113 專技高考高等考試 林業技師 森林生態學（包括森林資源保育） 考古題詳解

核心觀念

霧林帶是山地中雲霧經常發生、森林長期受霧滴及高濕度影響的植被帶。臺灣的霧林帶大致分布於中海拔山區，常見海拔約 1,000～2,500 公尺；實際高度會因迎風坡、坡向、地形與季節而變動，不能只用固定海拔界定。

霧林帶的形成與地形抬升、雲霧凝結有關；植被則常見檜木林、針闊葉混淆林及常綠闊葉林等類型。保護區的法源須依其法定類別判斷：自然保留區以《文化資產保存法》為主要依據；自然保護區則依《森林法》及相關管理規定設置。

法規說明以命題當年（民國 113 年）法規為準。

解題方法

作答可分成三層：先說明霧林帶的氣候與地形成因，再概述植被及優勢組成種，最後列出五處位於或代表霧林帶環境的保留（護）區，並逐一配對法令。區名相近，但「自然保留區」與「自然保護區」是不同法定類別，法源不可混用。

一、霧林帶的形成原因

臺灣海島位置使水氣充足；潮濕氣流進入山區後，沿地形抬升並冷卻，水氣凝結形成雲霧。中海拔山區常有午後雲霧，山脊、迎風坡及谷地也會因地形與氣流條件而有局部差異。雲霧使林分長期處於高濕、低蒸散的環境，葉面與枝幹可攔截霧滴，因而有「雲霧森林」或「霧林」的景觀特徵。

二、主要森林植被與優勢組成物種

霧林帶不是單一林型，而是隨海拔、坡向及局部環境呈現不同森林植被的地帶。臺灣常見的主要類型包括：

• **檜木林及針闊葉混淆林：**以紅檜、臺灣扁柏為代表，常混生鐵杉、臺灣杉等針葉樹，也有殼斗科、樟科等闊葉樹。
• **常綠闊葉林及櫟林：**常見殼斗科、樟科與茶科植物；不同地區的優勢種組成不盡相同，可見森氏櫟、毽子櫟等櫟類，以及其他常綠闊葉樹。
• **附生植物豐富的林分：**樹幹及枝條上常著生苔蘚、地衣、蕨類與蘭科植物，是霧林高濕環境的典型特徵。

因此，作答時應以紅檜、臺灣扁柏為霧林帶代表性優勢樹種，並補充針闊葉混生、闊葉樹及附生植物等組成特徵；不宜把整個霧林帶簡化成單一純林。

核心觀念

極盛相適應數（climax adaptation number）是為植物種類設定的序位數值，用來表示該物種在某地區植群演替序列中的位置，以及它對演替後期環境條件的適應程度。Curtis 與 McIntosh 提出的森林連續體研究，曾以先驅樹種為低值、極盛相樹種為高值，採用約 $1$ 至 $10$ 的尺度；低值代表較常見於演替初期，高值代表較能適應演替後期的林內環境。

這個數值是物種的演替地位指標，不能直接視為普遍適用的生理常數，也不等同於單一的耐陰性評分。其高低須依研究地區、植群資料與分類依據判定；在其他研究中，也可採用先驅種、演替中期種、極盛相種等較簡化分級。

解題方法與應用類別

作答時可先說明這是將物種的演替地位量化，再列出主要應用方向。其概念可用於以下幾類研究：

1. 植群演替與森林連續體研究：比較不同樣區的樹種組成，判斷其相對演替位置。
2. 森林群落比較與演替指數研究：依各物種的適應數及其重要值或相對多度，計算群落的加權演替地位。
3. 生物多樣性與群落指數研究：將物種演替地位納入多樣性指標，以補充只看物種數或均勻度的分析。
4. 森林復育、植群恢復與環境影響評估：追蹤復育地或受干擾地的組成，評估植群是否朝預期的演替方向改變。

若各物種的適應數為 $a_i$，相對重要值或相對多度為 $p_i$，可用加權平均概念表示群落的演替地位：

其中，$S$ 為物種數。指標上升通常表示高適應數物種在群落中所占權重增加；仍須配合地區植群資料與干擾歷史解讀，不能單憑一個指數斷定群落已達極盛相。

將樹木耐陰性用於演替序列研究

核心觀念

本題考查颱風作為臺灣森林的重要天然擾動，如何影響林木個體、林分結構、森林演替與景觀安全；並要求把生態認知轉化為景觀及行道樹的栽植與管理措施。答題宜先說明林木受害類型，再由風害機制推導造林與樹木管理原則。

颱風影響不只來自強風，也包括豪雨、土壤飽和、坡地崩塌、淹水、鹽霧及風倒木後續的病蟲害與燃料累積。受害程度則與風速及持續時間、地形與迎風面、土壤條件、林木高度與冠幅、根系深度、樹種抗風性、林分密度及過去撫育方式有關。

解題方法

可用「颱風因子 → 林木損傷 → 森林與景觀後果 → 調適措施」作答。先分類風、雨水及沿海環境的傷害，再從樹種、樹形、根系、林分、立地及災後管理逐一提出措施；如此能同時回應題目的「對林木影響」與「如何生態調適」。

颱風對林木的影響

一、風力造成的直接損傷

• **枝葉受損：**枝條折斷、樹冠撕裂、落葉或葉片破損，削弱光合作用與生長。
• **幹部受損：**主幹彎曲、折幹、裂幹或樹皮受傷；樹幹受傷亦可能成為腐朽菌及害蟲入侵途徑。
• **風倒與斜幹：**根系連同土壤被掀起形成根盤翻倒，或樹幹傾斜、根系受拉扯而失去穩定。淺根、偏冠、樹冠受風面大，以及根系受限的樹木特別容易受害。
• **風折：**樹幹或枝條因風力及彎矩超過木材承受能力而折斷；樹高、冠幅及枝幹結構會影響受力。

二、豪雨及立地條件造成的損傷

豪雨使土壤飽和、孔隙水壓上升、土壤抗剪強度降低，根系抓地力隨之減弱；坡地可能發生沖蝕、崩塌或土石流，造成林木埋覆、沖倒或根系裸露。低窪地或排水不良處則可能積水，導致根系缺氧、吸水吸肥功能下降，嚴重時枯死。

三、沿海及災後的延續影響

沿海地區可能受鹽霧及強風帶來的鹽分傷害，造成葉片灼傷、落葉及枝梢枯萎。風倒木與枯損木增加後，林內光環境、微氣候及林分結構改變，可能引發天然更新與演替變化；受傷木亦較易受病蟲害侵襲。大量倒木若未適當處理，也會增加可燃物及後續管理負擔。

景觀與行道樹的生態調適及措施

一、依立地選樹，維持適地適木

依迎風方向、地形、土壤深度、排水、地下設施及沿海鹽分條件選擇樹種，避免在淺土、風口或易積水處栽植不適生樹種。沿海環境應選擇耐風、耐鹽的樹種；易受強風地點則宜採根系發達、枝幹結構良好、具有抗風性的樹種。樹種配置應兼顧生物多樣性，避免單一樹種或單一年齡結構造成整排同時受害。

核心觀念

最小面積（minimum area），又稱種數面積曲線（species–area curve），是指在植群調查中，逐步擴大樣區面積，記錄樣區內累積出現的植物種數，並以「樣區面積」為橫軸、「累積種數」為縱軸繪製曲線。當面積增加所帶來的新種數逐漸減少，曲線趨於平緩時，所對應的最小樣區面積，就是足以代表該植群組成的最小面積。

最小面積會受植群均勻度、鑲嵌性及調查目的影響，並非固定的普遍數值。它的用途是協助選定具有代表性的調查樣區：面積太小，容易漏掉植群中的常見伴生種；面積過大，則增加調查工作，新增種數卻有限。

解題方法：兩學派的計算方式

一、歐洲大陸學派：逐步擴大同心樣區法

在選定的植群內設置一個起始小樣區，逐次向外擴大，通常以同心方形或其他規則形狀增加面積。每次擴大後，記錄新增範圍內出現的植物種，並計算整個樣區的累積種數，再以樣區總面積及累積種數繪製曲線。

操作概念可表示為：

1. 設定初始樣區面積 $A_1$，記錄其中種數 $S_1$。
2. 將樣區逐步擴大至 $A_2、A_3、\ldots$，每次記錄新出現的種。
3. 計算各面積下的累積種數 $S(A)$，繪製 $S(A)$ 對 $A$ 的曲線。
4. 當曲線由陡升轉為明顯平緩時，將轉折附近的面積視為該植群的最小面積。

此法在每次擴大時保留原有樣區，觀察的是同一調查區域隨面積增加的累積種數變化。

二、英美學派：連續加倍面積法