109 地方特考四等 漁業技術 漁場學概要(包括水產資源) 考古題詳解
第 一 題20 分
世界糧農組織(FAO)將全世界海面分為 18 個分區(太平洋 7 區、大西洋 8 區、印度洋 3 區),目前哪些分區有我國漁船作業?請說明各分區有哪些主要漁業(含漁具及主要漁獲魚種名稱)。
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核心觀念
本題旨在測驗考生對「聯合國糧農組織(FAO)全球統計海域分區編號」與「台灣遠洋漁業全球作業船隊分布(漁場、漁具、目標魚種)」的整合能力。涉及的核心架構包括:
- FAO 全球 18 個海面漁業分區體系:
- 太平洋(7 區):61(西北)、67(東北)、71(西中)、77(東中)、81(西南)、87(東南)、88(太平洋南極)。
- 大西洋(8 區):21(西北)、27(東北)、31(西中)、34(東中)、37(地中海與黑海)、41(西南)、47(東南)、48(大西洋南極)。
- 印度洋(3 區):51(西印度洋)、57(東印度洋)、58(印度洋南極及亞南極)。
- 台灣遠洋漁業主力船隊型態與漁具:
- 鮪延繩釣漁業(超低溫鮪釣、冷凍白肉長鰭鮪釣)。
- 鰹鮪圍網漁業(美式大型圍網)。
- 魷釣漁業(自動魷釣機,具集魚燈配備)。
- 秋刀魚棒受網漁業(火誘棒受網)。
- 法規基準:本題評估船隊作業資格與管理規範,以命題當年(民國 109 年)之《遠洋漁業條例》及相關「遠洋漁業作業許可辦法」為準。
解題方法
申論作答切入點應採「按大洋分組 點明 FAO 分區編號與中英文名稱 逐一對應主要漁業、漁具及代表性魚種」的三階論述法。
- 結構編排:分三大部分(太平洋、大西洋、印度洋)循序作答,版面採用「條列搭配關鍵字加粗」,便於閱卷委員在短時間內核對分數要點。
- 三要件齊全:每一分區皆嚴格對應題目規定的三項要素:
- 分區代號及海域名稱
- 主要漁業與使用漁具
- 主要漁獲魚種名稱(含中文常用名與種名)
評分要點與答題架構分析
本題為申論題型,閱卷給分依據下列要項逐項核發:
- 分區識別精確度:能否精準寫出我國船隊有實際作業的 FAO 分區代號(例如 61、71、77、81、87、31、34、41、47、51、57 等),若僅寫大洋名稱未標示 FAO 編號將被嚴重扣分。
- 漁具與魚種對應邏輯:
- 西北太平洋(61 區):秋刀魚(棒受網)、北太平洋赤魷(魷釣機)、鮪旗魚類(延繩釣)。
- 西中太平洋(71 區):正鰹、黃鰭鮪(大型圍網);大目鮪、黃鰭鮪(延繩釣)。
- 西南大西洋(41 區):阿根廷短鰭魷(魷釣機)。
- 東南太平洋(87 區):美洲大赤魷/秘魯魷(魷釣機)。
- 印度洋(51、57 區):大目鮪、黃鰭鮪、長鰭鮪、南方黑鮪(延繩釣)。
- 非作業區排除:地中海與黑海(37 區)、東北太平洋(67 區)及南極各分區(48、58、88 區,除極少數探查試驗外)我國無常態商業作業船隊,切忌全數填寫。
解題技巧與常見陷阱
- 「魷釣三兄弟」空間定位記憶竅門:
- 西南大西洋(41 區):阿根廷短鰭魷(Illex argentinus),作業期約每年 1 至 6 月。
- 西北太平洋(61 區):北太平洋赤魷(Ommastrephes bartramii),常與秋刀魚漁期交替作業。
- 東南太平洋(87 區):美洲大赤魷/秘魯魷(Dosidicus gigas),長年有船隊在秘魯、智利外海公海作業。
- 圍網單一化:我國鰹鮪圍網作業高度集中在西中太平洋(71 區),切勿誤寫至印度洋或大西洋(我國在大西洋與印度洋以延繩釣為主,無常態商業圍網船隊)。
- 秋刀魚單一化:棒受網捕撈秋刀魚僅分布於**西北太平洋(61 區)**公海及千島群島周邊,切勿寫入其他大洋。
- 南方黑鮪海域歸屬:南方黑鮪(Thunnus maccoyii)作業海域為**東印度洋(57 區)**南緯 40 度以南海域及部分南大西洋交界水域,受南方黑鮪保育委員會(CCSBT)嚴格配額管制。
【答案】
目前我國遠洋漁船主要作業之 FAO 分區、對應主要漁業、使用漁具及主要魚種如下:
一、 太平洋海域(共 5 個主要作業分區)
- 第 61 區(西北太平洋,Northwest Pacific)
- 主要漁業與漁具:
- 秋刀魚棒受網漁業:使用集魚燈(火誘)與棒受網(Stick-held dip net)。
- 魷釣漁業:使用自動魷釣機(Squid jigging machine)配備集魚燈。
第 二 題20 分
請說明定置網漁場選址條件及臺灣地區定置網容易遭受的天然災害及防範方法。
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核心觀念
本題考查水產資源與漁具漁法中「定置網漁業」(Set-net fishery)的漁場環境學、海況水文適應性及防災工程管理。
- 漁具定位與受動捕撈特性:定置網為固定於近沿海特定水域之敷設型被動漁具,主要由「垣網」(引導魚群)與「身網」(運動場、登網、箱網等容納並捕獲魚群之結構)構成。其捕撈成效極度依賴魚群洄游路徑(魚道)之引導,且網具常年固定於海面與海底,對海洋水文動力(波浪、海流、底質)具高度敏感性。
- 法規依據:依命題當年(民國 109 年)《漁業法》第 6 條及第 15 條規定,定置漁業屬「定置漁業權」,須經主管機關核准於特定專用漁業權水域或專屬定置漁場區劃內設置,選址除水文生物條件外,亦受航行安全與空間規劃管制。
- 海洋動力災害機制:流體阻力公式 (其中 為阻力係數、 為海水密度、 為迎流投影面積、 為流速),當遭遇強流或大浪時,水阻與波浪外力急遽增加,易導致網具位移、沉陷、形變破損或錨碇脫落。
解題方法
本題屬申論題型,答題結構應採取「環境工程+海洋水文+漁撈生物學+實務防災」之全方位論述:
- 選址條件:切分為「生物洄游條件(魚道)」、「海洋水文與地形底質條件(水深、地質、流況)」、「作業與社會經濟條件(航道避讓、避風條件、距港遠近)」三大維度,說明各條件之科學理由。
- 天然災害分析:立足臺灣特有地理環境(特別是宜蘭、花蓮、台東等東部黑潮經過與颱風迎風面海域),分類探討「氣象災害(颱風與巨浪)」、「季節性海況(東北季風長浪)」、「水文衝擊(急流、黑潮渦流)」及「附帶環境災害(山洪漂流木、水母大量附著)」。
- 防範方法:由「被動撤收避難」、「主動結構抗減災(沉下式避浪技術、錨碇強化)」與「日常預警維護」三階段對策依序對應回答,展現具體可行之實務技術。
選項分析(申論題各配分維度重點檢視)
本題為非選擇題型,閱卷評分重點在於以下三個核心子題的完整度與深度:
- 選址條件配分維度:
- 合格作答:僅提及水深合適、有魚群游過、海底平坦。
- 高分作答:精確指出具體水深範圍(約 公尺等深線)、等深線平行度、底質(砂質或泥砂質利於打錨持底)、流速上限(小於 節)、洄游通道(岬角突出部前緣之轉折渦流區)、以及依法避開航道與軍事港口管制區。
- 天然災害配分維度:
- 合格作答:僅寫「颱風吹壞網具」。
- 高分作答:完整列出「颱風巨浪沖擊」、「冬季東北季風湧浪與強風使鋼索疲勞破損」、「強大黑潮或暴潮流造成水阻過大網具吹倒沉降」、「颱風暴雨後河川漂流木穿刺網布與拉沉浮子線」等多維度災害。
- 防範方法配分維度:
- 合格作答:颱風來前把網子收起來、使用較粗的繩子。
- 高分作答:具體提出「沉下式定置網(Submerged Set Net)水下避浪技術」、採用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)或防纏抗剪耐磨材料、配置重型複合錨碇系統(如鋼錨配重水泥塊)、設置漂流物阻擋網,以及健全氣象預警與季節性避冬收網管理。
解題技巧
- 地理區域代入感:答題時適度帶入「臺灣東部(宜蘭灣、花東沿岸)為定置網主要作業區」的背景,說明受黑潮主流、東北季風與太平洋颱風第一線迎擊之特性,使答案具備在地化專業度。
- 邏輯串聯結構:以「災害 損壞機理 具體防範措施」形成閉環呼應。例如:漂流木破網 網目破洞魚獲逃逸 垣網前方外緣加設導流防護網或外層防禦繩帶。
- 常見失分陷阱:
- 忽視「潮流速過強」也是天然災害之一(常誤以為水流越急魚越多越好,事實上水流 節會導致網形徹底塌陷扁平,完全失去捕魚功能)。
- 防範方法只寫「收網回港」,未寫出目前臺灣普遍採用的「沉網(落網)水下潛降法」,顯露對近代定置網作業實務缺乏了解。
【答案】
一、定置網漁場選址條件
定置網係長期敷設於固定海域之被動陷阱類漁具,選址良窳決定其捕獲效能、結構安全與經營效益,主要選址條件如下:
- 生物洄游條件(魚道特性):
- 洄游必經通道:應選在沿岸洄游性魚類(如鰹、鮪、鯖、鰺、旗魚、鬼頭刀等)索餌、產卵或季節性遷移之主要魚道上。
第 三 題20 分
海洋中基礎生產力的主要限制因子為何?其季節變化型式在不同緯度別有何差異?請解釋造成此差異的原因。
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核心觀念
本題出自《漁場學》之「海洋環境與初級生產力(基礎生產力)」章節,為公職與專技水產類科之必考經典題型。考核核心包含:
- 基礎生產力(Primary Productivity):指浮游植物等自營生物透過光合作用,將無機碳()固定為有機碳化合物之速率,通常以單位面積或體積於單位時間內之碳固定量表示(如 )。
- 主要限制因子(Limiting Factors):主要由**光照(Solar Radiation)與無機營養鹽(Inorganic Nutrients,主要是氮 、磷 、矽 ,以及微量元素如鐵 )**共同決定;次要因子則包括溫度與浮游動物攝食(Grazing)。
- 物理海洋結構與水團動力:
- 真光層(Euphotic Zone)與補償深度(Compensation Depth, ):光合作用速率等於呼吸作用速率之深度。
- 混合層(Mixed Layer, )與臨界深度(Critical Depth, ):根據斯維德魯普(Sverdrup)臨界深度假說,當混合層深度淺於臨界深度()時,植物性浮游生物群落才能累積淨初級生產力。
- 斜溫層(Thermocline)的強弱與消長:成層化(Stratification)會阻礙深水富營養鹽向上擴散,垂直混合(Vertical Mixing)則能將下層營養鹽帶至真光層。
解題方法
本題為典型的申論題,答題架構採取「總論 現象分類 機制成因解析」三段論法:
- 第一部分:界定主要限制因子:明確指出基礎生產力之兩大核心瓶頸為「光照」與「無機營養鹽」,並簡述兩者在水層中的垂直逆向分布矛盾(上層光多鹽少、下層鹽多光無)。
- 第二部分:依緯度列舉季節變化型式:將全球海洋劃分為「極區(高緯度)」、「溫帶(中緯度)」、「熱帶/亞熱帶(低緯度)」三大區域,清楚描述其生產力隨月份消長之曲線特徵(單峰型、雙峰型、低平穩定型)。
- 第三部分:逐一剖析成因(光熱 vs. 水柱穩定度 vs. 營養鹽):
- 高緯度:長年受限於日光與低溫,夏季短暫破冰日照充足且微成層時引發單一爆發(單峰)。
- 中緯度:冬混富鹽但缺光;春暖光增且成層形成春季藻華(大峰);夏強斜溫層斷鹽受抑制;秋風擾動破層復鹽引發秋季繁生(小峰)。
- 低緯度:全年強日照形成永久性斜溫層,營養鹽無法湧升,生產力維持低值。
選項分析
本題為申論問答題,無選擇題選項。依國家考試閱卷標準,將評分指標拆解如下:
- 子題一(主要限制因子)評分重點:
- 必須同時命中「太陽輻射(光照強度與光週期)」與「溶解性無機營養鹽(N、P、Si 等)」。
- 若僅寫光照或僅寫營養鹽,僅能得一半分數;若誤將水溫、鹽度等列為主要限制因子,會被扣分或視為觀念不清(溫度主要影響酵素代謝速率,非最根本之供應限制)。
- 子題二(各緯度季節變化型式)評分重點:
- 高緯度(極區):必須明確標示為「夏季單峰型(Single-peak / Unimodal)」。
- 中緯度(溫帶):必須明確標示為「春秋雙峰型(Bimodal)」,且須指出春季峰遠高於秋季峰。
- 低緯度(熱帶/亞熱帶):必須明確標示為「全年低平型(Uniformly low)」,無明顯季節週期起伏。
- 子題三(成因解釋)評分重點:
- 不可僅做文字同義反覆,必須運用「斜溫層之季節形成與消退」、「垂直混合深度與真光層之關係」以及「浮游植物生長與營養鹽消耗之動態平衡」進行物理與生物機制的交互論證。
解題技巧
- 記憶口訣:
- 「極地看陽光、熱帶困溫層、溫帶看季節對流」。
- 答題陷阱:
- 陷阱一:誤以為熱帶海洋生產力最高。考生常直覺認為熱帶日照強、水溫高,基礎生產力應最豐沛。事實上,熱帶外洋因「永久性強斜溫層」阻絕深層水湧升,真光層極度貧營養(Oligotrophic),基礎生產力極低,被稱為「海洋沙漠」。
- 陷阱二:忽略秋季繁生(Autumn bloom)的成因。秋季繁生並非氣溫回暖,而是「秋季風暴與表層冷卻」打破夏季強斜溫層,使營養鹽補充,同時此時日照尚未跌破臨界門檻所致。
- 高分書寫關鍵:
第 四 題20 分
全球暖化很可能加強海洋的 stratification 及 acidification 作用,請解釋此二作用及其對海洋漁業生產力的影響。
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核心觀念
本題考查全球氣候變遷對海洋物理、化學環境之衝擊,及其對海洋生態系能量流動與「漁業生產力(Fishery Productivity)」的連鎖效應。核心理論與機制包括:
- 海洋成層化(Ocean Stratification):
- 海洋垂直密度梯度(Density Gradient)與溫躍層(Thermocline)/密度躍層(Pycnocline)穩定度。
- 垂直混合受阻對營養鹽循環(Nutrient Flux)與底層溶氧(Dissolved Oxygen)的抑制機制。
- 海洋酸化(Ocean Acidification):
- 海水碳酸鹽化學平衡(Carbonate Chemistry):
- 碳酸鈣飽和度(Saturation State, )降低對鈣化作用(Calcification)的生化障礙。
- 漁業生產力評估途徑:
- 初級生產力(Primary Productivity) 二級/餌料生物量 高營養階層經濟魚種之補充量(Recruitment)與可捕生物量(Biomass)。
解題方法
本題採「因果鏈分析法(Causal Chain Analysis)」,分別就成層化與酸化兩大主軸,依循「形成機制 生態系基礎變異 漁業資源與捕撈衝擊」的三階段結構展開論述:
- 成層化部分:從熱通量與鹽度差切入密度梯度,聚焦於「深層富營養鹽上湧受阻」及「下層缺氧區(Dead Zones)擴大」,論證初級生產力下降與魚類垂直棲地壓縮。
- 酸化部分:從海水化學反應式切入,說明自由氫離子增加與碳酸根消耗,論證其對「石灰質餌料生物(如翼足類)」、「經濟性貝介類」之骨骼形成阻礙,以及魚卵與仔稚魚的神經與發育生理破壞。
- 綜合產出:歸納兩者共同引發食物網斷鏈、漁場轉移及總漁獲量下滑的具體結果。
選項分析
本題為四等申論題,非選擇題。試題結構由兩個核心子題構成,作答時須平衡配分與層次:
- 子題一:名詞解釋與成因機制(成層化、酸化)
- Stratification:必須說明「表水受熱增溫」及「高緯融冰淡水注入」造成表層密度顯著低於深層,加強垂直層別阻隔。
- Acidification:必須寫出 溶於海水產生碳酸並釋出氫離子,導致海水 pH 值下降及消耗 的完整化學過程。
- 子題二:對海洋漁業生產力之影響
- 須由底層食物網(初級生產力、餌料生物)連結至高階經濟魚種(成長、分布、產卵育幼),不可僅空泛描述「魚死掉」或「漁獲減少」。
解題技巧
- 書寫化學式加分:在解釋海洋酸化時,直接寫出解離平衡式,閱卷委員能立即判定具備完整化學海洋學基礎。
- 連結漁場學關鍵字:答題時務必帶出「真光層(Euphotic Zone)」、「溫躍層(Thermocline)」、「湧升流(Upwelling)」、「碳酸鈣飽和度()」、「缺氧水塊(Hypoxia)」等標準專有名詞。
第 五 題20 分
范氏(von Bertalanffy)成長式是水產資源學中常用來描述魚類年齡成長的方程式,請正確列出此方程式,並解釋式中各項參數的意義及此成長式的優缺點。
為補范氏成長式的不足,還有哪些不同型式的年齡成長方程式?請列舉並解釋這些成長式的特點。
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核心觀念
本題評量水產資源學中「魚類年齡與成長」(Fish Age and Growth)之數理模型基礎,涉及以下核心觀念與定義:
- 范塔蘭菲(von Bertalanffy)成長理論:源於生理學的同化(anabolism,合成作用)與異化(catabolism,分解作用)動態平衡,是描述魚類體長隨年齡增長之古典方程式。
- 成長參數之生物學與數學意涵:極限體長()、生長曲率係數()與理論體長為零時的年齡()。
- 生長曲線形態之侷限性:標準范氏體長成長式為無反曲點之漸近曲線,無法妥善描述早期生活史(仔稚魚期)的 S 型成長及環境季節性變動。
- 替代與推廣型成長模型:Gompertz 模型、Logistic 模型、Richards 模型及季節震盪型范氏成長式(Somers / Pauly 修正模型)的數理架構與生物適應性。
解題方法
本題為典型的水產資源學申論題,採「數理表達 參數界定 模型評析(優缺點) 橫向對比(擴充模型)」之四階段結構推進:
- 列出方程式:清楚寫出體長型的范氏成長方程式,並視需要輔以體重型公式補充完整度。
- 逐項定義參數:精準標註每個代號的中文名稱、物理/生物學意義與常見計量單位,特別注意區分 與「生長速度」之差異。
- 客觀列舉優缺點:
- 優點從「生理機制基礎」、「參數精簡度」與「資源評估模型(如 Beverton-Holt Y/R 模式)的相容性」切入。
- 缺點從「早期發育階段不吻合(無反曲點)」、「欠缺季節波動機制」及「高齡樣本缺乏時的統計共線性問題」切入。
- 橫向列舉替代方程式:針對上述缺點,列出 Gompertz、Logistic、Richards 以及具季節變動(Seasonal VBGF)等常見成長方程式,說明各自的數學特徵與適用的魚類生活史階段。
選項分析
本題為國家考試專業科目之申論題(非選擇題),無固定題元選項。針對本題所涉之「模型組件與替代模型」,逐項解析其適用性與學理對應關係如下:
- 范氏成長式參數(、、):
- (正確):代表生物達到理論極限年齡時的平均最大體長,非標本群體之歷史最大個體。
- (正確):代表曲線趨近極限體長之曲率速率(Brody growth coefficient),並非線性的成長速度();高 值魚種通常壽命短、成熟早。
- (正確):為迴歸直線在橫軸上的截距調整值,代表理論上體長為零之推算年齡,不等於卵孵化日。
- Gompertz 成長式:
- 特點為非對稱 S 型曲線,反曲點固定於漸近值約 處。專門補足范氏成長式在「仔稚魚期」(larval/juvenile stages)生長率由慢轉快再放緩的生物現象。
- Logistic 成長式:
- 特點為對稱 S 型曲線,反曲點落在漸近值之 處。常用於體重成長模型,或生長受限於微環境資源之魚種及無脊椎動物(如頭足類、蝦蟹類)。
- Richards 成長式:
- 包含四個參數的廣義生長方程式,引入形狀參數 。當 取不同數值時可退化為范氏式、Gompertz 式或 Logistic 式,反曲點位置彈性,但參數估計較易發散。
- 季節震盪范氏成長式(Somers / Pauly 修正):
- 於指數項加入正弦函數 ,補足溫帶或高緯度魚類因冬季低溫導致生長停滯(Winter cessation)之生態現實。
解題技巧
- 閱卷得分關鍵字:作答時必須出現「同化與異化作用動態平衡」、「無反曲點」、「反曲點(inflection point)」、「仔稚魚階段」、「Beverton-Holt 模式」等專有名詞。
- 避免參數混淆陷阱:
- 切忌將 寫成「成長速度(Growth rate)」,正確名稱應為「成長係數(Growth coefficient)」或「代謝曲率參數」,其因次為 。
- 通常為負值,解題時務必強調其為「數學調整參數」,非魚體真實受精孵化時間。
- 版面配置邏輯:採用條列式與子標題排版,方程式獨立置中顯示,便於閱卷委員在短時間內掌握要點。
【答案】
一、范氏(von Bertalanffy)成長方程式與參數意義
1. 方程式形式
魚類體長(Length)隨年齡變化的標準范氏成長方程式如下: