重建台灣的地表覆蓋變化

引用授權聯絡人: 陳奕穎 / yiyingchen@gate.sinica.edu.tw / (02) 2787-5833

關鍵字: 地表覆蓋、土地利用、氣候變化、碳儲蓄量

圖說: 台灣早期 (1904 ~ 1956) 的地表覆蓋變化圖 (A),黃色、綠色、藍色、粉紅色、草綠色與白色,分別代表新生成之農耕地、森林、水體、都市、草地與未更動。分析該時期的地表覆蓋總(雙向)改變量得知:新生成的農地多半由森林與草地轉換而來,而部分森林則是轉換成草地與農田,如圖 (B) 所示。台灣近期 (1994 ~ 2015) 的地表覆蓋變化如圖 (C) 所示,觀察此一期間,新生成的地表覆蓋類型主要是以森林、都市、與農耕地,而新生成森林遍部全台,主要來自農耕地,新生成都市則分佈在西半部平原,分別為北、中、南三大區位,主要也是來自於農耕地,新生成農耕地主要是源自於森林、水體、草生裸露地 如圖(D)所示。(單位為:103 km2)

若是想要了解台灣過去的地表覆蓋變化與氣候變化的關聯,該怎麼進行呢? 首先需要蒐集足夠長時間的參考資訊,例如:歷史文獻的記載、人文/地理圖籍以及近期的衛星影像來重建歷史的地表覆蓋資訊。本研究嘗試蒐集上述資料來產製台灣過去一百多年來的高時/空數位地表覆蓋資料,並適時的進行更新成為公開資訊 (doi:10.5281/zenodo.1307309)。 在過去的一百多年間,台灣平原草地逐漸退縮並由都市取而代之;內陸水體 (埤池、水塘) 與農耕地則是在1980年代達到高峰,同一時期森林產業持續開發導致森林覆蓋面積退縮至全島的60%。建地的開發則是逐漸占據台灣西部平原,分居北、中、南區,總面積達到全島的10%以上。隨著綠色革命的潮流與糧食結構的改變,農耕地逐漸退縮由35%至25%,其退縮的區位則由建地或森林取而代之。假若是以傳統的農地-人口模式反推台灣地表覆蓋變化,將會面臨失真的情況

台灣早期致力於農業開發,農耕地一度達到35%的巔峰,目前降至約25%,都市與其它用地隨著經濟發展則是快速上升至10%,森林則是占據大部分山區與自然資源保護區在55%至65%之間變動,由此可知台灣本島土地利用的總改變量是相當大的。而頻繁的改變土地利用會造成土地劣化,進而降低陸域生態系統的潛勢碳吸存能力與碳儲蓄量。我們又常因簡化計算方式,僅計算淨改變量 (net change) 而忽略了總改變量 (gross change) 的重要性。總改變量是指某種土地利用在某一段時間內增加 (收入) 與減少 (支出) 的總和,相較於淨改變量,總改變量往往大上十倍或甚至百倍 (Fuchs et al., 2015),分析台灣地區過去百年來的土地覆蓋變化情況來看亦是如此 (Chen et al., 2019)。

活化現有人工/自然森林與避免土地持續劣化是目前認為可能用於對抗全球暖化的自然途徑之一 (Erb et al., 2018),因此強化區域土地利用的管理方式是勢在必行。台灣位處東亞季風區亦受颱風活動影響,即便是在相同的農耕 (林管) 模式下受到大尺度氣候變化的影響亦不可忽視。然而,台灣在這方面的本土研究略顯單薄,我們將會根據本研究之成果進一步的使用數值模式來推估台灣本島的碳儲蓄量,並設計可因應人為氣候變化之管理策略與未來展望,敬請期待與關注我們後續的研究。若你/妳對於我們的研究感興趣,我們也歡迎您加入我們的研究團隊。

關鍵概念

  • 以傳統農地-人口模式反推台灣地表覆蓋變化將會面臨失真的情況。
  • 土地總改變量(gross change)的計算比淨改變量(net change)重要!

更多相關資訊

  • Chen, Y.-Y., et al., (2019): Reconstructing Taiwan’s land cover changes between 1904 and 2015 from historical maps and SPOT images. Scientific Reports link
  • Fuchs, R., et al., (2015): Gross changes in reconstructions of historic land cover/use for Europe between 1900 and 2010. Glob. Chang. Biol. link
  • Erb, K. H., et al., (2018): Unexpectedly large impact of forest management and grazing on global vegetation biomass. Nature link

研究人員登入