113 高普考高考三級 林業技術 林產學 考古題詳解

核心觀念

本題考查森林的多元功能，以及如何透過良好的森林經營管理，兼顧氣候調適、減緩、自然資源永續利用與社會福祉，進而貢獻於聯合國永續發展目標（SDGs）。森林不只是木材生產場所，也是重要的碳匯、生態系與公共服務提供者。

解題方法

先依「生態、環境、經濟、社會」整理森林功能，再說明森林經營如何把這些功能轉化為可持續的成果，最後連結相關 SDGs。作答時宜強調：森林能否持續發揮功能，取決於經營是否兼顧森林健康、生物多樣性、資源利用及在地社群權益。

森林的主要功能

一、氣候調節與碳匯功能 森林透過光合作用吸收大氣中的二氧化碳，將碳固定於樹木、枯落物及土壤中，有助於減緩氣候變遷。森林也能調節局部溫度與濕度，降低熱環境極端化的影響。但森林遭受大規模砍伐、火災或劣化時，既有碳庫可能釋出碳，碳匯功能也會減弱。

二、水土保持與防災功能 森林冠層、地被與根系可截留雨滴、增加土壤入滲並穩定坡地，減少土壤沖蝕、崩塌與洪峰逕流。集水區森林亦有助於維持水源涵養與水質。此功能與森林覆蓋、土壤狀態及經營方式密切相關，並非單由造林面積決定。

三、生物多樣性與生態系維繫功能 森林提供野生動植物棲地與遷移廊道，維持物種、遺傳及生態系多樣性；森林中的授粉、養分循環、土壤形成與天敵控制等生態作用，也支撐整體生態系運作。

四、木材與非木質林產物生產功能 森林提供木材、竹材、林下經濟作物、藥用植物、蜂蜜及其他非木質林產物。若在資源可更新的範圍內採取永續利用，可滿足社會需求，也能支持地方產業與就業。

五、遊憩、文化與健康功能 森林提供休閒遊憩、環境教育與自然體驗場所，並承載原住民族及地方社群的生活方式、傳統知識與文化價值。森林環境亦有助於身心健康與生活品質。

良好森林經營管理與 SDGs 的關係

良好的森林經營管理，是以長期維持森林生態系健康與生產力為原則，依森林條件與社會需求進行規劃，兼顧保育、合理利用、復育及監測。其核心不只是增加森林面積，也包括維持森林品質、降低劣化風險、保障生物多樣性，並公平分享森林資源與效益。

一、SDG 13「氣候行動」 透過保護既有森林碳庫、復育劣化森林、提升森林韌性及防範森林火災、病蟲害，可增強森林碳匯並提升面對氣候衝擊的能力。森林碳匯是減緩氣候變遷的自然解方之一，但須與減少化石燃料排放等措施並行，不能取代減排。

核心觀念

本題考樹木的初生生長與次生生長，以及幹、根在這兩種生長下如何形成新的組織。

• 軸向伸長生長屬於初生生長，主要由莖頂與根尖的頂端分生組織活動，使枝條、樹幹與根沿長軸延伸。
• 半徑肥大生長屬於次生生長，主要由維管形成層與木栓形成層活動，使幹與根逐漸加粗。
• 形成層向內形成次生木質部，向外形成次生韌皮部；木本植物的木材主要由累積的次生木質部構成。

解題方法

依生長方向與分生組織切入，先說明軸向伸長的細胞變化，再說明徑向肥大時形成層的分裂、分化及外部組織更新。幹與根的生長原理相同，但形成層的來源及初生維管組織排列不同，作答時應分別點出。

一、軸向伸長生長：初生生長

莖頂與根尖的頂端分生組織細胞持續分裂，產生新的細胞。新生細胞依序經歷細胞分裂、細胞擴大、細胞分化與成熟，使器官長度增加，並形成初生組織。

頂端分生組織衍生出三類初生分生組織：

• 原表皮分化為表皮，形成初生保護層。
• 基本分生組織分化為皮層、髓等基本組織。
• 原形成層分化為初生木質部與初生韌皮部，建立初生維管組織。

根尖的生長區通常可分為分生區、伸長區及成熟區。根尖細胞分裂後，在伸長區迅速伸長，推動根向土壤中延伸；進入成熟區後，細胞完成分化，形成根毛及輸導組織。莖頂細胞則形成莖、葉及腋芽等初生器官，使枝條向上或向外伸展。

二、半徑肥大生長：次生生長

（一）維管形成層的形成與活動

維管形成層以平周分裂為主，產生排列成層的新細胞：向內分化為次生木質部，向外分化為次生韌皮部。形成層持續活動，使木質部與韌皮部逐年增加，幹與根的直徑因而增大。

核心觀念

集成材（Glulam，膠合層積材）是將規定厚度的木板材，經乾燥、分等與加工後，沿纖維方向以結構用膠合劑膠合層積而成的工程木材。各層木材的纖維方向大致平行，成品可製成大型斷面、長構件與曲線構件，常用於梁、柱、屋架及大型木構造。

本題重點在於掌握集成材的定義、製造流程，以及它如何藉由選材、層積與膠合，改善木材尺寸及力學性能上的限制。

解題方法

依「材料定義—製造程序—性能特徵」三部分作答。製造程序按木料從原料到成品的順序說明；性能則分別從強度、尺寸形狀、品質均勻性及使用限制分析。

一、製造程序

1. 木材選材與乾燥 選用適合的樹種及木料，將板材乾燥至適當含水率，以降低後續膠合不良、收縮變形及尺寸不穩定的風險。

2. 分等與缺陷處理 依木材的強度、節、裂縫及其他缺陷分等，並剔除不合格部分。木板可經指接等方式接長，使構件達到所需長度。

3. 刨光與配材 將板材刨光至規定尺寸，使膠合面平整；再依設計所需的強度與構件配置，安排各層板材的位置。一般可將品質較佳、強度較高的板材配置於彎曲應力較大的外側區域。

4. 塗膠與層積 在板材膠合面塗布適用於結構用途的膠合劑，依設計順序逐層堆疊，使各層木材纖維方向大致平行。製作曲線構件時，則須配合模具與彎曲成形方式層積。

5. 加壓膠合與養生 將層積板材置於模具或壓機中施加適當壓力，使各層密合，並依膠合劑條件完成固化或養生。

6. 後加工與檢驗 膠合完成後，進行修整、刨光、切削及必要的表面處理，並檢查尺寸、膠合品質及成品缺陷。

二、性能與特徵

核心觀念

本題要把「林地端的永續經營」與「木材端的資源循環」連結起來：人工林提供木材及其他森林效益，木材加工與使用則應提高利用效率、延長產品壽命，並讓剩餘物回到材料或能源用途。目標是在維持森林生態與生產力的前提下，持續供應木材及森林服務，兼顧環境、經濟與社會需求。

人工林永續經營不是單純追求蓄積量或伐採量，而是長期維護森林的多元價值，包括生物多樣性、森林健康與生產力、土壤與水資源、碳循環，以及社會經濟效益。實務上可用「準則與指標」規劃、監測及檢討經營成效。

木材資源循環則強調木材的價值應盡量留在經濟體系中，依序優先用於高附加價值且壽命較長的產品，再透過再使用、再製造、回收與剩餘物利用延長資源效益。此種逐級利用可稱為木材的「階層利用」或「級聯利用」。

解題方法

申論時可依「林地經營—木材利用—循環回饋」三個層次作答：

1. 先說明永續目標：交代人工林必須兼顧生態、生產、經濟與社會效益，並以長期、適地、可監測的方式經營。
2. 再列出林地端措施：從造林樹種與混交配置、撫育、收穫方式、保育及監測等面向說明如何維持森林生產力與韌性。
3. 接著說明木材循環：從伐採材利用、加工剩餘物、產品延壽、木材回收，到最後能源利用，呈現資源由森林進入產業與消費端，再回到循環體系的路徑。
4. 最後連結台灣需求：說明妥善經營國產人工林，可增加國產材供應、提升木材利用效率，並支持在地產業與森林永續。

人工林永續經營

一、適地適木與多元樹種配置

造林前應調查立地條件，包括海拔、坡度、土壤、降雨、排水及災害風險，選擇適合當地環境的樹種與經營目標。樹種配置不宜只追求單一樹種、短期產量，也可考量混交、林分結構多樣化及保留原生植群，以提高林分對病蟲害、風害、乾旱與氣候變遷的抵抗力。

二、以完整輪伐週期維持生產力

人工林經營應涵蓋造林、補植、除草、疏伐、修枝、收穫及更新等階段。疏伐可調整林木密度，使保留木有較適宜的生長空間；收穫後應依立地條件及經營目標適時更新，避免伐採後長期裸露或失去森林覆蓋。森林資源的利用量須與林分生長、更新能力及經營面積相配合，才能維持長期穩定供應。

三、維護土壤、水源與生物多樣性

林地作業應降低土壤沖蝕、地表逕流與溪流濁度，妥善規劃林道、集材路線及作業區，並維持坡地穩定與水域緩衝帶。經營時亦應保留必要的棲地、林緣及生態廊道，避免過度單一化的林分管理。人工林的木材生產功能，須與水土保持、生物多樣性及其他森林服務一併考量。

四、降低經營風險並採取調適管理

面對颱風、病蟲害、火災及氣候變遷，應透過林分健康調查、樹種與林齡結構調整、災後復育及定期監測，提高森林的恢復能力。經營計畫應依監測結果修正，例如追蹤林木生長、更新情形、土壤水文、生物多樣性及木材生產量，避免只以一次性的採伐成果判斷是否永續。

五、兼顧經濟與社會效益

永續經營須使木材生產、林地保育與社區利益能長期並存。透過合理的經營規模、穩定的木材供應、林業技術與安全作業，可促進林業及木材加工產業發展；同時應重視林地權益、在地就業及森林遊憩等多元效益。

木材資源循環

木材循環應由原料設計與採取開始，依序提升原木利用率、延長產品壽命、回收再利用，最後才將無法再作材料使用的剩餘物轉作能源。