112 高普考高考三級 漁業技術 漁具學 考古題詳解
第 一 題20 分
雜漁具之種類,依其漁撈方法及動作上而異,一般可分哪幾大類?又盲鰻筒漁業之漁具屬於哪一類?另說明其作業方式及資源急速減少之原因為何?
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核心觀念
本題主要測驗考生對**「雜漁具分類體系」、「特種陷阱類漁具之漁法構造」及「深海漁業資源保育與管理」**的整合理解能力:
- 雜漁具之分類定義:雜漁具(Miscellaneous gears)通常指傳統、結構較簡約、操作規模較小,或難以直接歸入大型網具(如拖網、圍網、刺網、敷網)與釣具類之輔助性與特殊性漁具。依「漁撈方法與動作原理」,著重於穿刺、夾取、掘取、抄撈或誘騙陷阱等物理力學與誘捕動作。
- 盲鰻筒之漁具定位:利用盲鰻(蒲氏黏盲鰻等)營底棲、喜鑽穴避敵及腐食嗅覺強烈之習性,屬於雜漁具中的**「誘入具類」(或稱「筒壺類/陷阱類」**)。
- 資源衰退機制:結合理論生物學特性(-選擇物種、繁殖力低、晚熟)與漁業管理缺陷(捕撈強度超載、缺乏逃脫孔徑選擇性、塑膠漁具之幽靈漁撈)。
解題方法
本題為標準的申論題,答題架構應層次分明,切入點分為四個子題依序論述:
- 雜漁具之大類劃分:緊扣題目要求的「依漁撈方法及動作上而異」,由主動到被動、從物理機械動作出發,系統性劃分為刺射類、鉤夾類、翻掘採集類、抄撈類及誘入陷阱類。
- 盲鰻筒之所屬分類:明確界定其屬於「誘入具類(筒壺類)」,點出其運作是依賴誘餌誘引其自願鑽入之動作特性。
- 作業方式解構:依漁具構造(筒身、逆鬚漏斗口)、串聯模式(延繩式配設)及「裝餌 投筒 浸筒 揚筒倒獲」之標準作業流程分項說明。
- 資源急速減少之原因分析:從「內在生物學限制(低更新率)」、「外在捕撈壓力與漁具選擇性」、「幽靈漁撈效應」及「市場驅動與法規管理不足」四大構面完整剖析。
解題技巧
- 審題關鍵防呆:
- 題目明確限制**「依其漁撈方法及動作上而異」**,切忌以材質(木製、竹製、塑膠)、作業水層(表層、底層)或操作人數來分類,必須以「捕撈動作(射、刺、鉤、夾、抄、挖、誘)」為主軸展開。
- 高分得分要點:
- 描述盲鰻筒構造時,務必寫出「逆鬚漏斗(倒鬚閥)」與「通水/散味孔」,這是解釋其漁獲原理的核心關鍵詞。
- 資源減少的生物學論述,務必寫出「產卵數極少(數十粒)」與「發育緩慢」,這是一般硬骨魚類(產卵數萬至數百萬粒)無法比擬的致命脆弱點。
- 記憶口訣:
- 雜漁具動作五分法:「刺、夾、掘、抄、誘」。
- 資源崩潰四大因:「少生晚熟、通吃無孔、斷線幽靈、外銷過漁」。
【答案】
一、雜漁具依漁撈方法及動作之主要分類
雜漁具種類繁雜,依其在水中的捕撈方法、機構動作及致死/捕獲機制,一般可劃分為下列五大類:
- 射刺具類(Projectiles and Spearing Gears):
- 動作原理:以人力投擲、機械彈力或火藥推動銳利金屬器物,刺穿魚體造成損傷而捕獲。
- 代表漁具:標槍(銛)、魚叉、彈射魚槍、鏃。
- 鉤搭與夾捕具類(Gaffs, Tongs and Clamps):
- 動作原理:利用尖鉤穿刺鉤掛魚體,或以雙向夾爪利用槓桿原理直接夾持固定水產生物。
- 代表漁具:鉤搭(搭鉤)、海參夾、鰻鋏、蟹夾。
- 翻掘採集具類(Rakes, Dredges and Scoops):
- 動作原理:以耙齒或挖掘刃口翻動底層泥沙,藉由推掘、刮取或篩洗方式採集埋棲性底棲生物。
- 代表漁具:文蛤耙、蚵刮、赤嘴蛤挖鍬、海藻耙。
- 抄撈具類(Scoop Nets and Falling Gears):
- 動作原理:由人力持網框於水體中作短距離撈取、抄掠,或由上而下投罩覆蓋,將水產物迅速濾入網內。
- 代表漁具:抄網、手撈網、遮罾、魚罩。
- 誘入陷阱具類/筒壺類(Traps, Pots and Tubular Traps):
第 二 題25 分
請針對漁具上常用之天然纖維與合成纖維之性能進行比較。又在紡絲工程中,經延伸以提高分子的配向度,由結構變化而促進氫鍵結合,提高結晶化度,最後利用熱處理使結構安定,試問此過程中結晶化度與結晶配向度如何影響纖維性質的變化?
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核心觀念
本題為高普考「漁具學」之經典核心考題,考查範圍跨越「漁具材料學」與「高分子纖維物理化學」,重點在於理解纖維微觀結構如何決定巨觀漁具性能:
- 漁用纖維之分類與宏觀性能差異:天然纖維(植物纖維如棉、麻;動物纖維如蠶絲)與合成纖維(聚醯胺 PA、聚酯 PES、聚乙烯 PE、聚丙烯 PP、聚乙烯醇 PVA 等)在物理、機械、化學及耐久性上的本質差異。
- 紡絲與後處理加工機制:紡絲成形(熔融、濕式或乾式紡絲)後之未延伸絲結構混亂;經由「延伸(Drawing)」可使高分子主鏈順應外力方向平行排列(提升配向度),並促使分子鏈緊密堆疊形成晶區(提高結晶化度與氫鍵結合);最後經由「熱處理/熱定型(Heat Setting)」釋放凍結應力並固定微晶結構。
- 結晶化度與配向度之物理意義:
- 結晶化度(Degree of Crystallinity, ):纖維內部三維規則排列之結晶區佔整體的質量或體積分率。
- 結晶配向度(Degree of Orientation, ):分子鏈軸或微晶軸與纖維縱向軸線平行的程度。
解題方法
本題為申論題,答題架構應分為兩大主軸,採「結構化、層次分明、對比明確」的方式展開:
- 第一部分(天然纖維 vs. 合成纖維性能比較):
- 採用「系統性對比分析」,羅列比重、抗張強度(強力)、乾濕強度變化、伸長率與彈性恢復率、吸水率、耐生物腐朽性、耐磨耗性及耐候性等關鍵指標。
- 輔以重點條列說明其在漁具製作與海上作業中的實務意涵。
- 第二部分(結晶化度與結晶配向度對纖維性質之影響):
- 簡述加工歷程之結構相變機制(延伸 分子沿軸排向 分子間距縮短與氫鍵生成 結晶生長 熱定型穩定晶型)。
- 分項深入剖析「結晶化度」與「結晶配向度」分別對力學性質(強力、伸長率、模數)、熱學性質、物理化學性質(吸水、染色、耐藥品性)及橫向性質(原纖化傾向)之作用規律。
解題技巧
- 掌握水對強力的特殊效應(常見陷阱):
- 多數人直覺認為「纖維遇水強力均下降」。事實上,植物性天然纖維(如棉、麻)因具無定形區纖維素,吸收水分子後內部應力消除且形成均勻的氫鍵網絡,濕態強度反而比乾態強度高約 。
- 合成纖維中,聚醯胺(PA/Nylon)因吸水破壞醯胺基間的氫鍵,濕態強力下降約 ;聚酯(PES)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)幾乎不吸水,乾濕強力完全相同。
- 區分「結晶度」與「配向度」的物理向量性:
- 結晶化度代表高分子鏈堆疊之「緊密程度與規整度」(純量特徵),主導纖維的密度、化學阻隔性、熔點、耐熱性及整體剛性。
- 結晶配向度代表結構沿「特定軸向(纖維縱軸)排列的程度」(向量特徵),主導軸向拉伸強力、軸向模數及橫向各向異性(Anisotropy)。
- 切記配向度「過猶不及」的缺陷:
- 配向度並非越高越好;軸向過度配向會造成分子間橫向結合力相對薄弱,纖維受摩擦或彎折時極易產生縱向劈裂,即**原纖化(Fibrillation)**現象(如 PE、PP 扁紗或高延伸單絲常發生此缺點)。
【答案】
壹、漁具常用天然纖維與合成纖維之性能比較
天然纖維(如棉 Cotton、馬尼拉麻 Manila hemp、苧麻 Ramie)曾為傳統漁具之主力,現今已全面被合成纖維(如聚醯胺 PA/Nylon、聚酯 PES、聚乙烯 PE、聚丙烯 PP、聚乙烯醇 PVA/Vinylon 等)所取代。兩者主要性能對比如下:
一、 性能綜合比較表
| 比較項目 | 天然纖維(植物纖維為主) | 合成纖維 | 漁具工程意義與實務特點 |
|---|---|---|---|
| 抗張強度(強力) | 低(約 ) | 極高(一般 ;超高分子量 PE 可達 以上) | 合成纖維可用較細網線製網,減小水阻,提升拖網曳網速度或沉降速度。 |
| 乾濕強力變化 | 濕態強力高於乾態(上升約 ) | 濕態強力多數不變;僅 PA 下降約 | 天然纖維下水後強度略增;PA 下水後強力雖微降,但絕對強度仍遠勝天然纖維。 |
| 比重(水中浮沉) | 較大(約 ),入水皆下沉 | 範圍廣():<br>• 浮水性:PP(0.91)、PE(0.96)<br>• 沉水性:PA(1.14)、PVA(1.26)、PES(1.38) | 可依漁具作業需求挑選材料(例如:流刺網浮子綱選 PP/PE、圍網沉子綱選 PES/PA)。 |
| 彈性恢復率與伸長 | 伸長率小,彈性恢復率極差,易產生永久塑性形變 | 彈性好、恢復率高;不同材質延伸特性多元(PA 延伸特大,PE/PES 延伸較小) | PA 耐衝擊負荷力強,適合刺網與圍網;PES/PE 尺寸安定性佳,網目不易變形。 |
第 三 題15 分
網地平面展開的圖示為網具設計的基本步驟。以拖網為例,漁具的展開性能及其漁獲效率高低、網具的曳行阻力大小等,大致得由網具展開平面圖窺知概略。試繪製拖網 片型網地的展開設計圖示,並標註各網身結構的位置與名稱。
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核心觀念
本題旨在測驗漁具設計的核心技能——「網具平面展開圖(Net Plan / Cutting Plan)」之繪製與結構識別。
- 四片型拖網(4-panel / 4-seam trawl)定義:網身橫截面為四邊形,由頂網(Upper panel)、**底網(Lower panel)及左右側網(Two side panels / 脇網)**共四片主網片組合縫合而成。相較於兩片型拖網,四片型具有網口垂直開口度大、網形飽滿穩定、容水率高及曳行阻力分配合理等優點,廣泛應用於中層拖網及高開口底拖網。
- 展開設計圖之流體與漁獲意義:
- 阻力與濾水:曳行阻力主要來自網線摩擦阻力與網口形狀阻力,由前向後「網目由大漸小(Mesh gradient)」、「剪裁率由急漸緩(Tapering ratio)」之設計,可維持水流平順通過、降低阻力並避免網內湧水。
- 捕截效率:天井網(Square)覆蓋於底網網胸上方,防止具向上逃逸習性之魚類脫逃;袖網(Wings)提供集魚驅趕功能。
解題方法
- 圖面佈局與展開原則:
- 繪製平面展開圖時,將立體錐狀的四片網地沿側綱(力綱)縫合線剪開平鋪。標準繪圖通常採「對稱並列」或「分離並列」方式,將頂網、底網、**側網(兩片)**整齊排列。
- 縱向結構由網口至網尾依次劃分:袖網 天井網(頂網特有) 胴網(網身前/中/後部) 網囊。
- 幾何特徵與結構配置重點:
- 頂網與底網差異:頂網前端包含「頂袖(Upper wings)」與「天井網(Square)」;底網前端包含「底袖(Lower wings)」與凹入之「網胸(Belly bosom)」,因天井網向前覆蓋,底網網口縱向位置較頂網後退。
- 側網特徵:左右對稱,連接於頂、底網之間,用以撐開網具高度,頂端通常接側袖或直接連接浮、沈子綱兩端。
- 網囊特徵:為末端容納漁獲處,通常為無剪裁(平直、四方)之矩形密目網布。
選項分析(各部結構功能與特徵深度評析)
本題為專業申論繪圖題,非選擇題。依國家考試閱卷評分標準,將展開圖中應具備的各部結構位置、名稱與幾何機能逐一拆解分析如下:
- 袖網(Wings,網翼):
- 位置:位於網具最前端兩側。
- 功能:由浮子綱(Headrope)與沈子綱(Groundrope)牽引,引導並阻嚇魚群向網口中央集中。頂袖通常較底袖長或同長,底袖下方常裝配滾輪或防磨鏈。
- 天井網(Square,頂空網 / 天板網):
- 位置:位於頂網之頂袖後方、第一胴網前方。
- 功能:底拖網之關鍵構造。使網口上緣突出於下緣前方,防止底棲魚類受沈子綱驚嚇向上跳躍逃逸。
- 胴網(Belly / Body,網身):
- 位置:介於天井網(或網口)與網囊之間的主體錐形網段。通常細分為前胴(Upper belly)、中胴(Middle belly)、後胴(Lower belly)。
- 功能:漸縮網身以導引魚群入囊。網目由前段大目(減少曳行阻力)向後段逐漸遞減為中、小目;網片兩側施以一定剪裁率(Cycle cut: 行裁 、目裁 、斜裁 )以形成流線型錐度。
- 側網(Side panels,脇網):
- 位置:位於頂網與底網兩側,共兩片。
- 功能:將二片式結構轉化為箱型四片式,大幅增加網具垂直展開高度,減少網片橫向張力集中,使水流阻力分布均勻。
- 網囊(Codend,囊網 / 網袋):
- 位置:網具最末端。
- 功能:積存、保全漁獲。網目最小且均一,網片形狀通常為等寬之長方形(無縮剪裁),末端設有括網綱(Codline)供起卸漁獲。
- 裝配邊界(綱索系統位置):
- 浮子綱(Headrope):固著於頂袖與天井網前端。
- 沈子綱(Groundrope):固著於底袖與底網網胸前端。
- 側綱/力綱(Riblines / Seam lines):四片網布縱向縫合處,承受主要曳行張力。
解題技巧
- 閱卷給分關鍵:
- 圖面必須清楚呈現四片(頂網、底網、左側網、右側網),切忌誤畫成兩片型。
- 天井網與網胸凹口必須畫出幾何對應(頂網凸出、底網內凹)。
- 必須標出網口到網尾的漸縮趨勢(錐狀梯形)與網囊(長方形)。
- 考場快速作圖秘訣:
第 四 題20 分
請分別說明單船拖網漁船中舷拖式(Side trawler)和艉拖式(Stern trawler)兩種型式之優缺點分別為何?
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核心觀念
本題屬於「漁具學」中「拖網漁業(Trawling)」之船型演進與甲板作業配置的核心考題。命題重點聚焦於單船拖網(Single-boat otter trawling)在二十世紀中葉由傳統「舷拖」跨越至現代「艉拖」的工藝革新與水動力學、航海安全之綜合考量:
- 拖曳力平衡與船舶運動力學:拖力點偏離船舶縱軸會產生偏航力矩(Yawing moment),影響舵效與推力轉換效率;起網時的橫向傾側力矩則直接牽涉到船舶初穩度高( 值)與橫搖翻覆風險。
- 海象適應性與作業安全:船隻頂風、順浪與受橫浪對作業甲板乾舷(Freeboard)及人員抗浪安全的決定性差異。
- 甲板機械化與作業動線:由人力或單吊桿分段起囊(Bag-lifting),進展到利用艉斜坡道(Stern ramp)配合大容量滾筒式網絞機(Net drum)一體化快速拖曳起網。
解題方法
本題為標準申論對比題,切入作答時應避免發散式雜談,應建立系統化分析維度以展現專業度:
- 結構切分:先各自界定兩者之結構特徵,再從「船舶結構與造價」、「航行與操縱性能(力矩平衡)」、「作業安全與海況適應能力」、「機械化作業與漁獲處理效率」四大構面,分別論述舷拖式與艉拖式的優點與缺點。
- 因果關係論述:說明「為什麼」產生該項優點或缺點。例如論述舷拖之操船不易,必須點出「曳綱偏向單舷形成單側拉力,產生偏航力矩,需持續以較大舵角抵銷,增加水阻並耗損主機馬力」。
- 對比總結:文末以橫向對照表收束,讓評分委員能在數秒內掌握答題骨幹,確保高分。
選項分析
本題為公職專技高考三級之申論題,非選擇題型。為利考生掌握各項評判向度,將各比較要素之解析與得分要點拆解如下:
- 曳綱配置位置:
- 舷拖式:曳綱置於右舷(或單舷)前後吊架(Gallows),受力不對稱。
- 艉拖式:曳綱經船艉滑輪組對稱引出,拖曳力線與船體中心對稱。
- 投起網操船方向與風浪關係:
- 舷拖式:作業時船身通常需橫向承受風浪,產生劇烈橫搖(Rolling),甲板易積水拍浪。
- 艉拖式:船艉朝向後方,船艏可頂風迎浪航行,將橫搖轉為縱搖(Pitching),安全邊際大幅提高。
- 起囊收魚方式:
- 舷拖式:網囊受限於舷側起吊高度與穩度,大漁獲量時必須多次「分包起吊」(Splitting strap),耗時且耗費人力。
- 艉拖式:利用艉部斜坡道與龍門吊架,大型網具及數十噸網囊可一次直接拖曳上甲板。
解題技巧
- 審題關鍵字:注意題目限定為「單船拖網漁船」,重點在於「單船」如何獨立控制網板(Otter board)、投起網動線與曳綱張力平衡。
- 答題禁忌:切忌只寫單一面向(例如整篇只強調「艉拖比較安全、舷拖危險」),必須兼顧兩者的「優點」與「缺點」(舷拖亦有其低造價、不失艉浮力等優點)。
- 記憶口訣:
- 舷拖:「造價低、艉浮全;偏力矩、橫搖險、分段起網人力連」。
- 艉拖:「軸對稱、頂風順、斜坡起網效率迅;造價昂、防波灌、倒退纏網需防範」。
【答案】
單船拖網漁船依其甲板配置、投起網方位與曳綱引出位置,主要分為傳統的「舷拖式(Side trawler)」與現代主流之「艉拖式(Stern trawler)」,其各自之優缺點分析如下:
一、舷拖式拖網漁船(Side trawler)
舷拖式漁船係指投網、曳航與起網作業均集中於船隻單舷(通常為右舷)進行之船型,前後各設一吊架(Gallows)引導曳綱。
(一)優點
- 船體結構單純、造價較低:甲板不需開闢縱向長型通道,無須構築大型艉斜坡道與重型龍門吊架,船體結構應力集中問題少,造船技術要求較低、初期建置成本經濟。
- 船艉完整浮力與耐波性能:船艉結構密閉完整,無開口斜坡,在遭遇強烈尾追浪(Following seas)航行時,船艉浮力完整,不易發生海水自艉部倒灌甲板之風險。
第 五 題20 分
臺灣鮪延繩釣漁船於 1980 年代中期即存在淺層式鮪釣(或稱傳統式)與深層式鮪釣兩種漁法的作業型態,請繪圖並說明兩種作業型態之作業水深、捕撈物種與每筐鉤數之差別為何?另比較鮪延繩釣主要使用之 J 形鉤與圓形鉤設計原理與應用特性為何?
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核心觀念
本題考查臺灣遠洋鮪延繩釣漁業(Tuna Longline Fishery)之漁具結構力學、作業水深控制原理、目標魚種生態習性,以及保育型漁具(圓形鉤)之減緩混獲與著鉤力學機制。
- 延繩釣作業深度調控與懸垂線原理:延繩釣水中幹繩之形狀近似懸垂線(Catenary curve),兩浮子間幹繩長度越長、每筐鉤數越多、投繩率(Sinking/sag ratio,即投繩機速度與船速比值)越高,幹繩下垂深度越深,使釣鉤分佈於不同水層。
- 目標物種與海洋水層環境:大目鮪(Thunnus obesus)喜棲息於溫躍層(Thermocline)內外之低溫()、低溶氧深水層;黃鰭鮪(Thunnus albacares)與長鰭鮪(Thunnus alalunga)則多棲息於混合層(Mixed layer)等表層溫暖水域。
- 釣鉤力學與保育特性:J 形鉤(J-hook)與圓形鉤(Circle hook)的幾何外型決定著鉤位置(口腔/嘴角 vs. 食道/胃部內臟),直接影響目標魚脫鉤率以及海龜、海鳥等非目標生物之混獲死亡率。
解題方法
- 結構圖解法:繪製單筐(Basket)的延繩釣漁具架構,標示浮標(Float)、浮標繩(Float line)、幹繩(Mainline)、枝繩(Branch line/snood)與釣鉤(Hook),直觀對比「淺層式(少鉤、平緩)」與「深層式(多鉤、深垂)」之幾何型態。
- 三要素對比法:針對題目要求的「作業水深」、「捕撈物種」、「每筐鉤數」採用表格化橫向對照,輔以海洋生物習性精確解析其成因。
- 幾何結構與穿刺力學解析法:將 J 形鉤與圓形鉤之鉤尖方向(平行柄部 vs. 指向鉤柄)與魚類吞餌拖曳受力向量結合,說明其著鉤位置差異與保育意涵。
申論詳解
一、淺層式與深層式鮪延繩釣之作業型態繪圖與比較
1. 漁具作業結構示意圖
在考場繪圖時,須以單筐(浮子至浮子間)為單位,展現幹繩懸垂弧度與釣鉤深度的顯著差異:
【淺層式(傳統式)鮪延繩釣】(每筐約 4~6 鉤,下垂弧度小)
海表面
[浮標]==================[幹繩]==================[浮標]
| |
(浮標繩) (浮標繩)
+-----+-------+-------+-------+-------+---------+
| | | | |
(枝繩) (枝繩) (枝繩) (枝繩) (枝繩)
J J J J J <-- 釣鉤深度:約 50~120 m
----------------------------------------------------------------------
【深層式鮪延繩釣】(每筐約 10~18 鉤,幹繩長、下垂深)
海表面
[浮標] [浮標]
| |
(浮標繩) (浮標繩)
\ /
\ | | /
\ J J /
\ | | /
\ J J /
\ | | /
\ J J /
\ | | /
\ J J /
\ | /
+--------------J------------+ <-- 最深釣鉤可達 150~350 m
2. 兩者三要素差異比較表
| 比較項目 | 淺層式鮪釣(傳統式) | 深層式鮪釣 |
|---|---|---|
| 每筐鉤數<br>(Hooks Per Basket, HPB) | 較少:通常為 4~6 鉤(早期少數有 7 鉤)。兩浮子間幹繩較短。 | 較多:通常為 10~18 鉤(近代深延繩釣甚至擴充至 20~25 鉤)。兩浮子間幹繩極長。 |
| 作業水深<br>(Fishing Depth) | 較淺:約 50~120 公尺(多位於表層混合層,不超過溫躍層上緣)。 | 較深:約 150~350 公尺(最深可達 400 公尺,直達溫躍層或其下方冷水層)。 |
| 捕撈物種<br>(Target Species) | 黃鰭鮪、長鰭鮪、劍旗魚、旗魚類(雨傘旗魚、立翅旗魚)、鬼頭刀等表水層魚種。 | 大目鮪為主要目標(利用其耐低氧、耐低溫習性);兼捕游經深水層之優質長鰭鮪。 |
| 作業技術特點 | 投繩速度約等於船速,幹繩張力較緊,夜間下錨漂流或黃昏投繩(配合旗魚、黃鰭鮪夜間上浮覓食習性)。 | 使用投繩機(Line shooter),以高於船速的線速將幹繩送出,使幹繩呈現大幅度懸鏈線狀下沉;多清晨投繩,白天深層作業。 |