氣候變遷對農業的沖擊與調適

陳希煌

(1.臺灣大學農經系,臺灣 臺北 10617;2.財團法人中華農學會,臺灣 臺北 10617)

1 氣候變遷的國際會議

自從工業革命以來,人類不斷的推動經濟發展,大量消耗能源與自然資源導致大氣中溫室氣體(CO2等)濃度增加,產生溫室效應,造成地球氣候變遷,全球暖化、海平面上升、以及生態系統失去平衡,對人類生存產生巨大威脅。因此,氣候變遷乃引起世界各國重視,生態環境的維護成為全球焦點。

國際間對環境議題的討論始于1972年聯合國在瑞典斯德哥爾摩召開之“人類環境會議”,該會議系以“只有一個地球”為主題,討論人類活動對環境的影響,并發表“人類環境宣言”。其后20年間,世界因為人口與經濟的快速成長,工業化帶來的不當或過度之開發行為,使全球環境更形惡化,包括臭氧層被破壞、溫室氣體排放造成全球氣候變遷,影響森林面積的消失與沙漠化面積的增加,以及對生態環境的破壞等,國際社會也開始有全球“共同未來”與“永續發展”的觀念。聯合國乃再度于1992年在巴西里約熱內盧召開“環境與發展會議”,會后陸續發表包括“里約宣言”、“氣候變化公約”、“生物多樣性公約”及“森林原則”等重要文件,楬橥了經濟發展需與環境相調和的永續發展理念。后來,各國再簽署的“蒙特婁議定書”與“京都議定書”,更進一步對溫室氣體排放訂出實質的規范。

聯合國為了更具體有效的推動溫室氣體減量力抗地球暖化,于2009年12月舉行哥本哈根會議,議訂“聯合國氣候變化綱要公約”(UnitedNation FrameworkConventionofClimateChange,簡稱UNFCCC),擬限定全球氣溫上升限制在2℃之內,使海平面上升不超過15cm,但是美國及開發中國家均不愿意簽署具有約束力的協議,所以并未達成減排承諾,哥本哈根會議乃形成“氣候僵局”。雖然如此,各國仍達成了一個非正式的,但政治上有效的2020年國家減排目標宣言。

聯合國氣候小組評估報告,要使全球氣候趨向穩定,減排要達到以下要求:(1)2015年之前出現CO2排放量高峰,此后不再增加;(2)2020年起排放量開始減少約5%～10%;(3)2020年以后排放量穩定下降,若高峰出現在2020年,溫度將會上升2.4～2.8℃之間。因此氣候小組提議,各國必須在低碳科技和能源效率的發展方面進行投資,同時也要發展碳回收及儲存等科技,并避免砍伐森林以維護綠色農業與生態系統的安全。

2 氣候變遷的影響與沖擊

人類對于氣候變化所造成的災害,早已有所認知,所以有關防洪、防旱、防震、防風、及防火等的災害防治各國都有相應的防救措施。但是近年來,地球上溫室效應與臭氧層破壞所帶來的氣候變遷,比以前的氣候變化嚴重且劇烈,專家指明溫室效應與臭氣層破壞所帶來的全球性生態環境的浩劫,既全面性且持久性,威脅未來小區經濟發展與人類生存。

傳統的災害救治,偏重于短期的救災因應,著重災害損失之消減及災害之應變處理,但是近年來的氣候變遷,災害除了有區域性與時間性的區別以外,尚具有連銷性、累積性、與復合性等特質,防災工作必須長期全面性的推動與執行才能奏效,因此氣候變遷之災害救治,除了突發性的預防與因應之外,尚須掌握長期性之變化趨勢,以資調適。

人類透過CO2及其它溫室氣體之排放,對全球氣候變遷造成負面的影響,引發全球增溫兩極冰塊溶解以及海水受熱膨脹,如此影響海平面上升,海岸土地淹沒國土流失,鹽水入侵河流及地下水源,以及其它間接影響土地與水資源變質,沖擊農業生產,也影響人文社會與經濟發展。

近年來氣候變遷的強度與頻率增高,造成暴雨、干旱、水土變質、生態系統破壞、以及空氣惡化等災變,人類所受氣候變遷的沖擊與影響比以前強烈,目前已成為產業經濟、社會環境、與永續發展的重要影響因素。氣候變遷除了自然性的直接災害以外,也對人類小區運作產生沖擊與影響,例如氣候變遷影響運輸的基礎建設與運作效率,經濟所需之物流與通路系統中斷或受影響;氣候變遷減少潔凈水的供給,增多細菌傳染源,影響人類健康;以及氣候變遷使得資源利用具有不確定性,影響永續發展的規劃。

專家指明,面對氣候變遷的沖擊,人類因應的作法有兩個面向,一為溫室氣體減量排放,一為區域規劃調適。有關減量排放,國際氣候變化綱要公約己有減量排放描述;至于區域規劃調適,則著重在區域的自然特性與生態脆弱性的檢驗,將之區分為生態區域與經濟區域,生態區域維護其自然生態的安全,已遭破壞的退耕返林或遷市建林,以綠化環境維護生態系統的安全,因應氣候變遷的沖擊。

3 氣候變遷農業的因應與調適

氣候變遷對農業的影響特別顯著,尤其是生態面的變化影響,氣溫、雨量、土壤、水文等都會影響植物與動物的生產。國際間已經預測到全球暖化影響主要農作物小麥、稻米、玉米等的生產,在溫室效應下糧食減產是未來趨勢,如果科技面與氣候調適面沒有有效因應突破,再考慮世界人口增加趨勢,則國際間糧食缺乏的發生,已是不可避免的人類生存危機。

農業是生物性的產業,由于地區性的水土異質以及生態環境的不同,對于氣候變遷的反應在農業生產面也有地區性的差異。因此有關氣候變遷對農業的沖擊,必須先檢討地區性生態面的脆弱性與社會經濟面的脆弱性,了解受沖擊的關鍵所在,以資因應。例如氣候變遷,有些地方暴風暴雨,造成水土流失,影響農業生產,而有些地方則氣溫上升,氣候趨向干燥,耕地有機結構遭到破壞,農作物受損,病蟲害發生且傳播,造成農業災害與減產。至于氣候變遷反映于自然環境的變化,例如熱效應、空氣污染、傳染病、以及生態面的變化,都會影響農村社會與經濟面的活動與傷害。而這些氣候變遷對農業與農村經濟的影響程度,都與地區性的生態脆弱性與社經脆弱性有關。

在全球暖化的沖擊下,除了農作物受影響外,林、漁、畜牧業也顯著的受影響。氣溫是影響森林生態的重要因素,多雨與高溫對森林系統的維護有益,但是如果地震與氣候變遷結合影響,地層內含受到破壞,則會造成山地崩塌,沖擊森林生態系統。另一方面觀察,森林能吸附大氣的CO2,緩和氣候暖化,有助于改善氣候變遷的沖擊,所以維護森林生態系統的安全非常重要;氣候變遷導致海洋劇烈變動,漁業生產深受影響,氣候暖化、水系消長影響漁汛期改變及冷暖期交替變化,沖擊漁業生產,而異常氣候變遷也造成漁業災害;氣候變遷影響水系消長與水質變化,可能影響某些耕地不利農耕而草原化,反而有利于畜牧業發展,惟牛、豬及家禽之排泄物制造溫室效應,影響氣候變遷,畜牧業發展必須有效管理,避免負面的氣候變化影響。

氣候變遷對農業的影響,雖然有正負兩面的效應,惟負面所造成的災害與全面性的沖擊,對糧食安全與人類的危害卻較嚴重。有關氣候變遷溫室效應對農業的影響,應就災害面探討,謀求問題的認知與解決策略。茲就氣候變遷對農業的影響架構列示如圖1所示。

氣候變遷的沖擊具有不確定性,因此氣候變遷的影響也都帶有未知的預測性,尤其近年來氣候變化層度比以前劇烈,農業部門調適的困難度增高。所以農業氣候變化的因應調適,原則性必須先研析氣候變化影響生態變化過程與產生現象,認清那些過程與現象造成農業問題,以此做為決策的依據。大體而言,氣候變遷溫室效應對農業的影響,可就3方面加以研析:

圖1 氣候變遷對農業之影響

圖2 氣候變遷農業部門之調適

第一,氣候變化對水土變質影響農業生產力、病蟲害防治、以及灌溉需水量之供應;

第二,再分析經濟社會面,如資源使用、所得分配、環境質量、農村結構等方面的間接影響;

第三,最后研擬氣候變遷之災害防止、救災、以及解決災后問題的方法與方案。

茲就氣候變遷農業部門的調適架構列示如圖2所示。

4 生態保育與綠色農業

由于氣候變遷的沖擊與影響日益嚴重化,國際間對于生態環境破壞的嚴重性也嚴加注意。以往缺乏經濟發展的環境成本概念,一方面經濟發展對環境資源的開發需求逐漸加深,另一方面工農產業的污染破壞生態環境,持續性的經濟發展導致今日生態環境破壞的嚴重性。

農業的發展也包含在經濟發展的程序內,農業生產的目標主要就是增產,大量的使用化學肥料與農藥已經造成水土污染與生態破壞,生產的負外部效果產生,永續農業受到嚴重考驗。經濟專家認為今后生產的經濟分析,必須加入生態環境的成本分析,以確認環境成本存在的必要性,而生態專家則認為只要對生態環境產生破壞,都應避免與阻止,以維護人類的生存發展。

農業是利用自然資源生產的產業,必須重視環境成本的衡量以及自然資源的永續使用。在兼顧農業發展、糧食安全與生態保育的前提下,農地、農業用水與生態環境的維護是必須面對的重要課題。未來的農業必須朝向知識經濟方向發展,將生物科技知識、經濟知識、以及文化知識結合運用,以增進農業資源使用的合理性,建立永續經營的生態農業。

水與土是人類生存的重要資源,在保護大自然與維護生態環境,并讓水資源得以穩定,此時綠化便成為極重要的角色。綠色農業首重穩定生態系統的維護與保育,所以綠色農業是改進傳統農業經營方式,并作有機農業之培育,減少化肥與農藥之使用,以生物性有益微生物群使用于農業耕作,在微生物的生機運作之下建構出循環型的農業,以維持永續性的農業生產體系。

日本生態專家比嘉照夫在他著作“拯救地球大變革”書里,曾敘述利用“有用微生物群”(EffectiveMicro-organisms簡稱EM)作用于土壤中,在高密度與抗氧化作用的生物特性自然運作下,可改良土壤,代替化肥與農藥的功能,使農業生產增產并提高質量。另一方面,用 EM處理農作物殘渣、雜草、廚余、以及農林水產加工廢棄物,做成高質量發酵飼料,有利于優質的畜牧生產。此外,在運用 EM技術下,還能凈化河川、湖泊、海洋,豐富漁介類生息的水產資源,有助于漁業發展。再者,EM在土壞中活動,可創造樹木存活的絕佳環境,讓樹木生氣盎然,使林業的綠化管理朝向自然循環生態系發展。

以EM自然農法運用于農業耕作,是利用生物間相克的道理,消除不利微生物,培育有用的微生物,讓動植物有更大的生機功能,形成循環型的綠色農業,發揮農業養生的本質,維護人類生存與發展。

5 結 語

面對氣候變遷的劇烈變化,人類生存的生態系統受到沖擊,而溫室效應造成氣候變化則與人類科技水平提升的負面效果有關,海平面上升、水土污染、生態破壞、以及產業生產力的逐漸消失,已經使人類永續生存受到嚴重考驗。我們應認知不當的經濟活動所付出的生態環境成本是相當高的,未來產業的經營應有生態保育之措施與永續經營之方略,以確保生態平衡與人類生存之安全。

綠色農業是維護生態安全的重要產業,有益微生物群的運作以維護生態環境保育等,則是今后必須面對的重要課題。農業科技應朝向生物技術與基因工程發展,并結合經濟知識與文化知識,創造知識型的現代化農業,以發揮農業養生的功能。

21世紀是追求永續發展的綠色環保世紀,我們應注重農業維護生態的功能,全面推動生物多樣性保育的工作,發展有機農業,推動造林綠美化,將捕撈型漁業轉型為放牧型漁業,推廣綠色生產與消費觀念,建構人文、產業及生態兼備的新世紀。

[1]社團法人臺灣農學會.氣候變遷與農業調適論壇-大會手冊[C].2009.

[2]“行政院環境保護署”.本世紀全球氣候變遷預測[EB/OL].(2009-12-06).http://dimate.cier.edu.tw.

[3]比嘉照夫.拯救地球大變革 [M].馮玉瀾,譯.北京:中國農業出版社,1947.

[4]“行政院環境保護署”.臺灣氣候變遷調適信息平臺[EB/OL].(2009-12-06).http://dimate.cier.edu.tw.