[生物多樣性]

建構自然的家園──生態工法的真義

作者：颺如思　(台灣環境資訊協會)

　　目前國內在生態工法之學理與用上，尚處於起步階段，僅管政府單位再三強調「應該」重視生態平衡，但卻因施工單位對「生態工法」的認知不足、生態資料的建置與研究不足，所以無法真正發揮生態工法的功效，本文提出生態工法的定義，供大家討論參考。

生態工程的基礎

　　傳統工程往往只考慮方便、經濟、實用，而未考慮到是否危害生態系的自然穩定。以熱帶雨林來看，一座雨林一旦遭到大面積的砍伐，需要200年的時間才會回復到原來的極盛雨林，如果我們在它回復所需的時間內，持續砍伐，則這座森林將漸漸消失。換個角度，以台灣雲豹來看，一隻雲豹所需的領域（territory）及活動範圍（home range）非常大，當牠們的棲地因開發而逐漸縮小時，牠們也將慢慢消失。前者是干擾頻率的問題，後者是干擾面積的問題。

　　所以「生態工程」（ecological engineering）是著重在尊重生態環境，降低人類開發對環境的衝擊，以避免如上的雨林或雲豹漸漸消失的可能，進而達到永續利用的目標。「生態工法」（ecological engineering method）即是源於生態工程的理念而來：以生物學和生態學為基石，在遵循自然法則下，進行防洪、防災整治工程的方法，及水資源集水區的經營管理，使自然與人類共存共榮。因此生態工法必須建立在生態學的基礎上，應用符合且有利於自然的「生態技術」（ecotechnology），設計出適合的施工方法。

生態技術

生態工程是施行於自然環境與人類活動空間緩衝區的工程，主要包含四大部份，每一部份都是相輔相成。(繪圖：颺如思)

　　生態技術為：「使用技術方法來做生態系統的管理。在對自然生態有高度了解的基礎上，將經濟成本、環境傷害降到最低。」這必須要了解到，自然生態中不只是包含生物而已，還包含了非生物的部份，如：水、土壤、氮等。生態系有自我調節的能力，生態系的構造愈複雜，物種數目愈多，自我調節能力亦愈強。而物種組成的變化（生物部份）、環境因素的改變（非生物部份）、信息系統的破壞（生物與非生物間的交互作用），常是導致生態系自我調節失效的三個主要原因。生態技術就是為了避免在這三大部份有巨大的轉變或影響，以免生態系崩潰。

島嶼生物地理學

　　在生態技術的運用上，除了考慮開發面積對生態系的影響，還需注意生物移動的生態環境，這就要先了解「島嶼生物地理學」（island biogeography）。

1. 面積效應（area effect）：面積愈大，愈能維持生態系的完整。

2. 邊緣效應（edge effect）：相同面積的棲地，外緣界線愈長，生物多樣性愈高，但愈容易遭受外來的干擾，也愈無法抵抗衝擊。

3. 距離效應（distant effect）：兩棲地間距離愈近，生物愈容易進行牽徙，對生物多樣化愈有利。

4. 連結效應（connection effect）：不同棲地的連結度愈好，所形成的「生態廊道」（ecological corridor）效果愈強，可促進物種進行網狀移動。都市內的綠帶（一般綠園道）及藍帶（水域環境）就肩負著重要的廊道功能。

生態工法之規劃設計

　　生態工法既為一種「工法」，則必然發展應用於各類工程，如：大地工程、土木工程、景觀工程、水利工程、道路工程等，所以免不了「破壞」。在規劃時，必須有相當嚴謹的調查研究與環境影響評估，包含：棲地型態、物種的數量與生態、生物遷徙路徑、微棲地需求……等，甚至對於地景的顏色搭配都必須注意。美國懷特河國家森林遊樂區（White River National Forest）的地景為有名的紅土地，因為土壤含高量鐵質，所以遊樂區內的預鑄擋土牆以氧化鐵染色，以融入環境背景。

　　依循著當初的規劃原則，儘可能保持「生態區塊」（ecological patches）的完整，避免任意切割，造成更多的破碎空間。如此才能維持生態結構的完整，確保生態區位不因人為干擾產生鉅大的改變，必要時可以設置屏障保護較重要的生態區塊。

　　在必須穿越區塊時，因會產生邊緣效應，所以必須建構完整之生態結構，提供各種生態棲地，最好設計為「指狀鑲嵌」的型式，以避免邊緣棲地過於單一化。但因指狀鑲嵌會使邊界加長，邊緣效應更強，生態環境愈脆弱，所以在法規的訂定要更嚴格。當區塊遭切割時，就必須建立有效的生態廊道或是串連的「踏腳石」（stepping stone）區域，以確保生態系統的循環能夠連續。

施工運用原則

蘭嶼天池棧道的施工物料雖是木頭，可是乃由台灣運過去，並不產於原地；而且施工後的物料丟棄棧道旁，造成污染。另外大面積砍伐原生植被以利施工，與生態工法的立意相去甚遠。（攝影：劉哲元）

　　生態工法所需的物料必須要符合「原生」、「自然」，否則也要著重在能創造多孔性空間的材料為主。儘量避免使用制式單調的人工材料，如堤岸、混凝土牆等。若必須使用混凝土構造物時，可配合堆砌石或事先鑄造的小塊混凝土塊，便於透水，有利植生復育，快速融入地景。如此不至於形成大片混凝土的構造，阻礙生態系的平衡。

　　土壤應以使用「原地之表土」土壤，因為原地之表土是長時間由當地生態系內生物與非生物交互作用的產物，能夠完整保留信息系統，具有最佳的生態功能。在植栽的選取上也應以「當地原生物種」為主，因為原生物種最能適應當地環境，易形成自然群落，因而降低維護管理的成本。

　　在施工時，應避免對環境生態、生物物種造成過大的衝擊，如污染、噪音、震動等；施工過程應以「當地人力」為工作團隊，增加當地工作機會，並可參考原居民的意見減少破壞。

　　完工後，依據工程規模規劃長期的生態調查工作，除提供長期工作機會予當地居民外，也可藉以評估整個生態工程的效益，並可執行維護工作，使生態工法的立意得以延續。

生物多樣性小百科 生態廊道 　　指供植物或動物因為季節、氣候或其他生態學上關係的改變，所進行的遷徙或疏散時使用的通道。為了提供這些自然的產物和服務，人類的活動所造成的干擾與衝擊，不能超過自然環境所能吸收的負荷。這些約束明確解釋「生態廊道」，必須在人類活動的操控下。生態廊道，可用在全球性的大範圍（如大氣圈），或是區域性的小範圍（如森林）人工生態系。在社會與經濟發展下，為了讓地球成為一個最適合人類居住的棲地，人們必須維護生態廊道的良好運作。 生態廊道可以是連接不同區塊的小通道，如道路切過原野或山脈時，可以供生物遷徙的過道．圖左下為大角羊由生態廊道從公路上方穿越。（攝影：颺如思） Ecological Corridor 生態廊道也可以是連接數個棲地的大面積區塊，圖為林務局為連接國家公園與各保護區所劃設的生態廊道，使各區塊連接成一個完整的生態棲地，更有效達到生物多樣性保育的目的。（圖片來源：行政院農委會林務局） Pathways by which plants and animals can migrate or disperse as seasons, climate or ecological relations change. In order to have ongoing access to these natural goods and services, human activity cannot exceed the capacity of natural ecosystems to absorb the disturbances and impacts of resource use. These constraints define an "ecological corridor" within which human activity must operate. This ecological corridor can be defined in terms of both global (e.g. the atmosphere) and local (e.g. a forest) ecosystem processes. There is an ecological corridor within which social and economic development must operate in order to sustain Earth as a suitable habitat for humans.

※本專欄由林務局贊助