108 高普考普通考試 水土保持工程 植生工程概要 考古題詳解

核心觀念

本題旨在測驗**植生工程中「植物演替與生態指標」**之核心概念。先驅植物（Pioneer plants）為受干擾或新裸露山坡地次生演替初期最先侵入並定居之優勢群落。在植生工程規劃與設計中，評估自然生長先驅群落之生態習性（光需求、繁殖機制、根系特性、固氮能力等）及所適應之生長環境（海拔、溫濕度、土壤基質、受干擾型態），係判定工址微生育地環境條件、選擇適生工法與原生配方植物之重要依據。

解題方法

本題為簡答申論題，作答時切入架構應嚴整且各小題平衡，每小題依題旨分為兩大核心要素依序作答：

1. 優勢植物生態習性：闡述生活型、光照適應性（通常為陽性/極陽性）、繁殖與擴散策略（種子傳播、萌櫱能力）、根系特徵及特殊生理機制（如共生固氮、耐旱耐酸等）。
2. 生長環境條件評估：由該植群推估工址之海拔分布、坡向光照、土壤質地與沖蝕程度、水分供應及干擾歷史（如崩塌、火燒、道路開挖或廢耕）。

解題技巧

1. 先驅群落的共同點與差異化區分：

• 共同點：皆為強陽性、生長迅速、種子產量大且傳播力強。
• 差異點（評分關鍵指標）：
• 五節芒：草本、鬚根網、強酸性土壤、耐硫磺/重金屬、火燒跡地。
• 臺灣赤楊：木本共生固氮（Frankia）、濕潤礫石崩塌地、垂直海拔最廣。
• 山黃麻：生長極迅速、喜高溫濕潤崩塌土壤、低海拔速生代表。
• 血桐—構樹：低海拔高度干擾地、廢耕地、具乳汁或蜜腺、耐旱耐污染。
• 羅氏鹽膚木：乾性崩塌地、石礫瘠薄、火燒跡地、向陽乾燥代表。

2. 答題版面配置：採「條列式」與「次級標題」，每小題控制在 100～150 字，論理精確，避免口語化描述。

【答案】

(一) 五節芒植群 (Miscanthus floridulus)

1. 優勢植物之生態習性：

• 生活型與生理：禾本科多年生大型宿根草本，具 C4 光合代謝途徑，耐強光、高溫且水分利用效率極佳。
• 根系與繁殖：地下莖發達且根系呈濃密網狀，固土抗蝕力強；種子細小帶毛，藉風力大量擴散傳播，且能藉地下莖快速無性萌櫱擴展。
• 耐逆境能力：極耐乾旱、貧瘠、強酸性土質，亦耐重金屬與硫磺煙氣。

2. 生長環境條件評估：

• 海拔分布：海平面至海拔 2,000 公尺開闊向陽坡面。
• 微生育地特徵：常出現於強風迎風坡、火燒跡地、新開闢之道路路塹、礦區廢棄地及貧瘠酸性土壤，為演替極早期之草本優勢指標。

(二) 臺灣赤楊植群 (Alnus formosana)

1. 優勢植物之生態習性：

• 生活型與共生機制：樺木科落葉喬木，為極陽性速生深根樹種；

核心觀念

本題評量水土保持植生工程中「無性繁殖工法」的核心知識。依據命題當年（民國 108 年）之《水土保持技術規範》與《水土保持手冊・工程篇》之規範精神，邊坡植生依繁殖器官可分為「有性繁殖（種子撒播、噴植）」與「無性繁殖（草皮鋪植、草莖鋪植、分株栽植、扦插）」。 「草莖鋪植工法」（Stolon sprigging / Stolon spreading）係利用植物營養器官（具分生節之匍匐莖或走莖）就地繁衍成毯之工法，考生需精準掌握草本植物生理特性、適用工址地況評估、材料選配標準，以及標準作業程序（SOP）與撫育管理要領。

解題方法

本題為經典的四段式申論題，配分通常為 20 至 25 分。作答時應採「分項條列、標題掛帥」的層次架構，切入點如下：

1. 定義界定：從生物學原理（利用節點不定根與腋芽萌發）結合土木工序（切段、撒鋪、覆土、壓實）下定義。
2. 適地性評估：由地形坡度、土壤水分、沖蝕風險、水源條件等多維度界定適用環境。
3. 材料特性要求：以「繁殖力、生長型態、抗逆境能力、護坡機能」四大面向歸納。
4. 施工與維護管理：按水保工程標準施工流程（整地 $\to$ 採莖處理 $\to$ 撒鋪 $\to$ 覆土壓實 $\to$ 覆蓋保溫保濕）及後續撫育（灌溉、補植、追肥、除草）依序闡述。

選項分析

本題為申論試題，非選擇題。試題由四個相互連動之子問構成，其答題構面剖析如下：

• 子問一（何謂草莖鋪植）：核心為無性繁殖原理，不可只寫「種草」，須明確點出以「具節之匍匐莖段」均勻鋪設並壓實發根成活之工藝特點。
• 子問二（適用地點）：核心為邊坡穩定度與水分限制，須指明其多適用於緩坡、平地或具人工灌溉保水條件之穩定土質邊坡，不可列入極陡坡或崩塌劇烈處。
• 子問三（草類材料特性）：核心為草種生長習性，須具備旺盛走莖與匍匐性，直立型叢生草種（如培地茅、香茅草）不適用此工法，混淆者重扣分數。
• 子問四（施工與維護管理）：核心為工序完整度與成活撫育，不可跳過「覆土壓實」與「初期灌溉」步驟。

解題技巧

1. 配分佈局：四個子問各自獨立成大標，內容比例約為 $15\% : 20\% : 25\% : 40\%$。
2. 施工工序記憶口訣：「整、切、撒、覆、壓、護、灌」（坡面整理、切段處理、均勻撒鋪、薄層覆土、滾壓密著、蓆網被覆、充足灌溉）。
3. 材料特性記憶訣竅：掌握「生長快、走莖密、節生根、耐旱瘠、矮生匍匐」五大特徵。
4. 防呆陷阱：

• 覆土深度切忌過厚；覆土若超過 $3\text{ cm}$ 容易造成草莖缺氧窒息腐爛；過薄則脫水枯死，標準厚度為 $1 \sim 2\text{ cm}$。
• 切取之草莖嚴禁在烈日下長時間曝曬脫水，運送與儲存過程必須保濕遮蔭。

【答案】

一、草莖鋪植之定義

草莖鋪植（又稱撒草莖工法、打草根工法）係指採集具備旺盛萌芽力之多年生草本植物匍匐莖（走莖）或地下莖，將其切製成帶有生長節之莖段，均勻撒鋪或排鋪於整平之坡面或地面上，經均勻覆土、壓實，使草莖與土壤緊密貼合，並配合覆蓋材料與澆水撫育，促使其節處迅速誘發不定根與新芽，進而交織生長成連續草毯以保護地表之植生工法。

二、適用地點

依據工程與水土保持實務條件，草莖鋪植工法適用於下列環境：

1. 坡度平緩之邊坡與平地：適用於坡度不大於 $1:1.5$（約 $33^\circ$）之穩定土質邊坡；平坦地、農路路肩、緩坡棄土區或填土整平區成效最佳。
2. 土壤土質良好之立地：適用於土層較深厚、土質疏鬆且具一定保水能力之壤土或砂質壤土；堅硬岩盤或純礫石坡面非經客土改良不宜採用。

核心觀念

本題評量**都市生態工程（Urban Ecological Engineering）與植生工程（Vegetation Engineering）**於人造環境之綜合應用能力，核心在於掌握綠帶（Greenbelt）之「物理阻隔」與「生理生態」機能：

1. 氣溫調節：植物之蒸散作用（Evapotranspiration）轉化顯熱為潛熱，以及樹冠層截留太陽輻射（遮蔭效應），減緩都市熱島效應（Urban Heat Island, UHI）。
2. 噪音控制：植物枝葉對聲波之散射（Scattering）、折射、黏滯耗能吸收，以及林下鬆軟落葉腐質土層對聲波之吸收與衰減特性。
3. 淨化空氣：葉表微結構（絨毛、蠟質、氣孔）對粒狀污染物（如 $\text{PM}_{2.5}$、$\text{PM}_{10}$）之乾沉降與滯塵作用，以及光合／呼吸代謝對氣態有害物（如 $\text{SO}_x$、$\text{NO}_x$、$\text{CO}_2$）之吸收同化。
4. 生物棲地營造：景觀生態學（Landscape Ecology）中「斑塊－廊道－基質」（Patch-Corridor-Matrix）架構之實踐，藉由複層植栽提供多樣化生態棲位（Niches）與生態廊道（Corridors），串聯破碎化棲地。

解題方法

本題為標準之申論分析題。破題應採「機制作業原理」結合「植生工程配置原則」的雙軌架構開展：

1. 分項明確：依題意劃分四大面向，避免籠統帶過。
2. 機制與實務並重：說明每一功能時，先闡述其「物理／生理機制」，再具體點出「植生結構與樹種選擇條件」（例如複層林、葉片特徵、綠帶寬度等），使答題具備工程可操作性與專業說服力。

選項分析

本題為申論題，非選擇題，無個別選項。作答時切忌將題目四項功能合併混寫，亦不可僅以口號式文字描繪景觀綠化效益；評分重點在於是否具備定量與機理層次的植生工程學論述。

解題技巧

1. 結構黃金公式：每一子題均遵循「作用機制 $\rightarrow$ 關鍵影響因子 $\rightarrow$ 植生工程建議」之邏輯鋪陳，層次立體分明。
2. 關鍵術語點綴：精確使用專業術語，如「熱島效應」、「潛熱交換」、「散射與共振吸音」、「乾沉降（Dry Deposition）」、「生態踏腳石（Stepping Stones）」及「複層林（Multi-layered planting）」。
3. 避開常見陷阱：

• 噪音控制不可只寫「樹木可以擋住聲音」，必須指出單排喬木防噪效果極其有限，需達到一定寬度（通常 $\ge 10\,\text{m}$）並配合密實之灌木與地被層。
• 生物棲地營造不可忽略邊緣效應（Edge Effect）與微棲地歧異度（Niche Diversity）。

【答案】

都市綠帶（Urban Greenbelt）為都市生態網絡與綠色基礎設施之核心單元，其對微氣候、環境物理場、大氣品質與生態多樣性之具體功能分述如下：

一、 氣溫調節功能（減緩都市熱島效應）

1. 蒸散作用之吸熱效應：植物根系吸收土壤水分，經由葉片蒸散作用（Evapotranspiration）將液態水汽化釋放至大氣中。

核心觀念

本題考查邊坡水土保持與植生綠化工程中，針對「困難立地條件」（硬質土層或無土壤之岩質坡面）的整體植生規劃與施工程序。以命題當年（民國 108 年）法規為準，依據《水土保持技術規範》第七章「邊坡穩定與植生工程」相關規定：

1. 物理立地限制：岩質或硬質土層坡面具備「缺乏有機壤土、保水與保肥力差、剪切摩擦角大但坡面平滑、基盤沖蝕與滑落風險高」之特性。
2. 植生前期作業：旨在透過物理與工程手段，消除外力破壞因子，建立穩固、防滑、排水良好的附著介面（如坡面清理、排水配置、岩錨打設、掛網錨固）。
3. 植生導入作業：旨在人為營造植物可生長之「人工生育基盤」，並選用耐旱、耐貧瘠、抗沖蝕且具演替功能之植種配比，達成綠化與長期水土保持功能。

解題方法

解題切入點應嚴格區分「前期作業（工程安全與附著結構）」與「導入作業（基質噴附與植生建植）」兩大階段，循工程施作邏輯開展：

1. 前期作業論述架構：依序說明「危石清理 $\rightarrow$ 排水系統建置 $\rightarrow$ 錨定與掛網鋪設」。無土壤坡面首重基材能否牢固「抓」在岩壁上，掛網錨固為核心。
2. 導入作業論述架構：依序說明「客土基盤材料配比與噴附 $\rightarrow$ 種子混合選配原則 $\rightarrow$ 初期撫育養護」。岩質坡面無法進行單純水力噴草，必須採用「厚層客土基材噴植工法」或「客土袋工法」。

選項分析

本題為申論問答題，無選擇題選項。依工程標準作業程序（SOP）逐項深入分析兩大作業之技術機制：

一、植生前期作業（坡面安定與附著環境營造）

1. 坡面清理與修整（Scaling & Surface Dressing）

• 清除坡面風化浮石、危石、鬆動土石及枯雜木，避免後續基材噴附後因底層滑動而整體剝落。
• 對於陡峭局部凹凸岩壁進行微整坡或填補裂隙，使掛網能緊密貼合坡面。

2. 坡面排水設施（Drainage System）

• 坡頂截水溝：攔截上方集水區地表逕流，防止逕流直沖坡面造成噴植基盤被掏空。
• 坡面縱橫向排水盲溝與洩水孔：岩層節理滲水處須設置導水盲溝或打設 PVC 洩水管，引排地下水與裂隙水，消減層間孔隙水壓，防止基材軟化滑落。

3. 打設固定錨筋（Anchor Pins / Dowels）

• 鑽孔打入鋼筋錨桿（長度視岩層節理軟硬而定，一般為 $0.4 \sim 1.2\text{ m}$），外露端設有彎勾或螺帽墊片，作為固定金屬網與提供客土抗剪支撐之抗拔構件。

4. 鋪設抗蝕菱形網（Wire Netting）

• 鋪設鍍鋅鐵絲網（如 8 號至 12 號鍍鋅編織網）或高抗拉鍍鋅鋼索網，網片間重疊至少 $10 \sim 15\text{ cm}$ 並以扎絲綁紮牢固。
• 金屬網須緊貼岩面，並利用錨釘與壓條緊密固定，形成立體交織結構，抵抗客土重力引起的層間剪力破壞。

二、植生導入作業（客土基盤營造與植生演替建立）

1. 厚層客土基盤噴植（Thick-layer Substrate Spraying）

• 基盤材料配比：由壤土、有機質（泥炭土、稻殼、木屑）、長效緩釋肥料、土壤團粒劑、保水劑、黏著劑及水充分拌合而成。
• 基質厚度要求：岩面通常無任何土層，基盤厚度依坡度及目標植物型態設計，一般控制在 $5 \sim 15\text{ cm}$。