生物保育的策略与可持续发展.ppt

生物保育的策略與可持續發展,鄭先祐(Ayo)國立臺南大學環境與生態學院院長生態科技學系教授,+島嶼生物地理學(islandbiogeography),國立金門技術學院建築系島嶼生態與文化第五周次2008年10月8日(週三)6:30-9:10,GeographicEcology,2,目錄,地理生態學(GeographicEcology)Introduction(Historyanddefinition)Concepts生物地理學(Biogeography)發展史(1820-1980)島嶼生物地理學(IslandBiogeography)物種的差異(樣區BajaCalifornia)生物保育的策略保育策略與可持續發展,GeographicEcology,3,History,HumboldtandBonpland(1799)10,000km,onfoot,bycanoe,oronhorseback緯度12Sand52N(北美洲至南美洲)Ishalltrytofindouthowtheforcesofnatureinteractupononeanotherandhowthegeographicenvironmentinfluencesplantandanimallife.DarwinandWallace,GeographicEcology,4,Definition,MacArthurandWilson(1967)TheTheoryofIslandBiogeography(島嶼生物地理學)建立現代地理生態學的理論基礎MacArthur(1972)GeographicalEcology定義地理生態學Thesearchforpatternsofplantandanimallifethatcanbeputonamap.(研究可放在地圖上的植物和動物生活的分佈類型),GeographicEcology,5,地理生態學(GeographicEcology)生物地理學(Biogeography),生物隨著時間於空間上的分布情形之研究。植物地理學(Plantgeography)動物地理學(Zoogeography)島嶼生物地理學(IslandBiogeography),補充教材,GeographicEcology,6,生物地理學的發展史,18201940：主要為描述性的生物地理學。1940年以後：Cain(1944)加入詮釋性的生物地理之研究，可分為：歷史生物地理學(Historicalbiogeography)生態生物地理學(Ecologicalbiogeography)。1961年研討會：兩種遷移法：(1)跨越水域，(2)經由暫時性的陸橋。,GeographicEcology,7,1960-1980：相關學科的發展(1)大陸飄移。(2)分子生物技術於系統分類學的應用。(3)MacArthurandWilson(1963,1967)：島嶼生物地理學的平衡理論。(4)Vicariance生物地理學。1980年以後，thestudyofbiodiversity。,GeographicEcology,8,島嶼生物地理學,TheequilibriummodelofIslandBiogeographySpeciesrichnessonislandscanbemodeledasadynamicbalancebetweenimmigrationandextinctionofspecies.(島嶼物種的豐富度可運用物種的移入和滅絕的動態平衡來建構模型),GeographicEcology,9,Fig.1,GeographicEcology,10,Fig.2,GeographicEcology,11,Fig.3a.TheGalapagosIslands,GeographicEcology,12,Fig.3b.Numberofland-plantspeciesontheGalapagosislandsinrelationtotheareaoftheisland.S=28.6A0.32,GeographicEcology,13,Fig.4.Species-areacurvefortheamphibiansandreptilesoftheWestIndies.S=3.3A0.30,GeographicEcology,14,Fig.5a.Islandbiogeographyappliedtomountaintops.(a)MapoftheGreatBasinregionofthewesternUnitedStatesshowingtheisolatedmountainrangesbetweentheRockyMountainsontheeastandtheSierraNevadaonthewest.,GeographicEcology,15,Fig.5b.Islandbiogeographyappliedtomountaintops.(b)Species-arearelationshipfortheresidentborealbirdsofthemountaintopsintheGreatBasin.,GeographicEcology,16,Fig.5c.Islandbiogeographyappliedtomountaintops.(c)Species-arearelationshipfortheborealmammalspecies.,GeographicEcology,17,ExperimentalIslandBiogeography,Fig.6,GeographicEcology,18,Fig.7.BajaCalifornia,物種的差異,GeographicEcology,19,表1.Cortez海域島嶼間生物地理之比較。,GeographicEcology,20,Fig.8.島嶼生物地理學(修改自Case&Code,1987),GeographicEcology,21,生物保育的策略,傳統的範例四項不確定因素研訂minimumpopulationsizeGeneticconsiderations1960年代的島嶼生物地理學一大或是多小？切割棲息地後，所含的生物種類數反而增加，可能的原因,GeographicEcology,22,傳統的方法(範例)Heathhem(Tympanuchuscupidocupido),曾分布於NewEngland至VirginiaState1876，只存在於MarthasVineyard。1900，只剩不到100隻。1907，設立refuge(保護區)。1916，族群數目增加到800隻。但當年火災，冬天又有強大的掠食壓力，族群數目又下降到100隻至150隻。1920，族群數目再上升至200隻。但又遭疾病侵襲，又再下降到100隻以下。1932，滅絕。,GeographicEcology,23,四項不確定因素,(1)demographicstochasticity(2)environmentalstochasticity(3)naturalcatastrophes(4)geneticstochasticity,GeographicEcology,24,研訂minimumpopulationsize,(1)Experiments(2)Biogeographicpatterns(3)Theoreticalmodels(4)Simulationmodels(5)Geneticconsiderations,GeographicEcology,25,Geneticconsiderations,小族群容易滅絕的原因(1)inbreeding造成homozygosity上升。(2)Geneticdrift(3)環境不斷變動。,GeographicEcology,26,1960年代的島嶼生物地理學,原則：(1)愈大愈好。(2)不要切割。(3)切割後，每塊間的距離愈近愈好。(4)周長/面積，要愈小愈好。,GeographicEcology,27,Fig.9.Schematicillustrationofsomeprinciplesforthedesignofnaturereserves.,GeographicEcology,28,當代的切割理論與生物保育策略,一大或是多小？(1)maximizesthemeansizeofreserves(2)maximizesthenumberofreserves,GeographicEcology,29,Fig.10.Thedistributionofareasofnaturereservesintheworld.,GeographicEcology,30,Fig.11.Diagramofexperimentaldesign.Plotswithsolidedgesrepresentenclosurespreventingaccessbysheep.Brokenlinesmarkdelineatedplotsinthegrazedarea.,GeographicEcology,31,表2.於不同大小面積之隔離區與牧養區內，顯花植物的種類數之比較。,GeographicEcology,32,表3.各型樣區的種類數目之變化。,GeographicEcology,33,Fig.12.Cumulativespecies-areacurvesforoceanicarchipelagos.a.ExtantnativebirdsoftheHawaiianislandsb.Galapagoslandbirdsc.GalapagosDarwinsfinchesd.Galapagosferns.,海洋性島嶼離岸200公里以上,GeographicEcology,34,Fig.13.Cumulativespecies-areacurvesforoceanicarchipelagos.e.Galapagosinsectsf.Galapagosfloweringplantsg.Caribbeanbats.h.Facroesislandsgroundbeetles.,海洋性島嶼離岸200公里以上,GeographicEcology,35,Fig.14.Cumulativespecies-areacurvesforoceanicarchipelagos.g.Caribbeanbats.h.Facroesislandsgroundbeetles.i.CanaryIslandsbirdsj.Canaryislandgroundbeetles.,海洋性島嶼離岸200公里以上,GeographicEcology,36,Fig.15.Cumulativespecies-areacurvesfornearshoresarchipelagos.a.SeabirdsonislandsoffofScotland.b.ExtantmarsupialsonislandsintheBassStraits.c.ReptilesonislandsintheBassStraits.d.SanddunemammalsonislandsintheBassStraits.,沿岸島嶼離岸100KM以內,GeographicEcology,37,沿岸島嶼離岸100KM以內,Fig.16.Cumulativespecies-areacurvesfornearshorearchipelagos.e.BirdsoftheCaliforniaChannelislands.f.ReptilesandamphibiansoftheCaliforniaChannelislands.g.PlantsoftheislandsintheGulfofCalifornia.h.MammalsoftheislandsintheGulfofCalifornia.,GeographicEcology,38,Fig.17.Cumulativespecies-areacurvesfornearshoresarchipelagos.g.PlantsoftheislandsintheGulfofCalifornia.h.MammalsoftheislandsintheGulfofCalifornia.i.ReptilesandamphibiansoftheislandsintheGulfofCalifornia.,沿岸島嶼離岸100KM以內,GeographicEcology,39,Fig.18.Cumulativespecies-areacurvesforterrestrialhabitatisolates.a.MammalsofEastAfricannationalparks.b.BirdsofEastAfricannationalparks.c.Mountaintopsmallmammals.d.Mountaintopplants.,陸域隔離區,GeographicEcology,40,Fig.19.Cumulativespecies-areacurvesforterrestrialhabitatisolates.e.Mountaintopbirdsf.BirdsinNewJerseywoodlotsg.MammalsofAustralianwheatbeltreserves.h.LizardsofAustralianwheatbeltreserves.,陸域隔離區,GeographicEcology,41,Fig.20.Cumulativespecies-areacurvesforterrestrialhabitatisolates.g.MammalsofAustralianwheatbeltreserves.h.LizardsofAustralianwheatbeltreserves.i.MammalsofU.S.nationalparks.,陸域隔離區,GeographicEcology,42,切割棲息地後，所含的生物種類數反而增加，可能的原因：,1.Habitatdiversity2.Populationdynamics.PriorityeffectsMultiplestableequilibriaEdgeeffectsDisturbanceSpeciespoolanddispersalability.ColonizationEvolutionaryeffects.Extinctions.3.Historicaleffects.,GeographicEcology,43,問題與討論！,japalurAyo台南站.tw/hycheng,GeographicEcology,44,保育策略與永續發展,Conservation=保守、保留生態保育=生活環境體系的保全生態主張：(可持續發展：永續發展)保育策略(conservationstrategy)可持續文明的3E項原則：Ecologicalintegrity(conservation)Economicefficiency(經濟效率)Equity(公平),GeographicEcology,45,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(conservationstrategy）。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。,GeographicEcology,46,保育策略：電力資源(一),假設社會目前有缺電力的情形量的開發策略保育策略：不再建新廠，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，已有二、三十年。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，忽冷忽熱的感覺。,GeographicEcology,47,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。,GeographicEcology,48,效率,冰箱的容量,耗能量,年平均每台的耗能量,冰箱容量,冰箱容量,每台耗能量,GeographicEcology,49,耗能量,冰箱的容量,年平均每台的耗能量,冰箱容量,價格,GeographicEcology,50,圖1.自然資源與國民福祉的關係示意圖。,GeographicEcology,51,生物多樣性的兩種主要價值,利用性(instrumentalorutilitarian)的價值人為中心的價值：Theviewthatbiodiversityhasvalueonlyasameanstohumanends內在的(intrinsicorinherent)的價值生命中心的價值：Theviewthatbiodiversityisvaluablesimplybecauseitexists,independentlyofitsusetohumanbeings,GeographicEcology,52,Nortonsconvergencehypothesis,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,GeographicEcology,53,Ethicalconcerns,舉證責任(Burdenofproof)禁漏原則(Precautionaryprinciple)整合保育與發展計畫(Integratedconservationanddevelopmentprojects)(ICDP),GeographicEcology,54,舉證責任(Burdenofproof),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),GeographicEcology,55,禁漏原則(Precautionaryprinciple),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。,GeographicEcology,56,Integratedconservationanddevelopmentprojects(ICDP),保護區,在地社區,生物保育,經濟社會發展,GeographicEcology,57,Fig.1.Aconceptualbasisforecosystemmanagement(生態體系的經營管理).,社會經濟,機構,生態,GeographicEcology,58,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(Alternativelivelihoods)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(economicjustification)建構促進民間保育的制度,GeographicEcology,59,重點複習,重點01：保育策略(conservationstrategy）重點02：生物多樣性的兩種主要價值重點03：國民福祉重點04：舉證責任(Burdenofproof)重點05：禁漏原則(Precautionaryprinciple)重點06：整合保育與發展計畫(Integratedconservationanddevelopmentprojects)(ICDP),GeographicEcology,60,問題與討論！,japalurAyo台南站.tw/hycheng,GeographicEcology,61,鄭先祐(Ayo)簡歷,高雄人，高雄中學(1971年畢業)美國杜蘭(Tulane)大學生物學系生態學博士(Ph.D.)專長於生理生態學之研究：美國SmithsonianInstitution專研中美洲的特有壁虎。回國後踏入生態評估學的領域，再逐漸轉向人文社會生態學等方面，致力於生態學理的整合與實踐(生態主張)。近三年，研究主題：行為生態學。專業論文80多篇。一般報章雜誌文章200多篇。,講者介紹,GeographicEcology,62,鄭先祐(Ayo)學界經歷：,臺南大學環境與生態學院(創院)院長(2006-)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)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)文化大學生物學系教授(1987-2004)台灣大學動物學系客座副教授(1985-1987)美國SmithsonianInstitution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),GeographicEcology,63,鄭先祐(Ayo)研究主軸(19852008),19751990蜥蜴的研究：台灣蜥蜴誌(1990)19851992環境影響評估：生態環境影響評估學(1992)19871995文化生態學：科技文明對蘭嶼達悟族文化生態的衝擊(1992)；人類生態與社會文明(1994)1992人類生態學2000國家政策的研究：二一年社會發展策略：環境空間研究(2003)。2004行為生態學,蜥蜴、評估、人文、政策、行為,GeographicEcology,64,鄭先祐(Ayo)社