110 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

本題考查兩種植物分類角度的差異，以及調查對象不同時，如何選擇適當的植生調查與分析方法。

• 地被植物（understory plant）：依植物在植群中的垂直位置或生態功能界定，指生長於林冠下方、接近地表的植物。地被植物可包括草本、蕨類、苔蘚、藤本、灌木，以及樹木幼苗等；實際範圍須依調查計畫所訂的高度或分類標準界定。
• 草本植物（herbaceous plant）：依植物的生活型或莖部特性界定，指莖通常不具明顯木質化的植物。草本植物可生長在林下，也可生長在草原、河岸或其他開闊環境。

因此，兩者不是互斥的分類：林下的草本植物可同時屬於地被植物；但地被植物不全是草本植物，草本植物也不必然是地被植物。判斷時，地被植物看「生長位置」，草本植物看「植物性狀」。

解題方法

先確認調查對象是依植群位置界定，還是依生活型界定，再據此決定樣區範圍、記錄項目與成果分析。兩類調查常使用相似的樣方及覆蓋度方法，但調查名冊與記錄變項不必完全相同。

調查方法

兩者通常都可採用樣區內的植物調查，例如設置樣方或樣線，記錄植物種類及其數量、覆蓋度或出現情形。若調查重點是植群組成，常記錄各種植物的種類、覆蓋度及頻度；若須掌握植群結構，也會記錄高度、分層及生長狀態。

調查地被植物時，樣區須涵蓋所界定的地被範圍，並納入該範圍內的各種植物。例如調查森林地被時，除了草本植物，也可能記錄蕨類、苔蘚、藤本、低矮灌木及樹苗。若研究目的涉及森林更新，可進一步記錄木本幼苗的種類、株數或高度。

調查草本植物時，調查名冊以草本生活型為範圍，並依研究目的記錄其種類、覆蓋度、株數或出現頻率。若研究重點是草本群落，樣區尺寸與取樣密度會依草本群落的分布及研究尺度設定。

成果分析

兩者可使用相同的基本植群分析指標，例如：

• 頻度：某植物出現的樣區數占總調查樣區數的比例。
• 覆蓋度：植物地上部投影或覆蓋地表的程度，可用百分比或覆蓋等級表示。
• 密度：單位面積內個體數；對容易界定個體的植物較適用。

核心觀念

本題考查植生工程中的水文、植物生理、土壤改良、有機質分解與苗木栽植管理等基本名詞。作答時宜先掌握名詞定義，再補充其在植生工程中的作用或應用。

解題方法

依序從「降雨如何被植被攔留」、「植物利用光合作用的光量門檻」、「土壤團粒的形成與穩定」、「有機質分解時碳與氮的平衡」，以及「苗木等待栽植時的保護方式」說明。

(1) 樹冠截留（canopy interception）

降雨落到植被上時，部分雨水會附著、滯留在枝葉、樹幹等地上部表面，未立即到達地表，稱為樹冠截留。截留的水分可在降雨期間或雨後蒸發回大氣；未被截留的雨水則可能穿透樹冠形成穿透雨，或沿枝幹流至地面形成幹流。

樹冠截留會暫時減少到達地表的雨量並延緩降雨到達地面的時間，但其大小受植被種類、葉面積、樹冠結構、降雨強度與延時等因素影響。

(2) 光補償點（light compensation point）

光補償點是指植物在特定光照條件下，光合作用所固定的二氧化碳量，恰等於呼吸作用所釋放的二氧化碳量時的光照強度；以淨光合作用表示，即淨光合作用量為零。

低於光補償點時，呼吸作用消耗的有機物多於光合作用所製造者；高於光補償點時，植物才有淨有機物累積。不同植物及同一植物在不同生育階段的光補償點可有差異。

(3) 團粒化劑（aggregating agent）

團粒化劑是能促進土壤顆粒結合、形成或穩定土壤團粒的物質。常見的團粒化作用來自有機質、腐植質、根系分泌物及微生物黏質；工程或土壤改良上也可使用特定黏結材料，以改善土壤結構。

團粒結構有助於維持土壤孔隙，使土壤兼具較佳的通氣、入滲與保水能力，並降低表土沖蝕及結構崩解的風險。答題時應指出其「使土粒結合並穩定團粒」的功能，不宜將團粒化劑誤解為單純施肥材料。

(4) 碳氮比（$C/N$）

核心觀念

本題考查植生對土壤沖蝕的雙向作用：植生通常能攔截雨滴、減緩地表逕流並增強土壤抗蝕性；但植物的冠層、莖幹與根系也可能讓水流集中，或在植被稀疏、衰敗等情況下增加土壤流失。作答時可依「地上部影響雨滴與水流、地下部影響土壤穩定、植被狀態影響防蝕效果」分段說明。

解題方法

先說明植物如何減蝕，再列出植物在特定條件下如何增蝕，最後依增蝕原因提出相對應的減緩措施。判斷重點在於：植生是否能讓雨滴與逕流的能量分散，以及土壤是否有足夠的地表覆蓋與根系支撐。

植物降低土壤沖蝕的作用

1. 攔截雨滴、減少雨滴打擊 葉片、枝條與地表枯落物可攔截降雨，降低雨滴直接撞擊裸露土面的能量，減少土粒飛濺與表土崩解。

2. 減緩逕流、增加入滲 植物莖葉與枯落物增加地表粗糙度，使逕流流速降低；根系與土壤孔隙有助於水分入滲，減少地表逕流量及其沖刷能力。

3. 根系固土、提高土壤抗蝕性 根系纏結土粒，可增加土壤凝聚力與抗剪強度，降低沖蝕水流剝離土粒的能力。細密、淺層且橫向擴展的根系，尤其有助於保護表土。

4. 攔截泥砂、促進沉積 植株莖葉可減緩含砂水流並攔截泥砂，使輸移中的土粒沉積，降低下游泥砂輸出。

植物增加土壤沖蝕的情況與機制

1. 冠層穿透雨集中打擊 雨水在葉片匯集後滴落，滴水量較大且可能從較高處落下，造成局部雨滴打擊能量增加，形成冠下裸露斑塊。

2. 莖流使水流集中 雨水沿枝幹流向地面，集中在植株基部，可能沖蝕根頸周圍土壤，形成局部沖溝。

3. 植株排列或根系造成逕流集中 植株間距過大、排列方向不當，或林下植被稀疏時，逕流可能沿植株行列、根系通道或裸露地帶集中，增加局部流速及沖刷力。

核心觀念

標準播種量是達到預期發芽株數與植生覆蓋度的基準值。實際施工時，種子可能因播種、發芽或幼苗建立過程中的損失而無法形成有效植被；反之，若種子容易萌發、施工分布均勻，或基地條件有利於植物生長，便可適度減量。

調整播種量的原則，是依「種子能否有效落在目標區、發芽並存活」判斷：預期損失較大時增加；發芽與生長條件較佳時減少。播種量修正是配合工法、植物特性與立地條件所作的設計，不宜只為節省材料而任意減量。

解題方法

可將修正情況分為兩類：

1. 增加播種量：種子容易流失、施工損耗較大，或發芽與幼苗成活受到不利條件影響。
2. 減少播種量：種子發芽、生長條件佳，或播種分布與種子利用效率較高。

作答時應分別從工法損失、基地條件、種子與植物特性、施工方式舉例，並說明其對覆蓋度或種子用量的影響。

增加播種量的情況

• 播種面積小或種子分布不易均勻：少量種子稍有偏差便會造成局部缺株，宜增加播種量以提高覆蓋機會。
• 種子易被沖蝕、風吹或滾落：如坡面撒播、陡坡播種，種子容易離開目標位置，應提高播種量補足流失。
• 施工方式容易造成播種損失：例如航空噴植時，種子可能被風吹至施工範圍外；應依預期損失酌量增加。
• 工法可能妨礙發芽：例如種子被覆蓋過深、基材條件不利，或工法造成發芽障礙時，應提高用量補償發芽率下降。
• 立地條件不良：如土壤貧瘠、礫石多、乾燥、坡面陡峭、沖蝕較強或其他不利發芽與幼苗存活的環境，宜增加播種量。
• 種子品質或發芽表現較差：純度、發芽率偏低，或種子休眠、發芽障礙較明顯時，應按有效種子比例調整用量。