110 地方特考四等 水土保持工程 植生工程概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查「打樁編柵」結合植物繁殖與土壤保育之原理。植生木樁不是單純木材，而是具有再生能力的活枝條或活木樁，打入崩塌地後，藉由：

1. 木樁本身生根、萌芽而成為活體植株。
2. 根系固結表土、增加土壤抗剪強度。
3. 枝條及葉片攔截雨滴、降低逕流沖蝕。
4. 木樁與編柵構成坡面微型階段，攔蓄土砂、減少坡面沖刷。

「生根」是木樁基部形成不定根；「萌芽」是樹皮或芽體發育出新枝葉；「成活」則是木樁在一定期間內維持水分運輸，並持續生根、萌芽及生長。三者彼此相關，但不完全相同：木樁可能先萌芽，後因根系未形成而枯死；也可能已生根，但地上部受乾旱或機械破壞而死亡。

成活率可表示為：

$$\text{成活率}=\frac{\text{成活植生木樁數}}{\text{栽植植生木樁總數}}\times 100\%$$

本題屬植生工程及坡面保育技術問題，無須援引特定法條；涉及規範時，應依工程設計、施工及水土保持相關技術規範辦理。

解題方法

答題可採「影響因素—低成活原因—改善方法」三段式：

1. 先從植物材料、季節氣候、坡面環境及施工管理說明生根、萌芽、成活率的影響因素。
2. 再將臺灣崩塌地的特殊環境與施工缺失，歸納為成活率偏低的原因。
3. 最後以「選對樹種、保鮮、適期、正確插植、改善水分及加強養護」提出對策。

一、生根、萌芽及成活率之影響因素

1. 植物種類及遺傳特性

不同樹種的扦插再生能力差異甚大，是影響成敗的首要因素。適合作為植生木樁者，通常具有：

• 枝條容易形成不定根。
• 芽體及形成層仍具活性。
• 枝條內含有較多水分及養分。
• 對臺灣高溫、多雨、颱風及坡地環境具有適應性。
• 根系發育迅速，且具有良好的固土能力。

應優先選用適合當地氣候、海拔、坡向及土壤條件的鄉土樹種。樹種不適合時，即使施工方法正確，仍會出現萌芽少、生根慢及大量枯死。

2. 母株及木樁本身的生理狀態

木樁應取自健康、無病蟲害且生長旺盛的母株。下列條件會影響再生能力：

• 枝條年齡：過嫩枝條含水量高但木質化不足，易萎凋；過老枝條形成層活性降低，生根能力較弱。
• 枝條粗細：過細者儲藏養分不足，過粗者不易插入土中且根芽形成較慢。
• 休眠芽及節數：具有完整芽體及較多節位者，萌芽機會較高。
• 枝條含水量：失水會造成形成層及芽體死亡。
• 傷口狀況：切口撕裂、壓傷或受感染，容易腐爛。
• 病蟲害：病株或蟲害枝條的成活能力低。

木樁基部應使用新鮮、平整的斜切口或整齊切口，避免樹皮大面積剝落，並保持上下端方向正確。

3. 採取、運搬及貯藏時間

植生木樁離開母株後，仍會持續蒸散及消耗儲藏養分。採取至插植的時間越長，失水及活力下降越嚴重。

影響因素包括：

• 採取後暴露於陽光及風中的時間。
• 運搬過程是否受到高溫、乾燥及碰撞。
• 木樁是否以濕麻布、濕稻草或適當材料包覆。
• 貯藏環境是否陰涼、通風且保持適度濕潤。
• 貯藏時間是否過長。

木樁保鮮的重點是「防止乾燥、避免高溫、避免長時間積水」。完全乾燥會失去活力，長時間浸水則可能因缺氧及腐敗而降低成活率。

4. 栽植季節及氣候

生根與萌芽均受溫度及水分影響。通常應選在：

• 植物休眠期或落葉期採取木樁。
• 雨季前後、土壤具有穩定水分時施工。
• 避開連續高溫、乾旱、強風及寒害期間。
• 避免在豪雨即將發生前施工，以免木樁尚未固定即被沖刷。

臺灣部分地區雨季集中，若施工後立即遭遇長時間無雨，木樁容易因根系尚未形成而枯死；若施工後發生豪雨，則容易被沖倒、沖出或因土壤掏空而死亡。

5. 土壤水分及排水條件

生根需要適度水分，但根系也需要氧氣。土壤條件可分為：

• 過乾：木樁無法吸水，芽體萎凋，生根停止。
• 過濕或積水：根部缺氧，切口腐爛，病菌繁殖。
• 適度濕潤：有利於癒合組織形成及不定根發育。

崩塌地常見粗粒、鬆散、缺乏細土及有機質的裸露地表，保水力差；溝谷或地下水出露處則可能過度潮濕。兩者均會降低成活率。

6. 土壤及坡面環境

下列環境條件會影響木樁的生長：

• 土壤質地與孔隙率。
• 土層厚度及風化程度。
• 坡度與坡向。
• 日照強度。
• 風力及颱風影響。
• 地表逕流及地下水。
• 坡面是否持續位移或再次崩塌。
• 土壤酸鹼度、肥力及有機質含量。

坡面若仍處於活動狀態，木樁即使已生根，也會因土體滑動、拉斷或根系裸露而死亡。

7. 木樁規格及插植方式

施工品質直接影響木樁與土壤的接觸及水分供應。重要事項包括：

• 木樁長度及直徑應與坡面土層厚度、坡度及穩定需求配合。
• 插入土中的長度應足以固定木樁並接觸濕潤土層。
• 木樁應大致垂直坡面或依設計方向插設，避免過度平躺。
• 基部應朝下、芽體朝上，不可倒插。
• 插入後土壤應充分密實，避免周圍形成空隙。
• 木樁不宜只插入鬆散表土，應盡量深入穩定且具有水分的土層。
• 編柵間距、樁距及埋入深度應能兼顧抗沖刷與植物生長。

倒插、插入過淺、周圍土壤鬆動及木樁與土體接觸不良，均會使吸水與生根受阻。

8. 水分管理及後續養護

植生木樁在根系尚未形成前，主要依靠木樁內部儲水及切口吸水維持生命。施工後若缺乏養護，常見問題包括：

• 連續乾旱未補充水分。
• 坡面逕流沖刷木樁周圍土壤。
• 雜草、藤蔓或動物啃食新芽。
• 人為踩踏、機械碰撞。
• 病蟲害及枝條腐朽。
• 編柵損壞後未及時修補。

二、臺灣崩塌地植生木樁成活率偏低之原因

1. 樹種選擇不當

部分工程重視木樁數量與施工速度，未依海拔、坡向、土壤水分及當地植群選擇樹種，甚至使用不具良好扦插能力的枝材。此類木樁外觀完整，但形成層活性及生根能力不足。

2. 木樁來源及品質不佳

常見情形包括：

• 使用過老、過嫩或已乾燥的枝條。
• 木樁採自病株、弱株或受蟲害母株。
• 木樁採取後存放過久。
• 運送中曝曬、失水或受機械傷害。
• 上下端混淆，導致倒插。
• 切口撕裂，增加腐爛及感染機會。

3. 施工時機不適當

核心觀念

本題考查都市林（都市綠帶）透過「遮蔭、蒸散、改變風場、污染物攔截與吸收」等作用，調節都市微氣候並改善空氣品質的功能與機制。作答應分為兩大部分：

1. 微氣候調節：降低溫度、提高熱舒適、調整濕度與風場。
2. 空氣品質改善：移除懸浮微粒與氣態污染物，並兼具碳吸存、降低能源使用等間接效益。

都市林並非單純「樹越多越好」，其效果取決於樹種、植栽配置、葉面特性、綠帶寬度、通風條件及維護管理。

解題方法

申論時可採「功能—作用機制—配置注意事項」的架構：

• 先說明都市林對都市熱環境與污染物濃度的整體影響。
• 再分述微氣候調節機制。
• 接續說明空氣污染物的攔截、沉降、吸收與稀釋機制。
• 最後補充都市綠帶設計上的限制與管理原則，使答案兼具正面功能與實務判斷。

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一、都市林之微氣候調節功能與機制

（一）遮蔭作用：降低太陽輻射與地表受熱

樹冠可攔截太陽短波輻射，使道路、建築物外牆及地面接受的日射量減少，因而降低地表溫度與人體所接受的輻射熱。

都市林透過下列方式降低熱負荷：

• 樹冠遮蔽地面，減少柏油、水泥等人工鋪面吸熱。
• 降低地表溫度，減少地表向周圍環境釋放的長波輻射。
• 減少行人及建築物受到的直接日射，提高戶外熱舒適度。
• 降低建築物外牆與窗戶的日射得熱，減少空調負荷。

都市熱環境可用簡化的能量平衡表示：

$$R_n = H + LE + G$$

其中：

• $R_n$：淨輻射；
• $H$：顯熱通量；
• $LE$：潛熱通量；
• $G$：地表蓄熱或土壤熱通量。

樹冠遮蔭可降低進入地表的淨輻射 $R_n$，進而減少顯熱 $H$ 與地表蓄熱，使周圍氣溫及地表溫度下降。

（二）蒸散作用：將熱能轉為水汽潛熱

植物根部吸收土壤水分，水分經葉片氣孔散失，稱為蒸散作用。水分由液態轉為水蒸氣時需吸收大量汽化潛熱，因此可消耗周圍環境的熱能。

蒸散冷卻包含：

• 土壤水分蒸發；
• 植物葉片蒸騰；
• 氣孔開閉對水分與熱量交換的調節。

可用下式表示蒸散所消耗的能量：

$$LE = \lambda E$$

其中：

• $L$：汽化潛熱；
• $E$：蒸散量；
• $LE$：蒸散所消耗的潛熱能。

蒸散作用會使：

• 周圍空氣溫度降低；
• 相對濕度提高；
• 顯熱比例降低；
• 都市熱島效應減弱。

但蒸散效果需要足夠水分供應。乾旱、土壤壓實或根域不足時，植物氣孔關閉，蒸散冷卻能力便會下降。

（三）改變地表熱性質與增加綠地保水能力

都市林的土壤、落葉層及草本植被可增加地表粗糙度與孔隙度，改善土壤入滲與保水能力。相較於柏油、水泥等不透水鋪面，綠地具有較低的蓄熱特性，且雨後可藉由土壤水分蒸發與植物蒸散持續降溫。

綠地亦可減少：

• 不透水鋪面吸收的太陽熱；
• 雨水迅速排入下水道所造成的水熱失衡；
• 乾燥地表形成的揚塵。

（四）改變風場與促進污染物擴散

樹木、灌木及草本植被可提高地表粗糙度，改變近地面風速與湍流結構。適當配置的綠帶可：

• 降低強風風速；
• 改善行人尺度的風環境；
• 產生局部湍流；
• 促進熱量與污染物向上交換；
• 協助污染物稀釋與擴散。

植栽配置若具適當孔隙率，可在遮蔭與通風間取得平衡。若植栽過密，特別是在狹窄街谷內形成連續不透風的樹牆，反而會降低近地面通風，使汽機車排放的污染物滯留。因此，都市綠帶不能只追求高度密閉，必須配合主導風向、道路斷面及建築物排列設計。

（五）降低都市熱島效應與提升熱舒適

都市建築物及人工鋪面大量吸收、儲存並釋放熱能，形成都市熱島。都市林可透過遮蔭及蒸散，降低：

• 都市地表溫度；
• 近地面氣溫；
• 平均輻射溫度；
• 空調能源需求；
• 建築物及道路的熱蓄積。

熱舒適不僅取決於氣溫，也受到平均輻射溫度、風速、相對濕度及人體活動等因素影響。都市林尤其能有效降低平均輻射溫度，因此即使氣溫下降幅度有限，行人仍可能明顯感受到較涼爽的環境。

（六）降低能源使用的間接調節效果

樹木配置於建築物西側、南側等日射較強位置，可減少建築物外牆及窗戶受到的日射，降低室內冷房需求。空調用電量下降後，發電端所排放的二氧化碳、氮氧化物及懸浮微粒亦可間接減少。

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二、都市林之空氣品質改善功能與機制

（一）攔截與沉降懸浮微粒

樹木枝幹、葉片及樹皮表面具有粗糙度，可攔截空氣中的懸浮微粒。污染物可經由下列方式移除：

• 葉片表面直接截留；
• 空氣流經樹冠時因風速降低而沉降；
• 湍流使粒子撞擊葉片、枝條與樹幹；
• 雨水沖刷葉面後將粒子帶入土壤。

一般而言，葉片表面粗糙、有絨毛、具蠟質或葉面積較大的植物，攔截粒子的能力較強。針葉樹因葉片全年存在且表面積大，具有較長時間的攔截能力；落葉樹則可能因季節落葉而使冬季攔截能力降低。

但葉片截留污染物並不代表污染物永久消失。若污染物經雨水沖刷進入土壤，仍須注意土壤污染及二次揚塵問題。

（二）氣孔吸收氣態污染物

植物葉片氣孔是氣體進出葉片的通道。部分氣態污染物可隨氣孔氣流進入葉肉組織，並經由溶解、化學反應或代謝作用被固定，主要包括：

核心觀念

本題考查「河岸沖蝕所造成崩塌地」之整體治理思維，重點不只是撒草籽或種樹，而是依據崩塌地的水文、地形、地質、土壤及生態條件，採取「先穩定、後植生；先排水、後覆綠；工程與植生並用」的分級治理。

河岸崩塌通常具有下列特性：

1. 河流沖刷造成坡腳淘刷，降低邊坡支承。
2. 河水位漲退、地下水及降雨入滲造成孔隙水壓升高。
3. 邊坡坡度過陡，土體抗剪強度不足。
4. 崩塌裸地缺乏植被覆蓋，降雨沖蝕與逕流集中更加嚴重。
5. 河岸植物須同時適應淹水、沖刷、乾旱及土壤貧瘠等逆境。

因此治理目標包括：

• 減少河水對坡腳及坡面的沖蝕。
• 降低地表逕流與地下水壓。
• 增加坡面抗沖蝕能力。
• 迅速恢復植被覆蓋。
• 建立符合河岸帶自然演替的植物群落。
• 維持通洪、排水及河川生態功能。

治理規劃應依水土保持法、水土保持技術規範及河川管理相關規定辦理；法規判斷以命題當年（民國110年）法規為準。現行法規如有修正，並不影響本題依命題年度作答。

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解題方法

本題可依「立地環境調查 → 工程穩定 → 植生導入 → 植生資材 → 維護管理」五個層次作答。

其中最重要的判斷原則是：

$$\text{治理成效}=\text{邊坡穩定}+\text{水流控制}+\text{植被建立}+\text{後續維護}$$

若僅進行植生而未處理坡腳淘刷、地下水或集中逕流，即使短期綠化，仍可能因洪水或豪雨再次崩塌。

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一、治理規劃應考慮的立地環境條件

（一）水文與水理條件

應調查：

1. 河川流量、洪峰流量及洪水頻率。
2. 洪水位、常水位、枯水位及水位漲退速度。
3. 河岸流速、流向及彎道段之主流位置。
4. 河床坡度、河道寬度及沖淤變化。
5. 河岸是否位於凹岸、匯流口、出水口或流路轉折處。
6. 豪雨時地表逕流是否集中流入崩塌地。
7. 地下水位、湧水位置及滲流水路。

凹岸、河道彎曲處及主流逼近岸側，通常具有較大的側向沖刷力；坡腳若持續被淘刷，單純的坡面植生無法解決根本問題。

坡面逕流沖蝕能力可用剪應力概念表示：

$$\tau=\gamma R S$$

其中 $\tau$ 為水流剪應力，$\gamma$ 為水體單位重，$R$ 為水力半徑，$S$ 為能量坡度。當流速、流量或坡度增加時，坡面及河岸所受沖蝕作用通常隨之增強，因此需先降低流速、分散逕流或設置抗沖蝕構造。

（二）地形與邊坡幾何條件

應調查：

• 崩塌地高度、長度、寬度及面積。
• 邊坡坡度、坡向及坡面凹凸情形。
• 崩塌頭部、滑動面、裂隙及不穩定塊體。
• 坡腳是否懸空或有淘刷凹洞。
• 坡頂是否有道路、農地、建築物或排水溝。
• 坡面是否存在集中流路或沖蝕溝。

坡度越陡、坡高越大，土體下滑力越大；治理時通常須配合削坡、分級、設置平台及坡面排水，使坡面由連續陡坡轉為較穩定的階段性坡面。

（三）地質與土壤條件

應調查：

1. 地層種類及風化程度。
2. 土壤深度、質地、礫石含量及壓實程度。
3. 土壤滲透性與排水性。
4. 土壤酸鹼度、肥力、有機質及鹽分。
5. 崩積土、砂礫層、黏土層及岩盤的分布。
6. 滑動面或弱層的位置。
7. 土壤是否容易被雨滴打擊或逕流沖散。

砂質土壤滲透快但抗沖蝕性弱；黏土層透水性低，遇水後可能形成滑動面；礫石崩積層則常因孔隙大、結構鬆散而不易直接播種。若土壤缺乏細粒土及有機質，應先進行客土、覆土或土壤改良，再導入植物。

（四）氣候與災害條件

應考慮：

• 年降雨量、暴雨強度及降雨延時。
• 颱風、梅雨及短延時強降雨。
• 日照、溫度、濕度及乾旱季節。
• 洪水期間與洪水退去後的環境變化。
• 地震、土石流、落石及再崩塌風險。

河岸崩塌地通常必須選擇生長速度快、根系發達、耐水濕且具有一定抗沖刷能力的植物，並將施工期安排在非洪水期及適合植物發根的季節。

（五）植生與生態條件

應調查：

1. 鄰近地區原有的優勢植物及自然演替狀況。
2. 河岸不同高程帶的淹水頻率。
3. 植物的耐淹水、耐旱、耐砂埋及耐沖刷能力。
4. 植物根系深度、根系型態及固土能力。
5. 是否有外來入侵種或病蟲害。
6. 是否涉及魚類、兩棲類、鳥類及其他野生動物棲地。
7. 河岸植生是否會阻礙通洪或造成漂流木堆積。

植物配置應依水位及淹水頻率分區。低位河岸宜選耐淹水及耐沖刷植物；中高位邊坡則可配置草本、灌木及喬木，形成多層次植被。原則上以當地原生或適應性良好的植物為主，避免大量使用可能造成生態風險的外來種。

（六）土地利用、施工及維護條件

應考慮：

• 上方是否有道路、聚落、農地或公共設施。
• 下方是否為河道、堤防或重要生態區。
• 施工機具能否進入。
• 材料運輸及臨時道路是否會造成二次破壞。
• 洪水期間是否能安全施工。
• 後續巡查、補植及修復是否容易進行。
• 土地權屬及河川區域管理限制。

若施工空間狹小或機具難以進入，可採用木樁、活枝條、草繩、椰纖毯及人工種植等低干擾工法；若涉及重要設施或高風險邊坡，則須提高結構工程比例。

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二、可配合使用的植生基礎工程

植生基礎工程的目的，是先創造適合植物存活的穩定環境，並控制坡面水流與河岸沖刷。

（一）坡面整形與分級

對過陡或凹凸不平的坡面，可進行：

• 削坡、緩坡。
• 分級開挖。
• 設置階段平台。
• 清除鬆動土石及危險塊體。
• 填補沖蝕溝及凹陷處。
• 坡腳回填或設置反壓土體。

分級可縮短坡面逕流長度，減少逕流沖刷能量，也能提供植栽平台。坡面整形時不得任意將土石推入河道，以免縮小通洪斷面或造成下游淤積。

（二）坡頂及坡面排水

排水是河岸崩塌治理的核心。可設置：

1. 坡頂截水溝：攔截坡頂外來逕流，避免流入崩塌坡面。
2. 坡面排水溝：將坡面逕流分段導排。
3. 急流槽或導水槽：安全輸送高差水流。
4. 盲溝、水平排水孔或透水層：降低地下水位及孔隙水壓。
5. 排水出口消能設施：避免集中水流沖刷下游坡腳。

排水溝應配合地形設置，避免形成新的集中沖蝕路徑；出口處應配置塊石、消能池、草袋或其他防沖蝕措施。

（三）坡面防沖蝕覆蓋

可於整坡後鋪設：

• 稻草蓆。
• 椰纖毯。
• 植生網。
• 纖維網袋。
• 可分解性防沖蝕蓆。
• 木屑、稻殼或其他有機覆蓋物。

其功能包括：

• 降低雨滴直接打擊。
• 減少土壤表面剝蝕。
• 保持土壤水分。
• 防止種子被雨水沖走。
• 提供植物初期發芽及伸根的穩定環境。

在河岸較低位置，若洪水沖擊較強，單純的稻草蓆可能不足，應與木樁、石材、蛇籠、塊石或其他坡腳保護工法搭配。

（四）坡腳及河岸抗沖蝕工程

坡腳為河岸穩定的關鍵位置，可採用：

• 塊石護腳。
• 蛇籠或石籠。
• 木樁護岸。
• 格框或編柵。
• 植生袋、土工袋。
• 活枝條護腳。
• 護岸基礎及趾部反濾排水設施。

坡腳工程應兼顧抗沖刷、排水及生態性。若完全採用不透水硬式護岸，可能造成河岸生物棲地減少及上下游沖刷轉移，因此在安全條件允許時，可使用透水、柔性及具植生空間的工法。

（五）編柵、木樁及活枝條工程

在坡面沿等高線設置木樁、竹樁或活枝條，可形成小型攔土帶，降低逕流速度並攔截坡面土砂。

常見作法包括：

• 等高線編柵。
• 活枝條束或活枝條帶。
• 枯立材攔土。
• 木樁加椰纖繩固定。
• 活枝條插樁。

活枝條在適當季節插入土中後可發根、萌芽，逐漸轉變為具有生命力的固土構造。其適用性取決於枝條種類、含水狀態、土壤濕度及插入深度。

（六）植生格框及植生袋

對土壤鬆散、坡面沖蝕較強但仍可整坡的崩塌地，可使用：

核心觀念

環境應力（Environmental stress）是指植物所處環境中的一項或多項因子，偏離植物正常生長所需的適宜範圍，使植物生理活動受到抑制，甚至造成組織傷害、枯萎或死亡的現象。

植物生長具有適宜範圍與耐受限度：

• 低於最低耐受限度：產生低溫、乾旱、缺氧等應力。
• 高於最高耐受限度：產生高溫、淹水、鹽害、強風等應力。
• 接近最適範圍：光合作用、呼吸作用、吸水及養分吸收均較旺盛。

環境應力可依來源分為：

1. 氣候因子：來自大氣及天氣環境。
2. 土壤物理因子：來自植物根系所處的土壤環境。

植生工程的核心，在於選擇能適應現地環境應力的植物種類，並透過整地、排水、保水、覆蓋及改善土壤結構等措施，使環境條件接近植物的適生範圍。

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解題方法

本題可採「先定義、再分類、後說明作用」的方式作答：

1. 先說明環境應力的意義。
2. 將影響植物生長的因子分為氣候因子與土壤物理因子。
3. 分別說明各因子偏高、偏低時對植物的影響。
4. 最後連結至植生工程的適用性與管理措施。

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一、影響植物生長的氣候因子

1. 光照

光照是植物進行光合作用的能源，也是影響植物形態與生長速度的重要因子。

• 光照不足時，光合作用產物減少，植物容易徒長，莖細長、葉片薄小，根系發育亦較差。
• 光照過強時，葉片溫度升高，蒸散作用增強，若水分供應不足，容易發生萎凋、葉片灼傷及生長停滯。
• 不同植物對光照需求不同，可分為陽性植物、陰性植物及耐陰植物。

在植生工程中，坡向、坡度、周圍林木遮蔭及植被密度均會影響實際光照條件，因此應依現地光照選擇適合的植物。

2. 溫度

溫度會影響種子發芽、酵素活性、光合作用、呼吸作用、根系吸收及植物生長速率。

• 低溫會降低細胞代謝速率，延遲發芽及生長；霜害與凍害則會破壞細胞膜及細胞組織。
• 高溫會提高呼吸作用及蒸散作用，使植物消耗較多有機物與水分。
• 溫度過高時，氣孔關閉，二氧化碳進入受阻，光合作用下降；持續高溫亦會造成蛋白質及細胞膜受損。
• 根區溫度過低或過高，均會降低根系吸水與吸收養分的能力。

植物具有最低生長溫度、最適生長溫度及最高生長溫度。選擇植生材料時，須考慮當地年均溫、極端高溫、極端低溫及季節性溫度變化。

3. 水分與降雨

水分是植物細胞膨壓、光合作用、養分運輸及代謝作用不可缺少的要素。降雨則是多數陸域植物土壤水分的主要來源。

乾旱應力

降雨不足、蒸發量過大或土壤保水能力不足時，會產生乾旱應力，造成：

• 細胞膨壓降低，葉片萎凋。
• 氣孔關閉，二氧化碳吸收減少，光合作用降低。
• 根系停止伸長，葉片提早老化或脫落。
• 幼苗存活率下降，嚴重時造成植株死亡。

過多水分應力

短時間強降雨、長期積水或排水不良時，土壤孔隙被水填滿，根系缺乏氧氣，造成：

• 根部呼吸作用受阻。
• 根系吸水及吸收養分能力下降。
• 根腐病及土壤病害增加。
• 植物黃化、萎凋，甚至因根部窒息而死亡。

因此，水分應力不僅包括缺水，也包括水分過多。植生工程須同時兼顧保水與排水。

4. 空氣濕度與蒸散作用

空氣濕度會影響植物與大氣間的水汽梯度，進而影響蒸散作用。

• 空氣乾燥時，葉片內外水汽差增大，蒸散作用加強，植物失水速度加快。
• 空氣濕度高時，蒸散作用降低，但若長期過濕，易造成病害發生及組織柔弱。
• 植物的水分平衡可概念化表示為：

$$\text{水分平衡}=\text{吸水量}-\text{蒸散失水量}$$

當蒸散失水量長期大於根部吸水量時，即形成水分應力。

5. 風

風會影響蒸散作用、植物體溫、授粉、種子散布及植物機械穩定性。

• 微風可改善葉片周圍空氣流動，有助於氣體交換。
• 強風會增加蒸散失水，使植物產生乾旱應力。
• 風力會造成莖、枝條折損，並使幼苗倒伏。
• 強風也可能吹蝕裸露地表，使種子、表土及幼苗遭到移除。
• 沿海地區的鹽分風會造成葉片鹽害及生理乾旱。

在邊坡植生及海岸植生中，應選擇根系發達、抗風性強的植物，並配合覆蓋、固定及適當的植栽配置。

6. 大氣組成與污染物

植物主要利用大氣中的二氧化碳進行光合作用，氧氣則供植物根部及地上部組織進行呼吸作用。

• 二氧化碳濃度過低會限制光合作用。
• 臭氧、二氧化硫、氮氧化物等空氣污染物會造成葉片斑點、黃化、組織壞死及光合作用下降。
• 粉塵覆蓋葉面會降低光線穿透，堵塞氣孔，進而抑制光合作用與蒸散作用。

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二、影響植物生長的土壤物理因子

1. 土壤質地

土壤質地是指砂粒、坋粒及黏粒的比例。質地影響土壤的保水性、排水性、通氣性、根系伸展及養分保持能力。

• 砂質土：孔隙較大、排水快、通氣良好，但保水及保肥能力較弱。
• 黏質土：細孔隙比例高、保水力強，但排水及通氣較差，乾燥時容易硬化，濕潤時容易黏滯。
• 壤土：砂、坋、黏粒比例較均衡，通常具有較良好的保水、排水及通氣條件。

土壤可供植物利用的水分，常以田間容水量與永久萎凋點表示：