命活動」、「族群存活與繁殖資料的整理」到「生態學的研究層級」作答。作答時應先寫出明確定義,再補充研究內容或用途,並說明各名詞的適用尺度。
解題方法
四個名詞可依研究對象與時間尺度區分:
- 生活史:描述個體從出生或萌發到死亡的生命歷程與繁殖安排。
- 物候:觀察生物在一年或季節中,何時發生週期性生命事件。
- 生命表:將族群各年齡或生命階段的存活、死亡與繁殖資料整理成表,以分析族群動態。
- 個體生態學:研究單一生物個體與其環境間的關係。
名詞解釋
(一)生活史
**生活史(life history)**是生物個體一生中生長、發育、存活與繁殖等過程及其配置方式。植物的生活史可包括種子萌發、幼苗建立、生長、開花、結實、種子散布,以及死亡等階段;若涉及世代交替,也可描述孢子體與配子體等階段。
生活史研究常關注生物在不同生命階段投入生長、存活與繁殖的方式,例如初次繁殖年齡、繁殖次數、每次繁殖產生的後代數量,以及壽命。這些特徵反映生物如何在環境限制下分配有限資源。
(二)物候
**物候(phenology)**是研究生物週期性生命活動發生時間及其與環境季節變化關係的學門或觀察內容。植物常見的物候事件包括萌芽、展葉、開花、結果、果實成熟、落葉及休眠;動物則可觀察遷徙、繁殖或冬眠等事件。
物候紀錄通常記載事件發生的日期、季節或持續期間,並比較其與氣溫、降雨、日照長度等環境因子的關係。森林生態研究可藉此了解植物生長季、繁殖時序,以及氣候變遷對生物活動時間的影響。
(三)生命表
**生命表(life table)**是依族群中個體的年齡或生命階段,整理其存活、死亡及繁殖資料的表格,用以描述族群的生命歷程與人口統計特性。
常見欄位包括: