111 地方特考三等 水土保持工程 植生工程 考古題詳解

核心觀念

本題測驗水土保持工程中「植生工法」之整體工序與施工流程規劃。相關依據與觀念如下：

1. 規範依據：以命題當年（民國 111 年）之《水土保持手冊》（工程篇・植生工程）及《水土保持技術規範》為準。
2. 植生成功三要素：植生工程之成敗取決於「植物材料選擇」、「植生導入技術」與「立地條件改善」。
3. 前期作業定位：植生前期作業（又稱前置作業或整地準備作業）係指在實施播種、噴植、栽植等植物導入工法之前，針對邊坡微地形、基盤穩定、水文排水及土壤理化性質所進行之各項物理與化學改善措施。若前期作業未落實，後續導入之植生極易隨表土流失、沖蝕剝落，導致植生失敗。

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解題方法

本題屬標準的工程程序型申論題，答題架構應劃分為「目的」與「工作項目」兩大骨幹：

1. 目的：從「力學穩定（坡面安定）」、「水文調控（防止沖刷）」、「微環境營造（立地改善）」及「施工介面緊密結合」等四個維度切入說明。
2. 工作項目：依照現場標準施工作業順序（由外而內、由粗至精），依序論述「現場清理與危石清除 $\to$ 坡面修整與微地形塑造 $\to$ 截排水分流處理 $\to$ 基礎固定與基盤強化 $\to$ 土壤改良與客土整備」。

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選項分析

本題為申論題，非選擇題，無選項分析。

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解題技巧

1. 答題結構化：申論題忌諱一段到底，應善用「項目標題＋內容論述」呈現，使閱卷委員一目了然。
2. 避免純農業思維：水土保持之植生工程與一般農藝園藝不同，答題重點需著重於「邊坡力學穩定」與「地表逕流排水」，不可僅回答施肥、澆水。
3. 記憶口訣：工作項目可以「清、整、排、固、改」五字口訣記憶：

• 清：清理危石雜物。
• 整：整坡修整微地形。
• 排：排導地表與地下水。
• 固：固定錨定防落石。
• 改：改良土壤增肥力。

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【答案】

一、植生工程前期作業之目的

植生工程前期作業係指在實施種子播種或苗木栽植前，針對劣勢立地進行之整備與改良措施，其目的如下：

核心觀念

本題測驗「問題土壤之植生綠化工程技術」，核心涵蓋以下範疇：

1. 土壤化學特性與診斷指標：依據土壤化學與水土保持技術手冊，強酸性土壤以反應酸度（$\text{pH}$）為界定；鹽性土壤（Saline soils）則依飽和土壤抽出液電導度（$\text{EC}_e$）、交換性鈉百分比（$\text{ESP}$）及 $\text{pH}$ 進行定量界定。
2. 植物逆境生理機制：強酸環境下之鋁（$\text{Al}$）與錳（$\text{Mn}$）毒害、磷酸根固定，以及鹽性環境下之滲透逆境（生理乾旱）、特定離子毒害（$\text{Na}^+$、$\text{Cl}^-$）。
3. 立地改良工程原則：區分物理改良（客土、深耕、排水、覆蓋）、化學改良（酸鹼中和、離子置換、淋洗）與生物有機改良。
4. 耐逆境先驅植物篩選：台灣邊坡工程常用之耐酸、耐鹽、耐瘠薄之木本與草本適生植物配置。

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解題方法

本題題幹為「強酸（鹽）性土壤」，在水土保持植生工程命題慣例中，係指分別考查「強酸性土壤」與「鹽性土壤」兩大退化立地類型。答題架構應採雙軌對稱論述：

1. 第一部分：化學定義與診斷數據：精確列出判定門檻數值（$\text{pH}$、$\text{EC}_e$、$\text{ESP}$）。
2. 第二部分：植物生育阻礙因子與改良對策：從「理、化、生」三大面向切入，針對各自之阻礙因子對症下藥。
3. 第三部分：適生植物種類列舉：依「木本植物」與「草本植物」分類，列出台灣工程實務上具代表性且耐性顯著之樹種與草種。

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選項分析

本題為國家考試專業科目申論題，非選擇題。試題評分著重於「指標界定精準度」、「改良技術完整性」與「適生植物實務應用性」：

1. 子題一（土壤定義）：需給出具體數值指標（非僅文字敘述），漏列數值將造成失分。
2. 子題二（改良對策）：需結合受限機制說明改善原理，單純列出材料（如「加石灰」、「澆水」）缺乏工法深度。
3. 子題三（適生植物）：需同時列出木本與草本，偏廢任一植物生活型將扣分。

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解題技巧

1. 數據記憶法則：

• 強酸性土壤：$\text{pH} < 5.0$（極強酸性為 $\text{pH} < 4.5$）。
• 鹽性土壤三指標：$\text{EC}_e > 4\text{ dS/m}$、$\text{ESP} < 15\%$、$\text{pH} < 8.5$。

2. 答題結構化：將改良對策切分為「物理改良」、「化學改良」及「栽培管理」，向閱卷委員展現嚴謹之工程邏輯。
3. 植物分類作答：木本與草本並重，優先列舉台灣常見水土保持護坡植物（如相思樹、木麻黃、百喜草、海雀稗）。

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【答案】

一、強酸性土壤與鹽性土壤之定義

1. 強酸性土壤（Strongly Acidic Soils）

• 判定指標：土壤反應之酸鹼值 $\text{pH} < 5.0$（若 $\text{pH} < 4.5$ 則定義為極強酸性土壤）。
• 特徵：土壤中游離態氫離子（$\text{H}^+$）與活性鋁離子（$\text{Al}^{3+}$）濃度極高，鹽基飽和度低，土壤陽離子交換容量（$\text{CEC}$）多被酸性陽離子佔據。

2. 鹽性土壤（Saline Soils）

依據美國土壤鹽相實驗室（USSL）及水土保持工程規範，同時符合下列三項化學指標者定義為鹽性土壤：

• 飽和抽出液電導度：$\text{EC}_e > 4.0\text{ dS/m}\quad (\text{或 } 4.0\text{ mS/cm})$
• 交換性鈉百分比：$\text{ESP} < 15\%$
• 土壤反應酸鹼值：$\text{pH} < 8.5\quad (\text{通常呈中性至微鹼性})$
• 特徵：含過量中性可溶性鹽類（以 $\text{NaCl}$、$\text{Na}_2\text{SO}_4$、$\text{CaCl}_2$ 等為主），土壤構造未被鈉分散，透水性尚佳。

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二、影響植物生長之因子及改良對策

1. 強酸性土壤

• 影響植物生長之因子：

1. 金屬離子毒害：低 $\text{pH}$ 使鋁（$\text{Al}^{3+}$）、錳（$\text{Mn}^{2+}$）大量溶解，抑制根系細胞分裂伸長，根尖變粗鈍化、褐化死亡。
2. 有效性養分缺乏與固定：土壤中有效磷（$\text{H}_2\text{PO}_4^-$）極易與游離鐵、鋁離子結合成不溶性磷酸鐵、磷酸鋁而沈澱失效；

核心觀念

本題主要測驗考生於坡地植生工程中，如何兼顧**「工程防災水保功能」與「生態保育（生物多樣性）」**之綜合規劃與材料評估能力。涉及的核心法規與生態工法理論包括：

1. 相關法規依據：以命題當年（民國 111 年）之《水土保持技術規範》（植生工程專章）為準，規範明定植生工程應以「適地適木、原生植物優先、兼顧護坡功能與自然生態演替」為原則。
2. 生態衝擊機制：引進強勢外來植物（如部分生長快速之多年生禾本科草種）雖能迅速提供地表覆蓋與防蝕，但可能因化感作用（Allelopathy）、強烈光競爭或繁殖力過盛，排擠當地原生植物、阻礙次生演替、單一化微棲地，甚至引發基因雜交污染。
3. 生物多樣性保育維度：包含物種多樣性（Species diversity）、遺傳多樣性（Genetic diversity）及生態系結構與棲地多樣性（Structural & Habitat diversity）。
4. 植物材料選配機能：地上部消能抗沖蝕、地下部根系網固錨定、微環境耐受性（耐旱、耐瘠、耐酸鹼）及演替誘導能力（Facilitation effect）。

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解題方法

本題屬「申論問答題」，題目分為兩大命題核心：「植生工程如何實施生物多樣性保育」與「針對植物材料之應用評估」。答題切入點與架構鋪陳如下：

1. 破題切入：開門見山點出外來種在水保初期的「速生防蝕優勢」與長期的「生態抑制風險」，說明兩者非絕對對立，而是「以階段性工程手段達成終極生態復育」的動態過程。
2. 第一子題（生物多樣性保育之實施作為）：依工程生命週期「規劃設計階段、施工實施階段、維護監測階段」三大維度展開，強化層次感與系統性，論述微棲地保留、表土保存、複層林混植及演替誘導等具體手段。
3. 第二子題（植物材料之應用評估體系）：建立多準則評估架構，從「生態安全性」、「水保工程功能性」、「生育地適應性」、「演替促進性」四大面向提出具體指標，展現技術深度。

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選項分析

本題為國家考試三等申論題，非選擇題，無選項分析。答題關鍵在於架構嚴謹、條理分明，避免通篇口號式答題，須精準融入水土保持與生態工程專門術語。

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解題技巧

1. 邏輯口訣化（規、施、維 ＋ 安、功、適、替）：

• 保育策略記「規、施、維」：規劃設計多元性、施工衝擊最小化、維護監測動態化。
• 材料評估記「安、功、適、替」：生態安全性、工程功能性、環境適生性、生態演替性。

2. 避免答題極端化陷阱： 切忌直接下定論「全面禁止外來種」。在極度破碎、貧瘠、高沖蝕之新生崩塌坡面，極需生長極快的先驅植物（如百喜草等部分外來草種）於暴雨前爭取覆蓋率以保坡。考官評分重點在於「如何透過配比設計抑制外來種無限擴張，並創造環境讓原生種接替」。
3. 加分專有名詞：適度帶出「潛在自然植生（Potential Natural Vegetation, PNV）」、「土壤種子庫（Soil Seed Bank）」、「多孔隙微棲地」、「化感作用（Allelopathy）」等詞彙，可展現專業深度。

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【答案】

植生工程導入植物材料時，兼顧水土保持功能與生態保育之完整實施策略及評估體系如下：

一、 植生工程實施生物多樣性保育之策略

植生工程實施生物多樣性保育，應立足於「因地制宜、減輕衝擊、誘導演替」三大核心，貫穿於全生命週期：

1. 規劃與設計階段

• 調查潛在自然植生（PNV）：規劃初期須調查工址周邊未受擾動之原始植被組成、演替階段與優勢族群，作為植物材料配置與復育之參考藍圖。

核心觀念

本題旨在測驗「水土保持工程」中「農地水土保持農藝方法」與「植生材料選用」之整合能力。 相關技術標準與法理依據如下（以命題當年民國 111 年法規標準為準）：

1. 法規依據：《水土保持技術規範》第二編「植生工程」（植生方法、植生材料選用）及第四編「農地水土保持」（山坡地農地處理、草生栽培、植生帶等規定）。
2. 水土保持力學與水文學機制：

• 地上部遮降與糙度增延：林冠與植被阻截雨滴，消耗雨滴動能，防止土壤團粒分散產生飛濺沖蝕（Splash erosion）；增加地表糙度係數（Manning's $n$），延緩地表逕流流速，降低地表沖蝕剪應力 $\tau = \gamma R S$。
• 地下部網結與入滲改善：密生鬚根系可增強表土抗剪強度，根孔生物通道可提升土壤終期入滲率（Final infiltration capacity, $f_c$），減少地表逕流量。

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解題方法

本題為典型的申論題，答題架構應採「雙核心對稱鋪陳」：

1. 第一部分：臺灣山坡地農地之植生相關保育處理方法 切入點應涵蓋「面狀覆蓋」、「線狀等高截阻」、「水道安全排水」及「微地形邊坡護面」，不可只局限於單一農藝操作。依空間配置與水保機能分為：草生栽培、等高植生帶、植草水道、敷蓋、田埂與坡腳邊坡植生。
2. 第二部分：常用禾草種類及其特性與用途 依禾草生長習性（走莖型、叢生型）、根系深度及耐逆境能力分類說明，並明確標記在臺灣山坡地推廣成效最佳之代表草種（如百喜草、培地茅、類地毯草等），包含學名、特性優點、限制及適用工法。

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選項分析（申論題型架構剖析）

本題非選擇題，為非選擇題型之申論題，配分通常為 20 至 25 分。閱卷評分重點與構面分析如下：

• 子題一評分構面（山坡地農地植生保育處理）： 若僅回答「種草」或只寫「草生栽培」將大幅失分；必須完整論述「草生栽培（全園/帶狀）」、「等高植生帶／綠籬」、「植草水道（草溝）」、「植物殘株敷蓋」等標準水保處理方法之佈設原則與水保功能。
• 子題二評分構面（常用禾草）： 若僅列出中文名稱而未說明草種特性與適地性，分數僅能落在及格邊緣。優良作答應寫出主要草種的分櫱習性（匍匐 vs. 叢生）、根系深度、耐旱耐陰耐酸性及對應的保全標的。

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解題技巧

1. 空間配置記憶法：以農地降雨運移路徑組織答案——「面（園面草生/敷蓋）$\to$ 線（等高綠帶阻截）$\to$ 溝（植草水道排洪）$\to$ 邊（田埂/路塹邊坡護面）」，條理清晰絕不漏項。
2. 工程名詞與農藝名詞精準切割：切勿將純土木工程（如砌石護坡、防砂壩、RC排水溝）列為本題主體；必須著重於「以植物為主體」或「工程與植生複合」之工法。
3. 禾草特徵關鍵字：百喜草（A33走莖匍匐覆蓋）、培地茅（不孕垂直深根抗沖剪）、類地毯草（耐陰耐酸喜濕）。

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【答案】

一、臺灣山坡地農地之植生相關保育處理方法

臺灣山坡地坡陡流急、降雨強度集中，農地之植生保育處理係以植物覆蓋或植生阻截抑制土壤沖蝕，常見之主要處理方法包括：

1. 果園草生栽培（Sod Culture）

• 處理方式：在果樹行株間不進行人工全面除草，而是種植或保留低矮、深根或匍匐性之多年生禾草或豆科植物，分為「全面草生」與「帶狀草生」（樹冠下敷蓋、行間植草）。
• 水保功能：
• 地表全覆蓋可完全吸收雨滴動能，防止飛濺沖蝕。
• 增加逕流阻抗，延緩集流時間（Time of concentration, $t_c$）。
• 維持土壤孔隙度與透水性，抑制雜草並提供果園微氣候調節。

2. 等高植生帶（Contour Vegetative Strips / 綠籬）

• 處理方式：沿山坡地等高線方向，以一定垂直間距（VI）密集條植高莖、密生叢生型禾草（如培地茅）或灌木，形成透水性植物活籬牆。
• 水保功能：
• 阻截順坡向下之漫地流（Overland flow），過濾並沉降逕流中夾帶之泥砂，久之於綠籬上方自然沉積微梯田（Natural terrace）。
• 截短坡長，降低坡面細溝沖蝕（Rill erosion）發生機率。