110 專技高考高等考試 水土保持技師 植生工程 考古題詳解
第 一 題20 分
請詳述實施坡面植生工程植生材料導入作業之植生方法為何?並說明依據水土保持技術規範第 61 條「植生工程之檢查」之相關規定。
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核心觀念
本題考查坡面植生工程中「植生導入作業」的分類與適用方式,以及完工後如何依《水土保持技術規範》第 61 條檢查植生覆蓋率、苗木成活率與植株生長情形。
以下法規內容以命題當年(民國 110 年)為準。植生導入作業是依坡面立地條件與植生目的,選擇適當植物材料及工法,使植物在坡面建立;作答應先說明植生方法,再列出檢查標準。
解題方法:坡面植生導入方法
植生導入方法可依植物材料與導入方式,分為播種法、栽植法及植生誘導法。
一、播種法
以植物種子為材料,將種子導入坡面,使其發芽、生長並形成植被。常見方式包括:
- 撒播:將種子均勻撒布於整地後的坡面,適用於較緩、土壤條件較佳且便於作業的坡面。
- 噴植:將種子與植生基材、肥料及水等混合後噴附於坡面;坡面較陡或種子不易固定時,可配合客土、網材或其他固定措施。
- 植生帶或植生毯鋪設:將含種子的材料鋪設、固定於坡面,以協助保水、固定種子並減少表土沖蝕。
播種法適合較大面積導入草本等植生;選用工法時,應考量坡度、土壤、沖蝕情形及種子能否穩定附著。
二、栽植法
利用扦插、分株或苗木栽植等方式,將植物個體直接導入坡面。常見方式包括:
- 苗木栽植:以苗木或其他規劃植株按設計位置栽植,適用於需建立灌木、喬木或特定植群的坡面。
- 扦插:將具發根能力的枝條插入土中,使其發根生長。
- 分株:將植物分成具生長能力的個體後栽植。
- 草苗或草皮栽植:以草苗穴植、條植或草皮鋪植等方式導入地被植物。
栽植法能直接建立植株,但施工時須使根系與土壤密接,並依需要澆水及維護,以提高成活率。
三、植生誘導法
第 二 題20 分
請詳述植生防災綠帶之分類,及其各分類營造之目的與功能為何?
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核心觀念
植生防災綠帶是以喬木、灌木或草本植物組成的帶狀植生群落,藉由植物地上部的遮蔽、攔截與減風作用,以及根系固土作用,減輕災害並保護土地。
以命題當年(民國 110 年)《水土保持技術規範》第 132 條至第 134 條為準,依營造目的分為緩衝綠帶與防風綠帶兩類;第 133 條及第 134 條分別列明其功能。防火林帶或防火綠帶也常見於植生工程教材的廣義分類,但並非上述條文列舉的兩類之一。
解題方法
本題依序掌握三件事即可作答:先說明防災綠帶的定義,再列出法規分類,最後逐類說明設置地點、營造目的及防災功能。作答時應把「緩衝綠帶」連結到坡地與土砂災害,把「防風綠帶」連結到強風及其伴隨的砂害、鹽害。
各類綠帶的目的與功能
一、緩衝綠帶
**設置目的:**在坡地、開發地與保護對象之間,形成植生緩衝區,以降低坡面災害及土砂對下游或周邊設施的影響。
主要功能:
- **穩定邊坡:**植物根系穿插土體,增加土壤固結作用,協助維持坡面穩定。
- **防止沖蝕:**枝葉截留雨滴、地表植被及枯枝落葉增加地表糙度,可減少雨滴打擊與地表逕流造成的土壤流失。
- **減輕崩塌危害:**植生可改善坡面保護;但若涉及深層滑動或大型崩塌,仍須配合地質調查及必要工程,不能以植生帶單獨取代。
- **攔阻土石:**植生帶可增加土砂移動阻力,攔截或減緩土石向下游及鄰近保護對象輸送。
二、防風綠帶
第 三 題20 分
植生工程施工需配合應用多種資材,以達到植生綠化目的,請說明植生資材選用之原則,並列表說明植生工程常用資材之分類、種類及其特性為何?
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核心觀念
植生工程是配合立地條件,以植物及相關資材建立植被,使坡面達到覆蓋、減少雨滴與逕流沖蝕、固土護坡及改善景觀等目的。資材不是單獨選用,而是依序配合「植物能否適生、根系能否生長、坡面能否固定、施工後能否維持」整體考量。
植生資材可概分為植物材料、生育基盤材料、肥料與土壤改良材料,以及覆蓋、固定與黏結材料。各類材料的功能互相補充:植物負責形成植被;基盤與肥料提供生長條件;覆蓋及固定材料則保護坡面、減少沖蝕並提高種子萌芽與幼苗存活機會。
植生資材選用原則
- 配合立地條件:調查坡度、坡向、日照、土壤厚度與酸鹼度、含水狀況、降雨、風害、鹽害及坡面沖蝕情形,選擇相容的植物與材料。乾旱、貧瘠、強酸鹼或易沖蝕地區,須加強基盤改善與坡面保護。
- 符合植生目標:依工程目的選擇資材。以快速覆蓋為主者,重視種子發芽與初期生長;以長期固土、景觀或生態復育為主者,重視植物群落的穩定性及根系發展。
- 植物以適地、適種為原則:選擇適應當地氣候與土壤、根系發達、繁殖容易且維護需求低的種類;優先採用本地或原生植物,並避免使用具入侵性或與周遭生態不相容的種類。
- 兼顧資材功能與相容性:種子、土壤、肥料、覆蓋材及固定材應能配合使用;基盤須能保水、通氣與排水,覆蓋材料須能保護種子與土壤,固定材料則須能承受施工及降雨期間的沖刷。
- 考量耐久與分解特性:依植生建立所需時間選擇材料。天然纖維等可分解材料能逐步回歸環境,但須在植被形成前提供足夠保護;合成材料耐久性較高,選用時須一併考量環境相容性及後續處理。
- 兼顧施工與維護可行性:材料須便於運搬、施工及現地取得,並考量施工季節、施工方式、灌溉與後續補植、施肥等維護需求;同時衡量成本及材料品質。
植生工程常用資材分類、種類及特性
| 分類 | 常用種類 | 主要特性與用途 |
|---|---|---|
| 植物材料 | 草本種子,如禾本科草類、豆科草類;木本種子;苗木;插穗、分株等繁殖材料 | 草本種子播種容易,適合快速形成地表覆蓋;豆科植物有助於改善土壤肥力;苗木及插穗可導入灌木、喬木或具固土功能的植物,但需考量成活率、根系發展與初期養護。應依氣候、土壤及植生目標選種。 |
| 生育基盤材料 | 表土、客土、壤土、砂質材料、泥炭土、堆肥、木質纖維等 | 提供植物根系伸展與生長所需的土壤環境。表土含有機質及土壤生物,也可能含有種子;客土可改善坡面土層不足的情形;木質纖維、泥炭土及堆肥可增加有機質與保水能力。材料須兼顧保水、通氣、排水及抗沖蝕。 |
| 肥料與土壤改良材料 | 有機肥、化學肥料、緩效性肥料、石灰質資材、土壤改良劑 | 肥料補充植物生長所需養分;緩效性肥料可延長肥效,降低養分短期流失;有機肥可增加有機質並改善土壤性質;石灰質資材及土壤改良劑可依土壤酸鹼度或結構缺失調整生育環境。 |
第 四 題20 分
請列表說明道路邊坡實施植生工程作業之調查項目及不同地質坡面(硬岩、軟岩、石質土、礫質土、砂質土、黏質土或壤質土等)之護坡與適用植生方法。
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核心觀念
本題考查道路邊坡植生工程的調查規劃與依坡面材料選擇護坡、植生方法。作答時應先掌握坡面的地形、水文、地質與植生條件,再依材料的透水性、抗蝕性、穩定性及可供植物生長的土層厚度,選擇相應工法。植生可減少雨滴沖蝕、地表逕流沖刷及淺層土砂流失,但不能取代必要的排水、落石防護或深層邊坡穩定措施。
題目未指定特定調查表或工法規範,以下依道路邊坡植生工程的一般規劃原則整理;本題不涉及法條及公式。
解題方法
先列出調查項目,再依材料由「不易生長、坡面堅硬」至「土層較厚、植物較易建立」分別說明護坡與植生方法。工法選擇的判斷重點如下:
- 坡面是否穩定:有無崩塌、落石、裂隙、沖溝或滑動跡象。
- 水分如何通過坡面:地表逕流、滲水、地下水及排水出口是否妥善。
- 植物能否扎根:坡面材料、風化程度、土層厚度、保水及養分條件。
- 植物能否快速覆蓋:依立地條件選擇草本、灌木或喬木,並搭配播種、植生帶、植生袋等方法。
道路邊坡植生工程調查項目
| 調查類別 | 調查項目 | 對設計的用途 |
|---|---|---|
| 地形與坡面 | 坡高、坡度、坡長、坡向、坡形、平台及坡腳狀況 | 判斷施工可行性、逕流集中位置及植生配置 |
| 地質與土壤 | 岩性、風化程度、土層厚度、土壤質地、粒徑組成、裂隙與節理、表土及覆土狀況 | 判斷坡面穩定、保水保肥能力及植物扎根條件 |
| 邊坡穩定 | 崩塌、滑動、落石、裂縫、沖蝕溝、裸露面及既有擋土或護坡設施 | 確認植生可處理的範圍,辨識須先施作工程穩定措施的區域 |
| 水文與排水 | 集水區範圍、地表逕流方向、滲水點、地下水、排水溝與出口、雨水集中處 | 規劃截排水、導水及避免坡面沖刷 |
| 氣候與立地 | 降雨、溫度、日照、風勢、乾濕季及海拔等 | 選擇適地、耐旱或耐濕的植物與適當施工季節 |
| 既有植生與生態 | 周邊自然植群、優勢植物、外來種、植生覆蓋及鄰近棲地 | 優先採用適地原生或合宜植物,避免不當引入外來種 |
| 施工條件 | 道路與施工便道、作業空間、坡面可達性、材料運輸、機具及安全條件 | 選擇可施工且便於後續維護的工法 |
| 維護與管理 | 灌溉可及性、補植條件、除草需求、維護頻率及責任單位 | 評估植生能否持續建立及後續管理成本 |
不同地質坡面之護坡與適用植生方法
| 坡面材料 | 主要特性與問題 | 護坡及排水方式 | 適用植生方法 |
|---|---|---|---|
| 硬岩 | 坡面堅硬、土層薄或缺乏,植物不易扎根;節理裂隙可能有滲水或落石 | 先處理危石與不穩定岩塊;依需要設置截排水、導水或落石防護。植生不能取代岩坡穩定工程 | 裂隙或局部覆土處可植入耐旱草本、灌木;可採穴植、客土、植生袋或植生槽。大面積裸露硬岩不宜只靠直接播種 |
第 五 題20 分
植生工程在施工基地針對植物生育有顯著障礙之酸鹼性土壤、土層淺薄、石礫地或嚴重污染地等不良土壤,在前期作業常需實施客土或土壤改良,請說明如何採用植生客土處理及實施土壤改良?
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核心觀念
本題考查不良土壤的植生基盤處理。施工前應先判斷土壤障礙的種類、分布與程度,再選擇「植生客土」或「土壤改良」;若障礙嚴重,兩者可併用。處理目標是提供適合植物生根、保水、通氣及取得養分的生育環境,並避免改良材料或污染土壤造成二次危害。
植生客土是將適合植物生長的土壤運至基地,鋪設於原地表或整修後的坡面,形成可供植生的表土層。土壤改良則是在現地調整土壤的物理性、化學性或生物性質,使其適合植物生長。
解題方法
依「調查診斷、選擇處理方式、施工及後續管理」說明,並依題目所列的不良土壤分別處理。
一、植生客土處理
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調查與整地 先查明坡度、地形、原土層厚度、排水狀況及障礙範圍;酸鹼性土壤與污染地應取樣檢測,確認土壤酸鹼值、鹽分及污染程度。清除妨礙施工的廢棄物與不適用土料,整平或粗糙化坡面,並先規劃排水與防蝕措施。
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選定客土來源與土質 客土應選用無污染、具適當肥力與團粒構造、保水及排水性良好的表土。土壤質地應與基地環境及預定植栽相配合;避免採用含有害物質、過多石礫、雜草種子或病蟲害的土料。需要時先檢測客土的酸鹼值及肥分。
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鋪設客土 將客土均勻鋪設於整修後的地表,厚度依植物種類、根系深度、坡面條件及設計需求決定,不宜只在表面薄覆而無法提供根系所需的生育空間。陡坡或易沖蝕處,應配合坡面穩定、排水及覆蓋措施,避免客土滑動或被雨水沖失。
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植生與養護 客土完成後依基地條件播種或栽植,並配合覆蓋、灌溉、補植及排水管理。施工期間避免過度壓實,以免降低土壤通氣與入滲能力;完工後檢查客土流失、沉陷及植生均勻度。
二、土壤改良
- 酸性土壤 先測定土壤酸鹼值及酸度,再依土壤緩衝能力與改良目標施用石灰質材料,如農業用石灰或白雲石粉,以中和酸性;白雲石粉亦可補充鎂。施用量應依土壤檢測結果計算,不宜僅憑土壤酸鹼值直接大量施用。材料應均勻撒布並與表土充分混合,之後配合有機質及適當肥培管理。