107 高普考高考三級 林業技術 樹木學 考古題詳解
第 一 題20 分
請試述下列名詞之意涵:(每小題 2 分,共 20 分)
(1) catkin
(2) ament
(3) monoecious
(4) legume
(5) involucre
(6) hypogynous
(7) umbo
(8) syconium
(9) corolla
(10) synonym
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核心觀念
本題考查公職高考「樹木學」之基礎核心領域,涵蓋三大範疇:
- 樹木形態解剖學(Dendrological Morphology):探討花序(catkin, ament)、花部構造與著生位置(hypogynous, corolla)、保護構造(involucre)、果實發育形態(legume, syconium)以及裸子植物毬果微細構造(umbo)。
- 生殖生物學與花性表現(Floral Biology & Sexuality):植物性別分配機制(monoecious)。
- 植物分類學與命名規約(Plant Taxonomy & ICN):學名之正名與異名判定法規原則(synonym)。
解題方法
國家考試名詞解釋每小題配分 2 分,評分標準要求「精確、扼要、具鑑別度」。解題時採「三段式標準切入法」:
- 中譯定名:給出植物學權威規範中文名稱。
- 構造與形態本質:闡明該構造之解剖特徵、發育來源或分類學定義。
- 林業代表種實例:提供臺灣常見木本植物之科、屬或樹種學名/中文名,以印證概念之實務應用。
解題技巧
- 同義詞陷阱化解:第 (1) 小題
catkin與第 (2) 小題ament實為同義詞(後者為拉丁學術源詞)。切忌因兩者並列而杜撰矛盾差異,應明確指出兩者為同義語,並補充說明ament在經典分類階元(如葇荑花序類,Amentiferae)之歷史意涵。 - 著生位置與子房層級之對應:
hypogynous(下位花)描述的是花被與雄蕊相對於子房之基部著生位置,其所對應的子房狀態為「子房上位(superior ovary)」,作答時必須同時帶出兩者之對應關係。 - 松屬專用微細構造:
umbo屬裸子植物松科松屬(Pinus)毬果之特徵術語,必須鎖定果鱗(種鱗) apophysis(鱗盾)中央或頂端的突起部位作答,切勿泛稱為一般種子構造。 - 命名法規精準度:
synonym應依《國際藻類、真菌與植物命名法規》(ICN)之標準定義說明,點出同型異名(homotypic)與異型異名(heterotypic)之分類學區分。
【答案】
(1) catkin(葇荑花序)
- 意涵:一種密生的單性穗狀花序(或密繖花序之變形),通常柔軟而下垂(偶有直立)。花單性、無花瓣或花被極度退化,具發達苞片,花後或果實成熟後通常整個花序脫落,多藉風力傳粉(風媒傳粉)。
- 代表植物:楊柳科(Salicaceae,如水柳 Salix warburgii)、樺木科(Betulaceae,如臺灣赤楊 Alnus formosana)、殼斗科(Fagaceae)雄花序。
(2) ament(葇荑花序 / 葇荑狀花序)
- 意涵:源自拉丁文 amentum,為
catkin的學術植物學同義名詞。專指由無柄或具短柄的退化單性小花密集排列而成的柱狀下垂花序;在早期恩格勒(Engler)分類系統中,具有此花序特徵的木本植物類群被統稱為「葇荑花序類」(Amentiferae)。 - 代表植物:胡桃科(Juglandaceae,如黃杞 Engelhardia roxburghiana)、楊柳科、樺木科。
(3) monoecious(雌雄同株)
- 意涵:指同一植物個體上同時具有單性雄花(或雄毬花)與單性雌花(或雌毬花)之性別表現機制。能防止自花授粉(花內自交),但仍可能發生同株異花授粉。
- 代表植物:裸子植物之松科(Pinaceae,如臺灣二葉松 Pinus taiwanensis)、被子植物之殼斗科(Fagaceae,如青剛櫟 Cyclobalanopsis glauca)。
第 二 題20 分
臺灣三種原生的柏科圓柏屬()植物葉序與葉形有所不同,請問此三種植物的學名與如何鑑別?以及分布地點的生態環境為何?
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核心觀念
本題評量裸子植物門(Gymnosperms)柏科(Cupressaceae)圓柏屬()在臺灣植物分類學與生態學上的核心知識:
- 同型葉與二型葉之分化:圓柏屬植物之葉具針狀(刺狀)葉與鱗片狀葉之分。部分種類終生僅具針葉(同型葉),部分種類成株以鱗葉為主、幼株或萌櫱枝具針葉(二型葉)。
- 葉基構造與著生特徵:針葉基部「具關節、不下延」與「不具關節、下延沿小枝貼生」為分種關鍵檢索特徵;葉序有「3葉輪生」與「交互對生」之別。
- 生態棲位與地質適應:臺灣三種圓柏分屬不同垂直植被帶與特殊地質生境(亞高山至高山林線耐寒適應、中高海拔向陽林緣、東部大理石/石灰岩特化耐旱生境)。
解題方法
解答本科目申論題,應採「分類系統層次化」與「橫向對比表格化」之答題架構:
- 學名正確書寫:依國際藻類、真菌與植物命名法規(ICN),屬名與種小名斜體,命名者正體,變種縮寫(var.)正體。
- 葉部特徵鑑別架構:
- 第一階層:以「是否具鱗片葉(二型葉)」區分清水圓柏與另二者。
- 第二階層:以「針葉基部具關節與否(下延性)」及「氣孔帶形態」區分臺灣刺柏與玉山圓柏。
- 生態環境分析:由海拔高度、垂直植群帶、微地形(稜線、向陽坡、谷地)、地質基質(石灰岩/大理石岩壁)及樹型生活型(直立喬木 vs. 匍匐灌木)切入說明。
選項分析(申論題各子題要點剖析)
本題為申論試題,閱卷評分點分為「學名完整度」、「葉序與葉形鑑別特徵」、「生態分布與環境」三大區塊:
1. 臺灣刺柏
- 學名: Hayata
- 葉部特徵剖析:
- 葉序與葉形:全為針狀葉(刺狀葉),3 葉輪生,線形,質地硬且先端尖銳刺手。
- 關鍵鑑別點:葉基部「具關節,不下延」;葉表面微凹,具 2 條顯著之白色氣孔帶,其間由一條隆起的綠色中肋隔開;葉背圓拱具單一縱龍骨。
- 生態環境剖析:分布於海拔 2,000 至 3,000(可達 3,400)公尺之中高海拔山區(冷溫帶針葉林帶至亞高山帶)。多生長於向陽乾燥開闊地、林道邊坡、鐵杉與冷杉林緣或高山草生地交界處,為耐旱、喜強光之灌木或小喬木。
2. 玉山圓柏(香青)
- 學名: Hayata(或載為 Buch.-Ham. ex D. Don var. (Hayata) H. L. Li & H. Keng)
- 葉部特徵剖析:
- 葉序與葉形:全為針狀葉,3 葉緊密輪生,線狀披針形,先端銳尖但不若臺灣刺柏般長刺刺手。
- 關鍵鑑別點:葉基部「不具關節,下延沿小枝貼生」;葉表面凹下,具單一粉白色氣孔帶或不明顯中肋;葉背面凸起,具深縱溝。
- 生態環境剖析:分布於海拔 3,000 公尺以上至 3,952 公尺各高峰頂(亞高山帶至高山寒原帶),為臺灣高山森林界線(Timberline)之代表樹種。在背風谷地可發育為高大通直喬木(常為千年以上巨木);在強風迎風稜線、岩屑裸露地則演化為密貼地面的盤曲匍匐狀灌木,耐嚴寒、抗強風、耐厚雪與貧瘠。
3. 清水圓柏(清水山圓柏)
- 學名: L. var. (Koidz.) Masam.(或載為 (A. Henry) Takeda ex Nakai;部分文獻處理為 Cheng & L. K. Fu var. (Gaussen) Silba)
- 葉部特徵剖析:
- 葉序與葉形:具顯著「二型葉(Heterophyllous)」。成樹小枝絕大多數為「鱗片狀葉」,交互對生,菱形,緊密覆瓦狀排列;
第 三 題20 分
蓮葉桐、棋盤腳樹與銀葉樹是臺灣恆春海岸的常見樹種,請寫出此三種植物所屬的科別、科與屬的學名,並描述此三種植物特徵,以檢索表區分之。
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核心觀念
本題測驗臺灣恆春半島「熱帶海岸林(海漂林)」最具代表性之三種木本植物的分類地位、學名記憶、形態特徵及二叉式檢索表(Dichotomous key)編製能力。
- 分類階元與學名命名規則:考核科、屬之拉丁學名拼寫規範(科名字尾通常為
-aceae,屬名為拉丁化單數主格名詞,書寫時須斜體或加底線)。 - 植物器官形態特徵:考核對「根(板根)」、「葉(盾狀葉、簇生葉、鱗被)」、「花(雄蕊多數、花被特化)」及「果實(海漂水力傳播構造:纖維質果皮、氣室、肉質囊狀總苞)」的精確術語描述。
- 分類檢索表編製原則:利用形態上具「排他性」且「穩定易辨」的特徵,以平行對稱的語句編排對偶分支,達到逐級檢索區分之目的。
解題方法
本題屬申論暨分類操作題,評分標準在於「學名拼寫正確性」、「特徵掌握精準度」與「檢索表邏輯嚴密性」。作答時切入架構如下:
- 分類模組化:以條列或對照表呈現科名(中文與拉丁學名)、屬名(拉丁學名),學名嚴格遵守國際植物命名法規(ICN)規範,體現專業度。
- 形態描述條理化:依「生活型/莖根」、「葉」、「花」、「果實與生態適應」之順序分項敘述,突顯各物種適應海岸環境之特化結構。
- 檢索表採二叉對偶式(Bracketed key 或 Indented key):優先選取穩定且野外易採之營養器官(葉型、葉著生方式、葉背鱗毛)作為第一級檢索,再搭配繁殖器官(果實形態)進行第二級區分,確保邏輯互斥、層次分明。
題旨解析與物種形態剖析
本題非選擇題,按命題要求將三種植物之核心分類地位、形態特點與海漂適應構造剖析如下:
- 蓮葉桐
- 科別:蓮葉桐科(Hernandiaceae)。
- 屬別:蓮葉桐屬(Hernandia)。
- 形態特徵解析:
- 葉:單葉互生,心狀圓形,具極典型之「盾狀著生(葉柄著生於葉片背面下緣或近中央處)」,葉脈掌狀,全緣。
- 花:聚繖花序排成圓錐狀,花單性同株或雜性,花被片外輪及內輪各 3–4 枚。
- 果實:核果球形或微扁,完全包被於「膨大球狀且肉質囊狀之宿存總苞」內,總苞頂端具一小孔(開口),宛如微型燈籠或鈴鐺,總苞與中果皮具海綿狀氣室,比重輕可漂浮於水面。
- 棋盤腳樹
- 科別:玉蕊科(Lecythidaceae)。
- 屬別:棋盤腳樹屬 / 濱玉蕊屬(Barringtonia)。
- 形態特徵解析:
- 葉:單葉倒卵形或長橢圓狀倒卵形,全緣或微波狀緣,厚革質,近無柄,於枝端密集「螺旋狀互生(近簇生)」,基部楔形漸狹。
- 花:頂生直立總狀花序,花大而豔麗,夜間開放;花瓣 4 枚,白色;「雄蕊多達數百枚(通常 100–400 枚)」,花絲細長,基部合生呈短筒狀,上部粉紅或紫紅色,花柱細長。
- 果實:核果巨大,呈四稜錐形(陀螺形),下大上漸窄,外形宛如古棋盤之桌腳(故名棋盤腳);外果皮薄革質,中果皮厚且富含大量疏鬆之「木栓質與纖維質纖維」,具優異浮力。
- 銀葉樹
- 科別:梧桐科(Sterculiaceae)。
- 屬別:銀葉樹屬(Heritiera)。
- 形態特徵解析:
- 莖與根:常綠喬木,樹幹基部具有「極為發達之板根(Buttress root)」,為海岸林泥灘地固著與抗風之重要構造。
- 葉:單葉互生,革質,長橢圓形或卵狀橢圓形,全緣;「葉背密被銀白色盾狀鱗片或星狀毛」,日光照射下呈金屬銀光澤(故名銀葉)。
- 花:腋生圓錐花序,密被銹色星狀毛;花小,單性同株,無花瓣,花萼鐘形,4–5 裂。
- 果實:堅果(堅韌核果狀木質果),橢圓形或倒卵形,外果皮木質化且極為堅硬,「背部中央具明顯突起之龍骨狀縱稜(龍骨突)」,果實內部具有緻密氣室,利於水流漂蕩擴散。
解題技巧
- 學名記憶訣竅:
- 蓮葉桐科 Hernandiaceae 源於西班牙植物學家 Francisco Hernandez;屬名 Hernandia。
- 玉蕊科 Lecythidaceae 源自希臘文 lekythos(油瓶、壺);棋盤腳樹屬 Barringtonia 為紀念英國法學家暨博物學家 Daines Barrington。
第 四 題20 分
樟科()為臺灣濶葉林主要優勢科之一,該科木本植物的雄蕊有花藥 2 室與 4 室之區分,試述該科的重要特徵、具藥 2 室的各屬形態差異,以及列舉出三種藥 2 室的森林重要物種學名及特徵。
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核心觀念 本題考查林業國家考試中《樹木學》之「被子植物分類學——樟科(Lauraceae)」核心考點。樟科為臺灣濶葉樹林(特別是低海拔楠櫟林帶)之首要優勢科與建群科,歷年命題頻率極高。其命題核心包括:
- 樟科之科級共有診斷特徵:涵蓋營養器官(精油細胞、脈型)與繁殖器官(花部三數、輪生雄蕊、瓣裂花藥、單心皮單胚珠、果托發育型態)。
- 屬級檢索之核心特徵——雄蕊花藥室數(Anther locules):花藥 4 室(如樟屬 Cinnamomum、木薑子屬 Litsea、楨楠屬 Machilus、黃肉楠屬 Actinodaphne 等)與花藥 2 室(如釣樟屬 Lindera、瓊楠屬 Beilschmiedia、厚殼桂屬 Cryptocarya、土楠屬 Endiandra)之二分架構。
- 臺灣原生藥 2 室木本屬間形態差異:以「花性(兩性/單性)」、「完全雄蕊數目(9 枚/3 枚)」及「果實宿存花被與果托型態(完全裸露/完全包被呈假果/具果托)」進行檢索區分。
- 重要物種之分類學名與林業性狀:熟練掌握林業代表性樹種之完整拉丁學名(屬名、種小名、命名者)及其關鍵形態與生態習性。
解題方法 本題為典型之「科特徵—屬檢索—種鑑定」三階層式申論題。解題採用「由廣入深、分類對比、系統條列」法:
- 科級特徵層次:從生活型、化學成分、葉部特徵(三出脈與羽狀脈)、花部構造(3 數花被、4 輪雄蕊、瓣裂)、果實型態(核果與果托)完整論述。
- 屬級形態差異層次:鎖定臺灣原生「具藥 2 室」之 4 個木本屬(排除草質寄生藤本之無根藤屬 Cassytha),以表格或邏輯檢索維度(花性、雄蕊數、果托型態)精準對比,凸顯各屬專屬自衍徵(Autapomorphy)。
- 物種實例層次:選取分屬不同屬且具顯著生態與經濟價值之 3 個原生木本樹種(如臺灣瓊楠、厚殼桂、香葉樹),詳列正統學名並針對「樹皮、葉脈、花、果」寫出關鍵形態特徵。
選項分析 本題為專業科目申論題(非選擇題),無特定選項可供逐一辨析。閱卷評分關鍵在於「答題架構之完整度」與「分類特徵之精確性」:
- 第一部分(科特徵):若僅寫出「有香氣、核果」僅能得基本分,必須精確答出「花部 3 數」、「花藥瓣裂(valvate dehiscence)」、「第 III 輪雄蕊基部具腺體」等關鍵形態學術語。
- 第二部分(各屬差異):切忌只寫屬名,必須點出區分各屬之關鍵鑑別特徵(如厚殼桂之膨大花被筒包被果實、土楠之完全雄蕊僅剩 3 枚、釣樟屬之雌雄異株與具總苞)。
- 第三部分(三種重要物種):學名書寫規範佔極大比重,屬名大寫、種小名小寫、命名者正體,且必須為「藥 2 室」物種,若誤列 4 室物種(如樟樹、紅楠、山胡椒馬告)則該子項不予計分。
解題技巧
- 常見致命陷阱——「馬告」非釣樟屬: 俗稱「山胡椒」或「馬告」的樹種學名為 Litsea cubeba(木薑子屬),其花藥為「4 室」;而本題要求的是「藥 2 室」之物種,若寫山胡椒千萬不可誤填木薑子屬學名,建議選擇香葉樹(Lindera communis)或鐵砧山釣樟(Lindera erythrocarpa)。
- 屬級差異四字訣:
- 厚殼桂屬:「壺狀包被」(花被筒包覆全果呈假果)。
- 瓊楠屬:「全裸無托」(果實基部完全裸露,花被全落)。
- 土楠屬:「雄蕊剩三」(僅第 III 輪可育,完全雄蕊 3 枚)。
- 釣樟屬:「雌雄異株」(單性花,具總苞片形成繖形花序)。
- 學名正確性:國考閱卷對於林業樹種之拉丁學名極為嚴格,種小名性別配合與命名者縮寫不可遺漏。
【答案】
一、樟科()之重要特徵
- 習性與化學特徵:
- 多數為常綠喬木或灌木(臺灣僅少數如鐵砧山釣樟、檫樹為落葉性;極少數如無根藤屬為草質寄生藤本)。
- 全株多數器官(木質部、樹皮、葉片)具發達之油細胞(oil cells),富含芳香精油,揉碎常散發濃郁樟腦香或辛香味。
- 葉部特徵:
- 單葉,多數互生(少數對生或聚生於枝頂),全緣,無托葉。
- 脈型通常為「羽狀脈」(如楨楠屬、木薑子屬)或「三出脈/離基三出脈」(如樟屬、厚殼桂屬);部分種類於葉背第一對側脈分叉處具泡狀隆起或腺穴(domatia)。
- 花部特徵:
- 花多小型,黃綠色或白綠色,兩性花或單性花(雌雄異株);多排成圓錐花序、聚繖花序或由總苞包被之繖形花序。
- 花被通常 6 枚(少數 4 枚,如新木薑子屬),同質(無花萼與花冠之分),排成 2 輪,基部結合成短或長之花被筒。
- 雄蕊群特徵(核心鑑別特徵):
- 雄蕊典型排成 4 輪,每輪 3 枚:
- 第 I、II 輪為完全雄蕊,花絲無腺體,花藥通常內向開裂。
- 第 III 輪為完全雄蕊,花絲基部兩側具一對顯著之肉質外腺體,花藥常外向或側外向開裂。
第 五 題20 分
請以形態特徵與所屬科別區分比較下列各分類群:(每小題 5 分,共 20 分)
(1) 杉木-柳杉
(2) 烏心石-蘭嶼烏心石
(3) 臺灣胡桃-臺灣黃杞
(4) 七里香-紅柴
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核心觀念
本題旨在評量考生對台灣重要造林木、原生珍貴闊葉木、島嶼演化特徵及海岸季風林相之「分類歸屬(科別)」與「樹木形態鑑別特徵」的掌握程度。考點涵蓋:
- 裸子植物之種鱗與苞鱗構造:探討針葉樹中同屬廣義柏科(傳統杉科)的杉木屬與柳杉屬之葉形、毬果構造差異。
- 地理種下分化與島嶼效應:同種在台灣本島與外島(蘭嶼)因環境適應所產生的葉形與葉肉質厚度差異。
- 同科不同屬之鑑別:胡桃科植物在小葉邊緣、被毛特性以及關鍵繁殖器官(具木質厚果核之核果狀堅果 vs. 具三裂膜質苞片翅之堅果)之分化。
- 跨科趨同外觀之辨識:生長於恆春半島同生境(珊瑚礁植群)且外觀均具羽狀複葉之不同科樹木,利用「透明腺點」與「被毛/鱗片及花部構造」進行鑑別。
解題方法
樹木學申論題之比較題型,評分著重於「分類階元精準度」與「形態特徵對比之鮮明度」。解題時應採取「系統性對比架構」:
- 標明所屬科別:寫出中文科名與拉丁科名,若涉及新舊分類系統更迭(如傳統恩格勒系統之杉科與現代 APG 系統之柏科),應併陳說明以展現專業廣度。
- 形態特徵雙軌對照:
- 營養器官:著重於葉形、葉基/葉尖、葉緣(全緣或鋸齒)、氣孔帶、腺點、被毛或鱗片。
- 繁殖器官:著重於花/毬花構造、苞鱗與種鱗癒合程度、果實型態與種子傳播構造(如翅)。
- 善用表格化對照:於答題時以條列對照或對照表呈現,使閱卷委員一目了然。
解題技巧
- 杉木 vs. 柳杉:
- 快速口訣:「扁刺大苞是杉木,鑽彎短齒是柳杉」。
- 野外觸感法:杉木葉革質扁平、先端銳尖極刺手;柳杉葉鑿形五列微彎、觸摸不刺手。
- 烏心石 vs. 蘭嶼烏心石:
- 快速口訣:「本島披針先端尖,蘭嶼倒卵肉厚圓」。
- 抓住海島效應:強海風環境下,蘭嶼植株常表現為厚肉質、倒卵形且葉端鈍圓微凹。
- 臺灣胡桃 vs. 臺灣黃杞:
- 快速口訣:「胡桃鋸齒硬核果,黃杞全緣三裂翅」。
- 抓住果實特徵:胡桃果實具厚木質凹凸深溝核(外似大腦);黃杞堅果附帶顯著三裂膜質苞片翅。
- 七里香 vs. 紅柴:
- 快速口訣:「透光油點是七里,盾狀鱗片是紅柴」。
- 抓住科別關鍵特徵:芸香科(七里香)葉具半透明香氣腺點;楝科(紅柴/大葉樹蘭)無油點,新芽及葉背具星狀鱗片,雄蕊合生成雄蕊筒。
【答案】
(1) 杉木-柳杉
| 比較項目 | 杉木 (Cunninghamia lanceolata) | 柳杉 (Cryptomeria japonica) |
|---|---|---|
| 所屬科別 | 柏科 (Cupressaceae);傳統分類歸為杉科 (Taxodiaceae) | 柏科 (Cupressaceae);傳統分類歸為杉科 (Taxodiaceae) |
| 葉形與質地 | 披針形至線狀披針形,扁平,革質堅硬且先端銳刺手 | 針狀鑿形(四稜鑽形),微向內彎曲,質較軟不刺手 |
| 葉序與排列 | 螺旋狀著生,基部扭轉排成不規則二列 | 五列螺旋狀密生排列 |
| 氣孔帶 | 葉背(腹面)具 2 條顯著之白色氣孔帶 | 葉之四面皆具氣孔線 |
| 毬果構造 | 卵圓形至近球形,苞鱗大而顯著且宿存,邊緣具細齒;種鱗退化與苞鱗合生,每苞鱗腋內有種子 3 粒 | 近球形,種鱗與苞鱗大部分癒合,頂端具 4~6 枚齒狀短刺突起;每種鱗著生種子 2~5 粒 |
| 幹皮與特性 | 灰褐色,裂成長條狀剝落;伐採後基部萌芽力極強 | 紅褐色,裂成窄條狀片狀剝落;樹形通直呈圓錐形 |