114 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
第 一 題30 分
族群是在同一時間裡，由特定地域同物種的個體組成的群體，個體間彼此相互作用和配對繁殖，具有一定結構、一定遺傳性質等特性。
請繪圖並說明族群的存活模式、樹木族群的徑級分布，以及族群內個體分布的型態。
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核心觀念
本題綜合考查族群生態學的三個面向：
- 存活模式：描述族群中不同年齡個體的存活情形。
- 樹木族群的徑級分布：以胸高直徑級距統計各徑級的株數，呈現林分大小結構。
- 族群內個體分布型態：描述同一族群個體在空間中的排列方式。
作答時先辨明三者的觀察尺度：存活曲線看「年齡與存活數」、徑級分布看「徑級與株數」、個體分布看「空間位置」。
解題方法
一、族群的存活模式
存活曲線以年齡為橫軸，以存活個體數或存活比例為縱軸；常用對數刻度呈現存活數，以便比較不同型態。三種典型模式如下：
存活數
（對數）
│ Ⅰ型 ───────────╲
│ ╲
│ Ⅱ型 ╲ ╲
│ ╲ ╲
│ Ⅲ型 ╲
│ ╲___________
└────────────────────── 年齡
幼年 中年 老年
- Ⅰ型（Type I）：幼年及中年死亡率低，個體多存活至較高年齡，老年期存活數急降。常見於親代照顧較多的動物，例如人類。
- Ⅱ型（Type II）：各年齡階段的死亡風險大致相近，存活數隨年齡穩定下降。
- Ⅲ型（Type III）：幼年死亡率高，少數存活者度過早期後，後續存活情形較穩定。許多樹木及其他大量產生種子的生物可呈此型。
樹木常有大量種子及幼苗，但幼苗容易受乾旱、遮蔭、病蟲害等因素影響而死亡；成功定殖並長成幼樹的個體，才有較高機會進入後續生長階段。因此，樹木常呈現Ⅲ型存活模式。
二、樹木族群的徑級分布
徑級分布是將樣區內樹木依胸高直徑分成級距，再計算每一級距的株數。圖的橫軸是徑級，縱軸是株數。常見型態如下：
株數
│\
│ \
│ \
│ \__
│ \____
└──────────────── 徑級
小徑木 大徑木
第 二 題20 分
森林生態的環境因子對生物的生長、發育、繁殖、行為和分布有直接或間接的影響。
請問水分對於植物的生態作用為何？
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核心觀念
水分是森林生態系的重要環境因子，既是植物體的主要組成物質，也是植物生理作用與生態分布的限制因子。植物能否取得適量水分，會影響其生長、發育、繁殖、行為表現及在森林中的分布。
解題方法
題目問「水分對植物的生態作用」，可從「生理功能」與「生態影響」兩層回答：
- 生理功能：說明水在植物體內及代謝作用中的功能。
- 生態影響：說明水分供需如何影響植物生長、生活史、適應特徵與分布。
作答時應兼顧水分不足、適量與過多三種情況，呈現水分對植物的雙向限制作用。
水分的生態作用
一、水是植物體的重要組成與生理介質
植物細胞含有大量水分；水能溶解並運輸礦物質、糖類及其他代謝物質，供細胞內化學反應進行。水也是光合作用的原料，參與有機物合成與植物體內的物質代謝。
二、維持膨壓與植物體形態
水分進入細胞後形成膨壓，使草本植物的莖、葉保持挺立，也協助細胞伸長與組織生長。水分不足時，細胞膨壓降低，植物出現萎凋；長期缺水則會抑制細胞分裂、伸長及器官發育。
三、參與蒸散調節與溫度調節
植物藉由葉片蒸散散失水分，同時帶走熱量，有助於調節葉片溫度。氣孔開閉則連結水分保存與二氧化碳吸收：缺水時氣孔傾向關閉，以減少水分散失，但也會降低二氧化碳進入及光合作用速率。
四、影響養分吸收與運輸
第 三 題30 分
蘇鴻傑教授（1984），以中部地區為例，依海拔等環境因子提出臺灣山地垂直氣候—植群帶之劃分。
請說明蘇氏的山地植群帶及其環境特性，並請就各植群帶列舉 2 個代表性樹種。
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核心觀念
蘇鴻傑（1984）以臺灣中部山地為例，依海拔梯度上的氣候變化與優勢植群更替，建立垂直氣候—植群帶系統。海拔升高時，年平均氣溫與溫量指數下降，森林組成由低海拔常綠闊葉林，逐漸轉為針闊葉混合林、亞高山針葉林，最後進入高山植群。
蘇氏分帶表列出六類主要植群帶；其中櫟林帶再分為下層與上層，因此實際作答時可分列為七個海拔區段。環境指標包括：
- 年平均溫度 ：反映不同海拔帶的熱量條件。
- 溫量指數 ：以各月月均溫高於 的部分累加，表達植物生長季可利用的熱量。
- 海拔與相當氣候帶：說明植群帶對應的垂直氣候分帶。
解題方法
按海拔由低至高列出植群帶，並把各帶的海拔、年平均溫度、溫量指數、相當氣候帶與代表樹種配對。環境特性則由熱量梯度與林分外貌說明：低海拔以常綠闊葉樹為主；中海拔櫟林及針闊葉混合林逐漸增加；高海拔針葉樹優勢，超過森林界線後則轉為矮灌叢、草本與高山植群。
| 海拔帶與植群帶 | 海拔 | 年平均溫度 | 溫量指數 | 相當氣候帶與環境特性 | 代表性樹種 |
|---|---|---|---|---|---|
| 山麓帶：榕楠林帶（Ficus–Machilus zone） | m | 熱帶氣候；全年溫暖，低海拔常綠闊葉林占優勢。 | 榕樹、香楠 | ||
| 山地下層帶：楠櫧林帶（Machilus–Castanopsis zone） | – m | – | – | 亞熱帶氣候；以亞山地常綠闊葉林為主，楠木類與殼斗科樹種常見。 | 烏心石、長尾栲 |
| 山地帶下層：下層櫟林帶（lower Quercus zone） | – m | – | – | 暖溫帶氣候；闊葉林仍具優勢，櫟類增加，林相可混有針葉樹。 | 卡氏櫧、森氏櫟 |
第 四 題20 分
一區域的植物社會之組成與構造並非一成不變，具有動態的性質，其變化常有一定的順序與規律，這種演變過程稱為演替。
請問依演替的趨向可以將演替劃分哪些類型？試比較之。
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核心觀念
本題考查植物社會演替依其發展趨向所作的分類，以及各類演替的環境條件與群落變化。演替是植物社會的組成與構造，隨時間逐步改變的過程；分類時應看群落發展後，環境條件與生產力的變化方向。
解題方法
先判斷演替過程是使生境趨於較濕潤，還是較乾燥，再比較土壤、水分、養分及群落生產力的變化。依演替趨向，主要可分為進展演替與逆行演替。
類型比較
| 比較項目 | 進展演替（progressive succession） | 逆行演替（retrogressive succession） |
|---|---|---|
| 發展趨向 | 群落逐步朝環境條件較佳、結構較複雜的方向發展 | 群落朝環境條件較差、結構較簡單的方向退化 |
| 生境變化 | 通常土壤逐漸發育，水分與養分條件改善，生產力提高 | 常因侵蝕、乾燥化、養分流失或干擾，使土壤與生境條件惡化 |
| 群落變化 | 植物種類與生活型增加，植被層次與生物量常增加 | 植被層次、生物量或物種多樣性常減少，耐逆性較強的種類較占優勢 |