城市街區與生態構成

2.1.1 自然生態系統與城市街區之環境

對於自然生態系統，英國的 Tansley 於 1935 年提出了生態系 統的概念，係在自然界一定範圍或區域內生活的一群互相依存的生 物，包括動物、植物、微生物等，和當地的自然環境一起組成一個 生態系統。一個生態系統內，物質和能量的流動達到一個動態平 衡。美國的 Lindeman 在對 Mondota 湖生態系統詳細考察之後提出 了「生態金字塔」能量轉換的「十分之一定律」（維基百科，2008），

此即同一個食物鏈上，各營養層級間之能量轉化效率，平均大約為 10％左右，也稱為“能量利用的百分之十定律”。

地球上的生物，無論處於「生態金字塔」的何種層級，均必須 依賴(1)太陽、（2）大氣、（3）水、（4）表土等四項環境因子而存 活，此四項因子就是所有地球生態體系的根本。水與表土（一般自 然表土 30 公分至 50 公分厚，有豐富的小蟲、菌類及微生物）深受 人類活動威脅，表土含有孕育植物之充分水分與養分，是構成生態 系最重要的基盤。表土以下的無機物是完全無助於萬物成長的。（林 憲德，2005）

生態系統係指生命有機體與其周圍環境形成的不可分割的整 體，是兩者在特定空間的組合，其特徵是系統內部以及系統外部之 間存在著能量的流動和由此推動的物質循環。城市生態系統是以人 為主體，人口高度集中的生態系統，是人為改變了結構，改變了物 質循環和部分改變了能量轉化，受人類生產活動影響的生態系統，

也是人類在改造和適應自然環境的基礎上建立起來的特殊人工生 態系統。（曹偉，2005）都市街區之生態系統，係依附在都市生態 系統下之子系統，類似人體與細胞組織間之關係，其所有人類賴以

圖 2.1 生態金字塔能量轉換 資料來源：修改自 E 流化生

化教育網論壇 分解者

生存的食、衣、住、行、育、樂等物資與能源來源，除陽光、空氣、 2005），另在永續的概念下，艾里奇（Ehrlich 1971）提出環境與發

圖 2.2 自然及城市生態系統

展關係式 I（Impact）=PAT（Population Affluence 及 Technology），

其內容顯示人類發展對資源和環境的影響主要受到人口增長、消費 增長和技術能力的制約，而環境之容受力無疑對於永續發展具有關 鍵的影響，超過環境容受力（環境涵容能力），生態系統勢必逐漸 惡化，終至影響人類之生活與生存。

由於環境承載力或容受力的普遍性量化研究尚待進一步的發 展，從另一個角度分析的方法「生態足跡」（Ecological Footprint）

在 1992 年代由 Rees 首先提出，生態足跡理論的觀念起源於以生態 經濟學為基礎的容受力分析，將傳統衡量「環境涵容能力」的方法 顛覆過來，將容受力分析轉換為容易理解的概念（李欽漢，1999），

其概念係以人類個體或群體為基本單位，來換算支持其生活必需

（包括資源消費、廢棄物分解吸收、人類繁衍等）所使用的土地和 水域總面積規模大小。李永展提出，生態足跡概念是以生物生產力 土地估算特定人口或經濟體的資源消費與廢棄物吸收之面積，要計 算生態足跡首先要蒐集一個區域或國家人口的衣、食、住、行以及 他們所生產的廢棄物等數據，將這些生活所需的能量消耗、資源消 耗與廢棄物處理等，換算成各種具生態可永續的地表面積。

而生態足跡作為評估生態系統的方式從 20 世紀 90 年代發展至 今，已有一段時間，加拿大威克那格（Wackernagal，1997）等人提 出生態足跡概念及計算方式 F（生態足跡）=PE（人口數乘人均生 態足跡），在歐美日本等地，生態足跡已被視為檢視永續發展的工 具之一，生態足跡概念是以生物生產力土地估算特定人口獲經濟體 的資源消費與廢棄物吸收之面積，生態足跡的大小與環境衝擊成正 比，足跡越大，環境衝擊越大，每個人可使用的生物生產力土地面 積也就越小。

世界環保組織世界自然基金會（World wild life WWF，2004）

地球生態報告提出，地球所能提供的資源限度是每個人 1.8 公頃，

人類平均的生態足跡為 2.2 公頃，人類 2001 年每年平均消耗已超出 地球產出 20%，而台灣地區達 4.673 公頃（李永展，1998），生態 赤字嚴重，在台灣 78％以上的人口居住在高密度的都市地區，從環 境容受力及生態足跡的觀點來看，相同之土地面積其人口越密集且 越多的都市，因資源消費與廢棄物吸收所需之面積越大，將越不利 於其生態系統的運作，更可能造成干擾影響生態系統之平衡，也越

不利永續發展，即都市地區對於人居環境永續發展的關鍵影響性高 於非都市地區。

一、 台灣的生態足跡

上述世界環保組織世界自然基金會 2004 年發表的地球生態報 告指出，每人使用 2.2 公頃（5.4 英畝）土地提供之資源，而地球所 能提供之生態容量僅為每人 1.8 公頃（4.4 英畝），我們所消耗的自然 資源，已經快速超過再生產的量，當期人類平均生態足跡每人 2.2 公 頃土地所能提供之自然資源，人均生態赤字達 0.4 公頃，而生態足跡 值越高，人類對生態破壞就越嚴重。（WWF 網頁資料，2008）

台灣的生態足跡研究，賴明洲指出「國內生態足跡的研究最 早於 1995 年開始而至今，多針對特定項目的生態足跡研究（如農業 生態足跡、工商業產品生態足跡），少有完整、連續性的生態足跡研 究與計算。」，而李永展於 1996 年計算出台灣生態足跡每人為 4.673 公頃，為台灣總面積的 27.87 倍（即消耗將近 28 個台灣土地生產的 自然資源），相較於地球所能提供之生態容量每人 1.8 公頃，生態赤

圖 2.3 生態足跡與地球承載力 資料來源：WWF 網頁資料

圖 2.4 歷年全球生態足跡 資料來源：WWF 網頁資料

生態足跡與地球承載力比較

年

地球承載力

全球生態足跡合計︵十億︶

年 生態街區計畫道路暨開放空間設計策略之研究

字達每人 2.873 公頃，超過 2001 年地球生態容量 160％，從生態足跡 理論推演，在相同的平均消費（能源、糧食、木材、日常用品等）狀 況下，單位地區內人口越少其總生態足跡將會越小，即在同一計算區 域（國家）內，相同大小的的範圍，將因人口數量的多寡，影響其生 態足跡的總量。

二、人口密度與城市街區的生態足跡

從生態足跡的理論，探討台灣城市街區容納人口與生態足跡 的關係，可以先由台北市作為探討案例，以台北市來說，面積為 271.7997 平方公里、人口數至 96 年底為 2,629,269 人（台北市政府 2008），平均每公頃人口密度約為 97 人，以 1996 年台灣生態足跡每 人為 4.673 公頃，換算生態足跡為 122,865.74 平方公里，達 452 倍 的台北市面積，即需要有 452 個台北市土地面積生產的資源，才能養 活台北市的人口。

對於街區（Street Block），其英文原意指街道與街道間的街 廓，本研究案以城市組成單元「街廓」及延續城市空間的臨街道路做 為考量，即把街廓內的開放空間及其四周街道空間做為研究對象。

我國街廓尺寸並無一定標準，都市計畫法台灣省施行細則第 9 條指「街廓，係指都市計畫範圍內四週被都市計畫道路圍成之土地」， 國民住宅社區規劃及住宅設計規則第四章道路街廓及停車空間，第 24 條國民住宅地區街廓配置規定「街廓長邊應以沿次要道路配置為 原則，長度以 80 至 150 公尺為準，超過時應設通路、步道或綠地等。

街廓短邊之長度，應以能配置二排以上住宅為原則。」，英國 Moughtin 圖 2.5 街廓及其相鄰街道

資料來源：建築技術規則

圖 2.6 台北市松山區街廓 資料來源：Google 地球

教授提出「大型街區減少了路線選擇的可能性，同時增加了道路的距

而言，0.5 公頃的土地內，要容納 322 人，其人口密度達每公頃 644 人，其生態足跡高達街區之 2315 倍，即需要 2315 個街區的面積所生 產的自然資源，才能供給此一個街區內人口所需，將此街區人口容量 換算於容納在一個台北市面積（272 平方公里）大小的人口數，則需 17.5 個台灣面積（36000 平方公里）的自然資源物資才能滿足供應所 需，而住 1 則因人口密度小，容納人口少，因此 618 個街區的面積生 產的自然資源，即能供給此街區內人口所需，計畫區土地劃設之容積 率，與容納人口直接相關，因此，對於生態足跡有直接之影響，降低 土地容積率，即能降低當地區域的生態足跡。

台北市每公頃人口密度約為 97 人，換算平均每公頃人口生態足 跡為 452 公頃，即需 452 倍住宅土地面積來供給人口所需，台北市住 1 的生態足跡，還是比台灣平均高約 15 倍，此為都市人口密集化集 中消費產生的結果，如果要降到台灣的平均值以下，容積率必須降低 到 4.5％才能滿足，因此就人口數量與密度而言，如果台灣土地面積 固定無法增加，而人口數量及密度未能全面降低，則對降低台灣整體 的生態足跡無直接幫助。但是降低街區的容納人口，可以減少外來資 源與能源的引進與輸入，也同時可以減少街區內廢棄物的產生量，同 時可以留設較多綠地空間，就城市生態系統而言，能夠有直接且顯著 的改善效果。

目前台灣的人口成長趨勢，已漸趨近於零成長，據 2006 年經 建會中推計推估，預計（台灣）總人口由 95 年 22.8 百萬人，在 2018 年達到最高峰 23.2 百萬人後，人口將開始零成長，並隨後轉為負成 長，推估在 2051 年人口將減少至 1856 萬人，也就是至 2051 年台灣 總人口數減幅約 13.9%（行政院經建會，2006）。

以台北市而言，91 年 2642 千人至 96 年底為 2629 千人，呈現 微幅下降趨勢，因此，台灣人口成長減緩甚至下降既然已是長期趨 勢，都市計畫地區是否能夠考量逐步減少計畫區人口容納量（亦即降

以台北市而言，91 年 2642 千人至 96 年底為 2629 千人，呈現 微幅下降趨勢，因此，台灣人口成長減緩甚至下降既然已是長期趨 勢，都市計畫地區是否能夠考量逐步減少計畫區人口容納量（亦即降