113 高普考高考三級 林業技術 森林生態學 考古題詳解

核心觀念

指標植物是指其出現、生長狀況、豐度或群落組成，能反映特定環境條件的植物。環境條件包括氣候、土壤水分與養分、酸鹼度、光照、海拔，以及污染或干擾程度等。森林生態學常利用指標植物判斷立地條件、比較生育地，或監測環境變化。

選擇指標植物的關鍵，在於它必須同時具備兩類特性：一是對欲判斷的環境條件有明確反應，二是能被可靠且有效率地辨認、調查與比較。只挑選「容易看到」的植物，卻沒有環境指示能力，不能成為有效指標。

解題方法

作答時可從「指示能力、調查可行性、代表性與可靠性」四方面整理。先確認植物是否對目標環境具專一或敏感的反應，再檢視能否辨認與重複調查，最後確認觀察到的分布確實由環境造成，而非人為利用、偶然出現或其他因素所致。

選擇指標植物應考慮的要件

1. 與目標環境因子有明確關聯 植物的分布、生長或生理反應，應能反映所要判斷的環境因子。若要判斷土壤水分，應選擇對水分梯度反應明顯的植物；若要監測污染，則應選擇對該污染物有可辨識反應的種類。

2. 對目標因子具有專一性或敏感性 理想的指標植物對特定環境條件有較窄的耐受範圍，或在條件改變時能迅速呈現變化。廣適種雖然常見，卻可能在多種環境中都能生存，通常不適合單獨用來判定細微差異。

3. 分布或反應能代表所要評估的環境 指標植物的出現與變化，應能反映目標地區或生態系的狀況。若使用一種植物代表整個群落，須確認它與整體植群或相關環境條件有穩定關係，避免以單一物種的特殊生態習性推論過廣。

核心觀念

本題考查風作為森林環境因子，如何影響林木的分布、形態、生理與生長，以及強風造成的機械性危害。作答時可先區分風的作用強度：適度風力會影響授粉、種子與孢子的傳播及林木形態；強風或持續風則會增加蒸散與機械負荷，造成生長受抑、枝幹損傷或林木倒伏。

解題方法

依「分布與繁殖 → 生理與生長 → 樹形適應 → 災害危害」的順序整理，並說明影響會隨風速、持續時間、風向、地形及土壤條件而改變。

風對林木分布及生長的效應

一、影響林木分布與更新

• **傳播種子、花粉與孢子：**風可協助部分植物散布花粉、種子及孢子，使其擴展至新的生育地；種子能否成功建立族群，仍取決於落點的水分、土壤及光照等條件。
• **形成風害地形與微環境：**迎風坡、稜線及海岸等地風力較強，林木常較矮小、分布較稀疏；背風處受風較弱，林木較容易生長。
• **影響林分更新：**強風造成倒木或林冠破口後，林下光照增加，可能促進喜光樹種更新；倒木亦可形成種子萌發基質。但結果會隨樹種及立地條件而異。

二、影響生理與生長

• **改變水分收支：**風加速葉片周圍水氣交換，通常會提高蒸散。土壤供水不足時，林木易發生水分逆境，氣孔關閉、光合作用下降，進而減少生長。
• **促進或抑制氣體交換：**適度氣流可更新葉片周圍空氣，促進二氧化碳交換；風力過強或乾燥時，水分散失增加所造成的抑制效應通常更明顯。

核心觀念

本題考《2006 年 IPCC 國家溫室氣體盤查指南》第 4 卷「農業、林業及其他土地利用」對土地碳庫的分類。指南將陸域生態系統的碳庫分為五類：地上生物量、地下生物量、枯死木、枯落物及土壤有機碳。盤查時估算土地利用類別中各碳庫的碳存量變化，再彙整為二氧化碳排放或清除量。

解題方法

作答時逐一說明五個碳庫的組成，並區分三個容易混淆的範圍：

1. 活體植物與死體有機物分別屬於生物量碳庫及枯死有機質碳庫。
2. 枯死木與枯落物依粒徑、所在位置及指南採用的界線區分。
3. 土壤有機碳是土壤中的有機碳，不等於所有土壤碳；無機碳不在此碳庫定義內。

五個碳庫

一、地上生物量（Above-ground biomass）

指土壤表面以上活體植物的全部生物量，包括木本及草本植被，例如樹幹、樹樁、枝條、樹皮、種子及葉片。森林下層植被也屬於地上生物量；若其占比很小，部分盤查方法可依一致原則不予估算。

二、地下生物量（Below-ground biomass）

指活體植物位於土壤中的生物量，主要包括根系。依指南的操作界線，直徑低於地下生物量所採用最小直徑標準的活根，若無法在實務上與枯落物區分，可列入枯落物估算。

三、枯死木（Dead wood）

核心觀念

森林火災會透過燃燒、灰燼沉降、養分揮失與雨水淋洗，改變土壤的酸鹼度及養分含量。影響方向與幅度，取決於火勢強弱、燃燒時間、土壤含水量、植被與枯落物種類，以及火後降雨和侵蝕情形。判讀時要區分火災後的短期效應與較長期的變化。

解題方法

依土壤化學性質分成兩項作答：先說明火災如何改變土壤 $pH$，再分別說明養分的釋出、揮失與流失，並指出火勢及火後環境會使影響程度不同。

一、對土壤 $pH$ 值的影響

火災燃燒枯落物與有機質後，灰燼中的鹼性陽離子及碳酸鹽等物質沉降至土表，通常會使表層土壤的 $pH$ 短期上升、酸性降低。燃燒也會消耗部分有機酸，進一步促成短期的酸度下降。

這種升高通常以表層最明顯，且未必持久。火後降雨可能溶解並淋洗灰燼中的鹼性成分；植被與枯落物恢復後，有機酸再度累積，土壤 $pH$ 便可能逐漸回復。若火勢強、土壤有機質大量燃失，土壤緩衝能力也會降低，使後續酸鹼變化更明顯。火災後的 $pH$ 變化並非在所有土壤與火場都相同，應以「短期常上升、長期受淋洗與生態恢復影響」概括。

二、對土壤養分元素的影響

1. 灰燼釋出使部分養分短期增加 燃燒使植體與枯落物中的養分轉為灰燼及較易溶解的無機形態，短期內可增加表層土壤中鈣、鎂、鉀、磷等元素的可利用量，也可能增加可溶性鹽類。此效應多集中於土壤表層。