110 專技高考高等考試 林業技師 育林學(包括森林保護學) 考古題詳解
第 一 題25 分
試述太陽輻射紫外光、可見光、紅外光不同波段光譜對植物的作用,並說明陽光進入樹冠下層後光質有何改變?此改變對樹苗的更新有何影響?
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核心觀念
本題考查不同波段太陽輻射對植物的光合作用、生理調節與熱量平衡,以及林冠對光的選擇性截留如何改變林下光環境,進而影響樹苗的生長與更新。
植物接收的太陽輻射可概分為:
- 紫外光(UV):波長約 ,又可分為 UV-C()、UV-B()及 UV-A()。
- 可見光(PAR,光合有效輻射):約 ,是植物光合作用主要利用的波段。
- 紅外光(IR):波長約 以上,主要與植物及周遭環境的能量吸收、反射和熱量交換有關。
不同領域對紅外線的細分界線略有差異;林業生態討論林冠光質時,常特別注意近紅外線中的遠紅光,約為 。
解題方法
作答時可按「波段—植物作用—林冠改變—更新結果」的順序說明。重點不只是林下光量減少,還要指出林冠會選擇性吸收或反射不同波段,使光質改變;其中紅光與遠紅光比例的變化,會影響樹苗的光形態反應。
各波段對植物的作用
紫外光
紫外光能量較高,可影響植物的生長、形態及生理狀態。適量 UV-A、UV-B 可參與植物的光訊號調節,促進某些次級代謝物形成,例如花青素及酚類,有助於防止光傷害與紫外線傷害。
過量 UV-B 會傷害 DNA、蛋白質及細胞膜,並可能抑制葉片展開、光合作用及幼苗生長。UV-C 能量更高,但大部分被大氣吸收,地表自然環境中通常不構成植物主要的紫外線來源。
可見光
可見光中的 為光合有效輻射。葉綠素主要吸收藍光及紅光,將光能轉為化學能,以進行光合作用;綠光吸收較少,較易被反射或穿透葉片,因此葉片多呈綠色。
可見光也具有調節植物形態與發育的功能:藍光可影響氣孔開閉、向光性及莖葉形態;紅光則可透過光敏素系統調節種子萌發、幼苗發育及開花等反應。
紅外光
第 二 題25 分
利用臺灣原生樹種供生態復育或景觀用途已成為趨勢。就「適地適木」觀點,試述杜英、山黃麻、大頭茶、白水木、黃連木等 5 樹種的樹性,並說明各樹種的用途及適合栽植的生育地。
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核心觀念
本題考「適地適木」:依樹種的需光性、耐旱性、耐鹽性、耐風性及對土壤水分的需求,選擇與生育地條件相合的樹種。生態復育時,應優先參考原生分布、生育環境與天然更新情形;景觀栽植則可兼顧樹形、花果葉色及生態功能。
作答時可依序說明各樹種的樹性、用途、適栽生育地。特別要分清:山黃麻、白水木、黃連木屬陽性先驅樹種;杜英較能適應林分環境;大頭茶偏好向陽地,但常見於溫暖潮濕的迎風坡。
解題方法
先以生態特性判斷可配置的環境類型,再配對用途:
- 開闊、受干擾或裸露地:選生長迅速、需光量高的先驅樹種。
- 海岸鹽霧、強風、乾旱地:選具耐鹽、抗風或耐旱性的濱海樹種。
- 低中海拔山坡、迎風坡或較濕潤處:依樹種的天然分布與水分需求配置。
- 景觀用途:依樹形、花果、葉色及遮蔭效果補充說明。
五種樹種的樹性、用途與適生地
| 樹種 | 樹性 | 用途 | 適合栽植的生育地 |
|---|---|---|---|
| 杜英 | 常綠喬木,樹冠濃密,喜溫暖、濕潤環境;耐陰性較山黃麻等先驅樹種佳,屬中等耐陰樹種。新葉及老葉轉紅,具觀賞特色。 | 庭園、行道樹、景觀綠化;可作誘鳥植物,木材亦可作香菇段木。 | 臺灣低至中海拔山區及濕潤的山坡地;適合土壤水分較充足、非極端乾旱的內陸地點。 |
| 山黃麻 | 落葉大喬木,典型陽性先驅樹種,生長快速,需充足日照;種子易在開闊地萌發,能迅速占據裸露地。 | 生態復育、崩塌地或干擾地初期造林;果實可供鳥類取食。木材輕軟,可作造紙、板材、火柴桿等用途。 | 低海拔山坡、河床、荒地、崩塌地及其他陽光充足的開闊地;不宜栽在林冠密閉、光線不足處。 |
| 大頭茶 | 常綠小喬木至喬木,喜陽光,具先驅性;耐性佳,花大而醒目。常見於中低海拔較向陽的林地或迎風坡。 | 庭園、行道樹、校園景觀; |
第 三 題25 分
試說明林木病蟲害管理最高指導原則及主要的防治策略。
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核心觀念
林木病蟲害管理的最高指導原則是綜合防治(Integrated Pest Management, IPM):先了解病原、害蟲、寄主林木與環境間的關係,再整合適當防治方法,將有害生物族群或危害程度控制在可接受範圍內,同時維持森林生態平衡、保護有益生物與環境,並兼顧防治成本及森林經營目標。
因此,防治目的不是一律消滅所有病原或害蟲,而是避免危害達到不可接受的程度。實務上應重視預防、監測與早期處理;需要用藥時,才選擇適當藥劑、時機與施用方式,降低非目標生物及環境所受的影響。
依命題當年《森林法》第 37 條,森林發生生物為害或有發生之虞時,森林所有人應撲滅或預防;第 38 條則規定,生物為害蔓延或有蔓延之虞時,主管機關得命有利害關係的森林所有人採取必要處置。法規說明森林保護的責任與處置依據;防治作法則應依 IPM 原則,配合現地狀況選用。
解題方法
本題問「最高指導原則」及「主要防治策略」,可分兩層作答:
- 先指出管理原則:綜合防治,並說明目標是把危害控制在可接受範圍,而非不計代價地全面滅除。
- 再分類列出防治策略:檢疫與預防、營林與栽培管理、抗性育種、物理機械、生物防治、化學防治,以及監測與適時處置。
各策略不是彼此排斥的單一選項;應先確認病蟲害種類、危害程度及發生範圍,再依森林功能、地形、季節與生態敏感性,選擇可行的組合。
主要防治策略
一、檢疫與預防
限制帶有病原或害蟲的苗木、種子、木材及其他繁殖材料移動,並檢查新植材料與運輸媒介,避免病蟲害傳入或擴散。對已知疫區,應依規定採取隔離、清除或處理措施。
二、營林與栽培管理
透過適地適木、維持林分健康及改善生長環境,降低林木受害與病蟲害大量繁殖的機會。作法包括:
- 適當配置樹種與林分結構,避免大面積單一樹種造成高度易感。
- 適時疏伐、修枝及清除病弱木,改善通風、光照與林木生長勢。
- 避免土壤、水分或養分管理不當所造成的生理衰弱。
- 清除或處理感染木、罹害枝條與帶蟲殘材,減少病原或害蟲的繁殖來源。
三、抗性育種與抗性材料
第 四 題25 分
苗圃地土壤若為:
(一) 砂質土壤; (二) 重黏質土壤; (三) 酸性土壤; (四) 鹼性土壤。
請問:應如何改良才能促進苗木生長發育?
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核心觀念
本題考查苗圃土壤的物理性質與化學反應改良。苗木根系生長需要土壤兼具適當的保水、排水、通氣與養分供應;土壤質地不良或酸鹼度不適,會限制根系伸展、養分吸收與苗木生長。
土壤酸鹼度以 pH 表示:pH 小於 7 為酸性,大於 7 為鹼性。改良時應先依土壤檢測與培育樹種的需求,調整質地、排水或酸鹼度;不可不經判斷就大量施用改良資材。
解題方法
依序辨認各類土壤的主要限制,再採取相反方向的改良:
- 砂質土主要問題是保水、保肥力弱,故增加有機質並改善灌溉、施肥管理。
- 重黏質土主要問題是排水、通氣不良且土壤緊實,故改善土壤結構、加強排水與耕作。
- 酸性土需提高 pH,故施用石灰質資材。
- 鹼性土需降低 pH;若屬鈉質鹼土,還須處理交換性鈉並排除鹽分。
各類土壤的改良方式
(一)砂質土壤
砂粒間孔隙較大,排水快、通氣佳,但保水與保肥能力弱,養分容易隨水淋洗。
- 施入腐熟堆肥、腐葉土、綠肥等有機質,提高土壤團粒性、保水力與養分保持能力。
- 視條件混入壤土或黏質土,調整土壤質地;避免只靠增加化學肥料補救,因肥分仍容易流失。
- 配合覆蓋、適時灌溉及少量多次施肥,降低水分與養分的劇烈變動。
(二)重黏質土壤
重黏質土保水、保肥能力較強,但易結塊,排水及通氣差,根系容易因缺氧而生長不良。
- 增施腐熟有機質,促進團粒結構形成,使土壤較疏鬆。
- 深耕或破除硬盤,增加有效土層;整地時作高畦或苗床,並設置排水溝,避免積水。
- 視土壤條件混入適量粗砂或其他較粗質材料改善質地。若使用砂土,須充分混拌;只少量撒砂而未均勻混合,可能使土壤更緊實,不能視為有效改良。
(三)酸性土壤
酸性過強會影響多種養分的有效性,也可能使鋁、錳等元素過量,妨礙根系生長。