109 高普考普通考試 林業技術 森林經營學概要 考古題詳解

109 年・高普考・普通考試・林業技術
試題代碼 森林經營學概要

第 一 題25 分

我國現有國家森林遊樂區主要法源依據為何?其成立資格條件為何?主要成立目的宗旨為何?森林遊樂區內可以劃分哪幾項使用區?

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核心觀念

本題考查森林遊樂區的設置法源、設置資格、設置目的及法定使用分區。作答時應以《森林法》作為上位法源,再依《森林遊樂區設置管理辦法》說明具體條件與分區。

以命題當年(民國 109 年)法規為準;當時適用的《森林遊樂區設置管理辦法》於民國 94 年 7 月 8 日修正發布。

解題方法

依題目四個問項逐一作答:

  1. 先指出設置森林遊樂區的法律依據。
  2. 依管理辦法說明何種森林區域得設置,以及最低面積限制。
  3. 由管理辦法所定義的功能,歸納設置目的。
  4. 依管理辦法條文列出四種使用區,並簡述各區功能,避免只背名稱。

參考解答

一、主要法源依據

我國森林遊樂區設置的主要法源為《森林法》第 17 條及依該條訂定的《森林遊樂區設置管理辦法》。

《森林法》第 17 條規定,森林區域內經環境影響評估審查通過,得設置森林遊樂區,其設置管理辦法由中央主管機關訂定。管理辦法並界定森林遊樂區的範圍與設置程序。

二、成立資格條件

依《森林遊樂區設置管理辦法》第 3 條,森林區域內符合下列情形之一者,得設置森林遊樂區:

  1. 具有教育意義,且具重要學術、歷史或生態價值的森林環境。
  2. 具有特殊森林、地理、地質、野生物或氣象等景觀。

此外,設置面積不得少於 50 公頃,並須具有發展潛力。設置時應依規定提出規劃資料,經主管機關審核及公告;並須符合環境影響評估相關規定。

三、成立目的宗旨

森林遊樂區是在森林區域內兼顧保育與遊憩的育樂區,其宗旨包括:

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第 二 題25 分

森林非市場效益之一為固碳功能,請依照 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)建議之估算原則,說明森林固碳效益之計算過程。

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核心觀念

森林固碳效益的估算,核心是計算一定期間內森林碳庫的淨增加量,再換算成二氧化碳當量;若要以貨幣表示效益,則再乘上碳價格。森林固碳不是只看樹木生長量,還須扣除採伐、燃料木採集、火災及其他干擾造成的碳損失。

依 IPCC《國家溫室氣體清冊指南》的土地利用、土地利用變更及林業(LULUCF)架構,森林碳庫通常包括五類:

  1. 地上生物量:樹幹、枝、葉等。
  2. 地下生物量:根系。
  3. 枯死木。
  4. 枯落物。
  5. 土壤有機碳。

若估算範圍涵蓋木製品,還可依相關方法另行估算採伐木材產品中的碳儲存變化。

解題方法

一、界定估算範圍與期間

先確定森林面積、森林類別及計算期間,並蒐集各碳庫所需資料,例如林分面積、蓄積量、生長量、採伐量、干擾損失、木材密度、碳含量及土壤資料。各期的森林面積與活動資料須採一致的界定方式,避免面積或分類改變造成不實的碳量差異。

二、估算各碳庫的碳儲量變化

IPCC常用兩種計算方式:

1. 碳儲量差異法(Stock-difference method)

在兩個時間點估算碳儲量,以期間內的變化除以年數:

ΔC年均=Ct2−Ct1t2−t1\Delta C_{\text{年均}}=\frac{C_{t_2}-C_{t_1}}{t_2-t_1}

其中,Ct1C_{t_1}、Ct2C_{t_2}分別為期初、期末碳儲量;ΔC年均\Delta C_{\text{年均}}為年平均碳儲量變化,通常以公噸碳/年表示。此法適合有不同時點碳庫盤查資料的情形。

2. 增益-損失法(Gain-loss method)

逐年估算碳增加與碳減少,再求淨變化:

ΔC淨=ΔC增益−ΔC損失\Delta C_{\text{淨}}=\Delta C_{\text{增益}}-\Delta C_{\text{損失}}

增益包括林木生長及其他碳輸入;損失包括採伐、燃料木採集、火災、病蟲害及其他自然干擾造成的碳移出。此法適合掌握生長量與損失活動資料的情形。

對活體生物量而言,估算時可由林木材積出發,配合基本木材密度、生物量擴張係數、根冠比及碳含量,換算地上與地下生物量的碳量。概念上可表示為:

C生物量=V×D×BEF×(1+R)×CFC_{\text{生物量}} = V \times D \times BEF \times (1+R) \times CF
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第 三 題25 分

最適輪伐期為森林經營之重要決策項目,請說明木材永續收穫法(maximum sustained yield)、淨現值法(net present value)與土地期望價值法(land expected value)如何決定輪伐期,以及三法主要差異。

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核心觀念

本題在比較三種「最適輪伐期」判斷準則:木材永續收穫法重視每年可持續生產的木材量;淨現值法比較單一林分在不同輪伐期下的財務報酬;土地期望價值法則評估土地在無限期重複造林、收穫時的價值。三法目標不同,因此選出的輪伐期也可能不同。

設輪伐期為 TT,林分在 TT 年時的收穫量或木材收入為 V(T)V(T),造林成本為 C0C_0,年利率為 ii,則折現因子為 e−iTe^{-iT}(若採離散複利,則為 (1+i)−T(1+i)^{-T})。

解題方法

一、木材永續收穫法(maximum sustained yield, MSY)

此法以每單位時間的平均木材產量最大為目標。若每輪伐期可收穫的材積為 Y(T)Y(T),則平均年收穫量為:

Yˉ(T)=Y(T)T\bar{Y}(T)=\frac{Y(T)}{T}

選擇使 Yˉ(T)\bar{Y}(T) 最大的輪伐期。若收穫量函數可微,內部最適點滿足:

ddT(Y(T)T)=0⟺TY′(T)−Y(T)=0\frac{d}{dT}\left(\frac{Y(T)}{T}\right)=0 \quad\Longleftrightarrow\quad T Y'(T)-Y(T)=0

亦即最適時點的當年生長量等於平均生長量。其判準是生產力與木材量,不直接考慮利率、成本或木材價格。

二、淨現值法(net present value, NPV)

此法以單一輪伐期內,收穫收入折現後扣除造林等成本的現值最大為目標:

NPV(T)=e−iTV(T)−C0NPV(T)=e^{-iT}V(T)-C_0

選擇使 NPV(T)NPV(T) 最大的 TT。若 C0C_0 不隨輪伐期改變,且最適點為內部解,則:

d NPV(T)dT=e−iT[V′(T)−iV(T)]=0\frac{d\,NPV(T)}{dT} =e^{-iT}\bigl[V'(T)-iV(T)\bigr]=0

故最適條件為:

V′(T)=iV(T)V'(T)=iV(T)

也就是延後一年所增加的價值,恰等於既有林分價值在該年應有的利息報酬。若成本會隨輪伐期改變,則須將成本函數一併納入 NPV,再對完整目標函數求最大值。

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第 四 題25 分

請試述下列名詞之意涵:

(一) 社區林業

(二) 林下經濟

(三) 山坡地超限利用

(四) 遙感探測

(五) 碳交易

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核心觀念

本題考查森林經營與資源管理中的五個名詞,作答時要掌握各自的管理對象、運作方式與目的:

  1. 社區林業:以社區參與為核心,結合森林保育與地方發展。
  2. 林下經濟:在森林林木覆蓋下,利用林地發展合宜的生產活動。
  3. 山坡地超限利用:土地使用超出其適宜性或法定容許範圍。
  4. 遙感探測:不直接接觸地物,利用感測器取得地表資訊。
  5. 碳交易:透過交易機制,配置排放額度或減量成果,達成減碳目標。

涉及山坡地管理規範者,以下說明以命題當年(民國 109 年)法規為準。

解題方法

本題是名詞解釋題,不需計算或逐項判斷選項。每一名詞可依「定義—運作方式或管理重點—目的或效益」三層作答,避免只寫同義詞。若涉及森林永續利用,應同時說明利用與保育如何兼顧;若涉及制度或技術,則交代其主要機制。

名詞解釋

(一) 社區林業

社區林業是以森林周邊或依賴森林資源的地方社區為參與主體,透過居民、政府及相關團體合作,共同參與森林資源的保育、經營與利用。其重點包括地方參與、協同管理,以及讓社區在保育森林的同時,取得適當的經濟或社會效益。

社區林業並非將森林交由社區任意開發,而是使社區參與管理與決策,結合地方知識和需求,促進森林保育、資源永續利用及地方發展。

(二) 林下經濟

林下經濟是指在森林林木覆蓋的環境下,依森林生態條件與土地適宜性,發展林下作物栽培、林下養蜂或其他合宜的生產活動,增加森林土地的多元效益。

其經營須兼顧林木生長、土壤與水土保持及生物多樣性,避免為了生產而大量砍伐林木、清除植被或造成地力退化。林下經濟的核心是利用森林環境發展收益來源,並維持森林資源與生態功能。

(三) 山坡地超限利用

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