影響森林生態系統的驅動力 (Drivers and pressures affecting forest ecosystems)

影響森林生態系統的驅動力 (Drivers and pressures affecting forest ecosystems)
花蓮縣立宜昌國中理化科林建義教師/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題：

1. 台灣近幾年土石流災害頻傳，是否也和森林生態系統改變有關？我們可以採取哪些實際行動，以減少這類災害的發生？

2. 台灣南部大規模發展水產養殖，這樣的土地利用方式已經造成那些問題？應該如何改善？

土地利用
過去20年全球人口不斷增長，隨著經濟持續發展，特別是新興市場的快速發展，使全球土地用途發生了史無前例的變化。在未來50年，預計人口增長和持續的經濟發展都可能進一步增加對土地資源的開發。其中變化最顯著的是森林植被及其構成、農田擴張和集約種植以及都市擴張的程度，這些土地利用方式的改變造成汙染、水土流失和養分缺失等，使土地發生嚴重退化。

引起土地用途變化的主要原因包括：人口和人口密度大幅增加、生產力提高、高收入與高消費模式、技術、政治及氣候變化等因素。個人對土地利用方式的決定，也受到集體意識、個人經歷、觀念、信仰和理解能力的影響。

改變土地用途的動機也會隨著時間而改變，不同時空背景會因應需求而有所不同。例如，亞馬遜流域的巴西地區在19世紀末到20世紀中期，曾經為了滿足國際市場的需求，而被開發成橡膠的生產地。

地方和附近城市的需求、外界經濟壓力影響著土地用途的改變。在更早期的年代，全世界可靠的歷史資料很少，但晚近數十年有限的資料可以發現，過去20年變化最大的是森林，特別是把森林轉變為農田、林地、草原以及新出現的人工林（詳見表1）。城鎮對糧食、水、原物料和廢棄物處理空間的需求控制了周圍的土地。

表1：全球土地使用：1987 — 2006 年間用途沒有發生改變的面積和發生轉變的面積.（表格來源：《全球環境展望4》p. 86）注：農田包括耕地和集約化牧場。

森林生態系統對全球碳循環有著重大意義。首先，陸地生態系統通過植物的生長可吸收大量的人為二氧化碳排放，而森林又是主要的碳吸存貢獻者。其次，森林生態系統是巨大的碳蓄積庫，擁有儲蓄大於大氣中碳蓄積兩倍的能力。森林不僅僅是樹木，它是支撐生命、經濟 和社會的生態系統的一部分。所有的森林都能為生態提供廣泛的服務。

森林生態系統的變化
引起森林生態系統變化的原因，尤其是森林和其他土地用途之間的轉換，有林產品豐收及相關管理活動、自然森林的動態變化，如年齡和結構的變化以及自然干擾。其他驅動力包括氣候變化、疾病、入侵物種、蟲害、空氣污染和農業、採礦等經濟活動造成的壓力。

造成森林變化的驅動力和壓力有很多，一般可以歸納為四大項：

• 人口趨勢，包括人口密度、人口流動和增長率以及城鄉分佈的變化。這些趨勢所造成對木材、薪柴等產品的需求，以及調節水資源和提供休閒場地的服務需求等趨勢，給森林施加了外部壓力。而且對森林服務需求的增加速度要快於服務供給速度。

• 林產品價格和國際貿易反映出經濟的增長。林業對全球國內生產總值的相對貢獻率在過去10年有所下降，從 1990 年的 1.6% 降到 2000 年的 1.2%。

• 文化取向正轉向以森林生態服務為基礎的文化服務需求。

• 科學有利於改善森林管理，而科學技術則提高了森林生產力和利用效率。

圖1說明1990年到2005年間，全球各區域森林總面積的變化。在這15年期間，全球的森林面積以每年約0.2% 的速度減少。森林減少最多的地方是非洲、拉美和加勒比地區等開發中國家。而歐洲和北美等已開發中國家的森林面積卻在增加。

圖1： 世界各區域森林總面積變化 (圖片來源：《全球環境展望4》p. 89)

過去15 年來，原始森林每年減少的面積達5萬 km²， 而每年平均增加的人工林和半自然林為3萬km²。圖2說明2005年時世界各區域森林的功能分配。

圖2： 2005年世界各區域森林的功能分配 (圖片來源：《全球環境展望4》p. 90)

2005 年時，全球 1/3 的森林主要用於生產，1/5 用於保護環境，剩餘的森林提供社會和其他各種功能。越來越多的森林被指定用於保護環境，但是，森林總面積減少和持續的森林退化，尤其是用於生產和多種用途的森林，使這些提供生態資源的功能一直在減弱（圖3）。而林區農村家庭收入有22%來自收割野生食物、薪柴、飼料和藥用植物，這些為窮困家庭創造的收入比例，遠高於一般富裕家庭。對窮人來說，當其他收入來源減少時，這些微薄的收入將不再是可有可無的。

圖3： 單位面積森林裏活生物體含碳量減少 (圖片來源：《全球環境展望4》p. 90)

改變森林用途已經直接間接的造成全球的社會與環境問題，特別是對世界的很多貧困人口有著最直接而重大的生存影響，我們在思考環境變遷議題時，不能不對這些關乎生存的重要因素更加重視。

參考資料：
1. 英文維基百科：Environmental governance （http://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_governance）
2. 中文維基百科：森林 （http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A3%AE%E6%9E%97）
3. United Nations Environment Programme 2007: Global Environment Outlook – environment for development (GEO-4). （中文版：聯合國環境規劃署2007：《全球環境展望4 ——旨在發展的環境》），第三章。（http://www.unep.org/geo/GEO4/report/GEO-4_Report_Full_CH.pdf）
4. Bengeston and Kant 2005, FAO 2004, FAO 2006a