國立臺灣大學生物資源暨農學院園藝暨景觀學系 碩士論文
Department of Horticulture and Landscape Architecture College of Bioresources and Agriculture
National Taiwan University Master Thesis
陽明山國家公園生態系統服務之研究 A Study on Ecosystem Services of
Yangmingshan National Park
張涵君 Han-Chin Chang
指導教授:林寶秀 博士 Advisor: Bau-Show Lin, Ph.D.
中華民國 108 年 1 月
January, 2019
誌 謝
本研究由陽明山國家公園管理處補助(107 年研究生研究計畫),特此誌謝。
感謝陽管處以管理者角度為評估架構提供專業意見,協助釐清環境類型定義及服 務供應等問題,並且在資料及問卷照片協尋方面予以很大的幫助,研究方面之疑問 亦不吝於提供不同角度思路之建議與指正。
此本論文的促成,首要感謝我的指導教授林寶秀老師,鼓勵我參與陽明山國 家公園研究生研究計畫,指導、督促、擺正我的學習方向;感謝同學瑜娟、萬廉、
雅汝,以及學妹靖玟、亭彣、宜郡、孟園、奕闔,協助我彙整文獻,並在我擬定問 卷時不厭其煩地提供意見與看法;同時也要感謝研究室學長姐靖瑜、吟樺、舒百,
以及修業期間遇到的每位老師,無論是學習過程的引導亦或是研究方面的指點,都 是我在拓展學識路上很大的助力。
此外要感謝我的親朋好友惠婷、惠雯、哲維、奕岑、乙潔、湘宇、韋臻、羽 彤、筑雅、盈怡、家慧、佩珊,當我有困難時二話不說伸出援手,予以實質的幫助 和精神鼓舞;感謝鎂鋆與我分享生活與人生經驗,在我遇到瓶頸時提點我如何面對 和解決問題;還要感謝我的家人,協助我進行實地踏勘,讓後續研究得以順利推進。
將此研究成果分享給這一路來支持我、幫助我的人們,致上最誠摯的謝忱。
張 涵 君
謹誌 2019 年 1 月摘 要
陽明山國家公園位處大臺北地區中心位置,為緊鄰的大臺北都會區提供重要 的生態系統服務。因其資源獨特性與地利之便,存在遊憩利用所造成的環境衝擊問 題,以及伴隨而來的開發爭議。然而,陽明山國家公園所能提供的效益廣泛,如何 使各項效益永續經營是為重要議題。生態系統服務綜合了眾多效益,進而與人類福 祉產生連結,提供管理者一個整體性評估方法,試圖從廣泛且複雜的生態系統相互 作用與聯繫之中,釐清提供服務的環境資源為何、提供了哪些服務以及如何評估服 務。
本研究主要分兩個階段進行。第一階段建立陽明山國家公園生態系統服務評 估架構,以文獻內容分析法進行,首先蒐集陽明山國家公園相關研究,指認陽明山 國家公園土地覆蓋類型與生態系統服務的關係;接著蒐集生態系統服務相關研究,
針對陽明山國家公園未能有實證研究可供指認之關係,分析其潛在的土地覆蓋類 型與生態系統服務的關係;再針對各項生態系統服務彙整效益相關評估指標。第二 階段針對遊憩服務進行供應與需求評估,遊憩供應方面蒐集的相關數據包含自然 度、水體、山峰數量、景觀多樣性、保護程度、道路密度以及與都市區距離,遊憩 需求方面則透過問卷調查蒐集人們對於不同土地覆蓋類型的遊憩參與傾向與區內 實際使用情況,使用ArcGIS 繪製遊憩服務的供需空間分布圖。
第一階段研究結果顯示,陽明山國家公園土地覆蓋類型共分為 9 類,包含森 林、草生地、火山裸地、溼地、溪流、水圳、農地、公園、人工建地,指認的生態 系統服務,共有11 細項,就大類而言依序為文化服務(69%)、供給服務(22%)、調 節與維護服務(9%),以森林提供的各項效益較多;比對相關研究建立之土地覆蓋類 型與生態系統服務關係、專家訪談結果,陽明山國家公園尚有13 項潛在的生態系 統服務。第二階段研究量化分析陽明山國家公園遊憩供應、遊憩參與傾向、遊憩實 際使用度後,使用自然分類法(Natural Breaks (Jenks))將數值由高至低分為三級。研 究結果顯示,遊憩供應高的區域佔了64.15%,參與傾向高的區域佔了 75.28%,實 際使用度高的區域佔了 35.32%。其中遊憩需求高於遊憩供應(遊憩參與傾向高、
實際使用高但遊憩供應能力低)的區域約佔2.39%,大多數區域為供應與需求平衡、
供應高於需求的狀態。
【關鍵字】土地覆蓋、內容分析法、評估架構、遊憩、供應、需求、製圖法
Abstract
Yangmingshan National Park (YNP) is located in the central of Taipei metropolitan area, it provides vital ecosystem services (ES) for urban residents. Because of the uniqueness of resources and the easy accessibility, there have been environmental impact problems caused by recreational use and concomitant development disputes. However, YNP can provide a wide range of ES. It is an important issue that all ES can be operated sustainably. Therefore, the purposes of this study were to clarify the ES framework of YNP and to aeesess the supply and demand of a ES for demonstration.
This study was mainly carried out in two phases. The first phase established the YNP ES assessment framework by conducting literature content analysis. First, we collected research on YNP and identified the relationships between land-covers and the ES. Second, we collected research on ES to analyze the potential relationships between land-covers and ES that has not yet pointed out in YNP. And then we summarized the evaluation indicators for each ES. The second phase carried out the supply and demand assessment of recreation ES. The data of supply we collected including naturalness, water, mountain summits, landscape diversity, protected level, road density, and distance from urban areas.
In addition, we used the questionnaire method to collect publics’ demand for YNP, including the recreation participation tendency and the actual recreation use. Final, we used ArcGIS to map the supply and demand maps.
The results of the first phase showed that the land-covers of YNP were divided into nine categories, including forest, grassland, volcanic bare land, wetland, river, irrigation ditche, agricultural area, park, and artificial surface. The ES has a total of eleven items.
Cultural ES was the highest (69%), followed by provisioning ES (22%), and regulation and maintenance ES (9%). The forest provided the most services. Comparing with relevant research and the results of expert interviews, there were 13 potential ES in YNP.
The second phase quantified and analyzed the supply, participation tendency, and actual use of YNP recreation service. We divided the values into three levels by using Natural Breaks (Jenks). The results showed that the area with high supply accounted for 64.15%, the area with high participation tendency accounted for 75.28%, and the area with high actual use accounted for 35.32%. Among them, the area with the demand higher than the supply accounted for 2.39%. Most of the regions were in a state of balance between
目 錄
口試委員會審定書 ... i
誌 謝 ... iii
摘 要 ... v
Abstract ... vii
圖 次 ... xi
表 次 ... xiii
第一章 緒論 ... 1
第一節 前言 ... 1
一、建立陽明山國家公園生態系統服務的評估架構 ... 1
二、針對遊憩服務進行供應與需求評估 ... 2
第二節 研究流程 ... 2
第二章 文獻回顧 ... 5
第一節 生態系統服務 ... 5
第二節 土地覆蓋類型 ... 11
第三節 生態系統服務評估 ... 13
第三章 研究方法 ... 15
第一節 建立陽明山國家公園生態系統服務評估架構 ... 15
一、已知的生態系統服務與土地覆蓋類型之關係 ... 15
二、潛在的生態系統服務與土地覆蓋類型之關係 ... 17
第二節 針對遊憩服務進行供應與需求評估 ... 20
第四章 研究結果與討論 ... 31
第一節 土地覆蓋類型與生態系統服務關係之確立 ... 31
一、土地覆蓋類型 ... 31
二、已知的生態系統服務 ... 32
三、潛在的生態系統服務 ... 35
四、陽明山國家公園已知及潛在的生態系統服務 ... 39
五、專家訪談 ... 41
六、陽明山國家公園土地覆蓋類型與生態系統服務關係之確立 ... 43
第二節 遊憩服務評估與製圖 ... 46
一、問卷調查結果 ... 46
二、遊憩供應與遊憩需求空間分布圖(Mapping) ... 53
第五章 結論與建議 ... 67
第一節 陽明山國家公園生態系統服務評估架構 ... 67
一、已知與潛在的鏈結關係 ... 67
二、陽明山國家公園生態系統服務評估架構 ... 69
第二節 陽明山國家公園遊憩服務之供需評估 ... 70
一、遊憩供應、參與傾向及實際使用情況 ... 70
二、供需評估與管理應用 ... 71
參考文獻 ... 75
附錄一、陽明山國家公園已知生態系統服務之文獻列表 ... 81
附錄二、潛在的生態系統服務文獻列表 ... 89
附錄三、問卷題項總覽 ... 109
附錄四、問卷照片 ... 115
附錄五、各單元遊憩供需指標評分數值 ... 125
圖 次
圖1-2-1 研究流程圖 ... 3
圖2-1-1 服務級聯 (service cascade) ... 6
圖3-1-1 範例:指出區內環境資源提供服務之事實 ... 16
圖3-1-2 範例:描述區內環境資源被人類實際使用之情形 ... 17
圖3-2-1 陽明山國家公園第三次通盤檢討計畫圖 ... 25
圖3-2-2 陽明山國家公園分區圖 ... 26
圖3-2-3 遊憩供需評估單元圖 ... 28
圖4-1-1 陽明山國家公園土地覆蓋圖 ... 31
圖4-1-2 陽明山國家公園已知的生態系統服務與土地覆蓋類型之關係圖 ... 35
圖4-1-3 潛在的生態系統服務與其供給之土地覆蓋類型之關係圖 ... 39
圖4-2-1 近兩年陽明山國家公園分區造訪情況 ... 47
圖4-2-2 自然度 ... 53
圖4-2-3 水體 ... 54
圖4-2-4 山峰數量 ... 55
圖4-2-5 景觀多樣性 ... 56
圖4-2-6 保護程度 ... 57
圖4-2-7 道路密度 ... 58
圖4-2-8 與都市區距離 ... 59
圖4-2-9 遊憩供應 ... 60
圖4-2-10 遊憩需求(參與傾向) ... 61
圖4-2-11 遊憩需求(實際使用) ... 62
圖4-2-12 遊憩供應與遊憩需求(參與傾向) ... 63
圖4-2-13 遊憩供應與遊憩需求(實際使用) ... 64
圖4-2-14 遊憩供應、參與傾向與實際使用 ... 65
圖4-2-15 遊憩供應、實際使用與分區管制 ... 66
表 次
表2-1-1 CICES(v4)分類 ... 7
表2-1-2 生態系統服務分類及項目說明 ... 10
表2-2-1 國際常見的土地覆蓋分類系統 ... 12
表2-2-2 國土利用調查分類整合 ... 12
表2-3-1 生態系統服務項目供需指標 ... 14
表3-2-1 遊憩供應指標及評估方法 ... 22
表3-2-2 遊憩需求指標及評估方法 ... 23
表3-2-3 陽明山國家公園分區及區內景點 ... 26
表4-1-1 土地覆蓋類型定義說明 ... 32
表4-1-2 陽明山國家公園土地覆蓋類型研究次數百分比 ... 33
表4-1-3 陽明山國家公園已知的生態系統服務研究次數百分比 ... 33
表4-1-4 陽明山國家公園已知的生態系統服務與土地覆蓋類型研究次數統計 ... 34
表4-1-5 土地覆蓋類型研究篇數百分比 ... 36
表4-1-6 潛在的生態系統服務研究次數百分比 ... 37
表4-1-7 潛在的生態系統服務與土地覆蓋類型研究次數統計 ... 38
表4-1-8 陽明山已知及潛在的生態系統服務 ... 40
表4-1-9 陽明山國家公園生態系統服務評估架構 ... 44
表4-2-1 基本資料 ... 46
表4-2-2 近兩年是否造訪陽明山國家公園從事休閒遊憩活動 ... 47
表4-2-3 近兩年陽明山國家公園造訪區域、地點 ... 48
表4-2-4 近兩年陽明山國家公園各分區造訪比例 ... 50
表4-2-5 森林遊憩參與傾向及造訪次數差異性檢定 ... 51
表4-2-6 人們對於各土地覆蓋類型的遊憩參與傾向 ... 52
表4-2-7 近兩年人們於各環境類型從事遊憩活動頻率 ... 52
第一章 緒論
第一節 前言
陽明山國家公園位處大臺北地區中心位置,橫跨新北市淡水、三芝、石門、
金山、萬里,以及臺北市士林、北投區,包含磺嘴山、五指山、烘爐山、面天山、
竹子山、土地公嶺、紗帽山之部分區域,是臺灣北部重要的國土保育區,串聯並維 繫北海岸、淡水河、雪山山脈的自然生態與生物多樣性。過去因大屯火山特殊的地 質地景,吸引平埔族與漢人前往墾拓,發展出以採礦採硫維生的聚落,以及溫泉產 業等人文景觀。後續受到軍事單位的管制,區內自然生態逐漸回復,於1985 年公 告劃設為陽明山國家公園,在國家公園的經營管理與保育措施下,區內資源持續受 到關注與保育,並對區內及周邊都市地區的居民提供服務、提高人們福祉,因其資 源獨特性與地利之便,吸引大量遊客造訪進行遊憩利用。陽明山國家公園所能提供 的效益廣泛,如何使各項效益能夠永續經營,是為重要議題。
生態系統服務(ecosystem services, ES)是指生態系統在自然運作下,提供給人 們各項服務的統稱,可直接或間接地滿足人類的生存(Costanza et al., 1997),用以詮 釋人類與環境之間的關係。過去的研究多針對某些選定的效益進行質性或量化評 估,與之不同的是,生態系統服務試圖綜合生態系統產生的眾多效益,進而與人類 福祉產生連結,試圖在這些廣泛且複雜的生態系統相互作用與聯繫之中,確立服務 由哪裡產出、有哪些服務、如何評估。
陽明山國家公園所能提供的生態系統服務有哪些、提供服務的環境資源為何,
尚未有完整、明確的架構指認之。因此本研究主要目的有二:
一、建立陽明山國家公園生態系統服務的評估架構
二、針對遊憩服務進行供應與需求評估
基於建立之陽明山國家公園生態系統服務的評估架構,就調查統計資料較 完整的遊憩服務,蒐集歷年環境調查資料,進行該項生態系統服務的供應與需 求評估,以製圖法(mapping) 探討供給與需求於空間上的分佈與差異。
期藉由本研究之執行,協助建立陽明山國家公園生態系統服務評估架構,指 認環境資源與效益產出之關係,以作為未來管理處經營管理計畫擬定之參考,並進 一步針對遊憩服務,進行供應面與需求面之空間量化分析,探討供需分布情形與差 異,並基於經營管理目標,提供後續相關建議。
第二節 研究流程
本研究主要分兩個階段進行。第一階段建立陽明山國家公園生態系統服務評 估架構,第二階段針對遊憩服務進行供需評估。各階段詳細方法與步驟詳下:
第二章 文獻回顧
第一節 生態系統服務
生態系統服務的概念始於1970 年代,Wilson (1974)在「人類對全球環境影響 報告」中提出環境服務(environmental services)的概念,並舉出一系列自然環境系統 所提供的服務。Westman (1977)提出應該將生態系統效益的社會價值納入考量,並 將這些效益稱為自然服務(nature’s services)。Ehrlich (1981)延續前人的概念,於著 作中談及物種滅絕對「生態系統提供不可或缺的免費服務」所造成的影響,首次提 出生態系統服務。
學者們透過發表文獻持續辯論生態系統服務的定義,其中Daily (1997)認為生 態系統服務是自然生態系統及其物種提供能夠滿足和維持人類生活的條件和過程,
Costanza 等人(1997)則將其定義為人類直接或者間接從生態系統中獲得的效益 (benefits)。
直至1990 年,生態系統服務的相關研究,在生態學、自然資源經濟學及其他 相關領域有很大的進展,但這些研究的結果卻很少反映到實際的生態系統管理政 策上。而為實現自然資源的永續管理,聯合國於2005 年出版了「千禧年生態系統 評估(Millennium Ecosystem Assessment, MA)」,並以 Costanza 等人(1997)的定義為 基礎,依據功能的不同將效益劃分為四種分類,包括供給服務(Provisioning services)、
調節服務(Regulating services)、文化服務(Cultural services)以及支持服務(Supporting services),是目前最被廣泛認可的綜合分類。
許多地區以MA 為架構提出生態系統服務評估報告,進而覺察 MA 的定義與 分類方式難以應用於管理層面 (Wallace, 2007; Boyd & Banzhaf, 2007)。Haines-
用,人們使用生態系統服務後會獲得健康或安全等福祉,並影響他們對於生態系統 的價值、與生態系統互動的模式,而人類的行為或政策又進而改變了生態系統的結 構組成。然而MA 的分類包含直接與間接(支持服務)的效益,評估時會有重複計 算問題(Wallace, 2007; Boyd & Banzhaf, 2007; Haines-Young & Potschin, 2010a)。為 使生態系統服務的概念更落實應用,Haines-Young 和 Potschin (2010a) 將生態系統 服務定義為「人類從生態系統中直接使用的效益」。
圖2-1-1 服務級聯 (service cascade)
【資料來源:Haines-Young & Potschin, 2010】
服務級聯影響後續分類的改良。de Groot 等人(2010) 認為「維護生命週期和 遺傳多樣性」在MA 分類中雖屬間接效益(支持服務),人們仍可藉此能力來獲得 基本的物質條件以維持良好生活,因而提出生態系統暨生物多樣性經濟倡議(The Economics of Ecosystems and Biodiversity, TEEB),將生態系統服務分為供給服務、
調節服務、文化服務以及棲地服務(Habitat service)。
Haines-Young 和 Potschin (2010b) 提出國際通用生態系統服務分類(Common International Classification of Ecosystem Services, CICES),此分類以 MA 為基礎,依 循服務級聯對於生態系統服務之定義,納入 TEEB 的棲地服務並與 MA 的調節服 務進行合併,將生態系統服務分為供給服務、調節與維護服務、文化服務。此三大
類型再以Division、Group、Class 進行層級式分門別類,同時各項服務也與 MA、
TEEB 分類進行對應,期能作為通用的生態系統服務架構,並於經營管理上有效應 用。
為能應用於經營管理,因此重複計算之疑義應避免,本研究將依循 Haines- Young & Potschin (2010a) 的定義,基於國際通用生態系統服務分類(CICES v4, 2013) 之基礎(表 2-1-1),發展陽明山國家公園生態系統服務評估架構。
表2-1-1 CICES(v4)分類
大類(Section) 中類(Division) 小類(Group) 細項(Class) 供給服務
(Provisioning)
營養(Nutrition) 生物質(Biomass) 栽培農作物
飼養動物與牠們的產出 野生植物、藻類及其產出 野生動物及其產出
原生水產養殖的植物和藻類 原生水產養殖的動物
直接使用或拿來加工的植物、藻類、動物 的纖維及其他材料
植物、藻類及農用動物原料 來自所有生物的遺傳原料 水(Water) 飲用地表水
飲用地下水
非飲用目的的地表水 非飲用目的的地下水 原料(Materials) 生物質(Biomass)、纖
維(Fibre)
(與營養類別相同)
水(Water) (與營養類別相同)
能源(Energy) 生物質能源(Biomass- based energy sources)
基於植物的能源 基於動物的能源 機械能源(Mechanical
大類(Section) 中類(Division) 小類(Group) 細項(Class) Maintenance) nuisances) 生態系統調節
(Mediation by ecosystems)
生態系統的過濾/封存/儲存/積累 藉由大氣、淡水和海洋生態系統稀釋 調節氣味/噪音/視覺衝擊
流量調節(Mediation of flows)
質量流量(Mass flows) 質量穩定及侵蝕率控制 質量流量的緩衝及衰減 液體流量(Liquid flows) 水文循環和水流維護
防洪 氣體流量(Gaseous / air flows)
暴風防護 通風與蒸散 物理、化學及生物條件之
維護(Maintenance of physical, chemical, biological conditions)
生命週期維護 (Lifecycle
maintenance)、棲息地 和基因庫保護(habitat and gene pool protection)
授粉及種子傳播 維護種群和棲息地
控制病蟲害 (Pest and disease control)
害蟲控制 疾病控制 土壤形成和組成(Soil
formation and composition)
風化過程 分解與穩固過程
水條件(Water conditions)
淡水的化學條件 鹽水的化學條件 大氣的組成和氣候調節
(Atmospheric
composition and climate regulation)
透過減少溫室氣體濃度之全球氣候調節 微氣候與區域氣候調節
文化服務 (Cultural)
生態系統與海陸景觀之自 然、理性相互作用[環境 背景](Physical and intellectual interactions with ecosystems and land- /seascapes [environmental settings])
自然與體驗的相互作用 (Physical and
experiential interactions)
在不同的環境條件下體驗性使用植物、動 物和土地/海景
在不同的環境中物理性使用陸地/海景
理性與代表性相互作用 (Intellectual and representative interactions)
科學 教育 遺產、文化 娛樂 美學
大類(Section) 中類(Division) 小類(Group) 細項(Class) 生態系統與海陸景觀之精
神、象徵及其他相互作用 [環境背景](Spiritual, symbolic and other interactions with ecosystems and land- /seascapes [environmental settings])
精神和/或象徵(Spiritual and/or emblematic)
象徵
神聖和/或宗教 其他文化輸出(Other
cultural outputs)
存在 遺贈
【資料來源: Haines-Young & Potschin, 2013】
表2-1-2 生態系統服務分類及項目說明
生態系統服務 說明 供給
服務
供水 提供飲用的地表水或地下水。
糧食 栽培的植物、飼養的動物或野生動植物,收成做成食材。
原料 藉由水、栽培植物、飼養動物或野生動植物獲取非營養目的的材料,直接 使用或加工利用。
能源 藉由水、栽培的植物、飼養的動物或野生動植物,採收作為能源來源。
調節 與維 護服 務
維護空氣品質 過濾空氣中的汙染物。
固碳 調節大氣中碳的濃度。
維護水質 透過生命過程調節水的化學狀態。
處理廢棄物 分解廢棄物質。
降噪 降低噪音。
控制土壤侵蝕 控制或防範土壤流失。
調節水流/防洪 生物保留水分並緩慢釋放的能力。
授粉 為果樹與其他植物授粉。
維護棲息地與生 物多樣性
為(有利於人們的)野生動植物提供棲息地,維護生物多樣性。
控制病蟲害 控制害蟲與入侵種。
維護土壤品質 確保土壤形成和發展、維護土壤中的有機物質。
調節氣候 調節溫度和濕度,包含通風和蒸發。
文化 服務
自然體驗 與自然環境進行實質及體驗交流。
美學 由生命系統的特徵獲得美學體驗、欣賞自然。
科學 研究大自然、進行科學調查或創造生態知識。
教育 學習自然、從中獲得知識。
文化/遺產 自然界中的事物可以幫助人們辨識他們居住地或家鄉的歷史或文化。
精神象徵、宗教 利用自然作為國家或地方的標誌、對人們具有精神重要性的事物。
存在 自然界中的事物,我們認為應該存在、未來再做使用。
遺贈 自然界中的事物,我們想保存給後代享有或使用。
【資料來源:節選自CICES(v5.1)(Haines-Young & Potschin, 2018)】
第二節 土地覆蓋類型
影響生態系統及服務的改變最主要驅動力為土地覆蓋變遷(MA, 2005)。土地 覆蓋為自然條件和人類活動(土地利用)的結合(Burkhard et al., 2009),其改變之 主要源自於經營管理決策及人為使用,也是最常被應用於探討環境資源受人為因 素影響導致效益衰退之評估。
過去研究多探討森林提供的生態系統服務,指出森林具有防洪/抗旱、提供飲 用水、固碳和空氣淨化的服務(Beier et al., 2015; Jujnovsky et al., 2010; Asah et al., 2012; Kiss et al., 2015; Kim et al., 2015)。亦有土地變遷之研究指出,許多森林或農 田隨著都市化轉變為建築用地,特別是那些無計劃或規劃不當的都市區域越來越 容易受到氣候災害如熱浪和洪水的傷害(Peng et al., 2015;Depietri et al., 2012),
顯示不同土地覆蓋類型在提供生態系統服務上之差異。
目前國際常見土地覆蓋分類系統包含了CORINE Land Cover (CLC 1995/2000)、
National Land Cover Database (NLCD 2001/2006/2011) 、 Earth Observation for Sustainable Development of Forests (EOSD) Classification (2000/2003)。其中 CORINE Land Cover (2000)為生態系統服務研究中常被使用之分類,分類包含人工表面(11 類)、農業區(11 類)、森林和半自然區域(12 類)、溼地(5 類)、水體(5 類),
其中人工表面類別中又加以區別都市結構物與公園。此分類方法除了各種自然環 境類型外,同時也區別了天然環境、人為自然環境(公園)、到完全人工表面,有 利於進行不同環境提供服務能力之比較。
表2-2-1 國際常見的土地覆蓋分類系統
系統名稱 土地覆蓋分類 分類特點
CORINE Land Cover (1995/2000)
5 種 44 類
人工表面(11 類)、農業區(11 類)、森林和半自 然區域(12 類)、溼地(5 類)、水體(5 類)。
再依據土地利用 進行細項分類 National Land Cover
Database (NLCD 2001/2006/2011)
8 種 20 類
水體(2 種)、開發區(4 種)、荒地(1 種)、森 林(3 種)、灌叢地(2 種)、草原(4 種)、耕地
(2 種)、溼地(2 種)。
都市地區以開發 強度區別
Earth Observation for Sustainable Development of Forests (EOSD)
Classification (2000/2003)
11 種 24 類
冰川、石地、裸地、水體、灌叢(高低)、草 本、苔癬、溼地(針葉、闊葉、混合、高灌、低 灌、草本、苔癬)、針葉林(密中疏)、闊葉林
(密中疏)、混合林(密中疏)。
自然區域有開闊 程度的區別
臺灣內政部國土測繪中心以遙測影像為基礎,配合地籍圖、地形圖等各式 參考圖資及實地調查,全面及持續性進行臺灣土地使用現況調查,並繪製國土 利用調查圖。國土利用調查圖分為9 類 57 項,包含農業 (6)、森林 (6)、交通 (10)、水利 (10)、建築 (8)、公共 (6)、遊憩 (3)、礦鹽 (3)及其他 (5)。由於此 分類方式為土地使用之取向,部分分類中混合了人工與自然環境而未加以區 別,故本研究依據CORINE land cover 的分類方式,將國土利用調查分類細項 進行整合,作為本研究後續環境資源分類之依據(表2-2-2)。
表2-2-2 國土利用調查分類整合
土地覆蓋分類 項目
人工表面 交通(機場、一般鐵路及相關設施、高速鐵路及相關設施、捷運及相關設施、國道、省道、
快速公路、一般道路、道路相關設施、港口)、建築(商業、純住宅、混合使用住宅、製造 業、倉儲、宗教、殯葬設施、其他建築用地)、公共(政府機關、學校、醫療保健、社會福 利設施、公用設備、環保設施)、遊憩(文化設施、公園廣場、休閒設施)、礦鹽(礦業及 相關設施、土石及相關設施、鹽業及相關設施)、其他(營建剩餘土石收容處理相關設施、
空地)
農業用地 水田、旱田、果園、水產養殖、畜牧、農業相關設施
森林和半自然區 森林(針葉林、闊葉林、竹林、混淆林、灌木林、其他森林利用土地)、草生地、裸露地
溼地 溼地、沼澤地
水體 河道、溝渠、水庫、湖泊、蓄水池、水利構造物、海面
【資料來源: 本研究整理】
第三節 生態系統服務評估
生態系統服務常用的評估方法包含經濟評估與定量及量化評估(Costanza et al., 1997; Fisher et al., 2008)。經濟評估為計算生態系統服務貨幣價值,藉由 與相應的人工建設服務費用比較,可以讓人們了解人類社會對於自然的依賴 性。然而這樣的評估方法僅能反應出相對價值,甚且,有些生態系統服務難以 被貨幣化,即使貨幣化了,也因主觀價值的不同而具有爭議。相較之下,定量 及量化評估能夠反應質量或數量,較適用於經營管理。
生態系統服務涉及生態和社會因素的相互作用,同時考量供應方和需求層 面的評估方式越來越受關注(McDonald, 2009; Paetzold et al., 2010; Scholes et al., 2013; Wei et al., 2017) ,文獻指出多數生態系統服務在空間上具供需不匹配的 情況 (Geijzendorffer et al., 2015; Wei et al., 2017) ,因此製圖法可應用於不同 空間尺度之特性、呈現服務的供需空間分佈、體現服務規模、了解服務之間的 相互作用與權衡 (Pagrlla & Sinclair, 2014),被視為是分析供需關係並落實到環 境管理和決策中的有效方法 (Breeze et al., 2014; Schulp et al., 2014; Burkhard et al., 2012)。
生態系統服務供應(supply)意指生態系統之功能或特徵提供人們的效益或 商品。生態系統服務需求(demand)則係於兩種觀點,其一為透過人們的欲望、
偏好或社會經濟特徵來定義,其二是生態系統服務或商品的實際使用或消費 (Wolff et al., 2015)。由此兩種觀點延伸出的需求定義包含了「特定地區的生態 系統服務和商品的消費或使用總和(不考慮生態系統服務的產地) (Burkhard et al., 2012)」、「針對服務的特定屬性表達之個體偏好,例如生物物理特徵、可使 用地點和時間,以及相關的機會使用成本(Schröter et al., 2014)」,以及「社會
Wei 等人(2017)使用 Web of Science 蒐集生態系統服務供需評估(Integrated Assessment of Ecosystem Services Supply and Demand, IAESSD)之文獻(共計 32 篇),以CICES 為分類,歸納出被用以評估的生態系統服務項目及其供需指標
(表2-3-1)。由於Wei 等人(2017)的研究結果僅包含部分生態系統服務的供應 與需求指標,推測可能是受限於分析的文獻數量,故本研究擬以此研究為基礎 再進行生態系統服務項目與供需指標之補充。
表 2-3-1 生態系統服務項目供需指標
生態系統服務 生態系統服務供應指標 生態系統服務需求指標
供給 服務
水 地下水補給量、集水區供水量 不同群體(例如農業、工業、家庭 和植被)的用水量
糧食 作物和動物所提供的食物能量;
牲蓄放牧、糧食作物、蔬菜和肉 類產量
人們消費食物能量;捕獲的牲 畜、糧食作物、蔬菜和肉類消費
原料 生物質再生、木材產量 木材收穫、木材的貨幣價值
調節 和維 護服 務
授粉 動物造訪頻率、蜜蜂數量 授粉作物面積、授粉作物產量、
蜜蜂放養率 調節水流 基於植被和土壤覆蓋物之不同土
地覆蓋類型的保水能力
貨物和資產的脆弱性、降低洪災 危機或阻擋洪水之基礎設施
調節氣候 碳封存、土壤碳儲存 碳排放、溫室氣體減排目標、調
節氣候的願付價格
維護空氣品質 被樹木淨化的 PM10、NO2和 O3 環境質量標準、對維護空氣品質 的社會重要性認知
控制土壤侵蝕 土壤流失量 減少土壤流失的願付價格、對侵
蝕控制的社會重要性認知 文化
服務
自然體驗 棲地組成的豐度和空間分佈、休 閒遊憩的潛力、狩獵之獵物數量
民眾對棲地組成的偏好、民眾喜 愛的遊憩活動、對遊憩重要性的 認知
美學 專家的土地利用排名矩陣 景觀偏好和期望、前往遊憩場所
的造訪率 生態旅遊 登山路線密度、環境保育場域(例
如林地覆蓋率)
使用登山路徑的頻率、造訪林地 等環境保護場所的意願
知識教育 科學出版物或志工活動 知識教育或公共投資重要性認知
第三章 研究方法
本研究主要分兩個階段進行。第一階段建立陽明山國家公園生態系統服務評估 架構,第二階段針對遊憩生態系統服務項目進行供需評估。
第一節 建立陽明山國家公園生態系統服務評估架構
本研究透過文獻內容分析法釐清陽明山國家公園的生態系統服務與其供 給的土地覆蓋類型。首先以陽明山國家公園相關研究進行分析,再透過國際生 態系統服務評估研究及專家訪談,分析陽明山國家公園未能有實證研究可供 指認之潛在的生態系統服務。
一、已知的生態系統服務與土地覆蓋類型之關係
(ㄧ)文獻資料蒐集來源
蒐集至2017 年止、且研究地點為陽明山國家公園之研究,來源包含陽 明山國家公園研究報告(http://english.ymsnp.gov.tw)、政府研究資訊系統 (Government Research Bulletin, GRB)以及華藝線上圖書館(airiti Library)。
(二)關鍵字搜尋
陽明山國家公園研究報告全數納入本研究文獻資料庫,並使用關鍵字
「陽明山國家公園」於政府研究資訊系統(GRB)以及華藝線上圖書館進行檢 索。
文獻蒐集結果顯示,最早收錄年份為 1985 年,截至 2017 年為止,陽 明山國家公園研究報告共計491 篇,政府研究資訊系統(GRB)共計 184 篇,
華藝線上圖書館共計77 篇,初步篩去重複的研究(97 篇)以及未能取得內 文的研究(77 篇),最後共得到 578 篇。
研究人員透過閱讀內文逐一記錄,對於環境資源與生態系統服務關係 判定方式分為兩種,其一為研究實證區內環境資源提供了生態系統服務,其 二為研究雖無實證,但指出區內環境資源提供服務之事實(範例詳圖3-1-1), 或描述區內環境資源被人類實際使用之情形(範例詳圖3-1-2),足以證實環 境資源提供了服務。匯整後得到實證研究 2 篇以及雖未實證但有指明關係 之研究73 篇,共計 75 篇有效研究。
圖3-1-1 範例:指出區內環境資源提供服務之事實
【資料來源:黃冠中,2017】
圖3-1-2 範例:描述區內環境資源被人類實際使用之情形
【資料來源:賴玉菁等人,2017】
二、潛在的生態系統服務與土地覆蓋類型之關係
(一)文獻資料蒐集來源
針對陽明山國家公園未能有實證研究可供指認之關係,本研究擬透過 web of science 蒐集生態系統服務評估研究,分析潛在的資源與效益產出關 係。
(二)關鍵字搜尋
陽明山國家公園位處大臺北都會區中心,所提供的生態系統服務首要 受益對象應包含區內及周遭都市居民,目前陽明山國家公園研究多以區域 內生態保育、調研及分區規劃為主,研究報告指出區內水系也因生態系統的 保存及維護得以維持乾淨的水源,提供區內及區外居民使用。除此之外,有
使用「urban ecosystem service」、「urban + protected area + ecosystem service」、「urban + national park + ecosystem service」三組關鍵字進行主題式
(包含標題、摘要和關鍵字)搜索,並排除文章類型非屬「Article」及「Review」
的文獻、篩去重複的文獻。檢索結果顯示,Web of science 最早收錄年份為 1998 年,截至 2016 年止共有 1896 篇相關文獻。
(三)文獻資料建檔與分析方式
將蒐集的文獻資料匯入excel 進行各筆文獻資料建檔,資料建檔項目包 括:年份、作者、研究題目、關鍵字、土地覆蓋類型、生態系統服務項目、
其他重要研究結果等資訊。
首先排除作者關鍵字中不含Ecosystem Service 的文獻,並藉由摘要一 覽,篩去研究範圍非屬都市以及研究主題與生態系統服務相關性低的文獻,
共得到380 篇文獻。接著透過閱讀內文來歸納文獻所研究的供給結構類型、
結構尺度以及生態系統服務項目,彙整後排除未能取得文獻內文(46 篇)、 沒有說明供給結構類型(42 篇)或生態系統服務項目(60 篇)、兩者皆未探 討(86 篇)的研究,共得到 146 篇有效文獻。
在歸納潛在都市生態系統服務項目與供給結構方面,將建檔文獻以描 述性統計進行各重要項目之次數、百分比之初步分析,再逐一討論並歸納都 市生態系統服務的項目與主要的供給結構,並彙整其評估指標。
(四)專家訪談
1. 採用專家法之相關說明
前述步驟透過文獻內容分析,得知除了已知的服務以外陽明山國家公 園可能的潛在生態系統服務,然而這些潛在的服務資訊源自不同研究地點,
在環境背景各異的情況下,陽明山國家公園能否提供這些潛在的生態系統 服務仍存有疑義;此外,生態系統服務涉及領域廣泛,還需集結不同領域的 專業知識,使評估架構更為完善。
2. 專家選擇
本研究選擇與生態保育、地質學、遊憩規劃等相關的各領域專家學者 進行訪談;因評估架構為經營管理之應用,因此尚包含環境與國土規劃之專 家學者以及陽管處經營管理者。此外,訪談對象將以曾經參與過陽明山國家 公園研究計畫的專家學者為首選。
每個領域預選 1-2 位專家,透過 E-mail 的方式說明研究目的及請益緣 由,詢問各專家的訪談意願及可拜訪時間。
3. 訪談設計
訪談時提供專家檢視之資料包含研究目的及研究方法之說明、初步研 究結果(服務與環境資源的關係圖、陽明山國家公園已知與潛在生態系統服 務表(研究次數百分比統計表))以及欲請益的問題,問題包含「針對不同 土地覆蓋類型,陽明山國家公園是否提供潛在的生態系統服務」、「土地覆蓋 類型提供各種生態系統服務,而這些服務之間是否有重要程度的差異」,過 程採用開放式問答的方式進行。後續就訪談結果進行討論,再以此為依據,
調整陽明山國家公園生態系統服務評估架構。
第二節 針對遊憩服務進行供應與需求評估
透過第一階段文獻內容分析結果得知,陽明山國家公園過去研究報告以文化 服務提及次數比例較高,其中又以遊憩服務提及次數最多,故本研究將針對遊憩服 務進行供需之評估,以供經營管理之參考。
一、遊憩服務定義
MA (2005)將文化生態系統服務(cultural ecosystem services, CES)定義為人 們從生態系統中獲得的非物質效益,包含了遊憩與生態旅遊、美學、文化遺產、
精神、地方感及其他文化服務。CICES v4(2013)依據 MA 的概念將文化服務加 以區分為:
1. 自然與體驗的相互作用:主動體驗或被動觀賞自然環境;
2. 理性與代表性的相互作用:科學、教育、文化/遺產、娛樂、美學;
3. 精神和/或象徵:象徵、宗教;
4. 其他文化輸出:存在、遺贈。
其中「自然與體驗的相互作用(簡稱自然體驗)」為人們與自然環境進行 實質(觀看動植物)和體驗(利用自然環境進行體育或娛樂活動)互動(Physical and experiential interactions with nature environment.),所指即為 MA(2005)的遊 憩與生態旅遊服務,因「遊憩」一詞已普遍應用,故後續本研究將以遊憩指代 自然體驗。
二、遊憩供應評估方法
遊憩供應是指生態系統的景觀美質或特定特徵提供人們遊憩之能力,生 態系統的環境條件和景觀屬性包含了氣候(Gül et al., 2006)、植被類型(Edwards et al., 2012)、坡度(Roovers et al., 2002; Colson et al., 2010)、水體存在與否(Faggi et al., 2011)。除了生態系統特徵外,可及性也是影響人類與生態系統互動機會 之重要因素(Gursoy & Chen, 2012; Weyland & Laterra, 2014; Maes et al., 2011)。
為進行遊憩供應之量化評估,需透過人們對於不同生態系統特徵的評價
來衡量環境對於服務的供應程度,儘管評價可能涉及相關利益者在文化風俗、
成長背景、年齡、社會地位等社經背景之差異,但透過過去研究調查得知人們 對於下述環境特徵普遍具有共同的評價:
1. 自然度高(自然連貫性高)比自然度低(人為管理、干擾較高)的地區更 具吸引力;森林通常被認為是有吸引力的地方,廣闊的草地普遍被認定 為具遊憩潛力 (Paracchini et al., 2014; Kienast et al., 2012; Ode et al., 2009;
Peña et al., 2015)。
2. 水體具特定吸引力(Kienast et al., 2012; Peña et al., 2015)。
3. 山峰具吸引力(Kienast et al., 2012; Peña et al., 2015)。
4. 多元化景觀比同質景觀更具吸引力(Kienast et al., 2012)
5. 受到保護的棲地具有較高的遊憩供應潛力 (Maes et al., 2012)。
6. 人們偏好距離居住地相對較近的遊憩區(Schipperijn et al., 2010; Kienast et al., 2012)。
根據文獻回顧,本研究選擇自然度、水體、山峰數量、景觀多樣性、保護 程度、道路的密度、與都市區的距離作為計算遊憩供應能力之指標,各項遊憩 供應指標及評估方法詳表3-2-1。
表3-2-1 遊憩供應指標及評估方法
指標 圖層 本研究評估方法
自然度 土地覆蓋類型圖 各單元自然程度(Peña et al., 2015) 0:人工建地 1:農地 2:公園 3:草生地 4:內陸水域、裸地
5:溼地 6:天然森林 水體 水體分布圖 各單元水體類型(Baró et al., 2016)
0:沒有水體 1:溪流
2:溼地/池塘/湖泊 3:溼地/池塘/湖泊、溪流
山峰數量 地形圖 各單元山峰數量 (Kienast et al., 2012) 0:沒有山峰 1:1-3 個
2:4-6 個 3:7 個以上
景觀多樣性 土地覆蓋圖 各單元土地覆蓋類型數量(王小璘、曾詠宜,
2003)1:1-3 類 2:4-6 類 3:7 類以上
保護程度 陽明山國家公園分級圖
(第三次通盤檢討)
各單元保護程度(依據陽明山國家公園第三次 通盤檢討分級)
0:一般管制區 1:遊憩區
2:核心特定景觀區
3:生態保護區、史蹟保存區
道路 道路分布圖 各單元道路密度(道路面積比例)
與都市區距離 大臺北區域行政區域圖 臺北市、新北市、基隆市各區中心至陽明山國 家公園各單元中心最近的行車距離(平均 值),使用自然分類法(Natural Breaks (Jenks))由 近而遠分級。1:遠 2:中等 3:近
三、遊憩需求評估方法
(一)定義與評估方法
遊憩需求是指人們對自然環境的偏好和使用量(Syrbe & Walz, 2012; Maes et al., 2012),前者為人們的參與傾向或偏好,後者是人們的欲望(Demand)與 遊憩資源(Supply)狀況交互作用後的結果。
過去探討影響遊憩體驗因素之研究多著重於人們對於棲地組成的偏好,
此方法有助於讓管理者了解人們關注的棲地類型為何 (Richards et al., 2015),
文獻回顧亦顯示相關評估研究多採用人們的偏好或觀念作為量化自然體驗需 求的指標 (Wei et al., 2017; Peña et al., 2015)。相較於前者,使用量則反映了自 然環境在管理之下的實際使用情況,有助於管理者了解之後進行規劃管理之 改善或調整。
於此,本研究在進行遊憩需求評估時將同時考量遊憩參與傾向(遊憩偏 好)及實際使用量(表3-2-2)。
表3-2-2 遊憩需求指標及評估方法
需求 指標 圖層 本研究評估方法
遊憩參與傾向
(遊憩偏好)
遊憩參與傾向 土地覆蓋類型圖 民眾對於不同土地覆蓋類型的遊憩參與傾 向(0 分至 10 分)
0 分:完全不想~10 分:非常想 遊憩實際使用量 遊憩活動區域 陽明山國家公園分
區圖
近兩年人們於各區域從事休閒遊憩活動之 比例(各區域遊憩人次/總遊憩人次)
造訪次數 土地覆蓋類型圖 近兩年人們至不同土地覆蓋類型從事休閒 遊憩活動的造訪次數
0:0 次、1:1 次、2:2 次、4:3-5 次、
6:6 次以上
(二)數據收集
本研究以網路問卷方式,調查人們對於陽明山國家公園不同土地覆蓋類 型之遊憩參與傾向及實際使用區域。
1. 問卷調查方式
使用網路問卷調查年齡屆滿20 歲以上之國人,調查期間為 2018 年 10 月19 日至 2018 年 10 月 31 日,透過各社群平台、公共或私人社團發放問 卷,並邀請填問卷的受訪者將問卷分享給其他人,以滾雪球的方式進行樣 本收集。
由於環境類型偏多,為避免因問卷冗長而造成問項受到先後填答順序 之影響有所偏差,故本研究將問卷分為兩個版本,並透過網頁轉址語法,
使受訪者在進入網址後被隨機引導至其中一份問卷,以達到樣本的隨機分 派。
每個版本各詢問五個環境類型,A 問卷為「森林、人工建地、火山裸 地、農地、溪流」,B 問卷為「溼地、公園、森林、草生地、水圳」。其中 森林為陽明山國家公園最主要的環境類型,因此兩份問卷皆包含森林環境 之問項,並以此進行後續的差異性檢定。
2. 問卷設計(詳附錄三、附錄四)
(1) 基本資料
詢問受訪者的社會經濟背景,包括年齡、性別、居住地、教育程度、
職業。
(2) 陽明山國家公園造訪地點
為了解遊客實際使用區域,本研究參考陽明山國家公園第三次通盤 檢討之管制分區(圖3-2-1),將陽明山國家公園劃分為十一區(圖 3-2- 2),包含竹子湖、大屯連峰區、馬槽七股八煙區、龍鳳谷湖山紗帽山區、
竹子山鹿角坑溪外圍區、陽明公園區、磺嘴山大尖後山外圍區、七星山
區、雙溪區、鹿角坑生態保護區、磺嘴山生態保護區。鹿角坑生態保護 區、磺嘴山生態保護區屬於管制區不納入題項外,其他各區列舉區內景 點(表3-2-3),詢問受訪者近兩年來從事休閒遊憩活動之地點。
圖3-2-1 陽明山國家公園第三次通盤檢討計畫圖
圖3-2-2 陽明山國家公園分區圖 表3-2-3 陽明山國家公園分區及區內景點
區域 地點
1 竹子湖區 原種田故事館、海芋田/繡球花田、水車寮步道
2 大屯連峰區 大屯山、面天山、向天山、向天池、中正山、菜公坑山、二子
坪遊憩區、大屯自然公園、青楓步道 3 馬槽七股八煙區 馬槽橋、八煙聚落
4 龍鳳谷湖山紗帽山區 硫磺谷地熱景觀區、龍鳳谷地熱景觀區、紗帽山、湖山百年無 患子樹、湖山國小步道
5 竹子山鹿角坑溪外圍區 小觀音山、竹子山、竹嵩山、老梅瀑布、內柑宅瀑布
6 陽明公園區 前山公園、陽明公園、陽明書屋、草山行館、遊客中心、中山
樓、童軍露營場遊憩區、菁山遊憩區、松園遊憩區 7 磺嘴山大尖後山外圍區 風櫃口、鹿崛坪、富士坪、頭前溪瀑布
8 七星山區 七星山、七星公園、七星池、小油坑、擎天崗、夢幻湖步道、
魚路古道/金包里大路、頂山石梯嶺步道、雍來礦場跡地、冷擎 步道、冷水坑、牛奶湖、菁山吊橋、絹絲瀑布
9 雙溪區 天溪園生態教育中心、坪頂古圳步道、聖人瀑布、帕米爾公園
(3) 不同土地覆蓋類型之休閒遊憩參與傾向
土地覆蓋類型包含森林、草生地、火山裸地、溼地、溪流、水圳、
農地、公園、人工建地,共計九大類。依據各類型之特徵與定義進行陽 明山國家公園照片收集,每個類型各選五張照片。
針對陽明山國家公園不同土地覆蓋類型,詢問受訪者「想去該類型 環境從事休閒遊憩活動的程度」(評分為0~10 分,0 分為完全不想,10 分為非常想)、「想從事哪些休閒遊憩活動」,以及「近兩年到該類型環 境從事休閒遊憩活動的造訪次數」(0 次、1 次、2 次 3-5 次、6 次以上)、
「近兩年有造訪者實際從事哪些休閒遊憩活動」。
遊憩活動類型參考過去陽明山國家公園研究以及相關遊憩研究,共 列舉15 項活動,包括賞景(地景/文物等)、觀看動植物(花/鳥/蝶/芒等)、 聆聽自然的聲音(風/水/蟲鳴聲等)、呼吸新鮮空氣、攝影、繪畫/寫生、
靜坐/沉思、野餐、散步、跑步、登山健行、運動健身、騎自行車、戲水 /親水活動、泡溫泉。
四、資料處理與分析方法
本研究利用地理資訊系統(GIS) ArcGIS 10.1 進行遊憩供需評估之量化分析、
製圖。資料量化單元方面,過去研究常見以網格作為量化單元,Stępniewska(2016) 指出生態系統之評估應以特定的空間單元進行,如洪氾區、集水區、視域等,其 中集水區是收集水的自然流域或人為的集水設計或結構,是屬於窪地地形的地 理區,故可從區域邊緣俯視區域內環境,亦可視為視域範圍,有利於空間管理;
此外,不同集水區物種相似度低、微棲地變異極大(陳俊宏等人,2011),因此 常被視為一個生態系統,進行水土資源及其他自然資源的生態、經濟、社會效益
圖3-2-3 遊憩供需評估單元圖
集水區分析(watershed):以水文分析工具(hydrology toolset)填充凹陷窪地後 (Filled sink),利用無窪地 DEM 分析水文流向(Flow Direction),接著計算匯流累 積量(Flow Accumulation),並將匯流累積量最低值設定為 500 來建立傾瀉點(pour point),捕捉傾瀉點(snap pour point)後執行集水區分析(watershed)。
(一)遊憩供應分析
1. 自然度:各土地覆蓋類型之評分乘以單元內各土地覆蓋類型面積比例,
加總後獲得該單元的自然度指數。
2. 水體:確認單元內水體類型,依據評估方法予以評分。
3. 山峰:確認單元內山峰數量,依據評估方法予以評分。
4. 景觀多樣性:確認單元內土地覆蓋類型數量,依據評估方法予以評分。
5. 保護程度:各分級之評分乘以單元內各分級面積比例,加總後獲得該單 元的保護程度指數。
6. 道路密度:計算單元內道路面積比例,即為該單元可及性指數。
7. 與都市區距離:計算臺北市、新北市、基隆市各區中心至該單元中心最
近的行車距離(平均值),使用自然分類法(Natural Breaks (Jenks))分為近、中等、遠三級,並予以評分。
本研究使用了不同的數據和指標來評估每個生態系統特徵,但所有指標 的重要性是相同的,因此應獲得相同的權重。故各項指標在評分計算後,予以 標準化至 0-1 之間(Min-max normalization),接著將所有指標進行加總計算,
獲得各單元的遊憩供應數值。各項數值使用自然分類法(Natural Breaks (Jenks)) 由高至低分為三級。
(二)遊憩需求分析
問卷收集後,進行問卷A、B 的森林參與傾向、造訪次數之 t-test 檢定,
並假設兩組問卷樣本之差異性不具顯著性(屬同質)。
1.參與傾向:將問卷調查所得的各土地覆蓋類型遊憩參與傾向平均值作為 參數,分別乘以單元內各土地覆蓋類型面積比例,加總後獲 得該單元的遊憩需求(參與傾向)數值。
單元參與傾向=∑(各土地覆蓋類型遊憩參與傾向×單元內各土地覆蓋類 型面積比例)
2.實際使用:將問卷調查所得的各土地覆蓋類型遊憩造訪次數百分比作為 參數,分別乘以單元面積內各土地覆蓋類型面積比例,加總 後獲得單元面積內的造訪次數指數,接著乘以該單元所在的 陽明山國家公園分區遊憩造訪比例(分區造訪人次/總造訪人 次),獲得單元面積內的遊憩需求(實際使用量)數值。
單元實際使用=[∑(各土地覆蓋類型遊憩造訪次數百分比×單元內各土 地覆蓋類型面積比例)]×[該單元所在分區的遊憩造訪
第四章 研究結果與討論
第一節 土地覆蓋類型與生態系統服務關係之確立 一、土地覆蓋類型
陽明山國家公園土地覆蓋類型包含了森林、草生地、火山裸地、溼地、溪 流、水圳、農地、公園以及人工建地(圖4-1-1),其中森林佔的比例最高(80.85%),
其次為草生地(9.93%),再其次則為農地(4.56%)、人工建地(3.47%)。各土地覆 蓋類型定義與說明詳表4-1-1。
表4-1-1 土地覆蓋類型定義說明
土地覆蓋類型 定義說明
森林 以闊葉林地、針葉林地及群生竹木等喬木覆蓋為主的環境。
草生地 以箭竹、芒草等草生覆蓋為主的環境。
火山裸地 因火山等地質變動而形成的無植栽覆蓋區域。
溼地 指天然或人為、永久或暫時、靜止或流動之水域、沼澤等區域。
溪流 坡度大且水道窄淺、水流速度變化多端、底質多為大石礫的自然水流及其周遭 灘地。
水圳 由人工挖掘、開鑿而成,主要為農業灌溉或排水所使用的傳統渠道。
農地 農業用地,主要供農用、栽培養殖及畜牧使用,包含水田、旱田、果園等。
公園 供一般民眾休憩之土地,包括綠地、廣場、花園及相關休憩設施。
人工建地 以聚落、道路、公共建物、歷史建築等人工表面覆蓋為主的環境。
二、已知的生態系統服務
透過陽明山國家公園研究報告、政府研究資訊系統及華藝線上圖書館共蒐 集578 篇研究報告,其中 100 篇有提及土地覆蓋類型但無說明服務,32 篇有 說明服務確無指明提供服務的土地覆蓋類型,371 篇則兩者皆未提及,最後得 到實證研究2 篇以及雖未實證但有指明關係之研究 73 篇,共計 75 篇有效研 究。
研究指出有提供服務的土地覆蓋類型共有九類(表4-1-2),包含森林、草 生地、火山裸地、溼地、溪流、水圳、農地、公園、人工建地,其中被提及次 數較多的土地覆蓋類型為溪流(19.8%),其次為農地(6.3%)、森林(15.2%)、火 山裸地(15.2%)以及草生地(14.8%)。
表4-1-2 陽明山國家公園土地覆蓋類型研究次數百分比
土地覆蓋類型 次數 百分比(%)
森林 39 15.18
草生地 38 14.79
火山裸地 39 15.18
溼地 20 7.78
溪流 51 19.84
水圳 4 1.56
農地 42 16.34
公園 11 4.28
人工建地 13 5.06
合計 257 100.0
陽明山已知生態系統服務共計十一項(表4-1-3),供給服務包含供水與糧 食,調節與維護服務包含維護水質、控制土壤侵蝕、調節水流/防洪、維護棲 息地與生物多樣性、調節氣候,文化服務包含自然體驗、教育、文化/遺產、
美學。被指認次數最多的為自然體驗(36.6%),其次是美學(17.1%),再其次為 糧食(11.7%)、教育(11.3%)。整體而言,文化服務提及總次數最多(68.9%)。
表4-1-3 陽明山國家公園已知的生態系統服務研究次數百分比
生態系統服務 次數 百分比(%)
供給服務 21.79%
供水 26 10.12
糧食 30 11.67
調節與維護服務 9.34%
維護水質 2 0.78
控制土壤侵蝕 6 2.33
調節水流/防洪 14 5.45
維護棲息地與生物多樣性 1 0.39
調節氣候 1 0.39
表4-1-4 為陽明山土地覆蓋類型已知能提供的生態系統服務,其中森林在 提供調節水流服務的次數最多(12 次),其次為自然體驗(8 次);草生地則以 自然體驗提及次數最多(22 次);火山裸地以美學服務(14 次)提及次數最 多;溪流則以供水(21 次)、自然體驗(21 次)的討論次數最多;水圳主要探 討供水服務(4 次);農地則以糧食(29 次)服務的討論為主;公園以美學(6 次)討論次數較多;人工建地則在自然體驗(12 次)方面被談及次數最多。
整體而言,提供供給服務的土地覆蓋類型以農地提及次數最多,其次為溪 流;提供調節服務的土地覆蓋類型以森林提及次數最多;提供文化服務的土地 覆蓋類型以火山裸地的提及次數最多,其次為草生地、溪流。
表4-1-4 陽明山國家公園已知的生態系統服務與土地覆蓋類型研究次數統計
生態系統服務
土地覆蓋類型
森林 草生 地
火山
裸地 溼地 溪流 水圳 農地 公園 人工
建地 合計
供給服務 供水 - - - 1 21 4 - - - 26
糧食 - 1 - - - - 29 - - 30
調節與維 護服務
維護水質 1 - - - 1 - - - - 2
控制土壤侵蝕 6 - - - - - - - - 6
調節水流/防洪 12 - - 2 - - - - - 14 維護棲息地與生物多樣性 - - - 1 - - - - - 1
調節氣候 1 - - - - - - - - 1
文化服務
自然體驗 8 22 14 5 21 - 8 4 12 94
教育 4 4 9 7 2 - 2 1 - 29
文化/遺產 1 3 4 - - - 1 - 1 10
美學 6 8 12 4 6 - 2 6 - 44
合計 39 38 39 20 51 4 42 11 13 257
圖4-1-2 陽明山國家公園已知的生態系統服務與土地覆蓋類型之關係圖
三、潛在的生態系統服務
透過Web of Science 檢索並篩選後,共獲得 380 篇都市生態系統服務相關 文獻,其中46 篇未能取得文獻內文,60 篇有提及土地覆蓋類型但無說明服務,
43 篇有說明服務卻未指明提供服務的土地覆蓋類型,86 篇則是兩者皆未探討。
排除上述篇幅後,最後共得到145 篇有效文獻。
研究實證有提供服務的土地覆蓋類型共有六類(表4-1-5),包含森林、草 生地、溼地、河流、農地、公園,其中被實證次數最多的土地覆蓋類型為公園 (29%)、森林(27%),其次為河流(16%),再其次為農地(13%)。
表4-1-5 土地覆蓋類型研究篇數百分比
土地覆蓋類型 篇數 百分比(%)
森林 55 27.36
草生地 12 5.97
溼地 16 7.96
河流 33 16.42
農地 27 13.43
公園 58 28.86
合計 201 100.00
提供之生態系統服務類型共計二十三項(表4-1-6),供給服務包含供水、
糧食、原料、能源,調節與維護服務則包含維護空氣品質、處理廢棄物、降噪、
控制土壤侵蝕、調節水流/防洪、授粉、維護棲息地與生物多樣性、控制病蟲 害、維護土壤品質、維護水質、固碳以及調節氣候,文化服務則包含自然體驗、
教育、文化/遺產、美學、精神、存在及遺贈。研究實證次數最多的服務為氣 候調節(12%)、維護棲息地與生物多樣性(12%),其次為自然體驗(10%)、調節 水流/防洪(10%),再其次為固碳(6%)、糧食(6%)、空氣品質維護(5%)以及供水 (5%)。整體而言,以調節服務研究次數最多(66%)。
表4-1-6 潛在的生態系統服務研究次數百分比
生態系統服務 次數 百分比(%)
供給服務 15.1%
供水 40 5.38
糧食 44 5.91
原料 20 2.69
能源 10 1.34
調節與維護服務 65.8%
維護空氣品質 41 5.51
處理廢棄物 39 5.24
降噪 8 1.08
控制土壤侵蝕 33 4.44
調節水流/防洪 77 10.35
授粉 19 2.55
維護棲息地與生物多樣性 90 12.10
控制病蟲害 5 0.67
維護土壤品質 21 2.82
維護水質 20 2.69
固碳 44 5.91
調節氣候 92 12.37
文化服務 19.1%
自然體驗 77 10.35
教育 14 1.88
文化/遺產 6 0.81
美學 38 5.11
精神象徵、宗教 4 0.54
存在 1 0.13
遺贈 1 0.13
合計 744 100.00
表4-1-7 為各個土地覆蓋類型能提供的生態系統服務,森林在提供調節水 流(22 次)、維護棲息地與生物多樣性(22 次)、調節氣候(22 次)的研究次 數最多;河流則以供水(18 次)服務研究次數最多;農地主要探討維護棲息
土地覆蓋類型以森林及公園探討次數最多,其次則為農地;提供文化服務的土 地覆蓋類型則以公園探討最多,其次為森林,再者為河流。
表4-1-7 潛在的生態系統服務與土地覆蓋類型研究次數統計
生態系統服務 森林 草生地 溼地 河流 農地 公園 合計
供給服務
供水 8 2 3 18 6 3 40
糧食 6 3 4 4 16 11 44
原料 8 - 2 1 5 4 20
能源 3 - 1 - 2 4 10
調節與維護 服務
維護空氣品質 18 2 1 - 2 18 41
處理廢棄物 9 4 5 7 8 6 39
降噪 2 1 - - 1 4 8
控制土壤侵蝕 9 4 1 1 8 10 33
調節水流/防洪 22 8 8 15 9 15 77
授粉 4 - 1 - 5 9 19
維護棲息地與生物多樣性 22 7 8 13 17 23 90
控制病蟲害 2 - 1 - 1 1 5
維護土壤品質 7 4 2 - 6 2 21
維護水質 4 1 2 8 - 5 20
固碳 19 2 3 4 2 14 44
調節氣候 22 6 5 10 13 36 92
文化服務
自然體驗 19 4 7 14 9 24 77
教育 1 - 2 - 2 9 14
文化/遺產 - - - 1 1 4 6
美學 11 1 4 4 3 15 38
精神象徵、宗教 - - 1 - - 3 4
存在 - - - 1 - - 1
遺贈 - - - 1 - - 1
合計 196 49 61 102 116 220 744
圖4-1-3 潛在的生態系統服務與其供給之土地覆蓋類型之關係圖
四、陽明山國家公園已知及潛在的生態系統服務
依據前述分析結果進行已知及潛在的生態系統服務彙整(表4-1-8),比對之下 可知陽明山國家公園尚有十二項潛在的服務,分別為供給服務的原料、能源,調節 與維護服務的維護空氣品質、固碳、處理廢棄物、降噪、授粉、控制病蟲害、維護 土壤品質,以及文化服務的精神象徵/宗教、存在、遺贈。其中調節與維護服務在