水資源分配、河川與海洋汙染、土壤污染、土壤鹽化與退化、人口爆炸與糧食危機、環境汙染(交互作用、跨地域性)、能源短缺
沿海濕地（coastal wetlands）消失後的損失代價：中美洲和美國新奧爾良市的實例
國立高雄海洋科技大學水產養殖系張朴性教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯
思考問題：
1. 濕地有哪些價值和功用？
2. 濕地遭破壞的原因？會有哪些負面衝擊？
2011年，台灣境內兩件濕地開發計畫引發環保團體的強烈抗議和媒體的廣泛報導：其一是開發南港202兵工廠濕地、改建為中研院生技研究園區一事；其二是計畫在彰化縣沿海濕地興建國光石化工業區。不適當開發濕地，特別是海岸濕地，表面上有短近的利益，但是從長期和整體性的角度來考量，損失更為慘重。以下是中美洲和美國新奧爾良市的實例。
圖1：從衛星圖片上可以明顯看出洪都拉斯沿太平洋海岸從1987年（圖左）到1999年（圖右）之間快速開發而帶來的景觀變化。 （圖片來源：《全球環境展望 4》, p.137）
「人口就是命運」(Demography is destiny) ─ 人口變動與環境
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯
思考問題：
1. 為什麼人口與環境密切相關？
2. 全球人口變動的趨勢是？為什麼？
人口的發展對一個區域的社會，經濟和文化的發展影響甚巨。也因此，「人口就是命運」（demography is destiny）是常被引用的名言。不管此言是不是如傳言源自19世紀法國社會哲學家孔德 (Auguste Comte)，確定的是，人口增長引發人類對食物、水資源和能源的需求日益增加，也加重了開發自然資源的壓力。所以，人口變化是帶動環境變遷的重要驅動力。
圖1： 世界各區域人口過去20年的變化 (圖片來源：《全球環境展望4》p. 21)
深海生物多樣性 (Deep-sea biodiversity)及其面臨的危機
義守大學生物科技學系王瑜琦助理教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯
思考問題：
1. 深海對生態環境有什麼重要意義？
2. 深海生物多樣性受到哪些威脅？人類如何面對這個挑戰？
海洋是地球上各類生命的發源地，若從比較高的分類位階（門或綱）來看，在已知的34門動物之中，有33門動物可以在海洋中被發現，其中更有16門的動物只生活在海洋中。因此，海洋是生物多樣性的寶庫。目前海洋已知的物種較少（地球上已被命名的生物約有200萬種，其中海洋生物只有約16萬種），原因可能是由於海洋中還有非常多的深海環境和生物，尚未被調查和詳細研究過。近年來，隨著深海採樣和探測工具的不斷進步，科學家在調查之後發現，深海存在著很多未知的生物，他們估計在大陸棚的海床上或更深的海底，可能擁有高達數百萬種的生物，也因此人們逐漸瞭解，深海為生物多樣性一個主要貯存庫，其生物多樣性可與熱帶雨林和淺水域珊瑚礁媲美。
全球的大氣排放 (atmospheric emissions) 和空氣污染發展趨勢 (air pollution trends)
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯
思考問題:
1. 發展中國家的許多大城市目前遇到那些空氣汙染的問題?
2. 那些空氣汙染問題過去得到改善? 那些問題繼續惡化?
二氧化硫（SO2），氮氧化物（NOX）和可吸入顆粒物（PM10）
空氣污染的趨勢因為區域的不同而有變異。以二氧化硫和氮氧化物排放為例，歐洲和北美洲比較富裕國家的全國排放總量自1987 年以來一直呈下降趨勢。最近，歐洲除了關注有法規管制的陸源硫污染物排放，也注意到國際航運帶來的不受法規約束的硫化物排放的問題。而亞洲工業化國家在過去20年間，污染物排放量已經持續增加，有時增長幅度非常大。例如，2000 — 2005 年，中國的二氧化硫排放量大約增長了28%，而其氮氧化物的排放量在1996—2003年增長了50%。這種變化引起的後果就是，與1990年相比，全球二氧化硫和氮氧化物的排放量呈現持續增長的趨勢。其他工業不是特別密集的地區（非洲、拉丁美洲和加勒比地區）則有小幅度增長。
圖一：全球特定城市市區污染物的年均濃度變化趨勢 （圖片來源：GEO-4 p.52）
空氣污染物 (air pollutants) 的特性和對人類健康的影響
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯
思考問題：
1. 主要的空氣污染物的特性為何？
2. 空氣污染的主要成因為何？
3. 開發中國家的城市住民要承擔哪些健康的風險？
空氣污染是人類生存和環境保護必須面對的挑戰。這個挑戰也不只是一個特定區域的現象，而是會引發全球關注的公眾健康議題。除了對於人體健康產生的影響，空氣污染還會對農作物產量、森林生長、生態系統的結構和功能、材料以及空氣能見度等產生負面影響。空氣污染物一旦釋放到大氣中，就可以借助風力與其他污染物混和，發生化學變化，並最終沉降在各種物質的表面。
小島嶼國家的危機和轉機—海平面上升的意外新發現（Small Island States and sea level rise）
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯
思考問題：
1. 在氣候變遷、全球暖化的情況下，為何小島國家的生存條件受到更嚴重的威脅？
2. 氣候變遷牽涉到的因素非常複雜，海平面上升也不一定代表海島就自然下沉。最近太平洋幾個小島的實例給我們哪些啟示？
多年來科學家一直發出警告：由於全球暖化的效果，世界海洋的海平面會不斷上升，許多小島也會因此將會面臨沈入海裡的命運。但是最近的研究卻有了意外的發現。科學家比較了過去60年來太平洋上海島的空中攝影的相片，發現儘管海平面持續上升，這些海島的表面積卻不減反增。可見面對複雜多重的環境變因，科學的了解還是十分有限。
圖一：馬爾地夫的內閣在2009年10月中旬在海底下舉行了一場史無前例的內閣會議並簽署了一項對國際社會發出的呼籲。相片來源：http://www.maldivesinfo.gov.mv/home/files/news.php?id_news=1096
珊瑚暗礁島嶼對海平面上升的動態反應 (The dynamic response of reef islands to sea-level rise)
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯
思考問題：
1.島嶼在面對海平面的上升時，會有哪種適應調整的現象？
2.島嶼國家面臨的挑戰很可能不是島嶼沉沒在海洋中，而是哪些其他的問題？
3.為何科學家無法準確預估珊瑚礁島嶼對環境變遷的調適？
多年來人們一直認為，海平面的上升會嚴重威脅島嶼國家的生存，但是2010年兩位研究者發表的論文卻顯示，在過去60年來，許多太平洋中的小島面積不減反增。紐西蘭的Paul S. Kench （School of Environment, The University of Auckland, New Zealand）與斐濟的Arthur P. Webb （Pacific Islands Applied Geoscience Commission, SOPAC, Fiji）比較了歷年的高空圖片和高解析度的衛星圖片中的27個海島。他們發現，儘管過去60年來，海平面上升了120毫米（也就是平均每年上升2毫米），但是這27個海島中，有23個面積沒有改變，甚至不減反增。只有4個面積變小。
台灣人口問題(Population)
桃園縣桃園國中自然與生活科技領域吳俊儀老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
台灣人口受到經濟及社會環境等多項外在因素的影響，去年出生率只有千分之8.3，成為全球出生率最低的國家；同時台灣地區人口平均壽命不斷增加，已達78.97歲。台灣地區有可能在2017年，65歲以上的人口數佔了總人口數的14%，邁入高齡化社會。
行政院經濟建設委員會官員評估，少子化與高齡化的趨勢，將讓台灣提前在短短10年內，面臨人口負成長的挑戰。
中國人向來有著多子多孫多福氣的觀念，只是近年來隨著社會形態的改變，台灣出生率卻是年年創新低，根據內政部的統計，2009年台灣的出生率已經成為全球最低，出生人口數也接連兩年低於20萬人。經建會官員指出，數據凸顯台灣少子化情況日趨嚴重，由於台灣目前15到64歲勞動人口數，超過總人口數的6成，所以台灣政府開始重視人口問題，相繼提出包括生育及托育等補助方式，吸引國人生產，藉以提高總生育率。
2007年行政院會通過的台灣首部「人口政策白皮書」，即是針對少子女化、高齡化及移民是台灣亟需面對的重要課題為內容。
過去三十多年，台灣成功緩和人口成長壓力，獲得國際肯定；但近年台灣生育率不斷下降，連婦產科醫生都名列衰退行業，政府從宣導避孕，變成提倡「三個孩子更熱鬧」，卯足勁要再創「佳績」，力求人口別負成長，要讓生育率適度回升，應著重提高結婚率和有偶婦女生育率，希望透過鼓吹適齡結婚、適齡和適量生育，達到維持人口合理成長目標。
台灣目前的工作年齡人口，還在相當健康的 73%，但是預估在數年之後即將開始呈現穩定的下滑，到 2040 年會降到 57%，到 2056 年會降到 52%。而一旦此數字呈現衰退，經濟是很難變好的，也就是說，雖然未來五到七年內，台灣還不需要擔心工作年齡人口比例降低的問題，但是大概到了 2015~17 年時，台灣的工作年齡人口對總人口比將會開始進入穩定下滑，而在 2025 年後開始進入劇烈下滑，而這樣的人口結構趨勢，勢必會造成經濟成長的重大影響。
戰後嬰兒潮﹙Baby Boomer﹚
桃園縣桃園國中自然與生活科技領域吳俊儀老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
嬰兒潮（baby boom），乃指的是在歷史上某一時期及特定地區，嬰兒出生率大幅度提昇的現象。歷史上有記載的幾次嬰兒潮，常是起因於有振奮人心或是有前景繁榮的因素，比如說農作物豐收、打勝仗等。在英文上形容嬰兒潮時期出生的人為「baby boomer」。
目前歷史上記載的嬰兒潮出現的時期主要為：
(1)二次世界大戰結束之後的嬰兒潮，一般通稱為戰後嬰兒潮。在二戰結束後，遠赴戰場的男人歸鄉，引發了嬰兒潮。在世界上有很多數的國家均有此現象。
(2) 2000年千禧年嬰兒潮。戰後嬰兒潮係因大戰後因生命穩定受到保障、生活好轉之後，一般人口會加速增多，這種現象是所謂「戰後嬰兒潮」現象，但是這樣的現象將帶來該地區未來二十年因人口極劇增加之下的青壯年失業群。
另外一種因經濟起飛而引發的嬰兒潮現象與戰後嬰兒潮相類似，是當該地區與國家經濟狀況好轉、工作機會增加、人民所得與生活品質的提高之後，一般民眾認為除了一般生活開銷之外，另有餘裕可擔負得起養兒育女的經濟開銷，人口才開始有明顯的增長現象，這種現象稱之為「經濟起飛期嬰兒潮」現象。
1945年二次世界大戰結束，出現戰後嬰兒潮；60年後的現在嬰兒潮將轉為退休潮，成為全球經濟大議題。在台灣，內政部人口統計顯示，2004年我國55歲到59歲的人口數有94萬人，而50歲到54歲的人口更暴增為153萬人，增幅達62%。從1945~1964年出生的這150多萬人佔目前台灣勞動人口的一半強，將逐漸步入退休期；以台灣來說，當時每年有高達四十萬個寶寶誕生，遠大於近年來的不到二十萬。
高齡化社會(Ageing / Aging society)
桃園縣幸福國中自然與生活科技領域陳美如老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
考慮人口結構可以從年齡、性別、人種、民族、宗教、教育程度、職業、收入、家庭人數等標準來分析，透過人口結構可以反映出一個國家的社會與經濟狀況，這些標準中，以年齡對社會經濟影響最大。以年齡劃分人口結構時，大致有三種型態：一是成長型，其人口出生率大於死亡率，青少年人口占很大的比例；二是穩固型，其出生率大致等於死亡率；三是衰老型，其人口出生率低於或等於死亡率，老年人口占總人口很大的比例，而且會越來越大。(維基百科)
根據聯合國世界衛生組織(WHO)的定義，65歲以上人口為老年人，當老年人口占所有人口7%以上，這個社會便稱為「高齡化社會」(ageing/aging society)；到達14%時，這個社會稱為「高齡社會」 (aged society)，而當老年人口占所有人口20%以上，這個社會便稱為「超高齡化社會」(super-aged society)。
台灣在1993年9月老年人口到達148萬人，占總人口7.1%，正式邁入高齡化社會，2009年時老年人口已達10.49%，臺灣由人口老化進入高齡社會估計約為2025年左右。預估在2020年時，台灣老年人口將達16.2%，在亞洲僅次於日本、香港及新加坡，預估至2050年時， 除菲律賓以外，全亞洲地區皆將邁入高齡社會，超過半數以上的亞洲風家將邁入超高齡社會，台灣也是其中之一，屆時，台灣老年人口將成長至35.9%。