114 高普考高考二級 生物多樣性 生態學研究 考古題詳解
第 一 題25 分
2022 年《生物多樣性公約》第 15 屆締約方大會(COP15)通過「昆明—蒙特婁全球生物多樣性框架」,其中行動目標 3 強調在 2030 年前,需確保至少 的陸地、內陸淡水、海洋及沿海生態系,能透過「其他有效地區保育措施」(Other Effective Area-Based Conservation Measures,簡稱 OECM,又稱類保護區)達成有效保育與管理。
請說明「OECM」的內涵與概念,並比較其與傳統保護區制度之異同,分析其在生物多樣性治理中的潛在角色與挑戰。
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核心觀念
本題考查 OECM 的國際定義、與傳統保護區的制度區別,以及 OECM 如何參與「30×30」生物多樣性治理。答題要抓住一個關鍵:OECM 的認定重點是場址長期產生可驗證的生物多樣性保育成果,不是場址原本是否以保育為主要設立目的。
《生物多樣性公約》(CBD)第 14 屆締約方大會第 8 號決議(CBD/COP/DEC/14/8)將 OECM 定義為:
除保護區以外,具有地理界定範圍,並透過治理與管理,達成原地生物多樣性保育正面且持續的長期成果之區域;並兼顧相關生態系功能與服務,以及適用時的文化、精神、社經與其他在地價值。
因此,OECM 具備四個核心判準:
- 有明確地理界線:須能辨識範圍與位置。
- 不是已認定的保護區:OECM 是保護區以外的補充保育途徑。
- 存在治理與管理安排:需有可辨識的權責、管理方式與持續性。
- 產生正面且持續的保育成果:須支持場址內生物多樣性長期存續,並兼顧相關生態系功能與服務;不能只因地點偏遠、開發少或短期物種數量高,就直接認定為 OECM。
OECM 不要求生物多樣性保育必須是場址最初的設立目的,但保育成果必須是治理與管理實際造成、且具有持續性的結果。可能的類型包括原住民族與地方社群治理的傳統領域、具有長期生態效益的漁業或林業管理區,以及其他非保護區形式的場址;每一處仍須依判準評估,不能只憑類型名稱認定。
COP15 於 2022 年通過《昆明—蒙特婁全球生物多樣性框架》。行動目標 3(Target 3)要求在 2030 年前,至少 30% 的陸域與內陸水域,以及海洋與沿海區域,透過保護區與 OECM 等方式有效保育與管理,並強調生態代表性、連結性、公平治理、對重要生物多樣性區域的重視,以及原住民族與地方社群權利的承認與尊重。
解題方法
建議依「定義與判準 → 制度比較 → 治理角色 → 挑戰與對策」作答。先清楚說明 OECM 的認定條件,再比較兩套制度的保育邏輯,最後評估它對 30×30 的貢獻與治理風險。這樣可避免只寫成名詞解釋,漏掉題目要求的分析。
OECM 與傳統保護區的異同
| 比較面向 | 傳統保護區 | OECM |
|---|---|---|
| 設置或認定邏輯 | 通常由法律或其他有效方式認定,主要目標是長期保育自然 | 不屬於保護區;場址可能為其他目的設立,但治理與管理須產生持續的生物多樣性保育成果 |
| 保育成果 | 保育通常是明確的設立目標 | 以實際且可持續的保育成果為認定核心,不以原始設立目的為限 |
| 治理型態 | 可由政府、私人、原住民族或共同治理 | 同樣可採多種治理型態;重視既有的社群治理及在地管理安排 |
| 管理方式 | 依保護區類別、法律與管理計畫而異 | 可容許符合保育成果的永續利用,但利用不得削弱保育成果 |
| 與保育體系關係 | 保育體系的核心工具 | 補充保護區網絡,將有效保育成果納入正式治理與盤點 |
第 二 題25 分
「關聯族群(metapopulation)」理論在生態學中強調物種族群於不同棲地斑塊間的動態連結與遷移,對於理解物種存續與滅絕風險具有重要意義。
請闡述「關聯族群」的概念與主要內涵,並舉例說明在物種保育計畫中,如何應用此理論於保護區設置與規劃,以提升生物多樣性之長期維繫。
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核心觀念
「關聯族群」(metapopulation)是指同一物種分布在多個空間分離、彼此仍可透過個體或繁殖體遷移相連的局部族群所構成的整體。各棲地斑塊中的局部族群可能因環境變動而滅絕,也可能由其他斑塊的移入者重新建立;因此,物種能否長期存續,取決於斑塊內的局部滅絕,以及斑塊間的擴散、定殖與再定殖能否維持動態平衡。
此理論的重點不是只看某一塊棲地中的族群數量,而是同時考量:
- 斑塊占據與局部滅絕:族群可能在單一斑塊消失,但整體物種未必因此滅絕。
- 擴散與定殖:個體由已占據斑塊移出,在空置但適合的斑塊建立新族群。
- 再定殖與救援效應:已滅絕的斑塊可由移入者重新占據;移入者也可能補充小族群,降低其局部滅絕風險。
- 斑塊品質與連通性:棲地面積、資源與環境品質影響族群能否存續;斑塊距離、地景阻隔及廊道則影響移動與定殖機會。
Levins 經典斑塊占據模型可表示為:
其中, 為已占據斑塊的比例, 為定殖率, 為局部滅絕率。第一項代表已占據斑塊向空置斑塊定殖,第二項代表局部族群滅絕。當 時,模型的非零平衡占據比例為:
這說明定殖相對於滅絕的能力愈強,長期維持的占據比例通常愈高;若滅絕率不低於定殖率,理想化模型便沒有正的平衡占據比例。
解題方法
本題是概念與保育規劃的申論題,可依「定義與動態機制 → 理論意涵 → 保護區設計應用 → 具體例子」作答。先說明族群間的連結如何使局部滅絕不等於整體滅絕,再把理論轉成規劃措施:保留足夠且品質良好的斑塊,並維持斑塊間的移動與再定殖機會。
保護區設置與規劃的應用
以山區瀕危蛙類為例,假設其繁殖於數個分散的濕地或溪流水潭,且個體可在相鄰棲地間移動。若只劃設一處保護區,即使該處棲地品質良好,仍可能因乾旱、污染或疾病而使局部族群消失。
第 三 題25 分
不少東非國家如辛巴威為自然生態資源極為豐富的國家。然而,該國中央政府於 2021 年曾對外發布「象群過剩」的官方警告,並考慮重啟已凍結逾 33 年的象群撲殺措施,以控制境內非洲象族群數量,避免保護區生態失衡。
請論述「象群過剩」可能對非洲草原生態造成的衝擊,並分析其對植被、食物網結構與人類社會經濟活動之潛在影響。
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核心觀念
本題考查大型草食動物的族群密度如何影響草原生態系,並要求把生態效應連結到食物網及人類活動。「象群過剩」不是單看象的絕對數量,而是指象群密度相對於特定保護區的資源供應、棲地條件及管理目標過高;其影響會隨降雨、火災、其他草食動物數量、象的活動範圍及水源分布而改變。
非洲象是大型、具高度取食與環境改造能力的草食動物。牠們會取食草本植物、灌木及喬木,也會折斷樹枝、剝除樹皮、推倒樹木,並透過踩踏、挖掘及排遺改變棲地。因此,象既是消費者,也是能改變棲地結構的「生態系工程師」。族群密度過高時,這些影響可能超過植被再生與棲地恢復的速度,造成生態系結構改變。
解題方法
可依「象群密度增加 → 取食及干擾增強 → 植被結構改變 → 食物網與生態系功能連動變化 → 人類社會經濟受影響」的因果順序作答。植被部分應同時討論物種組成、植被高度與結構,以及恢復能力;食物網部分則說明資源競爭、棲地改變及象本身提供的資源;人類部分則兼顧人象衝突、地方生計與保育管理。
族群是否超出棲地承載能力,不能只用固定數量判定。概念上,承載能力 是在特定環境條件下,棲地能長期維持的族群量;它會隨水源、食物、降雨及土地利用而變動。高密度象群對植被的影響,也會受象群集中程度與棲地脆弱度左右。
植被的潛在衝擊
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木本植物受損,林地與灌叢結構改變 象剝樹皮、折枝或推倒樹木,會使大型喬木死亡或降低生長與繁殖能力。若幼樹及樹苗持續遭取食,木本植物補充不足,林地可能逐漸開闊,樹木高度、密度及物種組成隨之改變。
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草地與木本植被的比例改變 樹木減少會增加地表光照,可能促進部分草本植物生長;但象也會取食草本植物,並透過踩踏造成裸露地增加。因此,植被變化不等於草地必然增加,結果取決於象的取食方式、降雨、火災及其他草食動物的作用。
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土壤與植被再生能力受影響 集中踩踏可能使土壤壓實、幼苗受損,降低入滲與植被更新;在乾旱或水源周邊,反覆利用更可能使地表裸露及侵蝕加劇。象的排遺也會輸送養分與種子,因而具有促進養分循環及植物傳播的作用,整體效應須一併評估。
食物網結構的潛在衝擊
第 四 題25 分
有學者依據歷史文獻與早期標本採集紀錄,主張臺灣西海岸現存的紅樹林多為人為引入與栽植,可能來自先民自中國福建、廣東移植,或政府於沿海地區推動造林所致,並非臺灣原生植物,因而缺乏原生分布的歷史紀錄。
請評析此一觀點之證據力,並論述其在生態學研究與自然保育爭議中的意涵。
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核心觀念
本題考查的是歷史生態學的證據判讀,以及如何區分物種的原生分布、人工引入、栽植後擴散與自然移入。判斷紅樹林是否為某地原生,不能只看今日是否形成茂密林相,也不能只憑單一條文或標本下結論;須綜合檢視歷史文獻、標本採集紀錄、栽植史、地理分布及生態資料。
「原生」是指物種未經人為引入,原本即存在於該地區;「引入」是由人為活動將物種移至原分布區以外的地點。即使紅樹植物原生於中國東南沿海或臺灣其他地區,也不能因此推定西海岸各處族群都屬當地原生。反之,現今族群曾經人工栽植,也不代表其後所有擴散都由人直接造成;栽植後仍可能透過繁殖體自然散布。
解題方法與證據評析
作答時可依序處理三件事:先判斷歷史資料支持到什麼程度,再說明資料的限制,最後討論即使族群源於人為引入,其保育與管理意義為何。
支持此觀點的證據力。 若早期文獻或標本能提供明確採集地點與年代,而資料顯示當地原先沒有紅樹林、後來出現栽植紀錄,或明確記載植株由福建、廣東移入,便可直接支持「現存族群的人為來源」。若不同年代的文獻、標本與栽植紀錄彼此吻合,並可解釋現今分布擴大的時間與路徑,證據力會更高。就題幹所述研究而言,歷史文獻與早期標本紀錄相互比對,可支持臺灣西海岸多處現存紅樹林由引種、造林或栽植後擴張而來。
「沒有歷史紀錄」的證據限度。 未見早期紀錄是支持非原生的間接證據,不等於證明該地從未有過原生族群。早期植物調查可能不完整,標本採集有地域與物種偏差,文獻也可能漏記;族群還可能在可查證的記錄出現以前已消失。因此,不能把「尚未找到原生分布紀錄」直接寫成「原生分布已被證明不存在」。
較嚴謹的結論應依證據範圍表述:現有資料能否確認某一地點、某一物種或某一時期的人為引入;不能只憑部分地點的栽植史,就推論所有西海岸族群均具相同來源。