112 高普考普通考試 林業技術 森林生態學概要（包括保育） 考古題詳解

核心觀念

本題考查森林生態學中的種間競爭、自然選擇、族群空間分布、群落優勢種，以及森林更新與林分結構的年齡分組概念。作答時應先掌握各名詞的判準，再以簡潔定義說明其生態意義。

解題方法

五小題皆為名詞解釋，建議依「定義—判別特徵—生態意義或例子」的順序作答，並特別區分容易混淆的概念：干擾競爭與資源競爭、破壞型選擇與穩定型選擇、隨機分布與均勻分布，以及優勢種與單純數量最多的物種。

名詞解釋

（一）Interference competition（干擾競爭）

干擾競爭是生物個體直接阻止其他個體取得或利用資源的種間競爭方式。競爭者會透過攻擊、驅逐、領域防衛、遮蔽或化學物質抑制等直接作用，降低對方取得食物、光線、空間或其他資源的機會。

例如，森林中某些樹種藉由枝葉遮蔭，直接限制林下植物取得光線；具有化感作用的植物釋放化學物質，也可能抑制鄰近植物的生長。重點在於競爭者彼此有直接干擾，而不只是共同消耗有限資源。

（二）Disruptive selection（破壞型選擇／分歧選擇）

破壞型選擇是自然選擇的一種形式：在同一族群中，兩端的極端表型比中間型表型具有較高適存度，因而使中間型個體減少，族群表型分布可能由單峰趨向雙峰。

例如，若環境中有兩種不同資源，而體型較小與較大的個體分別較能利用其中一種資源，中等體型個體反而不易利用任一資源，便可能出現破壞型選擇。其結果是族群內表型差異增加；若伴隨其他生殖隔離因素，長期可能促進族群分化。

（三）Random distribution（隨機分布）

隨機分布是指族群個體在空間中的位置彼此獨立，個體出現的位置不受其他個體的位置明顯吸引或排斥，也沒有強烈且一致的環境因素造成聚集或規則排列。

森林植物若種子散布較均勻，且萌發與存活條件在小尺度內大致相似，個體分布可能接近隨機。實際自然群落常受環境異質性、種子散布方式及個體間作用影響，因此完全隨機的分布較少見。

核心觀念

本題考查生物多樣性的內涵及其保育理由。生物多樣性不只指物種數量，也包括遺傳多樣性、物種多樣性與生態系多樣性。保護、促進及管理豐富多樣的生物，是為了維持生態系運作與人類福祉，也包括尊重生物本身的存在價值，並將資源妥善留給後代。

解題方法

作答時可由「生態功能、實用價值、文化社會、倫理責任」四個面向切入。先說明多樣性為何能維持生態系，再補充其對人類生活、社會文化及世代公平的意義，便能完整回答「為何保護、促進和管理」。

保護、促進和管理生物多樣性的原因

一、維持生態系功能與穩定

不同物種在食物網、授粉、種子傳播、養分循環、土壤形成及分解等過程中各有功能。物種與遺傳組成越多樣，生態系通常越能承受疾病、氣候變動或其他環境壓力；某些物種減少時，其他物種也可能維持部分生態功能。因此，保育生物多樣性有助維持森林及其他生態系的完整性、穩定性與恢復能力。

二、提供生態系服務與生活所需資源

生物多樣性直接或間接支撐人類生活，包括提供糧食、木材、藥用資源、纖維及遺傳資源，也有助於水源涵養、碳儲存、氣候調節、土壤保育及污染物分解。森林中的多樣物種及其生態作用，也能支持生產、遊憩與防災等需求。保護多樣性，等於維護人類仰賴的自然基礎。

三、保留未來利用與適應變遷的可能

核心觀念

本題考族群在環境適宜、資源充足時的密度依賴性成長模型。常見的兩種模型是指數成長模型與邏輯斯成長模型。前者描述資源不受限制時的理想成長；後者加入環境容納量，描述資源有限時族群成長逐漸減緩並趨於穩定。

解題方法

先辨認題目要的是兩種描述族群成長的數學模型，再列出模型公式，說明各參數的生態意義。

一、指數成長模型

其連續時間解為：

其中：

• $N$：時間 $t$ 時的族群數量。
• $N_0$：初始族群數量。
• $t$：時間。
• $r$：內在自然增殖率，表示單位時間內每個體對族群成長的淨貢獻；出生率高於死亡率時，$r>0$。
• $e$：自然對數的底數。

當資源充足、環境條件適宜，且族群密度對成長的限制可忽略時，族群數量會以加速方式增加，形成 J 型成長曲線。

二、邏輯斯成長模型

其中：

核心觀念

本題考查土壤水分的可利用性，以及土壤質地如何影響土壤保水與供水。有效水是植物根系能吸收利用的水分；無效水則被土壤顆粒緊密吸附，植物根系無法有效吸收。

解題方法

判斷有效水時，以土壤水分的兩個界限說明：

• 田間容水量：土壤在重力水排出後所能保持的水量。
• 永久萎凋點：土壤水分低至植物即使置於適宜環境，仍無法恢復膨壓的水分狀態。

兩者之間的水分，通常作為植物可利用水的估計範圍：

永久萎凋點以下的水分主要受土粒強力吸附，根系難以取得，屬無效水。田間容水量以上的多餘水分則多為重力水，會向下排出，也不宜直接列為土壤可供植物持續利用的有效水。

有效水與土壤質地的關係

土壤質地由砂粒、坋粒與黏粒的比例決定，會影響孔隙大小、排水速度及水分吸附力。