111 年 國立臺灣大學生物環境系統工程學系碩士班乙組《環境規劃導論》
第 1 題10 分
何謂再生農業(Regenerative agriculture)?試說明其在環境規劃中所扮演的角色,及其效益。
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本題主要在探討再生農業的核心概念、其在環境規劃中的定位,以及實際帶來的效益。
核心觀念:
再生農業(Regenerative agriculture)是一種強調恢復、改善土壤健康與生態系統功能的農業生產模式。其核心理念在於透過各種耕作與管理實踐,如免耕、覆蓋作物、輪作、生物防治等,來提升土壤的有機質含量、生物多樣性、保水能力,進而增強農田生態系統的韌性與生產力。與傳統的永續農業(Sustainable agriculture)相比,再生農業不僅追求不損害環境,更積極地希望透過農業活動來「修復」和「重建」過去因工業化農業或土地退化所造成的環境損害。
在環境規劃中所扮演的角色:
在環境規劃的範疇中,再生農業扮演著連結農業生產與生態環境保護的關鍵角色,主要體現在以下幾個方面:
- 生態系統服務的提供者: 再生農業透過改善土壤健康,能顯著提升土壤固碳能力、水質淨化、生物多樣性維護等生態系統服務。這對於減緩氣候變遷、保護水資源、維持生態平衡至關重要。
- 氣候變遷調適與減緩的工具: 透過增加土壤有機碳含量,再生農業是重要的碳匯,有助於減少大氣中的溫室氣體濃度(減緩)。同時,改善土壤的保水能力和韌性,能幫助農作物更好地應對極端氣候事件,如乾旱或洪水(調適)。
- 生物多樣性的支持者: 鼓勵多樣化種植、減少農藥使用,能為傳粉者、土壤微生物及其他野生動物提供棲地與食物來源,有助於提升農田及周邊區域的生物多樣性。
- 資源循環與效率的促進者: 強調利用農業廢棄物(如堆肥)和減少外部投入(如化學肥料、農藥),符合循環經濟的原則,能降低生產成本,減少對化石燃料的依賴。
第 2 題20 分
何謂生態系服務(Ecosystem Service)?試說明生態系服務的定義與類別,並挑選一區域,試以生態系服務觀點評估
該區域的生態系服務間競合關係,進而提出可行之環境規劃。
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本題要求定義生態系服務、闡述其分類,並應用於特定區域的案例分析,最後提出環境規劃建議。
生態系服務的定義:
生態系服務(Ecosystem Service)是指大自然為人類生存和福祉所提供的各種直接或間接的益處。這些益處源自於健康的生態系統運作,是人類賴以生存的基礎。簡單來說,就是生態系統所能提供的對人類有價值的「產品」或「功能」。
生態系服務的類別:
國際上廣泛採用的分類法是基於「千年生態系評估」(Millennium Ecosystem Assessment, MEA)提出的四種類別:
- 支持性服務(Supporting Services): 這些是其他所有生態系服務的基礎,是生態系統維持其自身結構和功能所必需的過程。它們不直接被人類消費,但對其他服務至關重要。
- 範例: 養分循環(氮循環、磷循環)、土壤形成、生物地球化學循環、初級生產力(植物生長)、物種組成、棲地提供。
- 供給性服務(Provisioning Services): 這些是生態系統為人類提供的可直接或間接獲取的產品。
- 範例: 食物(糧食、漁獲、林產品)、淡水、藥材、生物燃料、纖維、基因資源。
- 調節性服務(Regulating Services): 這些是生態系統調節自然過程,從而為人類提供益處的服務。它們通常與生態系統的動態過程有關。
- 範例: 氣候調節(碳封存、區域溫度調節)、洪水調節(濕地吸收洪水)、淨化水質(濕地過濾污染物)、病蟲害調節、授粉(為農作物授粉)、侵蝕控制(植被固定土壤)。
- 文化性服務(Cultural Services): 這些是生態系統為人類提供的非物質益處,與人類的精神、休閒、教育和美學需求有關。
- 範例: 精神與宗教價值、休閒與旅遊(國家公園、自然景觀)、教育與科學研究、美學價值、文化遺產。
區域案例分析與環境規劃建議 (以「台灣北部某沿海濕地」為例):
區域選擇: 台灣北部某沿海濕地(例如:關渡濕地或淡水河流域的河口濕地)。
該區域的生態系服務評估:
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供給性服務:
- 漁業資源: 濕地提供魚蝦貝類棲地,支持傳統漁業(但可能因污染或過度捕撈而衰退)。
- 水資源: 雖然非主要淡水供應來源,但濕地可涵養部分地下水。
- 植物資源: 蘆葦等植物可用於編織或生質能源(潛力)。
-
調節性服務:
- 洪水調節: 濕地扮演天然海綿,能吸收淡水河或降雨帶來的洪水,減緩對下游都會區的衝擊。
- 水質淨化: 濕地中的植物和微生物能吸收、分解水體中的污染物(如來自都市和農業的營養鹽、有機物),改善出海口水質。
- 氣候調節: 濕地植被能調節區域溫度,濕地土壤具有一定的碳封存潛力。
- 侵蝕控制: 濕地植被能穩定海岸線與河岸,減少土壤侵蝕。
-
支持性服務:
- 棲地提供: 濕地是豐富生物多樣性的重要棲地,特別是水鳥(遷移性及留居性)、魚類、蝦蟹、兩棲爬蟲類、昆蟲等。
- 養分循環: 濕地生態系進行氮、磷等養分的分解與轉化。
- 初級生產力: 濕地植物進行光合作用,是食物鏈的基礎。
-
文化性服務:
- 觀光休閒: 濕地是重要的生態旅遊、賞鳥、學習自然環境的場所。
- 科學研究: 提供豐富的生態研究對象。
- 景觀美學: 提供獨特的自然景觀。
- 教育功能: 成為環境教育的重要場域。
生態系服務間的競合關係:
- 競合一:供給性服務 vs. 調節性服務(土地利用衝突)
- 競合點: 為了擴張都市發展(住房、商業區)或工業區,常需要填埋濕地。
第 3 題20 分
試以流域作為規劃尺度,論述在流域管理中常見之議題中,該如何制定相關環境規劃,以達流域永續發展目標。
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本題聚焦於以流域為尺度的環境規劃,探討其管理議題,並提出如何制定規劃以達成永續發展。
流域作為規劃尺度的優勢:
流域(Watershed/River Basin)是指一片土地,其地表逕流最終匯集於同一條河流、湖泊或海洋。以流域為尺度進行環境規劃,具有以下優勢:
- 系統性: 水是流域內所有生態、社會、經濟活動的載體和聯繫紐帶,從源頭到出海口形成一個緊密連結的自然系統。
- 整體性: 能夠涵蓋水文、生態、地質、氣候以及土地利用、污染排放、水資源分配等各種相互關聯的環境要素,避免頭痛醫頭、腳痛醫腳的碎片化管理。
- 公平性: 能夠較好地協調上、中、下游之間的用水、排污等利益關係,促進資源的公平分配與利用。
- 效率性: 集中管理,減少重複建設和資源浪費,提高管理效益。
流域管理中常見的議題:
- 水資源短缺與分配不均: 尤其在乾旱地區或枯水期,上、中、下游地區可能爭奪有限的水量,影響農業、工業、生活及生態用水。
- 水污染與水質惡化: 來自農業(農藥、化肥)、工業(廢水、重金屬)、生活(污水、垃圾)及畜牧業的污染物,透過地表或地下徑流進入河流,導致水質下降,影響飲用、灌溉、漁業及生態。
- 水旱災(洪水與乾旱)頻率與強度增加: 氣候變遷、不當的土地利用(如過度開發、森林砍伐)加劇了洪災的破壞力,也可能導致乾旱問題。
- 生態系統退化與生物多樣性喪失: 河岸開發、棲地破壞、水體污染、外來種入侵等,嚴重影響流域內的生物棲地與物種生存。
- 土地利用變遷與土壤侵蝕: 都市擴張、農業開墾、森林砍伐等土地利用方式的改變,常導致土壤侵蝕加劇,泥沙淤積河道,影響水庫壽命和水力發電。
- 跨界(行政區)協調困難: 流域常跨越不同的行政區劃,各區有不同的發展目標與管理權責,協調合作困難。
- 公眾參與不足與意識缺乏: 部分民眾對流域環境問題認識不足,參與意願不高,影響規劃與執行的成效。
如何制定相關環境規劃以達流域永續發展目標:
-
建立流域綜合管理(Integrated River Basin Management, IRBM)的框架:
- 核心原則: 整合水資源、水環境、生態、土地利用、社會經濟等各面向的規劃與管理。
- 規劃內容:
- 現況評估與問題診斷: 透過GIS、遙測、水文模型等工具,全面盤點流域的水文、水質、生態、土地利用、污染源、社會經濟狀況,診斷關鍵問題。
- 目標設定: 確立清晰、可量化的流域永續發展目標(如:提升水質至X級、降低洪水風險Y%、保育特定物種Z等),並納入聯合國SDGs等國際目標。
- 策略研擬: 針對各項議題,制定綜合性的管理策略。
-
水資源管理策略:
- 規劃內容:
- 需求管理: 推動節水措施(農業、工業、生活),發展再生水利用。
- 供給管理: 審慎評估水庫、地下水開採等開發計畫,重視生態基流量的確保。
- 分配機制: 建立公平、有效的水權分配與調度機制,優先保障基本民生及生態用水。
- 目標: 確保水資源的永續供應與公平分配。
- 規劃內容:
第 4 題15 分
請說明聯合國於2015年所制定17項全球人類永續發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs)中,如何在環境規劃範疇中考量與達成。
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本題要求闡述聯合國永續發展目標(SDGs)如何在環境規劃中被納入與達成。
SDGs 概述:
聯合國於2015年通過《2030年永續發展議程》,其中包含17項永續發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs)和169項具體目標。SDGs 是一個全球性的行動藍圖,旨在解決當今世界面臨的各種挑戰,涵蓋經濟、社會和環境三個面向,並強調其相互關聯性。
SDGs 在環境規劃範疇中的考量與達成:
環境規劃是實現 SDGs 中多項環境相關目標的重要手段。以下將針對與環境規劃最為相關的 SDGs 進行闡述,說明如何在規劃中考量與達成:
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SDG 6:潔淨水與衛生 (Clean Water and Sanitation)
- 關聯性: 直接關乎水資源的永續利用、水質保護與衛生。
- 環境規劃考量與達成:
- 水資源管理規劃: 納入流域綜合管理,確保飲用水安全、提升水資源利用效率、保障生態基流量。
- 水污染防治規劃: 制定嚴格的排放標準,提升污水處理設施,推動雨水及生活雜排水的回收利用。
- 海岸與水體保護: 規劃保護濕地、河流、湖泊、海洋等水體生態系統,防止污染。
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SDG 7:可負擔的潔淨能源 (Affordable and Clean Energy)
- 關聯性: 能源生產與消費是環境規劃的重要面向,尤其與溫室氣體排放、空氣污染相關。
- 環境規劃考量與達成:
- 再生能源發展規劃: 規劃太陽能、風能、地熱等再生能源的設置地點與規模,並評估其對環境的潛在衝擊(如景觀、生態)。
- 建築與都市能源效率規劃: 制定綠建築標準,推動智慧電網,鼓勵節能措施。
- 污染減排規劃: 透過能源結構轉型,減少燃燒化石燃料所產生的空氣污染物。
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SDG 11:永續城市與社區 (Sustainable Cities and Communities)
- 關聯性: 都市是環境問題集中的地方,也是實現永續發展的關鍵場域。
- 環境規劃考量與達成:
- 國土與都市規劃: 劃定綠地、保護區,限制都市蔓延,推動緊湊型都市發展。
- 交通規劃: 發展大眾運輸系統,推廣自行車與步行,減少私人運具依賴。
- 廢棄物管理規劃: 規劃資源回收、再利用與處理系統,朝向零廢棄目標邁進。
- 綠色基礎設施規劃: 營造公園綠地、都市森林、透水鋪面等,提升都市生態服務與韌性。
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SDG 12:責任消費與生產 (Responsible Consumption and Production)
- 關聯性: 涉及資源利用效率、廢棄物產生與管理,與產業、消費行為密切相關。
- 環境規劃考量與達成:
- 循環經濟規劃: 鼓勵產品設計、生產、消費、廢棄物處理全鏈條的資源循環利用。
- 綠色採購與生產標準: 制定政府與企業的綠色採購指南,鼓勵生產環保產品。
- 廢棄物減量與管理: 規劃減量、回收、再利用的策略,並確保最終處置的環境安全。
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SDG 13:氣候行動 (Climate Action)
- 關聯性: 直接要求採取行動應對氣候變遷及其影響。
第 5 題20 分
永續發展議題在國內與國際間,深受政府、企業、環保團體的關注與重視,請分別說明ESG、CSR、SDGs 的定義與關聯性。
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本題要求解釋ESG、CSR、SDGs 的定義,並闡述它們之間的關聯性。
1. ESG 的定義:
ESG 是 Environmental(環境)、Social(社會)、Governance(公司治理)三個英文字的縮寫。它是一個評估企業在環境保護、社會責任和公司治理方面表現的框架。
- Environmental (環境): 關注企業的環境影響,例如:溫室氣體排放、能源使用效率、廢棄物管理、水資源利用、生物多樣性保育等。
- Social (社會): 關注企業如何對待員工、供應鏈、客戶及營運所在社區,例如:勞工權益、工作安全、產品責任、數據隱私、社區關係、人權等。
- Governance (公司治理): 關注企業的領導層、高管薪酬、股東權利、內部控制、透明度、反腐敗等,確保企業運作的公平、公正與有效。
ESG 投資(或稱永續投資、責任投資)是指將 ESG 因素納入投資決策,尋求同時實現財務回報與社會、環境價值的投資策略。
2. CSR 的定義:
CSR 是 Corporate Social Responsibility(企業社會責任)的縮寫。它指的是企業在其營運活動中,如何主動承擔對社會和環境的責任,超越法律規定的最低要求。CSR 強調企業作為一個社會公民,應對其行為對社會、經濟和環境產生的廣泛影響負責。
CSR 的範疇通常包括:
- 對股東的責任: 確保股東的合法權益,追求穩定的財務回報。
- 對員工的責任: 提供安全健康的工作環境、公平的薪酬福利、職業發展機會。
- 對消費者/客戶的責任: 提供安全、高品質的產品與服務,誠信經營。
- 對供應鏈的責任: 要求供應商遵守環保、勞工等相關標準。
- 對社區的責任: 參與公益活動、支持地方發展、減少營運對社區的負面影響。
- 對環境的責任: 減少污染、節約資源、推動綠色生產。
3. SDGs 的定義:
SDGs 是 Sustainable Development Goals(永續發展目標)的縮寫。由聯合國於2015年通過,共17項目標,旨在到2030年在全球範圍內解決貧窮、飢餓、健康、教育、性別平等、潔淨水、能源、經濟增長、產業創新、減少不平等、永續城市、責任消費、氣候行動、海洋生態、陸域生態、和平正義、夥伴關係等全球性挑戰。SDGs 是一個全面的、具有約束力的全球發展藍圖。
ESG、CSR、SDGs 的關聯性:
這三者之間存在密切的關聯性,可以說是不同層次、不同視角的概念,共同指向企業與社會的永續發展。
第 6 題15 分
請分別說明淨零排放(net zero emissions)與碳中和(carbon neutral)的定義,及該如何將其目標整合於環境規劃。
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本題要求定義「淨零排放」與「碳中和」,並探討如何將這兩項目標整合進環境規劃。
1. 淨零排放 (Net Zero Emissions) 的定義:
淨零排放是指在特定時間點(通常指2050年或更早),人類活動所產生的溫室氣體排放量,透過各種減量措施後,能夠被移除的溫室氣體量所抵銷,使得「人為的淨排放量」達到零。
- 關鍵要素:
- 人為排放: 主要關注人類活動(如能源燃燒、工業製程、農業、土地利用變遷)所產生的溫室氣體。
- 減量措施: 透過提高能源效率、發展再生能源、推動產業轉型、改變交通模式、減少農業和土地利用排放等方式,盡可能減少溫室氣體的「總排放量」(Gross Emissions)。
- 移除措施: 對於無法完全減量的「剩餘排放」(Residual Emissions),則需要透過碳移除技術(Carbon Removal Technologies)或自然碳匯(Natural Carbon Sinks)來吸收,例如:植樹造林、碳捕捉與封存(CCS)、碳捕捉與利用(CCU)、土壤碳封存等。
- 淨值為零: 最終達到「總排放量 - 移除量 = 0」。
2. 碳中和 (Carbon Neutral) 的定義:
碳中和通常指的是一個組織、活動、產品或個人,在特定期間內,其「二氧化碳(CO₂)排放量」透過上述的減量與移除措施,達到淨量為零的狀態。
- 關鍵要素:
- 聚焦 CO₂: 傳統上,碳中和更側重於二氧化碳(CO₂)這個最主要的溫室氣體。
- 抵銷機制: 達成碳中和的方式,除了直接減排外,也很常用購買碳權(Carbon Credits)來抵銷自身無法減量的碳排放。碳權的來源可能是其他地區的減排專案或碳移除專案。
- 廣泛性: 碳中和的概念可以應用於各種尺度,從單一產品到國家級別。
淨零排放與碳中和的比較與關聯:
- 範圍: 淨零排放通常涵蓋所有主要的溫室氣體(如甲烷CH₄、氧化亞氮N₂O、氟化氣體等),而傳統的碳中和可能主要聚焦於 CO₂。現代的定義也趨向於將所有溫室氣體納入,使其與淨零排放的目標更加一致。
- 強調: 淨零排放更強調「減量」與「移除」的雙重路徑,優先減少總排放量,再透過移除來處理剩餘排放。碳中和則有時可能過度依賴購買碳權來抵銷,而非優先減量。
- 目標: 兩者最終都追求淨排放量為零。淨零排放被視為更為嚴格和全面的目標,是實現全球氣候目標(如將全球升溫控制在1.5°C)的關鍵。許多國家和企業設定的「碳中和」目標,實際上已朝向「淨零排放」的定義靠攏。
如何將淨零排放與碳中和目標整合於環境規劃:
將淨零排放與碳中和目標納入環境規劃,需要系統性的方法,涵蓋各個層面:
- 政策與目標制定:
- 確立減排目標: 根據國家或地方的氣候承諾(如國家自主貢獻 NDC),設定具體的短期、中期、長期溫室氣體減排目標,並明確其是朝向「碳中和」還是更嚴格的「淨零排放」。