111 高普考高考三級 水土保持工程 植生工程 考古題詳解

核心觀念

本題的核心在於將「集水區水文循環（Hydrological Cycle）」之水量平衡原理，轉化為「生態水文微環境（Ecohydrological Microenvironment）」的空間選址判斷，以克服乾旱環境下的水分逆境。

1. 集水區水量平衡方程式： $P = ET + Q + \Delta S$ 其中 $P$ 為降水量、$ET$ 為蒸發散量、$Q$ 為逕流量（含地表逕流 $Q_s$ 與地下水流出 $Q_g$）、$\Delta S$ 為土壤與地下水蓄變量。
2. 植物存活關鍵限制因子： 在乾旱或缺水地區，$P$ 極小且潛在蒸發散（$PET$）極大，植生能否成活取決於根系活動層的**土壤有效水分（Available Water Capacity, $AWC$）**能否長期維持於永久凋萎點（Permanent Wilting Point, $PWP$）之上。
3. 區位選取原則（增源、節流）：

• 增源（增加補給 $\Delta S$ 與入滲 $I$）：利用重力與地形收斂效應，尋找地表逕流與地下側向流（Subsurface flow）自然匯集的區位。
• 節流（減少損失 $ET$ 與 $Q_s$）：選擇受光量較低、微氣候冷涼潮濕的區位，以抑制蒸散耗水。

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解題方法

本題為典型的「申論型應用題」，解題時不可空泛條列工法，必須**緊扣水文循環的主要分量（降水截留、入滲、蒸發散、逕流、地下蓄水）**作為論述主軸，並由集水區巨觀尺度推展至微地形尺度，建構以下四維解題維度：

1. 依「蒸發散（$ET$）調控」選取——坡向與微氣候： 利用日照輻射量差異，選擇陰坡抑制土壤蒸發與植物蒸散。
2. 依「逕流匯聚與地下蓄水（$Q$ 與 $\Delta S$）分配」選取——坡位與水文坡段： 地表水與側向壤中流沿水力坡降下移，坡下段之地形濕度指數（Topographic Wetness Index, $TWI$）最高，為天然保水帶。
3. 依「入滲（$Infiltration$）與地形幾何」選取——微地形與坡形： 凹形坡形成水流收斂，凸形坡造成水流擴散；階台與窪地可延滯流況、增加蓄水量。
4. 依「土壤水文蓄水層」選取——土層厚度與質地： 選取具備足夠田間容水量（Field Capacity, $FC$）之沉積帶，延緩土壤水枯竭速度。

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選項分析

本題為高考三級之申論題，非選擇題，無固定選項。評閱標準與申論爭點剖析如下：

• 優等作答構面（滿分關鍵）： 能精確對應「水文循環要素（$ET, Q, I, \Delta S$）」與「地貌區位（坡向、坡位、微地形、土層）」的因果關係，且具體指出如「陰坡」、「凹形坡」、「坡麓/溪溝階地」等具備高蓄水、低蒸散特徵之具體區位。
• 劣等作答陷阱（常見失分點）：
• 偏題回答客土袋、保水劑、滴灌等「工程輔助手段」，忽略題目指定考查的是「如何選取區位」。
• 僅泛稱「選水源充足的地方」，未從水文循環的物理機制（如入滲量、潛在蒸散受日照角控制、壤中流重力運移）進行原理解說。

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解題技巧

1. 答題架構口訣：「向、位、形、質」

• 向（坡向）：控制蒸發散（$ET$）$\rightarrow$ 選北坡、東北坡。
• 位（坡位）：控制側向水流匯流與地下水深（$Q_{sub}, \Delta S$）$\rightarrow$ 選坡下段、坡麓、近河岸帶。

核心觀念

本題考查水土保持工程中**「特殊地質之邊坡植生復育」**，聚焦於臺灣西南部（如臺南、高雄、臺東等地）分布廣泛之「泥岩惡地」（俗稱月世界）。考點主要分為兩大核心：

1. 立地條件分析：從地質物理化學特性、氣候與水文條件、地形與沖蝕營力，精確指出阻礙植物生長與坡面穩定的限制因子。
2. 植生規劃設計原則：針對惡劣立地條件，依據《水土保持技術規範》與植生工程原理，從「工程先導配合」、「基盤改良營造」、「植物種類篩選」、「群落演替配置」及「施工與維護管理」等維度，提出系統性且具可行性之解決方案。

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解題方法

本題屬標準的**「診斷－處方型」申論題**，評分標準在於能否「針對問題提出對策」，切入架構如下：

1. 系統化歸納立地條件：切忌零散條列，應分門別類自「土壤與地質特性（物化性質）」、「氣候水文特性」、「地形與侵蝕特性」三方面解析泥岩不利植物生長的成因（乾縮濕脹、強烈分散性、高鹽鹼、保水差、降雨集中等）。
2. 對症下藥推演設計原則：將各項立地劣勢逐一轉化為對應之設計原則。例如針對「缺乏土壤與易沖蝕」提出「水路截排與基盤噴植」；針對「高鹽低肥」提出「基質改良與耐逆境樹種」；針對「乾旱與陡坡」提出「微地形營造與草灌喬複層演替」。
3. 架構層次分明：各層級標號（一、(一)、1.、(1)）井然有序，並引用專業工程名詞（如分散性黏土、乾縮濕脹、客土厚層噴植、先驅植物等），展現考生專業厚度。

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選項分析

本題為非選擇題（申論題），無選項。其作答之核心計分向度與採分點對應如下：

• 子題一：立地條件（配分約 40% ~ 50%）
• 應完整涵蓋物理性質（黏粒多、孔隙小、透水差、遇水軟化泥化）、化學性質（高鹽分、偏鹼、貧瘠缺肥）、氣候條件（乾濕分明、乾季蒸發大、夏季高溫暴雨）與侵蝕特性（雨蝕、蝕溝、重力崩滑）。漏列化學性質或氣候限制者將顯著失分。
• 子題二：植生規劃設計原則（配分約 50% ~ 60%）
• 必須強調「水土工程與植生工程相結合」，不可單獨只寫植物撒播。
• 須清楚說明植物篩選條件（耐旱、耐鹽、耐瘠、速生深根）及具體工法機制（基盤改良、格梁/編柵/網袋保護、截引排水、演替順序）。若僅泛泛提出「多種樹多澆水」，無法獲取高分。

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解題技巧

1. 聯想記憶口訣：

• 立地劣勢四字訣：「縮、脹、鹹、沖」（乾縮、濕脹、高鹽分、暴雨劇烈沖蝕）。
• 設計治理五要項：「排、整、改、選、育」（截排水、微地形整理、客土基盤改良、適地選種、撫育演替）。

2. 常見失分陷阱：

• 陷阱一：忘記提及「水」的治理。泥岩吸水即軟化崩解，若未在上游設置截水溝、坡面設置排水系統，任何昂貴的植生工法都會整層滑落。
• 陷阱二：推薦樹種不切實際。直接建議種植一般喬木而未考量初期土壤厚度與鹽分，或未說明「草本先覆蓋、灌木過渡、喬木定局」的演替階段。

3. 得分亮點：在植物選配中精準寫出數種指標性適用植物（如五節芒、百喜草、車桑子、黃連木、苦楝、白樹仔等），能大幅增加閱卷老師的好感度。

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【答案】

一、泥岩地區之立地條件分析

臺灣西南部泥岩（主要為古亭坑層及青灰岩）因其特殊之成岩背景與氣候條件，形成植物難以自然著生之「惡地（Badland）」，其劣勢立地條件可歸納為下列三項：

(一) 地質與土壤物理化學性質極度不利植物生長

1. 物理性質（乾縮濕脹性與低透水性）：

• 泥岩質地主要由細微之黏土與粉土構成，孔隙極小，入滲率極低。
• 乾旱時地表劇烈脫水龜裂，裂縫深達數十公分；降雨時遇水迅速膨脹、軟化並泥化，表面形成一層極薄且不透水之泥漿面，地表逕流極大。

2. 化學性質（高鹽鹼與極度貧瘠）：

• 沉積環境屬海相沉積，岩體中富含可溶性鹽類（鈉、鎂離子等），風化土常呈中性至弱鹼性，土壤滲透壓高，植物根系不易吸水，易產生生理乾旱。
• 土壤有機質含量極低，有效性氮（N）、磷（P）嚴重匱乏，缺乏植物生長所需之基本肥力。

核心觀念

本題考驗水土保持邊坡穩定與綠化技術中「掛網植生工法（Mesh-Reinforced Revegetation / Hydroseeding with Wire Netting）」之現場施工品質管制與安全查核實務。 相關依據與規範（以命題當年民國 111 年之法規及技術基準為準）：

1. 《水土保持技術規範》（民國 106 年修正發布，命題當年適用）。註：主管機關行政院農業委員會水土保持局於民國 112 年隨農業部成立改制為「農業部農村發展及水土保持署」，現行法及手冊架構已依新機關調整，但實質技術規範標準維持一致。
2. 行政院公共工程委員會《公共工程施工品質管理作業要點》及《施工綱要規範》第 02373 章「植生坡面防蝕」、第 02374 章「客土噴植」。
3. 水土保持工程手冊（植生工程篇）。

核心原理在於：掛網植生係結合「金屬/高分子網材與錨釘之被覆束制」及「植生客土基質之生物護坡」之複合工法。施工中檢查必須依照各工序（施工流程）設立自主檢查節點，針對材料品質、幾何尺寸、錨固受力、噴植厚度均勻度及施工環境安全進行查核。

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解題方法

本題為標準的實務技術申論題，切入重點在於**「按工序生命週期展開」**，建立系統化檢查架構。 回答時切忌雜亂列舉，應依照掛網植生之標準施工流程，依序拆解為五大階段並對應檢查內容：

1. 施工前置與坡面清理階段（基礎整面）
2. 錨釘打設階段（結構抗滑受力點）
3. 網材鋪設與綁紮階段（面層固定及服貼度）
4. 客土噴植作業階段（配比、厚度與發芽基盤）
5. 排水防護與初期養護階段（水土流失防範與安全巡查）

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選項分析

本題為高等考試申論題，無選擇題選項。答題重點在於是否具備水土保持現場工程師之品管邏輯，內容需涵蓋具體檢查規範數值（如搭接長度、錨釘間距與角度、噴植厚度等），評分關鍵在於項目之「完整性」與內容之「明確性」。

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解題技巧

1. 口訣記憶法：以工序口訣**「整、釘、網、噴、養、安」**（整地 $\rightarrow$ 錨釘 $\rightarrow$ 掛網 $\rightarrow$ 噴植 $\rightarrow$ 養護 $\rightarrow$ 工安）貫穿全題，絕不遺漏任一環節。
2. 審題關鍵點：題目明示「避免施工不良」及「工地災害發生」，因此檢查項目除了「工程品質」外，切勿漏掉高處作業安全、坡面落石防護與臨時排水檢查。
3. 數據化呈現：檢查內容若能點出具體工程要求（如網面懸空公差、重疊搭接寬度 $10 \sim 20\text{ cm}$、錨釘打設深度與傾角、噴植厚度插針抽驗），最具補教參考書等級之得分說服力。

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【答案】

掛網植生工法主要適用於陡峭土石坡面、軟岩或風化岩邊坡。為落實施工品質管制與工地安全，施工中檢查應依工程施作順序劃分項目，其具體檢查項目與內容分述如下：

一、坡面整理工程檢查

1. 浮石與鬆動土石清除：

• 檢查坡面危石、浮土、枯木及雜草是否澈底刷除，防止日後剝落拉扯網面造成網體下墜破壞。
• 檢查作業人員高空懸吊與安全母索之扣掛安全，下方警戒區是否淨空。

2. 坡面平整度修整：

核心觀念 本題評量考生對於崩塌地生態復育、植生演替理論（Ecological Succession）及「植生誘導法」（Vegetation Induction Method / Assisted Natural Regeneration）之工程實務掌握度。核心涵蓋：

1. 生態學機制：天然種子庫（Soil Seed Bank）、種子雨（Seed Rain）擴散機制與植物群落次生演替歷程。
2. 水土保持規範精神：依據民國 111 年版《水土保持技術規範》第六編「邊坡穩定與植生」及生態友善機制，強調減少外來強勢物種介入，利用自然營力引導原生先驅木本植物定著，以達深層錨定與生態平衡。

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解題方法 本題為標準三段式申論題，命題邏輯緊扣「知其原理（定義）$\rightarrow$ 知其做法（原則要點）$\rightarrow$ 知其效益（優點）」。解題切入點如下：

1. 定義界定：精確區隔「人工全面播種/噴植法」與「植生誘導法」之本質差異，強調「不以直接播種外來速生植物為主，而是藉由物理微環境改善，引導周圍原生植物自然進駐」。
2. 原則要點鋪陳：按工程施作程序「前置調查評估 $\rightarrow$ 基底機械穩定與排水 $\rightarrow$ 微生育地（Micro-habitat）營造 $\rightarrow$ 撫育與競爭控制」層層展開，展現施工邏輯。
3. 優點歸納：從「生態群落與生物多樣性」、「根系力學穩定效應」、「經濟成本與後續管護」三大維度系統化論述，論點周延完整。

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選項分析 本題為高考三級專業科目之申論題（無選擇題選項），閱卷評分點與得分要素分配如下：

1. 定義部分（配分約 20%~25%）：必須精準點出「利用既有天然種子源」、「改善微生育環境」及「自然演替」三要素；若僅答「讓草自己長出來」則屬缺乏工程學理，將失分。
2. 施作原則要點（配分約 45%~50%）：需涵蓋「穩坡先於植生」、「種子截留構造（如柴梳、刻齒階溝、敷蓋網毯）」、「土壤改良與保水」以及「避免外來強勢草種壓制先驅樹種」。
3. 優點部分（配分約 25%~30%）：需對比傳統厚層噴植工法，答出「原生木本深根固土力學強」、「適應逆境且不易退化」、「大幅節省資材與維護成本」等實質效益。

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解題技巧

1. 破除常見陷阱（放任 vs. 誘導）：考生最常犯的錯誤是將「植生誘導」寫成「放任自然演替（消極保護）」。誘導法是「積極的輔助工程」，崩塌地表層乾燥沖蝕嚴重，種子無法停留發芽，必須依賴人為工程創造「截留與蓄水微環境」。
2. 嚴防物種衝突盲點：傳統水保工程愛用百喜草、百慕達草等外來禾本科草種，此類草種形成草氈後會分泌化感物質並競爭養分，完全封殺木本植物種子萌發。作答時務必強調「不可密播多年生強勢草種」。
3. 高分記憶口訣：

• 施作四步：調種源、穩坡腳、營微境、控外來。
• 優點三維：木本根深穩邊坡、生態相容耐逆境、少資材低維護費。

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【答案】

一、植生誘導法之定義

植生誘導法（Vegetation Induction Method）係指於崩塌地或受擾動之裸露邊坡，不以全面人工撒播或噴植外來草種為主要手段，而是運用生態演替原理，調查並評估工區周邊之森林天然種子源（種子雨）及坡面潛在土壤種子庫，透過坡面整治、微地形營造、保水保溫敷蓋等工程輔