生物多样与保育课件.ppt

生物多樣性與保育,鄭先祐(Ayo)國立台南大學 環境與生態學院生態科學與技術學系 教授E-mail:Web:http:/mail.nutn.edu.tw/hycheng,七星生態保育基金會 生態保育營隊上課地點：陽明書屋大忠館台北市陽明山中興路12號,保育與生物多樣性,2,地球誕生時的環境,早期的地球，是完全沒有生命。地表覆蓋著炙熱的熔岩，大氣充滿著CO2,CH4(甲烷),N2,水蒸氣和氫氣等分子，沒有氧氣(很稀少)。,保育與生物多樣性,3,生物多樣性與保育,Part I 地球生命的演變過程Part II 台灣本島的誕生Part III Homo sapiens 的出現Part IV 保育(conservation)總結,保育與生物多樣性,4,Part I 地球生命的演變過程,三十五億年的生命史地球生物的多樣性Gaia hypothesis：生命的力量關鍵與穩定複雜與不確定時間的落差,保育與生物多樣性,5,三十五億年的生命史,原古代(Proterozoic Era)第一個生命的出現：35億年前 1月1日(1/1)行光合作用的藻類：25億至5.7億年前 4/14 至 11/2古生代(Paleozoic Era)大量藻類出現：5.7億至5億年前 11/2 至 11/9植物開始登陸：5億至4.3億年前 11/9 至 11/16節肢動物開始登陸：4.3億年至4億年前 11/16 至 11/19昆虫出現：4億至3.45億年前 11/19 至 11/25爬虫類出現：3.45億年至2.8億年前 11/25 至 12/2兩生類大量消失：2.8億年至2.3億年前 12/2 至 12/7,保育與生物多樣性,6,原古代(Proterozoic Era)1/1 至 11/2古生代(Paleozoic Era)11/2 至 12/12中生代(Mesozoic Era)恐龍與哺乳類的出現：2.3億年至1.8億年前 12/7 至 12/12恐龍稱霸地球：1.8億年至1.35億年前 12/12 至 12/17恐龍大量滅絕：1.35億年至6,500萬年前 12/17 至 12/24新生代(Cenzoic Era)哺乳類大量出現：6,500萬年至200萬年前 12/24 至 12/31,三十五億年的生命史,保育與生物多樣性,7,Five Kingdoms(五個生物界),Fig.1 生物的五個生物界。,植物界,真菌界,原生生物界,原核生物界,動物界,How many species?,地球生物的多樣性,保育與生物多樣性,8,Table 1.Number of living species in major phyla,保育與生物多樣性,9,地球生物的多樣性,現生已命名的物種有175萬種，加上尚未命名的估計至少有1,557萬種。現生物種估計至少仍有1,382萬種，等待命名。目前每年平均有一萬種被命名，需要多少年命名完成？地球生物物種，九成以上的命運是滅絕。曾經存在的物種是現生物種的十倍以上。已滅絕的物種，估計可有多少物種？,重點 I-01,保育與生物多樣性,10,表2.比較火星、金星和地球(現況與假設完全無生命存在過)的大氣狀況。,地球的生命力量（Gaia 學說）,重點 I-02,保育與生物多樣性,11,關鍵閥值與穩定性 Critical point and Stability,體系的穩定是需要時間的，且也不是種類愈多或是愈複雜就可愈穩定。生態體系的關鍵閥值(critical point)。體系有自我修護的能力，干擾或壓力只要不超越關鍵閥值，體系可以自我恢復。一旦接近或超越關鍵閥值，體系可能會有劇烈的反應；若超越過多，體系會隨即垮散崩解。,重點 I-03,保育與生物多樣性,12,複雜與不確定性 Complexity and Uncertainty,整個地球生態體系是極為複雜。CO2量，對地球的溫室化有多大的貢獻，以及其對各種生態體系的影響情況，等等，都有太多的不確定性。生態體系的研究，其困難除了是複雜外，還有就是所需要的研究時間非常的久。不確定性與爭議是必然存在的地球上已知的生命物種，至少有175萬種。全球溫化對全球經濟的衝擊有多大，更是議論紛紛！,重點 I-04,保育與生物多樣性,13,全球溫化的影響（專家的預測）,第一種：情況是於西元2090年前，全球平均氣溫上升攝氏3度第二種：情況是於西元2175年前，全球平均氣溫上升攝氏6度第三種：情況則是於西元2090年前，全球平均氣溫上升攝氏6度,保育與生物多樣性,14,全球溫化的影響（專家的預測）,0 10 20 30 40 50 60,21,35,62,第一種,第二種,第三種,0.8,0,0,估計全球總生產量的損失量(%),3.6,10.4,6.7,Nordhaus(1994),保育與生物多樣性,15,全球溫化的影響（專家的預測）,0 10 20 30 40 50 60 70 80,30,75,95,第一種,第二種,第三種,0.3,0.2,0.5,預期可能發生全球性重大影響(災害)的機率(%),4.8,17.5,12.1,Nordhaus(1994),保育與生物多樣性,16,全球溫化的影響（專家的預測）,6050403020100,12.3,0.4,3.5,55.0,第一種,第二種,肇致全球性影響的可能機率(%),非環境經濟學者,自然科學者,非環境經濟學者,圖4.不同專業的學者專家預期三種不同情況的全球溫暖化(global warming)可能肇致全球性影響的可能機率。原資料摘取自Nordhaus(1994)，p.49，Figure4。,保育與生物多樣性,17,時間的落差(Time Lag),生態體系會盡其可能的修補傷害，清理污染。相對而言，獲利即時，傷害往往拖延，兩者間有時間的落差。科學了解到確定，再落實於政策和法律，往往會有數十年的時間落差(DDT為例)。臭氧層耗減，以及CFC的問題等，都同樣有時間落差的問題。,重點 I-05,保育與生物多樣性,18,Fig.5.DDT gets praise from an advertisement in the June 30,1947,issue of Time.,保育與生物多樣性,19,DDT 的興衰史,DDT：Dichloro-Dipheny-Trichloroethane雙氯-雙苯-三氯乙醛DDT的發現與應用：第一次合成是在1874年於1939年，發現其可用作殺虫劑(Paul Muller)美國大量生產是始於1940年代初期。1948年 Paul Muller 因其在1939年的發現而榮獲諾貝爾醫學獎。,保育與生物多樣性,20,DDT被禁用的過程,1947年前，DDT被公認為有效且安全。1957年，美國聯邦政府對DDT的使用範圍，開始有些限制。1962年，Rachel Carson 的Silent Spring1963年5月，美國的科學顧問委員會建議DDT應在短期內禁用。1967年，DDT被進一步的限制使用。1972年6月14日，在聽過9,312頁(來自125位學者專家)的證言，以及350份以上的文件後，美國環保署宣佈於農業，全面禁用。,保育與生物多樣性,21,重點複習,重點 I-01：地球生物的多樣性，現生物種分為五個界(kingdoms)，現生種類至少估計有1,557萬種，已命名的只有175萬種。重點 I-02：地球生命的力量(Gaia學說)。重點 I-03：地球生態體系有關鍵閥值。重點 I-04：不確定性與爭議是必然存在。重點 I-05：科學了解到確定，再落實於政策和法律，往往會有數十年的時間落差(DDT為例)。,Part I 地球生命的演變過程,1,保育與生物多樣性,22,Part II 台灣本島的誕生,新生代的近期(700萬年前：12/31 6:30am：人科種類出現)大陸板塊與海洋版塊再度相互擠壓：蓬萊造山運動。台灣西部：歐亞板塊；台灣東部：菲律賓海洋板塊玉山每年仍以5-10公分升高；花東海岸山脈仍以每年6公分向北移動。,保育與生物多樣性,23,更新世期間 200萬-1萬年前,A,B,C,保育與生物多樣性,24,台灣麻雀雖小，五臟俱全！位於亞熱帶，北回歸線經過的地區；但卻因為有高山，而擁有溫帶至寒帶的植被。,重點 II-01,玉山的冷杉林,保育與生物多樣性,25,麻雀雖小，五臟俱全,台灣，包含鄰近上百個大小不等的島嶼，高山，丘陵、湖沼、溪流、各種底質的海岸均備，加上位於大陸與太平洋群島間的種源樞紐，生物多樣性特高。島嶼的特質，更是蘊育多元多樣的特有生物。台灣本島高山林立，海拔三千公尺以上的高山超過百座。雖然位處亞熱帶，台灣的氣候和物種，從平地到高山，包含熱帶、亞熱帶、溫帶、寒帶等各種類型。台灣的植被類型，包含熱帶植物群落、低海拔闊葉林(500至700公尺以下)、中海拔闊葉林(1,800公尺以下)、針闊葉混合林(1,800至2,500公尺)、紅檜、扁柏針葉林、高山寒原(3,500公尺以上)等等。台灣土地面積雖小，但其內包含的卻是整個地球的縮影。,保育與生物多樣性,26,多元多樣的生物,目前生活於台灣的動物，學術界已知的哺乳類有100多種，鳥類有450多種，爬虫類(蛇、蜥蜴、烏龜)約有100多種，兩生類約有30多種，淡水魚類150多種、海水魚類2,500至3,000種，蝴蝶近400種、昆虫總共有13,000多種。特有種哺乳類有5種，鳥類有14種，蜥蜴類有11種，兩棲類有8種，淡水魚類約有20種、蝴蝶約有50種。,保育與生物多樣性,27,台灣本島的地理與氣候,平地北部是屬於亞熱帶，南部是熱帶。全島最高溫是攝氏38度，最低是1度。平均溫度，台北21.6度，高雄24.3度。夏季長冬季短，全島平均雨量2,500公釐。南北部差異(雨量分佈，東北季風)，東西部差異(颱風)高山差異：雲霧帶(1,500至2,000公尺),保育與生物多樣性,28,雲海,因為中央山脈高度超過雲層，聚集為雲海，是台灣山區淡水(河川)的源頭。,重點 II-02,保育與生物多樣性,29,東埔-八通關沿線植被摘取自：陳玉峰(1995)台灣植被誌。,保育與生物多樣性,30,台灣本島，是北半球亞洲大陸的生物避難地，類似南美洲的亞馬遜河區；但擁有更多樣的物種(溫帶與寒帶),重點 II-03,保育與生物多樣性,31,保育與生物多樣性,32,台南左鎮動物相(一萬年前),保育與生物多樣性,33,The indo-west Pacific is a marine diversity hotspot.,重點 II-04,保育與生物多樣性,34,重點複習,重點 II-01：台灣麻雀雖小，五臟俱全！重點 II-02：超過雲層的中央山脈，聚集雲海，淡水(溪流)的源頭。重點 II-03：台灣本島，是北半球亞洲大陸的生物避難地，類似南美洲的亞馬遜河區；但擁有更多樣的物種(溫帶與寒帶)。重點 II-04：台灣緊鄰印度太平洋的海洋生物多樣性的hot spot區。,Part II 台灣本島的誕生,2,保育與生物多樣性,35,我們都是一家人,Part III Homo sapiens 的出現,保育與生物多樣性,36,地球生命史的最近一天 12月31日,人科的出現：800萬至500萬年前 4:00至11:30am南猿的時代：380萬至80萬年前 14:30至22:00pm人屬的出現：300萬(250萬)年前 16:30(17:45)pm巧手原人的年代：220萬至160萬年前 18:30至20:00pm直立原人的年代：120萬至70萬年前 21:00至22:15pm Homo sapiens 的出現：50萬年前 22:45pm舊石器時代：20萬至1萬年前 23:30至23:58:30pm,保育與生物多樣性,37,Fig.6 Homo sapiens 族群發展的路線,保育與生物多樣性,38,近20萬年來的歷史,舊石器時代：20萬至1萬年前 23:30至23:58:30pm19萬年的舊石器時代於數千至萬年前：踏上文明(改造環境)的不歸路文明發展：改造環境的不歸路文字歷史的開始：8,000年前 23:58:48pm工業文明的開始：200年前 23:59:58pm現代科技的開始：100年前 23:59:59pm,重點 III-01,保育與生物多樣性,39,人類與環境的關係,The Four Ecological Phases Phase one：hunter-gatherer phase-狩獵-採集的時期(數萬年)Phase two：The early farming phase-早期的農耕(數千年)Phase three：The early urban phase-早期的城市(文明的興起)(數千年)Phase four：The high-energy phase-高耗能的時期(近三百年),適應環境,改造環境,保育與生物多樣性,40,圖 7.10萬年來，人類平均每人每年消耗的能量。原始時期10萬年前；狩獵-採集 1萬年前至10萬年前；早期農業7,000 年前至1萬年前；文明興起：1400AD；工業時代1875AD；科技時代1950AD。,保育與生物多樣性,41,城市文明的維持，需要有廣大的生產地區(生態足跡)。文明城市於地球上持續的建立，持續的耗盡各地區的自然資源。近代科技文明，從西方興起，已經籠罩全球。,重點 III-02,保育與生物多樣性,42,人類倫理關係的歷史演變,個人、家庭、與家族內的關係(輩分關係)社會生活的關係，家族間的關係(家族關係)極權國家，階級間的關係(民主革命)經濟自由化(人民與國家的關係)生活環境的維護(人民和人民間的關係)可持續的未來(人與自然的關係),重點 III-03,保育與生物多樣性,43,台灣本島的 Homo sapiens,五千年前的原始民族(馬來和印尼系)：遺跡遍佈全台灣(400多處)平埔族(Ketangalan族、Luilang族、Kbvalan族、Taokas族、Popora族、Babuza族、Pazeh族、Hoanya族、Siraya族、Sau族)、泰雅族、賽夏族、布農族、曹族、魯凱族、排灣族、彪馬族、阿美族、雅美(達悟)族漢族的移民(四百年史)：人口的成長,保育與生物多樣性,44,台灣位於古文明的邊緣,台灣位處於全球亞洲古帝王文明擴張的邊陲。數千年來，台灣是脫離文明苦難的世外桃園。直至近四百年，西方興起，台灣才逐漸被捲入帝國爭霸的漩渦。台灣的住民，絕大多數都是逃難者的後裔。台灣是亞洲大陸古帝國文明的避難地。,保育與生物多樣性,45,大家都是外來者！,於數千年前，離開東南亞文明勢力，有意或無意的落難到台灣者，我們現在稱他們的後裔為原住民。數百年前，離開亞洲漢帝國版圖，輾轉渡過黑水溝來到台灣定居的漢人，他們的後裔自稱為台灣人；稍微晚點才到的，就被稱為客家人。於50年前隨國民黨軍隊來的漢人，目前仍被稱為外省人。最近才企圖來台灣的漢人，則通常被認定為偷渡客。,重點 III-04,保育與生物多樣性,46,重點複習,重點 III-01：人類於數千至萬年前，即踏上文明(改造環境)的不歸路。重點 III-02：城市文明的維持，需要有廣大的生產地區(生態足跡)。重點 III-03：維護生活環境和可持續的未來，倫理問題在於人民和人民，以及人和自然的關係。重點 III-04：台灣是亞洲大陸古帝國文明的避難地。大家都是外來者！,Part III Homo sapiens 的出現,3,保育與生物多樣性,47,Part IV 保育(conservation),Conservation=保守、保留生態保育=生活環境體系的保全生態主張：保育策略(conservation strategy)可持續文明的 3 E 項原則：Ecological integrity(conservation)Economic efficiency(經濟效率)Equity(公平),保育與生物多樣性,48,生態主張,生態主張就是企圖在有限的資源條件下，建立一個永續（或持續久些）的文明社會。建立永續的文明社會，當前的第一步就是放棄量(拓荒)的開發策略，改用保育策略(conservation strategy）。保育策略即是將目前尚未開發(使用)的自然資源暫時保育下來；當前社會的需要，則改以提昇已開發資源享用品質。,重點 IV-01,保育與生物多樣性,49,保育策略：電力資源(一),假設社會目前有缺電力的情形，以過去的解決之道，就是再建新電廠。若再有不足，則持續再蓋電廠。(量的開發策略)假若政府採用保育策略，則是不再建新廠，而是以提高用電效率（品質）取代。歐美、日本等國家從事電力享用品質的提昇，已有一、二十年。反觀台灣，至今使用電力仍是相當粗暴，極少有品質上的考量。夏天走在台北街道，忽冷忽熱如同三溫暖的感覺，即可體驗這種粗暴的電力使用方式。,保育與生物多樣性,50,保育策略：電力資源(二),正當環境能量正旺(夏季晴天)時，台灣各地卻有缺能源(電力)的現象。按台電公佈的資料，每年對抗夏天太陽能，所消耗的能量大約是等於兩座核電廠的加一座火力電廠。倘若能用絕緣及疏導(氣流)方式，與太陽和平相處，將可節省下可觀之電力。倘若化敵為友，吸收一點太陽能，剩餘出的電力則更是可觀。而且提昇用電品質的保育策略，是經濟的，其所要付出的成本顯著地低於開發新電廠。,保育與生物多樣性,51,生物多樣性的兩種主要價值,利用性(instrumental or utilitarian)的價值人為中心的價值：The view that biodiversity has value only as a means to human ends 內在的(intrinsic or inherent)的價值生命中心的價值：The view that biodiversity is valuable simply because it exists,independently of its use to human beings,重點 IV-02,保育與生物多樣性,52,Nortons convergence hypothesis,人為中心(利用性)的價值+生命中心(內在性)的價值=保育生物多樣性的價值,保育與生物多樣性,53,Ethical concerns,舉證責任(Burden of proof)禁漏原則(Precautionary principle)整合保育與發展計畫(Integrated conservation and development projects)(ICDP),重點 IV-03,04,05,保育與生物多樣性,54,舉證責任(Burden of proof),倘若只有利用性的價值，舉證責任是在 保育者提出有利用性的價值(數據)(證據)利用性的價值外，也有內在性的價值，舉證責任是在 開發者提出對物種內在價值無傷害的證據(數據),保育與生物多樣性,55,禁漏原則(Precautionary principle),禁漏原則是個倫理原則。當面對有可能肇致惡果的舉動，雖然學術界仍未能確定(存在著不確定性)，但必要採取的原則。根據禁漏原則，即是假定此舉動有惡果，除非提出舉動者可證明其不會有惡果。開發者負有舉証的責任。,保育與生物多樣性,56,Integrated conservation and development projects(ICDP),保護區,在地社區,生物保育,經濟社會發展,保育與生物多樣性,57,範例：連結生態旅遊與生物多樣性保育,資助生物多樣性的保育工作在地住民的另類生計(Alternative livelihoods)建構生物多樣性的支持者和領導者提供保護區的經濟理由(economic justification)建構促進民間保育的制度,保育與生物多樣性,58,重點複習,重點 IV-01：保育策略(conservation strategy）重點 IV-02：生物多樣性的兩種主要價值重點 IV-03：舉證責任(Burden of proof)重點 IV-04：禁漏原則(Precautionary principle)重點 IV-05：整合保育與發展計畫(Integrated conservation and development projects)(ICDP),Part IV 保育(conservation),4,保育與生物多樣性,59,總結,地球生態體系，如同運行於宇宙的生命太空船。由數千萬物種，歷經數千萬年演變組成的生命太空船。人類和一些物種，是生命太空船的乘客。許許多多物種，是組合這艘太空船的零件。物種持續的滅絕，如同太空船的零件持續的遺失。於關鍵閥值之下，地球生態體系可自我修護。當接近關鍵閥值時，地球生態體系將會有激烈的反應。當超越過時，則將會崩解。,5,保育與生物多樣性,60,台灣是自然美麗之島，生物的自然避難地。土地面積雖然小，但因擁有高山(山脈)而擁有地球各種生命的縮影。氣候型涵蓋：熱帶、亞熱帶、溫帶、至寒帶；且擁有豐盛的淡水資源。歷經數千萬年，孕育數千萬種的地球生態體系，多元多樣，且複雜，人類對其了解非常的有限。不確定性與爭議，必然存在。面對不確定性，特別是對可能肇致公害的舉動，我們必要採取禁漏原則。為可持續的未來，必要落實生態主張於事業、工業，以及生活上。,保育與生物多樣性,61,學術發展：智價革命,人類生態學：自然與人文的對話、互動與整合復育生態學：都會區生活圈的物種復育事業生態學：事業生態價值化工業生態學：工業生態程序化生物模擬(Bio-mimicry)：向自然學習基礎生態學：物種的調查與確認(系統分類學)、物種的生態研究(動物生態學、植物生態學),保育與生物多樣性,62,問題與討論,Ayo 台南站 http:/mail.nutn.edu.tw/hycheng,保育與生物多樣性,63,多元文化和諧的理想世界,保育與生物多樣性,64,鄭先祐(Ayo)簡歷,美國杜蘭(Tulane)大學 生物學系 生態學博士(Ph.D.)原專長於生理生態學之研究，於美國 Smithsonian Institution專研中美洲的特有壁虎。回國後因應情況踏入生態評估學的領域，後來再逐漸轉向於人文社會生態學等方面，致力於生態學理的整合與實踐。專業論文50多篇。一般報章雜誌文章100多篇。,保育與生物多樣性,65,學界經歷：,臺南大學 環境與生態學院(創院)院長(2007-)臺南大學 環境生態研究所 教授(2006-)靜宜大學 人文暨社會科學院(創院)院長(2004-2006)靜宜大學 生態學系 教授(2004-2006)文化大學 生物學系 教授(1989-2004)交通大學通識課程 兼任教授(1994-2004)清華大學通識課程 兼任教授(1989-2004)美國Smithsonian Institution 博士後研究員(1984-1985)美國Tulane大學 生物學系 生態學博士(Ph.D.)(1984)東海大學生物學系學士(1975)、碩士(1977),保育與生物多樣性,66,研究主軸(1985 2007),蜥蜴的研究，生態環境影響評估的理論與實踐的研究。著書：生態環境影響評估學(1992)與清華大學的教授合作文化生態學的研究。著書：人類生態與社會文明(1994)科技文明對蘭嶼達悟族文化生態的衝擊2000 國家政策的研究。2004 人類生態學2007 行為生態學,蜥蜴、評估、人文、政策,保育與生物多樣性,67,社會參與(1987 2007),台灣環境保護聯盟，學術委員(since 1987)、副會長(1990)、會長(1991)。台灣教授協會，環保組召集人(1993)。輻射傷害與核四決策(1994)台灣生命的心聲(1995)看守台灣研究中心(協會)，理事與編輯七星生態保育基金會，理事(1998-)台灣綠黨，召集人(2001)核四公投促進會，召集人(2002-2003)非核台灣聯盟，召集人(2004)環境資源基金會，常務理事(2005-2007),保育與生物多樣性,68,主任(2002-2007)生態主張者：Ayo網站家族的建構(since 1997)Ayo 交通站(1997)、Ayo 清華站(1997)、Ayo 新聞站(1997)、Ayo Forum 站(1999)、Ayo ReadMe 站(1999)、Ayo 英文站(2000)、Ayo 文化站(2000)、Ayo靜宜站(2004)、Ayo台南站(2006)核四公投促進會網站(2002)、台灣環保聯盟網站(2004)、非核台灣聯盟(2004),社區網絡,全球接軌,保育與生物多樣性,69,攜手合作的世界,假若你是要來幫助我，那麼你已可回去。但若你將我的打拼看成你生存的一部份，那麼我們或許可以一起努力。-澳洲的一位原住民,此段文句，摘譯自Young(1992)，第2章第19頁。,