生物保育的策略与可持续发展ppt课件

1、生物保育的战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 (island biogeography)國立金門技術學院 建築系 島嶼生態與文化第五周次 2021年10月8日(週三) 6:30-9:10.目錄地理生態學 (Geographic Ecology)Introduction (History and definition)Concepts生物地理學 (Biogeography)發展史 (1820-1980)島嶼生物地理學 (Island Biogeography)物種的差異 (樣區 Baja California) 生物保育的战略

2、保育战略與可持續發展.HistoryHumboldt and Bonpland (1799) 10,000km, on foot, by canoe, or on horseback 緯度12S and 52N (北美洲至南美洲)I shall try to find out how the forces of nature interact upon one another and how the geographic environment influences plant and animal life.Darwin and Wallace.Definition MacArthur an

3、d Wilson (1967) The Theory of Island Biogeography (島嶼生物地理學)建立現代地理生態學的理論基礎MacArthur (1972) Geographical Ecology 定義 地理生態學The search for patterns of plant and animal life that can be put on a map. (研讨可放在地圖上的植物和動物生活的分佈類型).地理生態學 (Geographic Ecology)生物地理學 (Biogeography)生物隨著時間於空間上的分布情形之研讨。植物地理學 (Plant geog

4、raphy)動物地理學 (Zoogeography)島嶼生物地理學 (Island Biogeography)補充教材.生物地理學的發展史1820 1940：主要為描画性的生物地理學。1940年以後：Cain(1944)参与詮釋性的生物地理之研讨，可分為：歷史生物地理學 (Historical biogeography)生態生物地理學 (Ecological biogeography)。1961年研討會：兩種遷移法：(1)跨越水域，(2)經由暫時性的陸橋。.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) MacArthur and Wilso

5、n (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，the study of biodiversity。.島嶼生物地理學The equilibrium model of Island Biogeography Species richness on islands can be modeled as a dynamic balance between immigration and extinction of species. (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).Fig. 1.Fig. 2.Fig.3a.

6、 The Galapagos Islands .Fig. 3b. Number of land-plant species on the Galapagos islands in relation to the area of the island. S= 28.6A 0.32.Fig. 4. Species-area curve for the amphibians and reptiles of the West Indies. S= 3.3A 0.30.Fig. 5a. Island biogeography applied to mountaintops.(a) Map of the

7、Great Basin region of the western United States showing the isolated mountain ranges between the Rocky Mountains on the east and the Sierra Nevada on the west.Fig. 5b. Island biogeography applied to mountaintops.(b) Species-area relationship for the resident boreal birds of the mountaintops in the G

8、reat Basin.Fig. 5c. Island biogeography applied to mountaintops. (c) Species-area relationship for the boreal mammal species.Experimental Island BiogeographyFig. 6.Fig. 7. Baja California 物種的差異.表1. Cortez 海域島嶼間生物地理之比較。項 目陸生植物沿岸魚類陸棲鳥類陸棲爬蟲蜥蜴陸棲哺乳50km2 之海洋島嶼所含之平均數105陸橋性島嶼比海洋性島嶼含有更多的種類？NoNoNoY

9、esYesVery Yes島嶼上所含之種類比大陸塊上還少嗎？No有一點YesYesVery YesHolocene才出現之海洋性島嶼所含的種類數比老生島嶼還少嗎？NoNoNoNoNo 有一點距大陸愈遠，種類數愈少嗎？陸橋性島嶼海洋性島嶼NoNoNoNoNoNoNoNoNoYes有一點Yes特有性：陸橋性島嶼海洋性島嶼0200005350471669.Fig. 8. 島嶼生物地理學(修正自Case & Code, 1987).生物保育的战略傳統的範例四項不確定要素研訂 minimum population sizeGenetic considerations1960年代的島嶼生物地理學一大或是多

10、小？切割棲息地後，所含的生物種類數反而添加，能够的缘由.傳統的方法 (範例)Heath hem (Tympanuchus cupido cupido)曾分布於New England 至Virginia State1876，只存在於 Marthas Vineyard。1900，只剩不到100隻。1907，設立refuge(保護區)。1916，族群數目添加到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。.四項不確定要素(1) demographic stochastici

11、ty(2) environmental stochasticity(3) natural catastrophes(4) genetic stochasticity.研訂 minimum population size(1) Experiments(2) Biogeographic patterns (3) Theoretical models(4) Simulation models(5) Genetic considerations.Genetic considerations小族群容易滅絕的缘由(1) inbreeding 呵斥homozygosity 上升。(2) Genetic dr

12、ift(3) 環境不斷變動。.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。.Fig. 9. Schematic illustration of some principles for the design of nature reserves.當代的切割理論與生物保育战略一大或是多小？(1) maximizes the mean size of reserves(2) maximizes the number of reserves.Fig. 10. The distribution of areas o

13、f nature reserves in the world.Fig. 11. Diagram of experimental design. Plots with solid edges represent enclosures preventing access by sheep. Broken lines mark delineated plots in the grazed area.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。項目隔離區牧養區小型中型大型小型中型大型N32821641總數292620261615 最多/各區1515151312(15) 最少/各區

14、381558(15)全區34種26種. 表3. 各型樣區的種類數目之變化。項 目小型中型大型全部種類1985 1986 1987293033262729202025343340遺失種類 1985-1986 1986-198742533251新增種類 1985-1986 1986-198755653746.Fig. 12. Cumulative species-area curves for oceanic archipelagos.a. Extant native birds of the Hawaiian islandsb. Galapagos land birdsc. Galapagos

15、Darwins finchesd. Galapagos ferns.海洋性島嶼離岸200公里以上.Fig. 13. Cumulative species-area curves for oceanic archipelagos.e. Galapagos insectsf. Galapagos flowering plantsg. Caribbean bats.h. Facroes islands ground beetles.海洋性島嶼離岸200公里以上.Fig. 14. Cumulative species-area curves for oceanic archipelagos. g. C

16、aribbean bats.h. Facroes islands ground beetles.i. Canary Islands birdsj. Canary island ground beetles.海洋性島嶼離岸200公里以上.Fig. 15. Cumulative species-area curves for nearshores archipelagos. a. Seabirds on islands off of Scotland.b. Extant marsupials on islands in the Bass Straits.c. Reptiles on islands

17、 in the Bass Straits. d. Sand dune mammals on islands in the Bass Straits. 沿岸島嶼離岸100KM以內.沿岸島嶼離岸100KM以內Fig. 16. Cumulative species-area curves for nearshore archipelagos. e. Birds of the California Channel islands.f. Reptiles and amphibians of the California Channel islands.g. Plants of the islands i

18、n the Gulf of California.h. Mammals of the islands in the Gulf of California.Fig. 17. Cumulative species-area curves for nearshores archipelagos. g. Plants of the islands in the Gulf of California.h. Mammals of the islands in the Gulf of California.i. Reptiles and amphibians of the islands in the Gu

19、lf of California.沿岸島嶼離岸100KM以內.Fig. 18. Cumulative species-area curves for terrestrial habitat isolates.a. Mammals of East African national parks.b. Birds of East African national parks.c. Mountaintop small mammals. d. Mountaintop plants.陸域隔離區.Fig. 19. Cumulative species-area curves for terrestrial

20、habitat isolates.e. Mountaintop birdsf. Birds in New Jersey woodlotsg. Mammals of Australian wheatbelt reserves.h. Lizards of Australian wheatbelt reserves.陸域隔離區.Fig. 20. Cumulative species-area curves for terrestrial habitat isolates. g. Mammals of Australian wheatbelt reserves.h. Lizards of Austra

21、lian wheatbelt reserves.i. Mammals of U.S. national parks.陸域隔離區.切割棲息地後，所含的生物種類數反而添加，能够的缘由：1. Habitat diversity2. Population dynamics.Priority effectsMultiple stable equilibriaEdge effects DisturbanceSpecies pool and dispersal ability.ColonizationEvolutionary effects.Extinctions.3. Historical effects

22、. . 問題與討論！ japalurhotmail Ayo 台南站 .tw/hycheng .保育战略與永續發展Conservation = 保守、保管生態保育 = 生活環境體系的保全生態主張：(可持續發展：永續發展)保育战略 (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).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

23、荒)的開發战略，改用保育战略(conservation strategy。保育战略即是將目前尚未開發(运用)的自然資源暫時保育下來；當前社會的需求，則改以提昇已開發資源享用品質。.保育战略：電力資源 (一)假設社會目前有缺電力的情形量的開發战略保育战略：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，至今运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。.保育战略：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，所耗费的能量大約是等於兩座核電廠

24、的加一座火力電廠。倘假设能用絕緣及疏導(氣流)方式，與太陽和平相處，將可節省下可觀之電力。倘假设化敵為友，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战略，是經濟的，其所要付出的本钱顯著地低於開發新電廠。.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.耗能量冰箱的容量年平均每台的耗能量冰箱容量價格.圖 1. 自然資源與國民福祉的關係表示圖。.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

25、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.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.Ethical concerns舉證責任 (Burden of proof)禁漏原則 (Precautionary principle)整合

26、保育與發展計畫 (Integrated conservation and development projects) (ICDP).舉證責任 (Burden of proof)倘假设只需利用性的價值，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).禁漏原則 (Precautionary principle) 禁漏原則是個倫理原則。當面對有能够肇致惡果的舉動，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

27、有舉証的責任。.Integrated conservation and development projects (ICDP)保護區在地社區生物保育經濟社會發展.Fig. 1. A conceptual basis for ecosystem management (生態體系的經營管理).社會經濟機構生態.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任务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.重點複習重點01：保育战略(conserv

28、ation strategy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 (Burden of proof)重點 05：禁漏原則 (Precautionary principle)重點 06：整合保育與發展計畫 (Integrated conservation and development projects) (ICDP). 問題與討論！ japalurhotmail Ayo 台南站 .tw/hycheng .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.

29、)專長於生理生態學之研讨：美國 Smithsonian Institution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，努力於生態學理的整合與實踐 (生態主張)。近三年，研讨主題：行為生態學。專業論文80多篇。普通報章雜誌文章200多篇。 講者介紹.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 環境生態研讨所 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

30、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Smithsonian Institution 博士後研讨員 (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).鄭先祐 (Ayo) 研讨主軸 (1985 2021)19751990 蜥蜴的研讨：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 國家政策的研讨：二一年社會發展战略：環境空間研讨(2003)。2004 行