113 專技高考高等考試 林業技師 森林經理學（包括測計學） 考古題詳解

核心觀念

本題考查森林生態系統中的水循環、能量流動與水量平衡。森林涵養水源的重點，是林冠、枯枝落葉層與土壤共同攔截降雨、促進入滲、增加土壤蓄水，並使水分較緩慢地流向地下水與溪流。

水分在森林中的移動受重力支配；蒸發散則主要由太陽能提供能量。森林會改變降雨到達地表後的分配與流速，因此「涵養」著重於攔蓄、入滲、蓄存及延緩逕流，不能直接等同於增加全年總水量。

解題方法

作答可先畫出降雨進入森林後的水分路徑，再以流域水量平衡說明涵養量。圖中應呈現林冠截留、穿透雨與莖流、枯枝落葉層攔蓄、土壤入滲與蓄水、地下水補注、地表逕流，以及蒸發散等主要過程。

 太陽能
 ↓
 蒸發散（ET）
 ↑
降雨（P） ──→ 林冠截留 ───┤
 │ │
 ├─ 截留水蒸發
 ├─ 穿透雨
 └─ 莖流
 ↓
 枯枝落葉層攔蓄
 ↓
 土壤入滲、土壤蓄水
 ↙ ↘
 地表逕流（Q） 深層滲漏
 流速較緩、洪峰降低 ↓
 地下水補注
 ↓
 基流補注溪流

1. 降雨截留與蒸發散

林冠先截留部分降雨，其中一部分蒸發返回大氣；未被截留的水分以穿透雨或莖流到達地表。林木與地表植被也會經由蒸散作用將水分送回大氣。蒸發散消耗水量，但它是森林水循環的一部分。

2. 枯枝落葉層與土壤蓄水

枯枝落葉層可攔蓄雨水、減緩雨滴撞擊地表，並增加水分停留時間。森林土壤通常具有孔隙，可使降雨入滲並暫存於土壤中；一部分水分向深層滲漏，補注地下水，之後再以基流形式補充溪流。

3. 逕流延緩與水量平衡

對一定期間的流域，可用下式表示水量平衡：

核心觀念

森林病蟲害大發生，是病原或害蟲在特定時空條件下快速繁殖、擴散，致使受害森林面積或受害程度明顯增加，並超過森林生態系原有的調節能力。病蟲害是否成災，不只取決於病原或害蟲是否存在，也與寄主林木的感受性、林分結構、環境條件及天敵調節作用有關。

分析大發生機制，可用「病原（或害蟲）—寄主—環境」三者交互作用說明；病害常以「病害三角」表示，若再納入時間因素，則稱「病害四面體」。森林經營的目的不是完全消滅病原或害蟲，而是降低林分易感性、阻斷病蟲源擴散，並提高森林的抵抗力與恢復力。

大發生的機制

一、病原或害蟲族群增加與擴散

害蟲在食物充足、氣候適宜且天敵不足時，可快速繁殖；病原則可藉風、雨水、昆蟲、種苗、木材或人為作業傳播。若新一代繁殖速度高於死亡與移除速度，族群便會累積，進而形成大發生。

病蟲害的空間擴張也會加速危害：局部受害木成為新的病蟲源，病原或害蟲再向鄰近林分擴散，造成連鎖感染或蔓延。

二、寄主林木易感性升高

林木受乾旱、風倒、火災、土壤瘠薄、污染或不當伐採等因素影響時，生長勢與防禦能力下降，較容易遭病原感染或害蟲侵害。若林分中集中栽植同一樹種、同一齡級或遺傳來源相近的林木，寄主高度一致，病蟲害便容易迅速蔓延。

三、林分結構與微環境有利於病蟲害

過密林分常造成林木競爭加劇、通風與光照不足、林內濕度升高或林木衰弱，可能有利於特定病原或害蟲繁衍。林分單純化也會減少天敵與其他生物的棲地，削弱自然控制作用。

但疏伐並非愈強愈好；若作業造成林木傷口、增加剩餘木暴露，或留下大量帶病蟲的枝條與木材，也可能增加感染及繁殖機會。

四、環境條件與時間共同促成大發生

溫度、降雨、濕度、風及季節會影響病原感染、害蟲發育、存活與傳播。連續乾旱可使林木衰弱；適合病原孢子萌發的高濕環境，則可能提高感染率。當有利環境持續一段時間，且寄主與病原（或害蟲）同步出現，族群便容易超出天敵、競爭與林分自然更新等調節能力。

解題方法：以森林經營降低危害機率及影響

答題可依「預防寄主易感、改善林分結構、降低病蟲源、監測並及早處置、災後恢復」排列，兼顧大發生的發生機率與發生後的影響。

一、營造混合、多齡與適地林分

核心觀念

森林收穫預定，是依森林經營目標與資源調查資料，規劃未來期間內何處採伐、何時採伐、採伐多少，以及採用何種伐採方式的工作。它把森林經理的長期目標轉成可執行的採伐安排，並須兼顧木材生產、森林更新、林地保育、生態環境與作業效益。

收穫預定不是單純估算木材蓄積或安排伐木順序；其核心在於使採伐符合森林的生長與更新條件，並維持經營的持續性。規劃時通常以森林區劃、林分調查、蓄積與生長資料、更新狀況及經營目標為依據。

收穫預定的四個基本議題

1. 何處採伐（空間配置） 決定採伐地點及作業區塊，考量林分成熟度、蓄積與生長狀況、地形、道路與集材條件，以及水土保持、生態敏感區等限制。

2. 何時採伐（時間安排） 決定各林分的採伐年度或期間。安排須符合輪伐期或作業期的規劃，也要考量林木成熟程度、更新時機、作業季節及市場需求。

3. 採伐多少（收穫量控制） 決定各期間可採伐的面積、材積或林木株數。收穫量須與森林的生長、蓄積及更新能力相配合，避免超伐，並使各期供材穩定。常見控制單位包括年伐面積、年伐量及採伐株數。

4. 如何採伐（伐採方式與作業方法） 決定採用皆伐、擇伐、漸伐等何種伐採方式，以及伐採強度與作業安排。選擇須符合樹種特性、林分結構、更新方式、地形與保育要求。

解題方法：以「空間、時間、數量、方式」作答

題目要求說明四個基本議題，答題時可用四個問題依序整理：在哪裡採、何時採、採多少、怎麼採。接著選一種收穫預定方法，說明其原理、步驟與適用情形，即能完整涵蓋規劃內容與實施方法。

收穫預定方法：面積法

核心觀念

本題考查無人機航空攝影的相機內方位參數、飛航與拍攝參數，以及中心投影下的照片比例尺。作答時可先畫出相機鏡頭中心、像平面、地面與相對航高，再補上航線、曝光位置及重疊範圍。

一、相機參數

 相機光軸
 │
 ┌────────────┼────────────┐
 │ ● 主點 │ 像平面／感光元件
 └────────────┼────────────┘
 │
 │ f：焦距（主距）
 │
 O 鏡頭投影中心
 │
 │ H：相對航高
 │
 地面 ─────────────┼─────────────
 N 像底點（近似）

• 焦距（$f$，或主距）：鏡頭投影中心至像平面的距離，決定成像幾何與視角；在垂直攝影條件下，影像尺寸與地面涵蓋範圍的比例由焦距和航高共同決定。
• 像幅與感光元件尺寸：影像長、寬或感光元件長、寬，決定單張照片的地面涵蓋範圍。感光元件越大、焦距固定時，視角通常越大。
• 像元尺寸與影像解析度：像元尺寸會影響地面取樣距離（GSD）；影像像素數則影響地面涵蓋範圍在數位影像中的取樣數量。
• 主點與鏡頭畸變：主點是像平面上光軸與像平面的交點；徑向、切向等畸變會造成影像位置偏差，需以相機率定資料或空中三角測量處理。
• 曝光參數：快門時間、光圈、感光度及對焦等設定會影響影像亮度、清晰度與動態模糊。無人機移動拍攝時，快門時間過長容易使影像模糊。

二、飛航與拍攝參數

航向／飛行方向 ─────────────────────────────→

 第 1 張 第 2 張 第 3 張
 ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐
 │ │←前後重疊→│ │←前後重疊→│ │
 └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘
 ↑ ↑ ↑
 曝光位置 曝光位置 曝光位置
 <────相鄰曝光點距離／基線────>

相鄰航線： ───────────────────────────────
 ↕ 左右重疊（旁向重疊）
 ───────────────────────────────

無人機至地面：相對航高 H

• 航高（$H$）：攝影中心至地面或指定平均地面的垂直距離。比例尺計算使用的是相對航高，不是單純的海拔高度；地形起伏會使不同地點的相對航高改變。
• 飛行方向與航線間距：航線方向決定航向；相鄰航線的間距會影響旁向涵蓋及左右重疊。
• 航向重疊率（前後重疊率）：同一航線相鄰照片共同涵蓋地面的比例。
• 旁向重疊率（左右重疊率）：相鄰航線照片共同涵蓋地面的比例。