110 高普考高考三級 海洋技術 海洋資源學 考古題詳解
第 一 題25 分
請試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 25 分)
(一) Territorial sea
(二) FAO
(三) SDGs 及 SDG14
(四) Alee effect
(五) Marine space resources
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核心觀念
本題考查海洋法、國際組織、永續發展、族群生態,以及海洋空間利用等基本概念。作答時宜先寫出各名詞的定義,再補充其適用範圍、主要功能或海洋資源管理上的意義。
解題方法與各名詞說明
(一) Territorial sea(領海)
領海是沿海國領土及內水以外、鄰接其海岸的一定寬度海域。依《聯合國海洋法公約》第 2 條及第 3 條,沿海國的主權及於領海,也及於領海上空、海床與底土;領海寬度自基線起算,最寬不得超過 12 浬。依同公約第 17 條,外國船舶在符合規定時享有無害通過權。
以命題當年(民國 110 年)法規為準:答題可依《中華民國領海及鄰接區法》及《聯合國海洋法公約》的相關原則說明;領海寬度以自基線向外 12 浬為重點。領海主權並非毫無限制,仍須尊重符合規定的無害通過。
(二) FAO
FAO 是 Food and Agriculture Organization of the United Nations 的縮寫,中文為「聯合國糧食及農業組織」,是聯合國專門機構,成立於 1945 年。其主要任務包括促進糧食安全、改善營養與農業生產,並協助各國發展農、林、漁業。
在海洋資源領域,FAO 蒐集與發布漁業及水產養殖資料,提供漁業管理、資源評估及永續利用方面的技術協助,也推動負責任漁業相關準則。
(三) SDGs 及 SDG14
SDGs 是 Sustainable Development Goals 的縮寫,中文為「永續發展目標」。聯合國於 2015 年通過《2030 年永續發展議程》,提出 17 項相互關聯的全球目標,作為各國推動社會、經濟與環境永續發展的共同架構。
SDG14 是第 14 項目標:「保育及永續利用海洋與海洋資源,以促進永續發展」。重點涵蓋減少海洋污染、保護海洋及沿海生態系、處理海洋酸化、打擊非法及過度捕撈,以及促進海洋資源的永續管理。答題時要將 SDG14 與海洋生態保育及漁業資源永續利用連結起來。
(四) Allee effect(阿利效應)
阿利效應是指在族群數量或密度偏低時,個體適存度或族群單位個體成長率會隨族群密度增加而上升的現象,屬於正密度依賴。常見原因包括個體數太少而不易尋得配偶、群體防禦能力不足,或合作覓食效率較低。
第 二 題25 分
海洋資源之探測與開發利用需要現地勘查,各作業航次攜帶之儀器設備因目的不同而有差異,如 CTD、ADCP、水下定位系統、岩心採樣器等,都是海洋探測上常用的儀器。
請說明上述四種儀器之功能及其在海洋資源探測上的重要性。
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核心觀念
本題考查海洋資源探測的現地調查工具,以及如何把「水文環境、海流、位置與海底地質」等資料整合起來。四種儀器分別回答不同問題:
- **CTD:**水體的溫度、鹽度與深度如何分布?
- **ADCP:**海流的流速與流向如何隨深度及時間改變?
- **水下定位系統:**水下儀器或採樣點位於何處?
- **岩心採樣器:**海床表層及其下方的沉積物、地層與資源跡象為何?
探測結果必須連結到明確的時間與空間位置,才能用於資源分布判釋、作業安全評估及後續開發規劃。
解題方法
依照「水體環境—海流—空間位置—海床樣本」的調查流程,說明每種儀器的量測或取得資料、基本原理、資源探測用途。作答時須指出儀器所提供的資料如何相互補足,而不能只列出儀器名稱或功能。
四種儀器的功能與重要性
一、CTD(Conductivity–Temperature–Depth)
CTD 主要量測海水的導電度、溫度與深度。導電度可用來推算鹽度;結合溫度、鹽度及壓力(換算為深度)資料,可分析水柱的水文結構,例如溫度與鹽度的垂直分層、密度變化及水團特徵。探測時通常將 CTD 下放至目標深度,連續記錄剖面資料,也可搭配採水瓶取得不同深度的水樣。
在海洋資源探測上,CTD 可協助判斷水體分層與水團分布,支援漁業資源及生態環境調查;也可提供海洋工程、深海作業與採樣的水文背景。若調查涉及溶氧、葉綠素或濁度等環境指標,可在 CTD 上加裝相應感測器,但這些不是 CTD 三項基本量測的定義。
二、ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)
ADCP 為聲學都卜勒流速剖面儀,利用聲波由水中懸浮微粒或浮游生物反射後的都卜勒頻移,推算水體相對於儀器的運動速度。儀器以不同深度的聲學量測單元(bin)取得流速資料,據此建立流速隨深度變化的剖面;流向則由不同聲束的量測結果計算。ADCP 可安裝於船底、繫留浮標或其他平台,採集方式與涵蓋範圍依安裝及調查設計而異。
在海洋資源探測上,ADCP 提供海流的流速、流向與垂直結構,可用於分析物質輸送、浮游生物及魚群棲地條件,也能協助評估海上作業的流場與安全性。若搭配船舶航行資料,還可觀測船舶航線上的流場變化。
三、水下定位系統
第 三 題25 分
許多海洋生物資源因為人類過度利用,已很難透過自然調節維持永續。然而,氣候變遷使這種情況更複雜,也造成海洋食物網結構的改變,包括物候學改變(phenological shift, mismatch)、生物地理學改變(biogeographic shift)及體型改變(body size change)。
請舉例說明這三項改變對海洋生物資源變動之影響。
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核心觀念
本題考查氣候變遷如何改變海洋生物的發生時間、地理分布與個體體型,並透過食物網、繁殖與棲地改變,影響漁業資源的數量、組成及可捕性。
- 物候學改變(phenological shift):生物的季節性活動時間改變,例如開花/大量繁殖、產卵、孵化、洄游或浮游生物盛衰期提前或延後。若捕食者與餌料的時間變化不同步,便形成物候錯配(phenological mismatch)。
- 生物地理學改變(biogeographic shift):物種分布範圍或核心豐度區改變,常隨海溫等環境條件向較高緯度、較深水域移動,也可能造成原有分布區縮小。
- 體型改變(body size change):個體平均體長、成熟體型或不同體型生物的比例改變。增溫可直接影響代謝、生長與成熟,也會透過餌料、溶氧及種間競爭間接影響體型;不同物種的反應不一定相同。
解題方法
逐項依「氣候變化 → 生物反應 → 食物網或族群過程 → 資源變動」說明,並各舉一例。應指出資源變動不只代表總量增減,也包括年級群補充量、物種組成、分布位置、可捕性及漁場改變。
三項改變及其影響
一、物候學改變:北海浮游生物與鱈魚幼生錯配
海水增暖會改變浮游植物及浮游動物繁盛的季節時間;魚類產卵、孵化及幼生出現時間也可能隨之改變,但不同類群的反應速度和幅度不一致。北海的例子是,浮游生物組成及盛期變化,使鱈魚幼生能利用的適口餌料與幼生需求時期錯開。
幼魚在早期生長階段需要充足餌料;錯配會降低攝食與生長、提高飢餓或被捕食的風險,導致幼生存活率及年級群補充量下降。多年累積後,鱈魚族群量與漁業可利用資源可能減少。
第 四 題25 分
臺灣利用海洋能源(marine energy)的現況為何?
請以現有商業運轉之離岸風電開發利用為例,說明其對當地環境生態已面臨及可能造成的衝擊為何?
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核心觀念
本題考查臺灣海洋能源的開發現況,以及離岸風電在施工與營運階段對海洋環境生態的影響。答題時應先界定「海洋能源」的範圍,再以臺灣已進入商業運轉的離岸風電為例,按開發階段與受影響對象說明衝擊。
海洋能源泛指利用海洋中的能量發電,主要包括離岸風力、波浪能、潮汐能、海流能、海洋溫差能及鹽度梯度能。臺灣周遭海域具風力、波浪、海流與溫差資源;以民國 110 年的發展情形而言,商業化利用以離岸風電最具規模,波浪能、海流能及海洋溫差能則以調查、研發或示範為主,尚未形成大規模商業供電。
解題方法
依「能源發展現況—開發階段—生態受體—衝擊與減輕措施」的順序作答。
截至民國 110 年,臺灣已商轉的主要離岸風場包括苗栗外海的海洋示範風場(Formosa 1,裝置容量 128 MW);台電彰化外海離岸一期於 110 年底完成併聯商轉,裝置容量約 109.2 MW。兩者顯示臺灣離岸風電已由示範邁入商業運轉階段,開發集中於西部海域。
生態衝擊宜區分施工與營運期:施工期以打樁噪音、海床擾動及工程活動為主;營運期則須留意持續噪音、海纜與風機設施的長期影響,以及鳥類、鯨豚、魚類和底棲生物的變化。應使用「已面臨的環境壓力」與「需監測的潛在影響」等表述,避免把風險直接寫成已確認的生態損害。
離岸風電對環境生態的衝擊
一、施工期衝擊
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打樁與水下噪音 風機基礎施工若採打樁,會產生高強度水下噪音。鯨豚仰賴聲音進行溝通、定位與覓食,噪音可能造成驚擾、行為改變、棲地迴避或聽覺傷害;魚類及其他水中生物也可能受影響。施工船舶、鑽掘及其他工程作業還會增加局部水下噪音。
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海床與底棲棲地擾動 基礎設置、海纜鋪設與埋設會擾動海床及底質,可能使底棲生物受損或棲地遭改變。施工造成的懸浮泥砂增加,也可能降低局部水體透明度,影響依賴光線的生物或改變底質環境。
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施工船舶與海域活動增加 工程船舶往返增加碰撞、噪音、廢棄物及油污等風險,也可能干擾鯨豚活動及漁業作業。若施工範圍與生態敏感區、重要棲地或生物活動熱點重疊,影響會更值得關注。
二、營運期及長期影響
- 鳥類與蝙蝠的碰撞、迴避及棲地改變 風機葉片可能造成鳥類碰撞風險;風場及相關設施也可能使部分鳥類改變飛行路徑或避開原有活動區域。