自然保育

  

學習目標

 

1.    了解生態系的組成。

2.    了解生物與環境的關係。

3.    了解大自然的自然資源種類。

4.    了解對自然保育的展望。

 

主題內容

 

緒論

 

台灣位於熱帶與亞熱帶地區,再加上地理環境多變,所以蘊育了相當多的野生動、植物,然而近年來由於人類對自然資源的過度開發與利用,並且大量的獵殺野生動物,再加上對土地的不當開發使用(如開闢山坡地興建高爾夫球場)等,使得大自然的資源每年都因人類的浪費而大量的減少,萬物也因人類的開發土地、大肆獵殺等行為,而一步步的走向了滅亡之路,因此自然保育在近年來,越來越受到重視。如果人們再不覺醒的話,而一再的不知自我克制,那麼終將會步上滅亡之路的;因為任何一種生物的滅亡,牠所造成的影響都會是全面性的,而為了讓美好的景觀不受到人為的破壞,並永遠的保存下去,讓我們的後世子孫也能夠看到這麼一個美好的風景,因此做好自然保育是目前刻不容緩的事情。

 

生態系統的形成

 

地球上所有生態系的最初能量均來自太陽,因為在一生態系統中,是一個環環相扣的食物鏈關係,最基本的角色就是生產者,而生產者所賴以生存的能量就是來自於太陽。太陽就像一個巨大的火球,不斷放出巨大的能量,當這股巨大的能量照射到地球上時,就由植物(生產者)進行光合作用,將太陽能轉化成化學能;而放在有機物中,成為植物的能量。(如圖1)因此生態系統中的食物鏈關係是靠不停地進行能量及物質循環來達成的,而這種能量流動及循環是順應熱力學第一定律與第二定律的。

 

 

 

熱力學第一定律就是能量守琠w律,在自然界所發生的現象中,能量不會消滅,也不能憑空產生,而以一定的比例,由一種形式轉為另一種形式。例如植物行光合作用把光能轉變為化學能。如果一系統中能量增加,那麼環境中系統的能量就一定會減少。熱力學第二定律就是指在一密閉的系統中,其能量的傳遞或轉變過程中,除一部份繼續傳遞與供作做功的能量之外,有一部份的能量會以熱的形式發散掉,而無法完全用來做功。

生態系統中的能量流動是單方向的,例如當光進入生態系統中,被生產者由光能轉成化學能後,就再也不能再以光能的形式返回太陽,同樣消費者也不能再把從生產者身上獲得的能量送還給生產者。然而物質循環卻是雙方向的,自然界中的最基本的物質循環有水循環、碳循環、氮循環、氧循環、以及礦物質循環等。以氧循環為例,自然界中的氧被生物拿來進行呼吸作用而變成二氧化碳,而二氧化碳再被植物拿來進行光合作用變回氧而回到自然界,如此類推的一再循環,所以物質循環是雙方向的。(如下圖2

 

 

所以生態系統中的物質循環與能量流動是同時在進行的,物質循環造成能量流動,而能量流動推動物質循環,所以兩者是相依相存的。兩者之間存在著密不可分的關係,能量之流動,物質之循環,都是靠自然生態系統中各種生物之間的活動。而形成生態系統中生生不息的食物鏈。

我國以農立國,所以農業生產是立國根本;也是人類生態系中能量流動與物質循環不可缺的因子,影響農業生產的一個重要因素就是生態環境受到破壞。例如:毀林開荒、亂砍濫伐至使水土流失,破壞農業生態環境,也影響了自然生態系統中的平衡發展,因此生態系統中,物質循環與能量流動以及食物鏈的平衡發展,也會影響農業生產。例如位於食物鏈頂端的肉食性鳥獸如果減少,不但破壞生態平衡,由於肉食性鳥獸天敵的減少,會造成鼠蟲災害的增加,而降低農業生產。

自然界的生態系統並非是維持不變的,而是由植物合成有機物再經由動物的取食及人們對動植的需求,而達到穩定的狀態,這種能量與物質的輸入、輸出,稱之為生態平衡。而自然界本身有自我調節的功能,因此即使受到外界的干擾,也能夠以一定的限度恢復為原來的穩定狀態,這是自然界的動態平衡趨向。

由於時代、科技的進步,環境污染的問題日益嚴重,農作物的生存環境會受到影響,隨時都可能受到污染。如果污染程度超過農作物的忍受力,那麼農作物便會死亡。所以農作物的忍受力是不可忽視的。而自然界的生態本就處在一個平衡的狀態在生長,但由於有人類或其他的因素介入,而使得生態無法平衡,這是十分值得注意的事情。而野生動物在生態系統的功能運作上,扮演著相當重要的角色,例如鳥類捕食昆蟲、猛禽及小型肉食動物獸類捕食鼠類等,有助於控制許多對農業生產有害之昆蟲及鼠類的數量,而增加農業生產量。而有一些野生植物也有助於農業生產,例如食人花就以一些昆蟲為食,對於農作物的蟲害控制也是相當有幫助。

在現今的社會中,人們往往為了求取自我的方便,而對大自然予取予求,甚而破壞自然生態,例如工廠的廢水排入溪流中,而破壞溪流的生態、為了開發土地而砍伐樹林,以至破壞森林生態系等;都是人們自私的心理,使自然生態消失而導致生物面臨了滅種危機,這種後果是非常嚴重的,所以我們應該對整個生態負起責任,做好自然保育的工作,對且於各種開發計畫都應有完善的處理措施和緊急應變計畫,對自然生態要採取有取有給的態度,例如砍伐一棵樹就要種一棵樹,如此一來才能常自然生態的長長久久,做到永續利用的目標。

 

生物與環境的關係

 

在六十至七十年代之間,知識分子開始鑽研生態的領域,漸漸注意到保育理念,而此時人們也注意到開發常常破壞大自然。這是生物保育觀念興起的原因,而另外是生物的滅絕愈來愈多,許多的生物都面臨絕種的危機,生物保育的聲浪日益高漲,因而成為愈來愈重要的領域。

生物多樣性就是指生物之間的多樣化與同種類之間的變異性以及生態系統的複雜性。而各種生物之間的關係最直接的是食物鏈關係。食物鏈是維持一個生態系統平衡的關鍵,各物種的種類愈多,就愈能發揮彼此之間的天敵關係,也就愈能維持生態系統的平衡,生物保育也可以促進地方的發展,例如苗栗的鯉魚潭,因變成觀光勝地,吸引不少遊客,使地方繁榮起來,是一個雙贏的局面!而為了保護某一區域的生物多樣性,而針對此一自然環境的特性,而加以劃分出來的數個小區域,稱之為緩衝區,目的是為防止人類不當的介入而破壞。而生態廊道就是為連接各個緩衝區而規劃出來的,其最主要的功能就是為讓生物能夠自由的來回出入各個緩衝區,以使此一生態環境的生物多樣性能夠得以維持,同時也達到生態平衡。所以也可說緩衝區與生態廊道是相輔相成的,雖然有不同的規畫設計條件,但卻有著相同的目的。

在一個生態系統中,種類的歧異度愈大,愈能維持一個生態系統的平衡,因為彼此之間的天敵作用更好,就能使各個物種的數量維持在一定的數量。以農業生產為例,因為有老鷹等肉食鳥類發揮天敵作用,來控制鼠蟲的數量,也就間接的增加農業生產。

近年來,人類對基因工程不遺餘力,並把它應用在生物上,以製造出保留優點去掉缺點的新品種。所以基因工程對於農作物、野生動植物的改進有著十分重要的意義,因為它可以利用許多野生近似種的基因,進而改善原有品種的形狀、增加產量、味道以及對疾病與微生物的抵抗力,然而改善後的優良品種,其壽命不是不長就是不具有繁殖能力,因此經過基因工程改進出來的新品種,不能代表生態系統中角色生命的延續。然而也可能製造出沒有天敵的的新品種而破壞自然生態的自然定律,所以把基因工程應用在生物上,應抱持著謹慎的態度,以免破壞自然法則。

最近幾年來基於生命道德觀念的提倡,人們開始有「放生」的行為,『放生』就字面上的意義,是一種愛護生物的行為,但事實上『放生』卻往往使生物步上死亡之路。如此一來就有違『放生』兩字的本意,為什麼會這樣呢?因為放生地點不適當或者是放生生物狀況不佳。而且也可能會與原生種生物產生競爭,而使某一方受到傷害。甚至由於放生生物在沒有天敵的情況下大量繁殖,使得原生種生物的生存受到威脅,而影響到整個生態系統的平衡。這都是要『放生』前所應考慮到的。

在自然界中萬物都是平等的,野生動物也應享有與人類同樣的生存權利。隨著時代的進步、科技的發達,人類的生存環境也日趨惡化,許多生物也因此而消失,這都是人類科技所帶來的不良後果。基於尊重別種生命體的道德意識,人類應設法補救。

生物群落之間的關係非常微妙、複雜,即不是競爭也不是互助而且更不能少對方,因此物種之間的關係是相依相存的,大概分成以下五種關係:

(1)互棲:又稱為利牠共生。這是指兩種生物生存在一起,對其中一方有利但對另一方卻也無害。例如熱帶蘭花會附著在大樹上。

(2)互利:又稱為互利共生。這是指兩種生物生活在一起,對雙方而言都有益處。例如豆科植物和根瘤菌、海葵與寄居蟹。(如圖3

 

3 海葵與寄居蟹(摘錄自生態平衡與自然保護)

 

(3)競爭:是指在一空間中爭取食物。這種情形較常發生在近似種之間,因為近似種之間大都食用相同的食物,而由於空間與食物都有限,因此近似種彼此之間會產生競爭,而爭取不到食物的一方將無法續生存下去。

(4)捕食:是指一生態系統中捕食者與被捕食者之間的關係。由於其關係是經過長期共同的進化,而達到平衡的狀態,也由於如此所以兩者之間是相互影響的。例如美國的亞利桑那州開巴草原的黑尾鹿與獅狼之間原是保持平衡的,但人類獵殺獅狼,以至於捕食者減少,造成黑尾鹿大增,以至於草原負荷不了而退化,也因而造成黑尾鹿數量猛然下降。

 (5)寄生:是指兩種生物在一起時,一方得益而另一方受害,而得益的一方稱為寄生物,受害的一方則稱為寄主。如虱、蛔蟲、列當、疥癬、臭蟲等等。(如圖4)。

 

4 寄生在百里香的列當(摘錄自然平衡與自然保護)

 

人類與大自然的關係是互依互存的,人和其牠生物一樣,都是要靠大自然生存的,而且人類也要依靠其牠生物才能生存的。例如人要有氧氣才能呼吸,一分鐘也不能沒有它,而氧氣是植物行光合作用而來的,而人所需要的營養也是要由農作物及生物的身上獲得的,因此人類為了生活上的滿足,而不惜違反大自然的定律,破壞自己的生存空間。所以我們要向萬物學習,同樣溶入大自然的生態中,才能確保大自然的繁榮昌盛,也才能給後代子孫一個良好的生存空間。

由於生物生存在某一區域,是經過世世代代的,因此生物對於所生存的環境,不論是溼度、溫度、地形、位置、氣候等等,都具有一定的瞭解程度,同時也增加了其存活率,這是外來種生物短時間學不來的。就因為生物生存的區域,是經過幾十幾百或甚至是幾千年的,因此生物為能夠繼續生存下去,及能夠適應這個生存環境,本身經過一段相當長的進化過程,而有了順應環境而生的特殊能力,例如仙人掌為適應沙漠的環境,將葉子退化成針狀,而減少水分的蒸散。駱駝為了適應沙漠的環境而將水份貯存在駝峰中(如圖5)。

 

5 駱駝的駝峰中以脂肪的形式貯存水份

(摘錄自自然生態保護教育圖鑑三)

 

大自然非常奧妙的,而生物為在這個自然界求生存,發展出各種不同求生存的方法。如:變色龍為欺瞞敵人而會與環境化成同一種的顏色、某些生物在受到攻擊時會裝死、而有些生物身上有警戒色來斥退敵人等。皆是生物為求生存而進化的本能。每一種生物在生態系中皆具有營養功能和生存棲位,也就是生態職位。生物依各自的生態職位來生存。但由於人類的介入、破壞,使得生物的棲息地受到了威脅,生物面臨絕種的危機。有鑑於此,人類便制訂法律,設置了國家公園、自然保護區,來保育這些棲息地。以使這些生物不至於在這一代斷絕,讓後代的子孫都能看到這一片欣欣向榮的大自然。

人類有意無意的破壞野生動物的棲息地,危害到野生動物的生存,甚至於造成野生動物的絕種,使野生動物面臨空前的災難。

以下是造成野生動物滅絕的原因:

1.      棲息地是野生動物賴以生存的空間,如果野生動物的棲息地受到破壞,那麼  野生動物將面臨生存的危機,甚至會走上滅種之路。如人類需要木頭,而大  量的砍伐森林,使得森林的面積大量的減少,而野生動物的生存空間也就愈   來愈小,而面臨生存危機。

2.      由於人類本身的喜歡食用野味;或取之野生動物為藥材;或者是為了本身的樂趣,而隨便捕捉、狩獵野生動物,使得某些野生動物面臨絕種危機。如為了象牙而肆意獵殺大象、為了犀牛角而肆意獵殺犀牛,使得全世界的大象、犀牛面臨絕種的危機。

3.      有些野生動物具有遷移的習性,或者是人類為了某些用途而從外地引進或是   跟隨人類遷移而遷移的生物,都可稱為外來種。有些外來種無法適應新環境   而死亡,但如果外來種適應了新環境,可能會在沒有天敵的情況下而大量繁   殖,進而影響到原本在這個生態系統生存的物種。

 

自然資源

 

人類賴以生存的自然資源,基本上可分為三類。一、不枯竭的自然資源,不會因人類的利用而減少,如陽光、潮汐能、空氣等等。二、非再生性的自然資源,這種資源是有限性的,如礦物、燃料等。三、再生性自然資源,它們可以再循環利用的,如水、土壤、生物資源等。以上各種資源並非是獨立存在的而是結合在一起的,因而形成整個大自然各種不同的環境,如山區、平原、森林、草原等,因此各種自然資源是不可缺少的。但可再生的與非再生的資源通常具有「有限性」,也就是有一定的存量。如果對可再生性資源的利用率小於其生成率,那麼再生性資源也可以是取之不盡的資源。

而現代人的一個通病,就是為滿足生活而不惜浪費生物資源,而不知這將間接威脅到人類的生存。永續經營就好比是花利息而保留本金,如果本金消失,那麼利息也就隨之消失。因此確保生物資源的永續經營是最重要的,例如補魚不補幼魚、砍一棵樹種一棵樹等,皆是永續經營生物資源的方法。如今全世界森林資源的迅速消失及許多珍貴的動植物的滅絕,己經引起人們的關切。因而訂定種種自然保育的法律及設置了國家公園與自然保護區,以使資源能夠被妥善的利用。並積極尋找替代資源,希望能解決這個迫切的問題。

由於人們以前誤以為大自然的資源是用之不盡、取之不竭的,因此而造成浪費的習慣,如今有危機意識,對於自然資源的使用、開發,不但要有計畫而且也要有處理善後的動作。而對於廢棄物也採取回收的方法,務必使物質達到最好的利用率,而不再是用完即丟的觀念,這是需要大家的配合與努力的。也就因而達到資源的永續利用率。而自然保育的工作進行順利與否,是需要民間團體、社會大眾來配合的,社會大眾是自然保育的動力,試想一個機器如果沒有動力,那麼機器就是一塊廢鐵而已,自然保育也是一樣,如果沒有社會大眾來推動,那麼自然保育也只是一句口號。唯有社會大眾的推動,才能把自然保育行動化。

以下就生態體系中的森林、濕地、海洋、溪流生態系與農業生態系提出說明:

1.      森林生態系是陸地上最大、最複雜的生態系統之一,據估計在最早地球上森林的面積約有76億噸,1862年降到了55億噸,1963年則降到38億噸,而前幾年則降到26.4億噸,可見森林正以非常快的速度從地球上消失,這是非常嚴重的事。因為森林面積的減少不但減少生物生存環境,而且會造成水土流失、土地沙漠化、氣候變壞等可怕的後果,使地球變成不再適合生物生存的環境,所以維護森林是目前刻不容緩的事。

2.      沼澤生態系統位於河口附近,鹽度的變化相當的大,只有少數種類的生物能生長在其中,生物彼此之間的競爭少,所以生長在其中的生物量就比其它的生態系統多得多。

3.      海洋生態系統具有相當多的水產資源,是人類蛋白質食物的主要來源。可分為淺海區與遠洋區,而淺海區由於有大陸徑流的影響,因此有機物質比較多,生長在其中的生物族群就比較多。

4.      溪流生態系的水因具有流動性,能不斷地從外界輸入有機物,所以其生產力就比較大,而帶給生物的生活困難,例如動物必須透過吸盤才能保持其位置。

5.      農業生態系是人類將環境生產力轉化為農產品的過程,因此農業生態系發展好壞,是由人類的經濟活動來決定的。

 

自然保育的發展

 

自然保育定義為『對人類使用生物圈應加以經營管理,使其能對現今人口產生最大持續的利益,同時保持其潛能,以滿足後世人們的需要與期望』。目前地球是太陽系中唯一適合人類生存的星球,因此如果我們再不珍惜地球上的任何資源,而一再的浪費資源以及對自然環境的破壞,那麼將對未來人類的幸福及生存,形成極大的威脅,因此做好自然保育的工作乃是當務之急。目前最重要的工作是維護自然生態體系並使其正常運作與保存生物種類的多樣化及保障生物及生態系的永續利用。積極推動國家公園與自然保護區的建設,使後代子孫也能夠看到綠意盎然的大自然。

有人誤以為保育就是禁絕一切的開發,事實並不然,保育所講求的是永續性的利用與開發,而不是禁絕一切的利用與開發。因此保育兩字所強調的是以最合理、最有效的方法,去利用大自然所給予我們的資源,使資源能夠做到最有效的運用,而做到永續發展。當然保育並不是一下就可以做到的事情,保育是要不斷地累積經驗、知識與改進,如此一點一滴地去改變資源的利用方法及開發方式,以維護珍貴的自然資源以及環境品質。例如美國的剛果動物園就是一個非常成功的例子,除了保護到生物以外並且讓人們能夠更了解生物的生存方式,也使我們能夠獲得更多的知識。

為做好自然保育而訂下的法律:

1. 農業發展條例:土地的開發利用而做好水土保持,以確保土地的永續利用。

2山坡地保育利用條例:山坡地的開發利用需做好水土保持,不得造成禍害,如有亂砍伐樹木則依法懲罰。

3. 森林法:森林裡的開發行為必須獲准開發,如有任意砍伐情事,可依法懲罰。

4. 水土保持法:開發行為必須做好水土保持,特定水土保持區限制土地開發,如開發行為沒做好水土保則依法懲罰。

5. 台灣省水庫集水區治理辦法:水庫集水區內的開發行為以最低破壞的方法辦理,並且需獲得水庫管理機關之同意。如有砍伐竹、木者必須造林。

6. 野生動物保育法:野生動物不得任意捕捉、殺害、虐待及買賣,其棲息地不能隨意改變或破壞。違者依法懲罰。

7. 文化資產保存法:為保護稀有動植物而劃定之自然保留區。如有破壞者則依  法懲罰。

8. 國家公園法:為保護自然生態、自然景觀區所建立,其公園內的個人活動受到限制。

9. 區域計畫法:為保護自然資源而設立可劃定生態保護用地之法律。

10. 都市計畫法:可設立保護區來保護自然生態之法律。

11. 山胞保留地開發管理辦法:各種土地之使用,必須做好水土保持並可限制採伐林木之行為。

12. 山坡地開發建築管理辦法:限制不良地區開發行為,違者不發使用執照。

13. 水污染防治法:不得污染河川的水質,違者依法處理。

14. 漁業法:可劃定水產動植物保育區,並不得以毒物、麻醉物、電氣等捕魚。

 

全世界第一座國家公園是美國的懷俄明州黃石公園,其設置的目的是為讓美好的景觀不受到人為的破壞,並永遠的保存下去,讓後世子孫也能夠看到這麼一個美麗的風景。如太魯閣國家公園、雪霸國家公園、陽明山國家公園等地。而我國國家公園法分為:

1.      生態保護區:是為了提供生態研究而受到嚴格管制的地方。

2.      特別景觀區:是指只能夠設置步道等相關設施之天然景觀。

3.      史蹟保存區:是指保存了歷史遺跡的區域,其保護程度與生態保護區相同。

4.      一般管制區:為可准許原有土地使用之區域。

5.      遊憩區:為可興建遊樂設施之區域。

保護區是指為保護大自然和自然資源以及生物資源,而加以設定範圍保護的區域。例如淡水河紅樹林自然保留區、坪林台灣油杉自然保留區、插天山自然保留區等地。其目的可概分為三點:

1. 保留自然:最基本的目的使大自然不因人類而受到破壞,而能夠永遠的留存下去,讓後代子孫也能夠欣賞到大自然的美麗。

2.      貯備物種:藉由保護區的設立,使生物的生存的環境不受到破壞,而能夠繼續的生存下去。

3.      提供教學:大自然本身就充滿著神秘感,同時又存在著道理,因此很適合拿來當做教學範例,且值得去學習。

敷地就是一門連接建築、工程、景園建築及都市計劃各門學問,從事配置建築物並整修其間空間之區域。因此要做好敷地規畫,能夠做到與自然調和的話,這是因為由於人類文明科技的進步,使得人們與大自然愈離愈遠。而如今所提倡的都市綠化就是為了讓人們能夠再接近大自然,其所使用的方法就是使人們的建設能夠與大自然調和,使人們能夠再度體會到回到大自然的感受。當然,在做敷地規畫之時,也要順應此一區域的生態環境,來加以規畫,因為每一個生態環境會因為這個區域的氣候、溫度、溼度等條件,而發展成不同的生態環境,如果我們妄加以改變的話,那麼是在破壞。所以如果我們能夠順應此生態環境來規畫的話,不但是對環境生命權益的尊重,同時也是永續發展的必要條件。而目前因應都市綠化的建設之一就是綠色通道,生態綠色通道的設計是整合大自然的能量流動與物質循環的關係,順應其運轉流程,對環境的衝擊能夠降到最低。因此從設計層面來說,是以大自然的生態系為主的,達到如同對整個生態環境一般的永續經營的相同效果。

本土及國際上所列為保育類的野生動物,都有一個共同的特性,就是「牠們瀕臨絕種或是正以非常驚人的速度從這個地球上消失」。這是一個非常嚴重的問題,如果人們再不設法阻止的話,終有一天將會輪到人類滅亡,因為人類跟萬物互依互存的,一旦萬物從這個地球上消失的話,那麼人類也將會步上後塵,所以為了保護這些野生動物,人們開始制定條約來彼此約束。

其中最著名的有兩個條約:

1.      華盛頓公約:英文簡稱為(CITES),其宗旨是保護瀕臨絕種的野生動植物,不至於因人類的國際貿易而絕種,所簽訂的合約。

2.      拉姆薩爾條約:其宗旨是保護特殊水鳥的棲息地與重要濕地,所簽訂的條約。

目前國際間的保育組織較大較著名的是「自然保育聯盟」,它的全名是「國際自然及自然資源保育聯盟」。至198810月止,它的成員有61個國家、129個政府機關、390個各國國內的民間團體、36個國際性的民間團體、及30個不具投票權的會員所組成。它的主要工作有收集、整合並提供各國政府、機關團體有關自然及自然資源保育之資訊與諮詣及協調國際間之合作,聯繫各科學界合作以整合研究及制定保育策略與規劃、推動各國保育工作之執行等等(摘錄自參考文獻七)。其它還有「世界野生物基金會」、「華盛頓公約組織」等數百個的保育組織。

 

結論

 

隨著時代的進步,人類文明邁向高峰,卻怵然發現生存環境正面臨著危機,臭氧層的破壞、氣候變遷、溫室效應以及人口增加的壓力、食物的短缺等等;在在都顯示著自然保育的重要性。資源的枯竭與物種的滅絕使得生存環境的品質不斷的降低。面對這種種問題;唯一的解決方法就是改變人類開發的方式與資源利用的習慣,以使我們的生存環境得以永續生存。使我們的後代子孫也能夠擁有一個良好的生存環境。

 

課後測驗

 

1. 在自然生態系統中,各種生物間的互動關係可概分為那五種,試說明之。

2. 造成物種勢微或滅絕的因素可分為那三方面來探討,請說明。

3. 自然資源可分為那三類,並舉例說明。

4. 請試著說明能量流動與物質循環的特性。

 

參考文獻

 

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10.章和杰,生態價值,茂昌圖書有限公司,民國85,3.

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