森林與氣候變遷　正視地球暖化　及早因應　讓人類永續生存

陳一菁博士演講紀實記錄：農業陳列館 黃昭連技士

3月28日至5月10日於臺大農業陳列館2樓推出的「臺灣的森林、林業及林學教育展」由行政院農業委員會林務局指導，臺大森林環境暨資源學系、實驗林管理處共同主辦，展覽內容共分成9個主題，現場並播放介紹臺灣山林及重要生物之影片，體驗區則以不同遊戲項目，讓參與者能感覺森林好好玩與好好用的體驗，進而感受森林的博大。

另配合展覽共舉辦4場專題演講活動，第1場帶領大家以輕鬆愉悅的心情領略臺灣森林之美，以嚴肅的態度來了解如何保護臺灣森林的多樣性，第2場演講以令人驚艷的方式來討論森林的防災功能，第3場強調森林管理時應如何與眾人溝通並取得共識，第4場要闡述說明的是現今最重要的氣候變遷議題與森林的關係。

5月5日週六下午於臺大農業陳列館3樓舉辦第4場演講，邀請到是中央研究院生物多樣性研究中心的陳一菁博士，演講題目為「森林與氣候變遷」。陳博士目前是中研院生物多樣性研究中心博士後研究員，研究領域主要在氣候變遷對生物遷徙的影響，其博士論文的一篇文章在去年被發表於國際期刊「Science」，並已在此領域被高次數的引用。在博士論文研究期間，曾經到婆羅洲經歷了一些非常驚險的昆蟲採集之旅，留下了非常難忘的回憶。今日演講主題是與全球環境有關的議題，主要在探討氣候變遷對生物的影響，並由森林這個更大、更複雜的範疇來研究不同層面的影響。

工業革命以來，人類大量的製造二氧化碳、氧化亞氮、甲烷、氟氯碳化物等溫室氣體。人類對大自然的影響不再只是侷限於地表，而是擴張至大氣，而且藉由大氣的運動，將影響逐漸佈及全球。若地球沒有大氣，表面的平均溫度約－18°C，因有溫室氣體的存在，於夜晚可繼續放射熱量，致使地表不致於因缺乏太陽輻射而變得太冷，也使地表均溫保持在大約15°C，但若溫室氣體增加，地面吸收的輻射能量也增加，就會造成氣溫上升。全球大氣二氧化碳、甲烷、氧化亞氮的濃度自1750年起急劇上升，現在的濃度已大幅超越工業革命前數千年經冰蕊推算的濃度水平。工業革命前，二氧化碳含量一直維持在約280ppmv(一百萬單位體積氣體中含有280單位體積的二氧化碳)，目前已超過390ppmv。

二氧化碳氣體增加的原因主要是使用石化燃料及改變土地利用，而農牧活動則是造成甲烷及氧化亞氮增加的原因。溫室氣體增加是受人類活動影響，一旦地球表面溫度上升，可能會引發大氣層雲量及環流的轉變，即造成全球氣候變遷!

根據統計，全球平均表面氣溫在20世紀上升了0.74℃，過去50年的暖化趨勢是百年平均的2倍，全球的地面平均氣溫會在21世紀末上升1.1～6.4℃。全球暖化的影響會造成海平面上升：海洋上層海水受熱膨脹；陸地冰川、冰山(尤其格陵蘭、南極洲)融化入海，海洋水量增加。1961至2003年間海平面每年上升1.8 mm，估計21世紀末全球平均海平面會上升0.18至0.59m。

地球上的碳元素由環境進入生物體內，再轉回環境中，此一過程稱為碳循環。環境中能夠為生物所利用的碳，主要指大氣中的二氧化碳，可因植物的光合作用固定於植物體內，形成有機碳，再由食物鏈傳遞進入動物體內。生物體內的碳可藉由呼吸及分解作用再形成二氧化碳，回歸於大氣，完成碳的循環。自然界的碳被固定在海岸、土壤、岩石與生物體中，這些都是碳匯。各種碳匯貯存或固定碳的能力於估計上有很大出入。一般認為海洋、土壤與森林是地球上最主要的碳匯。全球海洋每年可沉積20億公噸的碳，森林每年可淨吸收約5億公噸的碳。

人類活動如石化燃料的燃燒、砍伐森林，會造成二氧化碳排放量增加，同時造成二氧化碳固定量明顯減少，對碳循環產生巨大的影響。全球每年約有70億公噸的碳經人類活動而排入大氣中，現在所使用的煤大多是泥炭紀的樹木化石。三億多年前植物吸收太陽輻射所遺留下來的能量，近代人類在一、二百年之間就將之消耗殆盡！

地球暖化，不但人心惶惶，生物也會開始搬家。陳一菁博士參與的英國研究團隊發現，暖化造成生物搬家，且速度比過去認知快了2到3倍，而且高山生態系受全球暖化的衝擊比平地更為劇烈。陳博士根據過去文獻，針對全球橫跨熱帶到溫帶，包含植物、昆蟲與多種脊椎動物等超過兩千筆已知生物的反應資訊進行分析，

結果發現過去幾十年在人類造成的氣候暖化下，生物每10年以12.2公尺的速度向高海拔移動，每10年也以17.6公里的速度向高緯度移動，比過去學界的認知快了2到3倍；也就是說，過去幾十年的暖化下，生物幾乎以每小時20公分的速度往更冷的極區方向移動。

這項研究首度證實生物分布變化與暖化幅度在統計上的顯著相關，意即溫度上升較高的地區，生物播遷的距離也更遠，顯示全球暖化確實造成生物搬家。陳一菁博士表示，溫度隨著海拔高度遞減的速率遠比緯度來得快。

理論上，山區物種僅需小幅向上移動即可趕上升溫變化，但事實卻不然。推測應與山區複雜的地形與微氣候造成的播遷障礙有關，高山生態系受全球暖化的衝擊可能更劇烈。

生物搬家的物種間差異性也很大，高達75％的物種會向高海拔及高緯度播遷，符合暖化預期；但也有25％的物種反而向低海拔、低緯度移動，這可能是因為競爭對手移動，或是對雨量、濕度的反應大於溫度的影響。雖然生物播遷速度平均值已追上暖化幅度，但物種之間差異極大，還有很多物種是屬於落後的，物種因為暖化和棲地破壞而滅絕的風險並會不因此消滅。

陳一菁博士的研究結果正好對人類提出一個警訊，告知生物面臨暖化衝擊，已經被迫快速播遷，人類更應該正視暖化議題，及早思考因應對策，才能讓人類永續生存。

森林砍伐，尤其是破壞熱帶雨林，絕對是造成氣候變遷的元凶之一！森林佔有地表31％的面積，孕育了80％的陸域生態系，並為16億人口提供生活所需。森林儲存了超過1兆噸的溫室氣體二氧化碳，然而伐林所造成的二氧化碳量，佔了現在溫室氣體的20％。陳博士指出森林的危機是全球森林非法濫砍情況嚴重，每2秒鐘就有一個足球場大的森林林地因為遭到濫伐而消失。世界銀行估計，森林盜伐的獲利每年約100到150億美元。

臺灣森林面積占全島面積約60％，蓄積量為358.7百萬立方公尺，對吸存二氧化碳、改善溫室效應是值得重視的。森林對二氧化碳的減量策略，可由碳保存(Carbon Conservation)、碳吸附(Carbon Sequestration)、碳替代(Carbon Substitution)三方面來進行。因此行政院農委會朝健全森林碳管理之目標，積極推動包括平地造林、有效管理及產品替代等等政策。

森林是陸域最大也最重要的生態系，森林是臺灣重要的自然資源，在資源漸漸匱乏、全球環境惡化、氣候變遷日益突顯的現代社會，唯有珍惜資源，保存森林，在生活中落實減碳措施，才能長保臺灣福爾摩莎，美麗之島的美譽，希望大家能一起努力，重新喚起民眾對森林的感動，找回深呼吸的渴望，讓大家對森林資源都有一顆珍惜的心。

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