土壤沖蝕及水土保持概要　申論題歷屆試題與參考架構

112 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請說明管蝕（pipe erosion）之發生過程。（15分）

   （15 分）

   參考架構・破題

   管蝕是地表水入滲後在土層內部形成集中水流，帶走細顆粒而形成管狀孔道，最後可能造成地表塌陷或崩落的沖蝕型態。作答應以發生條件加過程的先後順序來寫。

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2. 2

   請就土壤沖蝕原理，論述地表植生覆蓋對於土壤沖蝕控制的影響。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   土壤沖蝕本質上是外力（雨滴打擊、逕流剪力）大於土壤抵抗力所致。地表植生覆蓋同時削減外力並提高土壤抵抗力，因此為最有效且經濟的沖蝕控制方式。

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3. 3

   請說明節制壩設置之目的（15分）與壩址選定原則。（15分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   節制壩（控制壩、防砂壩之一種）是設置於溪流中上游，用以調節土砂與穩定溪床的橫向構造物。作答分目的與壩址選定原則兩大段，各佔十五分。

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4. 4

   請比較山邊溝與平台階段之功能與設計差異，（15分）並分別繪製設計圖。（15分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   山邊溝與平台階段都是坡地截排水與控制沖蝕的常見工程，但山邊溝以「導排水」為主，平台階段則以「改變坡面形態」為主。作答需先比較，再說明設計，最後以文字描述設計圖重點。

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110 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試說明水土資源永續利用及農林漁牧地開發利用等目的下之水土保持處理與維護原則。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   水土保持之目的在於合理利用水土資源、減免災害、維護生態環境。題目要求說明兩大情境下的處理與維護原則：一是水土資源永續利用，二是農林漁牧地開發利用。

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2. 2

   試說明地表逕流導致土壤沖蝕之力學作用。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   地表逕流導致土壤沖蝕，是逕流對土粒施加的推動力大於土粒抵抗力所致。作答宜從逕流形成、水流剪力、土粒起動與搬運沉積三階段說明其力學作用。

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3. 3

   試說明溪流沖蝕（Stream erosion）原理及其與溝谷沖蝕（Gully erosion）之差異。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   溪流沖蝕與溝谷沖蝕都是水流集中所造成的線狀沖蝕，但前者屬於既有河道的常態水力作用，後者則是坡面上新生的侵蝕溝。作答先說原理，再做對照比較。

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4. 4

   根據 2007 年美國自然資源保育局的報告，美國農地的水蝕率（以每年每英畝計算）由 1982 年 4.0 英噸降為 2007 年的 2.7 英噸，同時期風蝕率則從 3.3 英噸降為 2.1 英噸，若與平均全球年土壤流失厚度為 0.407 公厘（mm）相比較，其結果如何？【一英畝=4047 m2，一英噸=907 公斤，土壤乾總密度是 1.4 公克/cm3】（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題為單位換算與比較題：將每年每英畝的沖蝕重量，換算為土壤流失厚度（mm），再與全球平均每年 0.407 mm 比較，並評論趨勢。

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5. 5

   試說明沉砂池之定義、目的與容量決定方式。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   沉砂池是水土保持與施工期間常用的沉澱設施，藉由降低流速使含砂逕流中的土砂沉降。作答依定義、目的、容量決定方式三段書寫。

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109 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請詳述USLE公式的降雨沖蝕指數定義及其特性。（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   降雨沖蝕指數 R 是通用土壤流失公式（USLE）A＝R×K×L×S×C×P 中唯一代表氣候營力的因子，用來量化降雨造成土壤沖蝕的潛能。作答先交代公式與 R 的定位，再說明 EI30 的計算觀念，最後整理其特性。

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2. 2

   請說明土壤沖蝕現象及定義以及對環境的衝擊？（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   土壤沖蝕是土壤顆粒受水、風、重力等營力作用而剝離、搬運與堆積的過程。作答依「定義→現象與型態→環境衝擊」三段鋪陳，衝擊要分現地與離地兩面。

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3. 3

   請說明防砂壩的定義與目的？（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   防砂壩是野溪治理最核心的橫向構造物，作答先下定義，再分條說明其功能目的，最後補充型式與配置要點以顯深度。

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4. 4

   請說明颱風豪雨期間發布的土石流紅色及黃色警戒分別代表什麼意義？（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   土石流警戒是依「雨量是否達到各潛勢溪流的土石流警戒基準值」分級發布，黃色代表「預測」可能達到、紅色代表「實際」已經達到，兩者對應的撤離強度不同。作答需交代發布機關、判斷依據與應變行動。

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5. 5

   請詳細說明在臺灣影響水庫壽命之主要的自然及人為因素為何？（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   水庫壽命主要取決於淤積速率，即集水區產砂量進入水庫並沉積的速度。臺灣水庫淤積嚴重，作答應分「自然因素」與「人為因素」系統說明，並補充延壽對策。

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108 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請詳述水土保持法第 3 條所定義劃定為山坡地之土地及其條件。（15 分）

   （15 分）

   參考架構・破題

   水土保持法第 3 條第 3 款對「山坡地」下定義，核心為「排除特定林地＋主管機關劃定＋標高或坡度條件＋報院核定公告」。作答要把法條要件逐項拆解。

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2. 2

   請說明植生樁編柵之適用植生樁材、現場施作的適用條件及注意事項。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   植生樁編柵是以可萌芽之活樁搭配編柵材料，在坡面形成階段式攔截帶的植生工程，兼具攔土與植生功能。作答依題目三問：適用樁材、適用條件、施作注意事項分段。

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3. 3

   請說明雨滴粒徑與降雨強度對於通用土壤流失公式中的雨滴沖蝕指數（Rainfall Erosivity Index）之貢獻。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   降雨沖蝕指數 R 由降雨動能 E 與最大 30 分鐘降雨強度 I30 相乘而得，而降雨動能取決於雨滴粒徑及其終端速度。作答要把「粒徑→速度→動能→EI30」的因果鏈說清楚，並說明降雨強度在其中的雙重角色。

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4. 4

   請說明風蝕的型態及其原理。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   風蝕是風力使土壤顆粒分離、搬運與堆積的過程，發生在乾燥、裸露、鬆散的地表。作答先說明起動原理，再依顆粒運動方式分型態，最後補影響因子與臺灣案例。

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5. 5

   請說明山坡地開發完成後永久性滯洪池的規劃設計原則。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   山坡地開發後不透水面積增加、集流時間縮短，洪峰流量增大，永久性滯洪池的目的是把開發後的洪峰削減到不增加下游負擔的程度。作答依「目的→規劃原則→設計原則→維護管理」鋪陳。

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107 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   臺灣南部及東部都有相當的面積是青灰色泥岩（Mudstone）。試以該地區為例，說明其土壤沖蝕之發展型態及情形。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   青灰色泥岩質地細、膠結差、遇水軟化、乾燥龜裂，加上植生不易生長，形成典型的「惡地」地形，沖蝕速率極高。作答先說明泥岩特性與分布，再依沖蝕型態發展順序說明，最後談治理。

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2. 2

   試說明通用土壤流失公式（The Universal Soil Loss Equation, USLE）之適用範圍。在臺灣使用時常會發生什麼問題？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   USLE 是依美國中西部農地小區試驗資料建立的經驗公式，用於估算坡面片蝕與紋溝沖蝕之年平均流失量。作答先說明公式與適用範圍，再對照臺灣地形、氣候與災害特性指出應用問題，最後提改進方式。

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3. 3

   試說明如何透過現地自然降雨的土壤沖蝕試驗，來得到土壤可蝕性因子（The Soil Erodibility Factor, K）。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   土壤可蝕性因子 K 定義為「單位降雨沖蝕指數下，標準試區的土壤流失量」。現地自然降雨試驗的核心，是把 USLE 中 L、S、C、P 都控制成 1，讓實測流失量 A 只剩 R 與 K 的關係，再以長期資料迴歸求 K。

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4. 4

   臺灣地區之陡坡常用自由梁格框客土植生工法施作。但其植生常見失敗之情形。試說明其可能之原因及其改善之方法。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   自由梁格框是在陡坡上以混凝土或噴凝土格梁形成框格，框內填客土植生，兼具坡面保護與綠化。失敗多來自「土留不住、水不對、植物選錯、維護不足」四類原因，作答依此分類對應改善方法。

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5. 5

   臺灣有多座水庫受到非點源污染（Non-point Source Pollution）之影響，甚至造成優養化（Eutrophication）。試說明其成因及如何整治。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   水庫優養化主要是集水區氮、磷等營養鹽進入水庫，造成藻類大量繁殖。點源可追查管制，非點源來自整個集水區的土地利用，隨降雨逕流與土壤沖蝕進入水體，整治必須從集水區源頭、傳輸途徑與水庫本體三層著手。

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106 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試說明在臺灣使用通用土壤流失公式（USLE）或修正版通用土壤流失公式（RUSLE）評估土壤沖蝕時，常會高估。試說明其原因。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   USLE 是美國依據緩坡農地小試區資料建立的經驗式，直接搬到臺灣陡坡、颱風豪雨、高植生覆蓋與多石礫土壤時，各因子都可能超出原始資料範圍，多數情況偏向高估；且公式求的是坡面沖蝕量，不等於實際出流的泥砂量。

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2. 2

   降雨動能是評估降雨逕流因子（The rainfall and runoff factor, R）之重要參數，而降雨動能之推估需要知道雨滴粒徑分布及其終端速度，試說明如何得知。 （20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   降雨動能 KE = Σ ½ m v²，需要「各粒徑雨滴的數量（質量）」與「各粒徑的終端速度」。前者以雨滴粒徑分布量測方法取得，後者以實驗量測或經驗公式推得，再組合成動能與降雨強度的關係式供 R 值計算。

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3. 3

   試比較及說明喬木、灌木和草三種植生對控制坡地土壤沖蝕之優劣。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   植生控制沖蝕的機制包括截留雨滴、地表覆蓋、增加入滲、根系固土與蒸散降低含水量。草、灌木、喬木在這些機制上各有強弱：草擅長控制表面沖蝕，喬木擅長增加深層穩定，灌木居中；作答應從機制比較，最後提出多層次混合配置。

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4. 4

   試說明土壤的性質中那些會影響土壤沖蝕。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   土壤沖蝕是降雨與逕流的沖蝕力和土壤抵抗力的對抗。題目問土壤本身的性質，作答從「分離難易」與「搬運難易」兩個角度，分述質地、有機質、構造、滲透性等因子，並連結到 USLE 的 K 值。

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5. 5

   在野溪治理中，每隔一段距離就設置一個固床工，且固床工之間常鋪設卵石，試說明固床工及卵石之功用。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   野溪坡陡流急，主要問題是河床下刷與兩岸淘刷。固床工是低矮的橫向構造物，用來穩定河床縱坡；固床工之間鋪卵石則是加強床面抗沖、消能並兼顧生態。作答分兩者功能，再談設計重點。

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105 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試述影響沖蝕之土壤因子，並說明為何不同質地（texture）的土壤其受沖蝕能力不同。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   影響沖蝕的土壤因子決定土壤顆粒被分離與搬運的難易，綜合表示為土壤可蝕性（K 值）。其中質地是最基本的因子：不同大小的顆粒在凝聚力、重量與入滲性上不同，因此粉砂質土壤最易沖蝕，砂土與黏土相對較抗蝕。

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2. 2

   試說明坡地控制水土流失之原則和方法。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   坡地水土流失源於雨滴打擊與逕流沖刷，控制原則可歸納為：保護地表、增加入滲、減少逕流量與流速、安全排水、攔截泥砂，以及依土地可利用限度合理利用。方法則分為植生（農藝）、工程與管理三類，作答以「原則 → 方法」對應展開。

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3. 3

   應用通用土壤流失公式（USLE）計算土壤流失量為重量單位，試問如何換算為體積單位以做為設計沉砂池之依據？又一般採用換算的數值為多少？（10 分）

   （10 分）

   參考架構・破題

   USLE 算出的是單位面積的土壤流失重量（如 t/ha/年），沉砂池設計需要的是容積，所以要乘上集水面積求總重量，再除以泥砂的單位重（沉積泥砂的乾容積密度）換算成體積，並考慮設計年限與清淤頻率。

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4. 4

   依據山坡地保育利用條例第 16 條，山坡地供農業使用者，應實施土地可利用限度分類，試說明山坡地土地可利用限度之分類分級查定基準規定。 （25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   山坡地供農業使用應先實施土地可利用限度分類，目的在依土地自然條件決定宜農牧或宜林，避免超限利用。查定以坡度、土壤有效深度、土壤沖蝕程度、母岩性質四項因子分級，再依組合分為宜農牧地、宜林地與加強保育地。

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5. 5

   山邊溝為農地水土保持常用之工程方法之一，試說明其定義、目的及設計原則。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   山邊溝是坡地農地最基本的截流工法，作答要寫三件事：定義（是什麼、設在哪）、目的（截短坡長、截排逕流），以及設計原則（間距、斷面、縱坡、排水出口、植生保護）。

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104 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試以臺灣地區環境特性說明水土保持之重要性。（15 分）

   （15 分）

   參考架構・破題

   臺灣的地質、地形、氣候與土地利用條件都屬於高沖蝕風險，水土保持是國土安全、水資源與農業永續的基礎。作答以「環境特性→造成的問題→水土保持的功能」三段推論。

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2. 2

   試說明臺灣地區未來最可能產生變化之土壤沖蝕自然因子。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   影響土壤沖蝕的自然因子為氣候（降雨）、地形、土壤、植生四大類；在臺灣，受氣候變遷與地震影響，未來最可能改變的是降雨沖蝕力，其次為植生覆蓋與地形（崩塌造成的地表變動）。

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3. 3

   試說明依沖蝕力為基準之土壤沖蝕分類，並分析它們在臺灣地區出現的可能性與危害程度。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   依造成沖蝕的營力（沖蝕力來源）可將土壤沖蝕分為水蝕、風蝕、重力沖蝕、冰河（冰雪）沖蝕及波浪沖蝕等；在臺灣以水蝕與重力沖蝕最普遍且危害最大。

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4. 4

   試說明與土壤沖蝕有關之地表逕流特性。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   地表逕流是坡面沖蝕中搬運與分離土壤的主要營力，其沖蝕能力取決於逕流量、流速、水深與流況。作答先定義逕流，再逐項說明特性與其對沖蝕的影響。

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5. 5

   試說明植生前期作業之定義、目的及工作項目。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   植生前期作業是植生（播種、植栽）之前，為使植物能在不良坡面順利發芽、生長而先行施作的基礎處理，重點在「穩定坡面、改善生育基盤、控制逕流」。

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103 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請試述下列名詞之意涵：（每小題 5 分，共 20 分）沖蝕力（Erosivity）EI30 指數沖蝕率圖解法（Erodibility nomograph）土壤可容許流失量（Soil loss tolerance）

   （20 分）

   參考架構・破題

   四個名詞都與通用土壤流失公式（USLE，A＝R×K×LS×C×P）有關：沖蝕力與 EI30 屬降雨因子 R，沖蝕率圖解法用來求土壤因子 K，土壤可容許流失量則是判斷流失是否需要處理的標準。每小題 5 分，各寫定義、內涵與用途。

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2. 2

   作物經營因子（Cropping management factor）為推估土壤流失量之重要參數；試述坡地果園植生覆蓋能減低土壤沖蝕之理由。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   作物經營因子 C 是有覆蓋管理時的土壤流失量與同條件連續裸露休閒地流失量之比，覆蓋愈好 C 值愈小。果園植生覆蓋（草生栽培）能從阻擋雨滴、減少逕流、穩固土壤、攔砂四方面降低沖蝕。

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3. 3

   試述降雨沖蝕過程之分類；並說明那一類別對土壤破壞最為嚴重。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   降雨沖蝕依發展過程可分為雨滴沖蝕、片蝕（層狀沖蝕）、紋溝沖蝕與蝕溝沖蝕四類，由分散到集中、由輕到重逐步發展；就對土壤的破壞程度而言，蝕溝沖蝕最為嚴重。

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4. 4

   何謂土壤結殼（soil crust）？並說明結殼土壤之沖蝕現象。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   土壤結殼是裸露地表在雨滴打擊或沉積作用下形成的薄而緻密、低透水的表層。它一方面使入滲大減、逕流增加而加劇沖蝕，另一方面本身較堅實、可抵抗雨滴分離，作答要寫出這種兩面性。

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5. 5

   試說明土壤沖蝕防治之機制。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   土壤沖蝕包含「分離」與「搬運」兩個過程，營力是雨滴與逕流（或風）。防治機制即從減弱營力、增強土壤抵抗力、降低搬運與攔截泥砂著手，再落實為植生、農藝與工程三類措施。

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102 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試說明土壤沖蝕率（Erodibility）之定義及其影響因子。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   土壤沖蝕率（沖蝕性，Erodibility）是土壤本身被分離與搬運的難易程度，屬土壤的內在性質，在 USLE 中以 K 因子表示。作答先定義，再分項說明影響的土壤性質與外在條件。

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2. 2

   試說明影響土壤沖蝕之可控制因子。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   土壤沖蝕受降雨、土壤、地形、覆蓋與管理措施共同影響，其中降雨等氣候因子人力難以改變，作答重點在指出「人為可介入調整」的因子，並說明各因子如何透過水土保持處理降低沖蝕量。建議以通用土壤流失公式（USLE，A＝R×K×L×S×C×P）為主軸組織答案。

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3. 3

   試說明集體運動之沖蝕型態及其發生機制。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   集體運動（mass movement／mass wasting）是土體或岩體在重力作用下整體向下坡移動的沖蝕型態，與雨滴、逕流造成的顆粒搬運不同。作答應依運動方式分類說明各型態，再歸納發生機制（下滑力增加、抗剪強度降低）。

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4. 4

   試說明如何改變地面及土壤條件以降低風力沖蝕（Wind Erosion）。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   風蝕取決於風速是否超過土粒的起動風速，以及地表能否保護土粒。降低風蝕的思路就是「降低地表風速」與「提高土粒抗蝕力」兩條路，作答以地面條件與土壤條件分項說明。

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5. 5

   試說明用以表達土壤沖蝕程度之方式及其對應比較基準。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   土壤沖蝕程度可從「量」（流失速率）與「形態」（剖面損失、溝蝕型態）兩面表達，並須有比較基準才能判斷嚴重性，常用基準為土壤流失容許量（T值）、地質（自然）沖蝕速率，以及原始未沖蝕土壤剖面。作答應把「表達方式」與「對應基準」配對說明。

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其他等別的「土壤沖蝕及水土保持概要」

• 土壤沖蝕及水土保持概要（地方特考四等）（41 題）