菁英獎|佳作

台灣農業生態系的實證保育規劃

卓柳萬聰
國立中興大學園藝學系
共同發表人:林大利、吳振發

摘要

台灣都市化持續侵蝕農地,但農業景觀是留鳥重要棲地,且具碳儲存功能。現行保育與氣候行動多分開規劃,限制整合管理效益。本研究建立鳥類棲地與碳儲存整合之空間規劃流程。首先,運用台灣繁殖鳥類大調查資料與廣義線性混合模型,辨識33種農地相關鳥種,分為雜食、食蟲、食穀與肉食四功能群。其次,以集合式物種分布模型推估棲地適宜性,並以InVEST估算碳儲存,透過空間重疊分析辨識共同效益。最後,劃設211,585公頃保育關注分區,並以Dyna-CLUE模擬至2044年,比較基準情境S0與保育情境S1。結果顯示,51%農地具高棲地適宜性,66%具高碳儲存,兩者皆呈正相關。相較S0,S1使高適宜性棲地增加12.02%至38.70%,顯示保育分區可維護棲地。本研究提供可複製的決策支援工具,可辨識農業熱點,支援農地OECMs、台灣生態網絡及復育與監測規劃。

關鍵字:農業生態系、農地鳥類、棲地適宜性、碳儲存、保育規劃、其他有效地區保育措施

方法與執行步驟

本研究以台灣農地為研究範圍,整合鳥類棲地、碳儲存與土地利用變遷,建立三階段空間保育規劃流程。

第一階段使用台灣繁殖鳥類大調查及國際鳥類棲地資料,透過廣義線性混合模型辨識與農地顯著正相關之鳥種,共確認33種農地相關鳥類,並依攝食功能分為雜食、食蟲、食穀與肉食四類。再以偏最小平方法迴歸分析農地、休耕地、建物、道路、牧場及淡水區等土地利用強度對各功能群之影響。

第二階段以CTA、GBM及RF建立集合式物種分布模型,推估各鳥群之棲地適宜性;並以InVEST估算地上生物量碳、地下生物量碳及土壤有機碳。透過標準化及空間重疊分析,辨識高棲地與高碳儲存之保護優先區,以及高棲地與低碳儲存之復育優先區。

第三階段將上述區域劃設為保育關注分區,並以Dyna-CLUE模擬2015至2044年土地利用變遷,比較基準情境S0與保育情境S1,評估農地及高適宜棲地變化,建立可供政策與土地管理使用之決策支援架構。

創新作為與跨域合作

本研究突破鳥類保育與碳儲存分開規劃的限制,將鳥類監測、土地利用、棲地適宜性、碳儲存及未來情境模擬整合於同一空間決策架構。研究結合生態學、景觀規劃、地理資訊系統、統計分析與生態系服務評估,透過集合式物種分布模型、InVEST及Dyna-CLUE,辨識兼具生物多樣性與碳效益的保護及復育優先區。此跨域方法可將科學證據轉化為農地管理與保育政策建議,並促進研究機構、政府、農業部門及地方社區協作。

預期成果與貢獻

本研究建立整合鳥類棲地與碳儲存的空間決策架構,辨識211,585公頃保育關注分區,並證實保育情境可使2044年高適宜棲地增加12.02%至38.70%。研究成果可協助政府辨識農地保護與復育優先區,支援農地OECMs、台灣生態網絡及淨零政策。此方法亦可作為長期監測、友善農法及土地利用管理之依據,兼顧生物多樣性、農業生產與碳儲存效益。

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