建置國產林木收穫 伐、造、集、運、貯 實務之教育導向

農學院木質材料與設計學系教授 林翰謙

    本校農學院與林務局嘉義林區管理處為培育國產林木收穫實務，強化木材收穫與加工專業科技人才能力，推廣國產材開發利用，召集木質材料與設計學系、森林暨自然資源學系、資訊工程學系及數位學習設計與管理學系等跨領域團隊合作，結合數位技術與現代科技，建立一套數位式教材及E化學習平臺，並利用科技實務學習的專業，結合擴增實境（Augmented Reality, AR）及虛擬實境（Virtual Reality, VR）數位教材，開發多元國產林木教學策略運用－結合「專業達人短講系列」、「現場對談系列」及「配合單元內容之實務」等活動來提升學習熱忱，有助於學生及專業所需學習者的自我引導學習力。

    培育國產林木收穫「伐、造、集、運、貯」實務及強化專業能力，嘉義林區管理處提供奮起湖30公頃林地給予本校團隊進行森林經營計畫之撰擬、林地測量、每木調查、材積計算、伐採、木材檢尺、放行查驗及運材等森林經營伐運，開始建立國產材林木收穫科技實務學習專業教材，並藉由實務導向學習培養學習者主動學習、實務演練與解決問題能力。更重要的是建置E化學習平臺，成為自我引導學習者永續發展的能力。目前以其中3公頃林地進行不同的疏伐方式，作為實地拍攝林木收穫「伐、造、集、運、貯」五項程序，以教育實務為目的，剪輯成具有教育功能的教學影片，豐富教學影片內容。也搭配實境科技進行數位教材設計與開發，讓學習者在進入林場前，體驗極具臨場感的數位模擬實境，希望能彌補多年斷層的疏伐技術，活絡臺灣林業發展。

    早期進行臺灣森林資源調查時，因山林多為峭壁高懸、山澗阻道，工作十分危險，進行森林伐運，極易耗損體力，且每天重複同樣測計選木工作與伐採生產，效率不高。隨著近年航空測量技術逐漸發展成熟，測計方法的進步與改變，利用無人機載具正射影像檢視林地現況，配合相關軟體進行林地疏伐規劃，運用GPS衛星定位，以樣區樹冠形狀的不同，分辨地面樣區現況與樹種，並配合地面調查工作之儀器測計技術，可節省地面調查繁重及人力的耗損，更有效率且準確的獲得所需資料。就如本校跨領域團隊以嘉義林管處提供之柳杉人工林林地進行森林經營規劃，以無人機正射影像測計方法的實際應用，依林地地形、坡度及水文等天然因素，進行林分的雙重取樣調查，推算人工林全林材積、林分密度等可行性。

    此次以教學為主要目的，規劃成不同疏伐方式，疏伐區分為下層疏伐、塊狀皆伐及整理伐等三種方式，以作為森林景緻美觀與林木未來收穫之規劃考量。

下層疏伐：以調整林分株距，配置林木株距，以景觀為目的實施，林木空間配置及光線透視作為考量，且為明顯區分不同下層疏伐強度之結果。

塊狀皆伐：其目的在於進行林地間複層林營造，創造林分垂直及水平結構之異質性，以利生物多樣性保育為目的，因此疏伐規劃選擇以林分中較為平坦的區域，且不影響水土保持之林地，進行區域性林木伐採。此外，疏伐規劃區為降低疏伐成本及小面積疏伐，由道路往林地視線不可及的範圍內採用塊狀皆伐，除可提供塊狀皆伐之疏伐成果作為教學參考，另其伐採空隙未來可便於進行造林，並提供小規模塊狀皆伐對於林業教育範例。

整理伐：以扣除下層疏伐與塊狀皆伐之樣區進行林分整理，將矮立木與枯木伐除，促進留存之林木生長及健康，提高林分整體之生長效益，伐除後之林木放置於林地中，亦可作為動物之棲地，減少因伐木對生態產生的影響。

    本校團隊除拍攝影片結合3D動畫、AR/VR等技術，並依據阿里山公路至奮起湖路段當地的林相功能，由林木距道路的遠近進行不同程度疏伐，營造出森林景觀視野的觀光意象，又能感受不同疏伐強度之林木空間配置，透過系列性實務操作，建立系統化及數位化科學教材，顧及相關環境生態，讓森林永續經營，具有觀光發展、林業教育及生態保護等三項意義。

國產林木的發展指標，應考慮到森林資源開發利用對環境的影響，因為我們有責任對下一代健康與生命施予有保證的策略，採取對地球環境負荷較少的生活模式，建立各種環境倫理且盡力推動環境保全，創造國產林木發展的新價值觀。就技術面而言，為保護地球環境，應謀求節省資源與能源，促進再循環且再資源化技術發展，例如：當使用國產林木生產時，需考量部分材料可再循環利用，讓國產林木可於生活環境中再循環使用；針對無法再循環利用的材料，將來成為廢棄物，也應考慮到廢棄後減少對環境的衝擊。     國產林木收穫「伐造集運貯」之實務，依照不同林木或生長方式會有不同的伐採方式，如遇林木根張，需先切除以利鋸切倒向口，並使用楔木準確控制伐倒方向以求準確倒向。接續造材，依不同的市場規格及使用需求，選擇不同的造材尺寸，造材後堆放於林地，等待集材。由於本次林地原有作業道路較小，因此使用簡易的集材方式配合絞盤與滑輪進行集運材與貯材作業，達到學習者實務導向學習、實務演練與解決問題能力，並強化國產林木收穫「伐造集運貯」教學內容之結構性，執行實務導向學習的「學會學習」E化數位教材。     本校團隊藉由嘉義林區管理處提供所屬林班地進行實務操作，建構國產林木生產教育影片及虛擬實境的數位化教材，可實質培育林業實務及專業科技人才，連結科技發展與生產實務多元學習。在逐漸復甦的國產林木生產前景下，從事林業的匠人能重拾伐木工具在森林裡自由穿梭，讓臺灣的森林充滿人氣與朝氣，透過教材的編撰，推廣森林經營的優點與環境資源的珍貴，使林業從事人員能與森林共同永續依存，讓臺灣國產林木產業能蓬勃發展。