110 高普考高考三級 景觀 景觀植物學與景觀生態學 考古題詳解
第 一 題25 分
景觀生態學上在處理不同棲地之間的關係,有許多不同的理論架構。最早 MacArthur & Wilson(1967)提出了「島嶼生物地理理論」(Theory of island biogeography),後來提出「源匯動態」的概念(source-sink dynamics, Pulliam 1988),接著出現「源匯反轉」的實證與討論(source-sink inversion, Boughton 1999),而這些不斷演進的理論與討論共同形成了景觀生態學的重要思考架構。
請比較這三種論述之間的差異,並舉例說明它們分別可以應用處理何種景觀課題。
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核心觀念
本題比較三種描述棲地與族群關係的理論架構:島嶼生物地理理論關注棲地面積與隔離程度如何影響物種數;源匯動態關注不同棲地的出生、死亡與移入、移出關係;源匯反轉則指出,棲地扮演源或匯的角色可能隨環境與族群狀態改變。
| 理論 | 核心問題 | 棲地/族群如何區分 | 景觀課題例子 |
|---|---|---|---|
| 島嶼生物地理理論(MacArthur & Wilson, 1967) | 棲地面積與隔離程度如何影響物種豐富度? | 以島嶼或棲地斑塊為分析單位,著重物種移入與滅絕的動態 | 森林斑塊面積、彼此距離與鳥類或植物物種數的關係 |
| 源匯動態(Pulliam, 1988) | 各棲地對整體族群的維持有何貢獻? | 源棲地繁殖產生的個體多於死亡,能輸出個體;匯棲地則繁殖不足以抵銷死亡,須靠移入維持 | 評估農地、次生林或保護區各斑塊對野生動物族群的貢獻 |
| 源匯反轉(Boughton, 1999) | 源與匯的角色是否會在時間或條件改變後互換? | 棲地角色不是固定標籤;環境事件、局部族群消失或條件變化,可能改變繁殖與移動關係 | 評估極端氣候或棲地變遷後,原本支持族群的斑塊是否失去源功能 |
島嶼生物地理理論以物種數量為核心,提出物種豐富度受移入與滅絕平衡影響。一般而言,面積較大的斑塊可容納較多物種,且局部滅絕風險較低;較孤立的斑塊則移入機會較少。這裡的「島嶼」不必是海中島嶼,也可以是都市中的公園、被道路切割的森林,或其他孤立棲地。
源匯動態把焦點由「有幾種物種」轉向「棲地如何影響族群數量」。源棲地的局部族群在沒有移入時仍能維持或成長,並可能輸出個體;匯棲地的局部族群若沒有外來個體補充,長期會衰退。判斷源、匯不能只看某地當下的個體數量,還需考察其出生、死亡與移動情形。
第 二 題25 分
110 年 5 月 16 日,某登山團隊於備餐時用火不慎,引發玉山森林大火,延燒 52 公頃,造成國有林地森林生態系嚴重損傷。
請利用你對森林與林火的常識,還有對景觀結構的專業知識,分析景觀與森林特性如何影響此次大火的蔓延,建議可以用哪些景觀生態指標(landscape indices)來監測景觀結構,並提出可以利用何種長期與短期的措施改變景觀結構,防止大火蔓延的情事再次發生。
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核心觀念
本題考查林火蔓延的景觀尺度成因、景觀結構指標,以及景觀結構的火災風險管理。林火蔓延受燃料、地形、天氣與人為點火共同影響;景觀生態學則以斑塊、廊道、基質及其空間配置,分析火勢如何在森林中傳播。
玉山火災已知起因為備餐用火不慎,延燒面積為 52 公頃;題目未提供火場坡向、風速、植群組成或火場圖,因此分析應以高山森林的一般生態與地形特性說明作用機制,不推定此次火災的特定風向或實際燃燒路徑。
解題方法
可依「點火與燃料 → 地形及天氣 → 景觀連通性 → 監測指標 → 管理措施」作答。先說明哪些條件會助長或阻隔火勢,再以景觀指標監測燃料斑塊的大小、形狀、破碎程度及連通情形,最後提出短期應變與長期調整景觀結構的措施。須特別指出,景觀管理能降低火勢蔓延風險,不能取代登山用火管理與火災初期應變。
景觀與森林特性如何影響火勢蔓延
一、燃料的數量、型態與連續性
森林中的枯枝落葉、倒木、枯立木、林下灌木及草本植物都是可燃物。燃料量愈大、愈乾燥、細小燃料愈連續,火勢愈容易點燃並向周圍擴展。林下植被若連接地表燃料與樹冠,火焰可由地表火轉為樹冠火,提升火勢強度與跳躍蔓延能力。
林分組成、齡級結構與林冠鬱閉度也會影響燃料的乾燥程度與垂直連通性。密集的林下植被與枯枝堆積會增加燃料連續性;較開闊處則可能使燃料受日照與風影響而較快乾燥。單看樹種或林冠密度,不能直接判定火災風險,還需同時考慮林下燃料及其含水狀態。
二、地形與天氣
玉山山區地形起伏大,坡度、坡向與地形通道會影響熱量傳遞及風場。火通常較容易沿坡向上發展,因為上坡燃料較易受火焰與熱氣預熱;狹窄谷地、稜線或鞍部也可能形成局部風道,使火勢加速或改變方向。實際蔓延方向仍取決於當時風場與地形。
高溫、低濕、乾燥燃料與強風會促進燃燒及火勢傳播。陣風和坡谷風可能使火焰偏斜、擴大火場,並將火星帶到尚未燃燒的林地,形成飛火。火場周邊若有乾燥的枯枝、草生地或灌叢,也會增加火勢由一種植群跨入另一種植群的機會。
三、景觀配置與斑塊連通性
森林景觀可視為不同植群、林齡、裸露地、道路及水體等斑塊的鑲嵌。當可燃植群形成大面積、相互接觸的連續斑塊時,火勢容易沿燃料連續帶擴大;若植群斑塊較破碎,且斑塊間有足夠寬度的低燃料區或天然阻隔,則較能降低地表火蔓延。不過,破碎化本身不必然降低風險:零碎林緣可能更乾燥,且道路旁人為活動可能增加點火機會;飛火也可能越過狹窄阻隔帶。
因此,評估重點不是單看森林面積,而是同時檢視燃料斑塊的尺度、形狀、連通性及其與道路、步道、露營與備餐點等點火源的空間關係。
可用的景觀生態指標
| 指標 | 代表意義 | 火災監測用途 |
|---|---|---|
| 斑塊數(NP)、斑塊密度(PD) | 斑塊數量及單位面積斑塊數 | 追蹤植群斑塊破碎或合併的變化;需搭配斑塊面積與燃料資訊解讀 |
| 平均斑塊面積(AREA_MN)、最大斑塊指數(LPI) | 一般及最大斑塊的面積尺度 | 監測大型連續可燃植群是否增加 |
| 邊緣密度(ED)、平均斑塊周長面積比 | 斑塊邊界量與形狀複雜度 | 反映林緣及斑塊交界的變化;高邊緣量可能代表燃料交界增加,也可能提高林緣乾燥與人為接觸風險 |
| 斑塊凝聚度(COHESION)、聚集度(AI) | 同類斑塊的空間聚集及結構連續程度 | 監測可燃植群是否形成連續帶 |
| 分割指數(DIVISION)、分裂指數(SPLIT)、有效網格大小(MESH) | 景觀被分隔的程度及連續斑塊尺度 | 比較防火帶、道路或植群調整對大型可燃斑塊的切分效果 |
第 三 題25 分
你被委託為一個公園即將舉辦的特展設計一個解說版。送件的人只傳了版上要出現的幾種展出植物的名字,但沒跟你說這是哪一個展區。
請以標示高度的立面繪示下列 8 種植物的大小形態(要能看得出每個植物的樣子和約略高度),並標註植物名字。最後請依植物名單判斷這是什麼樣的一個特展,寫在展版的標題位置,然後將你判斷的依據加上一點相關科普知識,當作特展約一、兩句的簡短說明加註在展版上,最後可再對特定植物加註親民有趣的植物資訊或標示花色。(答題時可以將答題紙橫轉答題。)
(1) 艾 Artemisia indica
(2) 馬蹄金 Dichondra repens
(3) 臺灣大戟 Euphorbia jolkinii Boiss.(Euphorbia formosana Hayata)
(4) 馬蘭 Kalimeris indica
(5) 鼠麴草 Laphangium luteoalbum
(6) 佛氏通泉草 Mazus fauriei
(7) 向天盞/半邊蓮 Scutellaria barbata
(8) 田代氏黃芩 Scutellaria indica L.(Scutellaria tashiroi Hayata)
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核心觀念
本題是植物形態辨識與解說版設計題,重點是將植物的生活型、株高、葉形、分枝方式及花序或花色轉成容易辨認的立面圖,再從物種名單歸納展覽主題。題目沒有計算公式或法條。
名單中多種植物有民間草藥或傳統利用的背景,也包含常見野草與生活植物;適合將展覽主題定為**「民間青草藥與生活植物」**。
解題方法
先把植物依株高分層:地面匍匐的馬蹄金畫在最下層;佛氏通泉草、鼠麴草、兩種黃芩等低矮草本畫在中層;艾與馬蘭等較高的草本畫在上層。各植物再以醒目的葉形和花色區分,讓展版即使不看學名,也能看出不同形態。
下圖為展版立面示意,植物高度為約略值,圖形不按比例繪製:
民間青草藥與生活植物
野草、藥草與日常飲食文化中的植物觀察
高度
約100 cm ┤ ✳ 艾 ✳ 馬蘭
│ │ │\ /
約 60 cm ┤ │ │ \/ ✿
│ /|\ ✿ 臺灣大戟 │/\
約 40 cm ┤ / | \ \|/ ✿ 鼠麴草
│ │ /|\ │
約 30 cm ┤ │ ✿ 佛氏通泉草 ✿ 向天盞 ✿ 田代氏黃芩
│ │ \|/ \|/ \|/
約 20 cm ┤ │ │ │ │
約 5 cm ┤ └─────── 馬蹄金匍匐地被 ─────────────────
地面 └──────────────────────────────────────────
立面植物標註
| 植物 | 約略高度與立面形態 | 可標註的辨識特徵 |
|---|---|---|
| (1) 艾 Artemisia indica | 約 60–120 cm;直立、多分枝草本,莖上有深裂葉,枝端形成小型花序。 | 葉有香氣,羽狀深裂;花頭細小,黃綠至淡黃色。 |
| (2) 馬蹄金 Dichondra repens | 約 2–5 cm;莖貼地匍匐,形成低矮地被。 | 葉圓至腎形,葉柄細長;花小,淡黃綠色,不顯眼。 |
| (3) 臺灣大戟 Euphorbia jolkinii(題目並列 E. formosana) | 約 30–60 cm;直立草本,莖上有葉,枝端開展。 | 花序周圍常見淡黃色苞片;大戟屬的汁液為乳白色,畫圖可用苞片表現花序特徵。 |
| (4) 馬蘭 Kalimeris indica | 約 30–100 cm; |
第 四 題25 分
請申論說明光害對人和生態的潛在不良影響,列出可能減低光害的植栽形態特性。最後選擇一個可能受光害影響的案例,依其光源與受害者的相對空間關係,考量光的直射與漫射,繪製一道「阻光籬」的植栽配置剖面圖,說明你的設計思考重點,並舉例建議植栽物種。
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核心觀念
本題考查光害的環境影響,以及如何依「光源—阻隔物—受害者」的空間位置設計植栽阻光籬。光害不是單指光線太亮,也包括光線照射方向不當、照射時間過長、光色不適,以及光線進入原本不需要照明的區域。
常見光害型態包括:
- 眩光:光源亮度過高或直射視線,降低視覺舒適與辨識能力。
- 侵入光:光線越界照入住宅、棲地或其他非照明區域。
- 天空輝光:光線向上或經地表、建物反射後散射至大氣,使夜空變亮。
- 過度照明與光線雜亂:照度、照射範圍或燈具數量超過實際需求。
本題不涉及特定法條或計算公式。植栽配置的基本原則是先辨認光源與受害者的相對位置,再阻斷兩者間的直射視線;同時以多層、連續的植栽降低漫射光與繞射入光。植栽無法完全消除天空輝光,因此仍須配合燈具遮光、向下照明及控制照明時間。
解題方法:以停車場照入住家為例
假設住宅臥室鄰近停車場,夜間高桿燈的光線直射窗戶,並有部分光線經地面與周邊表面反射後漫射至室內。配置時應依序處理:
- 確認光源與受害者位置:標出燈具、臥室窗戶、主要直射光路,以及光線繞過兩側或越過植栽的方向。
- 先阻斷直射光:在停車場與住宅之間設置連續植栽帶,使枝葉遮住燈具至窗戶的視線。
- 再降低漫射與側向入光:以喬木、灌木分層並採交錯種植,減少植栽帶的孔隙;植栽帶兩端可延伸或略作轉折,降低光線由側面進入。
- 確認高度與維護條件:植栽高度須高於燈具至受光窗戶的視線高度,並考量成熟樹形、枝下高、修剪需求、季節落葉與安全視距。植栽帶不足以遮擋燈具時,應同步調整燈具遮光罩、照射角度或亮燈時間。
若以光源與窗戶的直線視線估算,設光源高度為 、窗戶受光點高度為 ,阻光籬距光源與窗戶分別為 、,則視線在阻光籬位置的高度約為:
阻光籬的有效枝葉高度應高於此視線,並預留生長與修剪後仍能維持遮蔽的空間。