第六章 生物與環境,第四節 人類與環境,世界人口成長曲線,都市化,1.,人類因為水源、繁衍及合作,捕食等需求而群居，人口呈,叢狀分布。,2.,西元,2007,年生活在城市的人口超過,50,。,3.,台灣,人口中有七成聚集在都會區,，其中,30%,在雙北及基隆，,12%,在高雄都會區。,4.,人口過度集中會造成交通擁擠、房價飆升、,環境品質惡化,(,垃圾、空氣污染,),等問題。,都市化對生態的影響,1.,建築與道路,取代自然環境。,2.,原生植物被,園藝植物,取代。,3.,食物,仰賴輸入，,廢棄物,無法自淨。,4.,各種,污染,使原生生物難以生存。,5.,河流整治導致,河岸生物消失,。,6.,建築與道路切割生物，使生態棲地不連續,(,棲地破碎化,),，導致,生物多樣性下降,。,7.,某些適合都市環境的生物大量增殖，,如：蟑螂、老鼠、麻雀、鴿子,(,多樣性,),都市化的影響,-,熱島效應,熱島效應,：都市人口多、綠地少、水泥及柏油,路面吸熱快但散熱慢，使市區的氣溫高過外圍,的郊區，城市如同一個熱島。,台灣的都市熱島效應,1.,臺北市氣溫比市郊高出約,4.5,度，而高雄、,臺中、臺南也比市郊高出約,3,度。,2.,增加綠地,、,保留溼地,及,減少碳排放,等可,減緩熱島效應。,人類對生態系的影響,都市化,溫室效應,(,全球暖化,),污染,(,水、空氣,),臭氧層破壞,自然資源過度使用,外來種問題,Rachel Carson,於,1962,年出版,Silent Spring,一書，描述,DDT,等殺蟲劑對生物的危害，促使美國政府立法禁止,DDT,的生產與使用。,外來種、歸化種、入侵種,1.,外來種,：因自然力的作用或人為引進，造,成物種分布範圍擴張，進入新的地區。在,新環境中的物種通常因,族群量小,，且無適,合的棲所與食物而無法生存。,2.,歸化種,：；外來種若能在新環境中自由繁,殖，,建立穩定族群,，則稱為,歸化種,。,3.,入侵種,：有些外來種的,適應與繁殖能力強,，與原生物種發生,競爭,、,捕食,原生物種，,或改變生態環境，使原生物種瀕危，甚至,造成人類經濟損失，稱為,入侵種,。,入侵種,對生態的衝擊,1.,捕食,：導致原生種減少甚至滅絕。如：,美國螯蝦,捕食小魚及魚卵，造成原生魚類減少,。,2.,競爭,：使,生態地位相近,的原生種減少。如：來自,大陸沿海的,家八哥,，個性凶悍且具有強烈,排他性，已使本土八哥的數量急遽減少,。,3.,雜交,：改變原生物種的基因庫組成。如：臺灣畫,眉因與,大陸畫眉,雜交，已失掉其特有性,。,4.,疾病,：使得當地物種大規模染病，甚至死亡。,如：,松材線蟲,造成松樹大量乾枯死亡,。,美國螯蝦,-,捕食台灣原生魚類、魚卵,家八哥,-,與原生種競爭,家八哥個性凶悍，嚴重侵犯本土八哥棲地，,使本土八哥數量驟減,台灣八哥 家八哥,福壽螺,-,迅速繁殖，危害農作物,來自南美洲的綠癌,-,小花蔓澤蘭,1.,生長快速，覆蓋樹冠使樹木無法行光合作用。,2.,種子多且具冠毛，透過風力散播。,3.,中、南部的田野很多都已被小花蔓澤蘭覆蓋。,外來種蜜源植物,-,馬纓丹,1.,馬纓丹被引進後大量栽培作為,觀賞植物,，,也是良好的,蜜源植物,。,2.,馬纓丹的適應性強且繁殖力旺盛，已成為,野外強勢種，廣泛分布並霸占原生植物之,地盤。,美國牛蛙,-,捕食台灣原生蛙類,1.,體型大，繁殖力強，且具強烈的領域性,2.,成體和蝌蚪都會捕食其他種類的青蛙，,對本土蛙類族群的生存造成威脅。,吳郭魚的功與過,1.,西元,1946,年，吳振輝、郭啟彰兩人引進一種,原產於非洲莫三比克的,慈鯛科,魚種，成為當,時臺灣人民重要的,動物性蛋白質,來源。,2.,經過不斷的育種改良，吳郭魚的體型、肉質,都獲得改善，透過大規模養殖，如今名列,臺灣養殖魚類之首，年出口產值高達數十億,元，定名為,臺灣鯛,。,吳郭魚的功與過,1.,吳郭魚,以口孵育魚卵,，幼魚生存機率極高，,族群擴散能力強。,2.,吳郭魚的,適應性良好,，即使在淡鹹水或優養,化的水域也能生存。,3.,吳郭魚會,攻擊小魚,、,吃水草上的魚卵,，對中,低海拔的原生魚種造成致命的生存威脅。,空氣污染,1.,空氣污染,：汽機車、工廠排出碳、硫、氮,的氧化物,(CO,2,、,SO,2,),及鉛、戴奧辛等物質,2.,酸雨,：,(,定義,-,酸鹼值,5.0,以下的雨水,),主要是,硫氧化物、氮氧化物形成的,硫酸,、,硝酸,所致,3.,影響：,(1),土壤、岩石中的,金屬溶解,，造成水生生物死亡,(2),植物累積有毒金屬，危害野生動物及人類,(3),影響土壤及河川、湖泊的酸鹼度,4.,防治：,搭乘大眾交通工具,，,推廣污染防治設備,環境荷爾蒙,1.,被釋放到環境中的化學物質，,因不易分解，持續留在環境中,2.,進入生物體後,干擾激素的作用,(,部分化學結構與激素相似,),3.,影響：引發癌症、免疫力下降,、懷孕及胚胎發育異常,、行為異常,4.,實例：,DDT(,殺蟲劑,),、戴奧辛、,多氯聯苯、,DEHP(,塑化劑,),DDT,的生物累積作用,溫室效應 與 全球暖化,1.,溫室氣體,：,CO,2,、,CH,4,、,N,2,O,、,O,3,、,H,2,O,、,CFCs,2.,在大氣中增加最多的是,CO,2,，大量吸收,紅外線,輻射，使地表溫度上升（若無溫室效應，地表的,溫度僅有,-18,）。,3.,預估,2100,年氣溫上升,14.5,，使兩極冰層融化。,4.,對人類的影響：,(1),海平面上升，沿海低地及島嶼消失。,(2),風災、水災、旱災的增多與加劇。,臭氧層破壞,1.,紫外線,能量高，易破,壞,DNA(,突變,),，使人,出現,皮膚癌,、,白內障,、,免疫力降低,。,2.,臭氧層能吸收紫外線。,3.,噴物劑、冷媒等成分,含,氟氯碳化物,(CFCs),，會破壞臭氧層。,4.,估計需要兩百年的時間,，臭氧層才能回復到,1950,年以前的狀態。,氟氯碳化物的破壞力,1.CFCs,被紫外線分解產生,氯原子,，,氯原子會破壞臭氧分子。,2.,氟氯碳化物的破壞力強，且持續時間久，,據估計,1,分子的,CFCs,可破壞約,10,萬個臭氧。,3.,紫外線過量對生態的影響：,(1),影響光合作用，,植物生長遲緩,，產量減少,(2),導致,浮游生物死亡,(3),造成魚類、兩生類,胚胎發育畸形,自然資源的過度使用,-,水資源,1.,為了取得灌溉、養殖及工業用水，修築,水壩或抽取地下水使用。,2.,水利設施,妨礙魚類洄游,，造成溪流環境,不連續及零碎化，影響溪流生物的生存，,如：,石岡壩,使,香魚,、,白鰻,、,毛蟹,絕跡，,大甲溪,的,天輪壩,使谷關上游的,鰻魚,絕跡。,3.,超,抽地下水,導致,地層下陷,、,海水倒灌,、,地,下水鹽化,等問題。,屏東佳冬鄉地層下陷,攔沙壩阻礙洄游,自然資源的過度使用,-,土地資源,1.,因為人口增加，土地常,超限利用,，造成環境破壞，生物棲地消失。,2.,山坡地的原生植物常被果樹、茶樹、檳榔,等淺根植物取代，每當發生地震、颱風或,豪大雨時，常引起土石流。,2009,年莫拉克風災後高雄縣,小林村,僅剩的兩棟房子,自然資源的過度使用,-,生物資源,1.,人類消耗的生物資源超過自然恢復的能力，,造成食物鏈的破壞，某些物種消失。,2.,捕鯨業曾,大量捕殺,鯨豚，導致大型鯨類瀕臨,絕跡。人類,破壞自然棲地,，更是生物多樣性,降低的殺手。,3.,不少台灣野生動物瀕臨滅絕，如：雲豹、,水獺、石虎、寬尾鳳蝶、台灣梅花鹿,前車之鑑,-,捕鯨業的興衰,1.,二十世紀的大量獵捕使大型鯨類瀕臨滅絕。,2.1986,年國際捕鯨委員會禁止一切捕鯨行為。,3.,經濟魚種面臨類似的問題，如：鮪魚。,黑鮪魚的悲歌,-,族群減少,95%!,以往每年可捕獲,10000,尾,2010,年,-1384,尾,2011,年,-994,尾,2012,年,-439,尾,自然保育 與 永續經營,保育,：,並非禁止利用，而是,合理的使用,1.,滿足當代人類需求的同時，要注意,不損及後,代全體人類生存的基本需求,。,2.,合理使用自然資源，妥善處理污染物，保育,生物多樣性，可達,永續經營,的最終目的,3.,藉由,立法,與,教育,管制污染並保護生物及棲地,(,憲法增修條文規定：經濟及科學技術發展,，應與,環境及生態保護,兼籌並顧,),生物多樣性的保育,1.,台灣,的生物有,1/4,是特有種,(4200,種維管束植物,中，特有種占,27%),，高於世界上大多數地區。,2.,生物多樣性快速喪失，估計到,2050,年，有超過,1/4,的物種消失，嚴重影響生態平衡。,3.1992,年在,巴西里約,召開地球高峰會，簽訂生物,多樣性公約，展開生物多樣性保育工作。,4.,台灣的保育：,(1),由,單一物種,深入到,基因多樣性,及,棲地的保育,(2),具體做法包括教育、研究、立法,(,如：設立國,家公園、自然保留區、野生動物保護區,),。,物種保育,1.,若生物資源減少的幅度超越生物族群自我,恢復的能力，再加上野生族群棲地的破壞,，將使某些物種消失或瀕臨滅絕，如：,梅花鹿、台灣雲豹、水獺、綠蠵龜。,2.,生物族群量,與,滅絕,的可能性息息相關。因此,，在實行保育工作時，應,依據物種之族群數,量，給予不同保育等級的區分,，作為推動保,育計畫的依據。,物種保育,-,基因多樣性,1.,族群縮小通常也會使該族群的基因多樣性,流失,，削弱生物族群自我恢復的能力。,2.,鱟生存在海洋裡已經有,4,億年的歷史，但形,態卻無多大改變，是有名的活化石生物。,世界上共有,4,種。,3.,臺灣海岸生態系的,三棘鱟,，因捕捉與棲地,喪失使族群逐漸縮小。近年的研究發現，,三棘鱟族群的基因多樣性幾乎已降到零。,物種保育等級,1.,世界保育聯盟,(IUCN),的瀕危物種區分九種等級：,滅絕、野外滅絕、極危、瀕危、易危、近危、,無危、數據缺乏、未做評估。,2.,臺灣的瀕臨絕種物種為文化資產保存法指定,公告之珍貴稀有動物及珍貴稀有植物、,野生動物保育法指定公告之保育類野生動物。,3.,行政院農業委員會公告之,保育類野生動物名錄,，,按照族群數量與保護等級，可分為,瀕臨絕種,保育,類、,珍貴稀有,保育類及,其他應予保育類,之野生動,物共三大類，依法每兩年進行一次名錄修訂。,臺灣的棲地保育,1.,自然保留區,2.,野生動物保護區 及 野生動物重要棲息環境,3.,國家公園 及 國家自然公園,(,如：,壽山國家,自然公園,，其資源豐度或面積規模較小,),4.,自然保護區,台中 高美野生動物保護區,國家公園,1.,設置目的：保護國家特有的自然風景、,野生動植物及史蹟,2.,功能：,保護,自然環境、,保育,生物多樣性、,、提供,遊憩,場所、繁榮地方,經濟,、,提供學術,研究,及環境,教育,等,3.,全球第一座,-,美國,黃石國家公園,(1872,年,),4.,台灣第一座,-,墾丁國家公園,(1982,年,),台灣的國家公園,-,依國家公園法設立,1.,墾 丁,2.,玉 山,3.,陽明山,4.,太魯閣,5.,雪 霸,6.,金 門,7.,東 沙,8.,台 江,9.,南方四島,保護區 與 保留區,自然保留區,(22,個,)-,依,文化資產保存法,設立，,保護野生動物,(,及其棲息地,),與自然景觀，禁止遊,憩發展，不准採集標本及引進外來種生物。,如：哈盆自然保留區、淡水紅樹林自然保留區,野生動物保護區,(20,個,)-,依,野生動物保護法,設,立，用來保護野生動物及其棲息地。,如：無尾港水鳥保護區,、雙連埤野生動物,保護區,保護區與保留區僅供學術及教育用，以維持,其自然原始的狀態,。,生態工程,(,生態工法,),1.,傳統工程,-,人定勝天，只考慮經濟效益,生態工程,-,兼顧土木建設與生態的工程,2.,提倡者：生態學家,歐當,(Odum,1962),3.,定義：,(2002,行政院 公共工程委員會,),人類基於對生態系統的深切認知，為落實生物,多樣性保育,與,永續發展,，採取以生態知識為基礎，安全為