113 年 國立臺灣大學森林環境暨資源學系碩士班丁組《森林經營學》

本題主要在探討森林經營學與其他兩門森林學科（林政學、育林學）之間的學科關聯性。

森林經營學（Forest Management）是森林學的核心學科之一，其目標是透過科學的方法，對森林資源進行永續的規劃、組織、執行與監控，以達成經濟、社會及環境等多重效益。

林政學（Forest Policy）主要研究政府在森林資源管理上的政策、法規、行政體系及其執行。它關注的是國家層級的森林發展方向、資源分配、權益劃分，以及如何透過政策工具來引導森林資源的利用與保育。林政學為森林經營提供了宏觀的框架與指導原則。例如，國家訂定的森林法規、保育政策、伐木配額等，都會直接影響到經營者在現場的實際操作。

育林學（Silviculture）是森林經營的技術層面，主要研究如何透過人為的干預措施，如播種、造林、撫育、疏伐、皆伐等，來影響森林的生長、組成、結構與品質，以達成特定的經營目標。育林學提供了實現森林經營目標的具體技術手段。

本題探討森林經營施業如何應用於物種保育。物種保育是森林經營的重要面向之一，尤其在生物多樣性日益受到威脅的今日，森林經營者需將保育目標納入考量。

達成物種保育的森林經營施業措施，可以從多個層面進行：

1. 棲地營造與維護 (Habitat Creation and Maintenance)：

   • 保留或營造特殊棲地：例如，為特定鳥類保留枯立木、為兩棲類保留潮濕地、為昆蟲保留枯枝落葉層。
   • 增加棲地異質性 (Habitat Heterogeneity)：透過不同的林齡、樹種組成、林下結構（喬木、灌木、草本層）、林隙（gaps）的設置，創造多樣化的棲地微環境，以容納更多物種。例如，保留不同大小的林隙，可以吸引不同偏好的植物和動物。
   • 水文管理：在森林中維持或恢復溪流、濕地、水池等水域環境，對水生及兩棲類物種至關重要。

2. 林分結構與組成調整 (Stand Structure and Composition Adjustment)：

   • 維持或恢復原生樹種：優先種植或保留當地原生樹種，避免外來入侵種的擴散，因為原生樹種通常是當地物種演化出的食物來源或棲地。
   • 調整林齡結構：保留一定比例的老齡林或枯立木，提供特定物種（如穴居鳥類、腐生真菌）所需的環境；同時，也需要有中、幼齡林提供其他物種的棲地。
   • 林下植被管理：避免過度清除林下灌木層或草本層，這些通常是許多小型動物的庇護所及食物來源。

本題探討森林經營中「利害關係人參與 (Stakeholder Participation)」的重要性與實踐方式。利害關係人是指所有對森林資源有興趣、受森林資源影響、或能影響森林資源的個人、團體或組織。將他們納入決策過程，有助於提升決策的合法性、接受度，並促進更全面的考量。

森林經營將利害關係人納入決策過程的機制與方法：

1. 辨識與分類利害關係人 (Identification and Classification of Stakeholders)：

   • 首先要釐清誰是主要的利害關係人。這包括：
     • 政府機關：林業主管單位、環保單位、地方政府等。
     • 在地社區居民：鄰近森林的居民，可能依賴森林資源（如採集、狩獵、觀光）或受經營活動影響。
     • 原住民族群：對於擁有傳統領域的族群，其權益與文化連結至關重要。
     • 產業團體：林業業者、木材加工業、觀光旅遊業等。
     • 環保團體與非政府組織 (NGOs)：關注森林保育、生物多樣性、生態環境的團體。
     • 學術研究機構：提供專業知識與研究支持。
     • 一般大眾：對森林環境有普遍關懷的社會大眾。
   • 根據其權力、利益、影響力等因素進行分類，以規劃不同的參與層級與方式。

2. 建立溝通與參與平台 (Establishing Communication and Participation Platforms)：

   • 資訊公開與透明：定期發布森林經營計畫、執行狀況、環境監測結果等資訊，讓利害關係人了解現況。
   • 諮詢會議與公聽會：在計畫擬定或重大決策前，舉辦會議，邀請利害關係人表達意見、質疑與建議。
   • 焦點團體討論 (Focus Group Discussions)：針對特定議題，邀請代表性利害關係人進行深入討論。

本題探討森林碳匯管理（Forest Carbon Sink Management）的策略，目標是增加森林的碳吸存量（carbon sequestration）並延長碳的保存時間（carbon storage）。森林是重要的陸地碳庫，有效的碳匯管理對減緩氣候變遷具有關鍵作用。

增加碳吸存與延長碳保存的策略主要可分為以下幾類：

1. 增加生物量與碳儲存量 (Increasing Biomass and Carbon Stock)：

   • 植樹造林與再造林 (Afforestation and Reforestation)：在非森林土地上造林（afforestation）或在過去曾是森林的土地上重新造林（reforestation），增加森林覆蓋面積，吸收大氣中的二氧化碳。
   • 森林撫育與優化 (Forest Tending and Optimization)：
     • 選擇高生長潛力的樹種：種植生長快速、單位面積生物量高的樹種。
     • 優化種植密度：適當的密度能促進生長，但過密則競爭激烈，影響單木生長。
     • 加強疏伐與間伐：移除生長不良、競爭力弱的樹木，將資源集中給優勢木，促進其生長與生物量累積。
     • 延長輪伐期 (Lengthening Rotation Periods)：延長採伐週期，讓樹木生長至較大的齡級，累積更多生物量。

2. 延長碳的保存時間 (Extending Carbon Storage Time)：

   • 減少森林干擾與損失 (Reducing Forest Disturbance and Loss)：
     • 預防與管理森林火災：透過防火措施、早期預警與快速撲滅，減少火災造成的碳排放。
     • 防治病蟲害：及時監測與防治，避免大規模樹木死亡。
     • 減少非法砍伐與盜伐：加強監管與執法，保護森林免受非永續的木材採集。

本題探討如何估算單一林分（stand）的森林碳儲存量（Forest Carbon Stock）。這是一個實際應用問題，需要結合現場調查與計算方法。

估算一個林分的森林碳儲存量，通常需要以下幾個步驟：

1. 定義林分與採樣設計 (Define the Stand and Sampling Design)：

   • 首先要明確界定要估算的「林分」範圍。
   • 根據林分的大小、變異性，設計適當的採樣方法。常見的方法包括：
     • 全盤調查 (Complete Enumeration)：如果林分不大且變異性不高，可以對林分內所有樹木進行測量（較少見於大規模估算）。
     • 樣區法 (Plot Sampling)：在林分內設置固定大小的樣區（如圓形、方形），在樣區內進行測量，然後將結果推估至整個林分。這是最常用的方法。樣區的數量、大小與配置（隨機、系統、分層）需依據研究目的與林分特性決定。
     • 樣木法 (Point Sampling / Variable Plot Sampling)：利用角度計測器（如B.A.F.計），以某一點為中心，選擇視角係數（basal area factor, BAF）確定的樣木，推估單木的面積貢獻，進而推估整個林分的蓄積量。

2. 現場測量 (Field Measurements)：

   • 在選定的樣區或樣木中，對主要的樹木進行測量。關鍵的測量項目包括：
     • 胸徑 (Diameter at Breast Height, DBH)：通常在離地面 1.3 公尺處測量樹木的直徑。
     • 樹高 (Tree Height)：測量樹木的總高或特定高度（如枝下高）。
     • 樹種辨識 (Species Identification)：準確辨識樹種，因為不同樹種的密度與碳含量係數不同。
     • 樹冠長度、樹冠直徑：有時也需測量，用於估算梢葉生物量。
     • 枯立木與倒木：也需要進行測量，因為它們也包含碳。

3. 計算地上生物量 (Aboveground Biomass, AGB) (以樹木為單位)：

   • 方法一：利用生物量迴歸模型 (Biomass Regression Models)：
     • 這是最常用的方法。研究人員根據大量實測數據，建立樹木生物量與可測量參數（如 DBH, 樹高）之間的迴歸方程式。
     • 方程式形式多樣，常見的有：
       $AGB = a \times (DBH)^b \times H^c$
       $AGB = a \times (DBH)^b$
       其中 $a, b, c$ 是由不同樹種、地區或生物量組成（如僅幹材、含枝葉）決定的迴歸係數。
     • 需要針對不同樹種或樹種群，選用合適的迴歸模型。