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氣候變遷調適科技整合研究計畫-跨領域評估組示範計畫工作報告(2015) 1 氣候變遷及濕地生態系統變動對周邊漁產之影響 侯清賢 1 *、呂學榮 2 、林幸助 3 、潘靖汶 4 、嚴國維 5 摘要 氣候變遷的影響下,全球海洋資源與漁場位置逐漸改變,其中又以熱帶地區生物分布的 變動最劇烈,台灣亦位於氣候變遷的熱區之中。漁業生產對於糧食安全 漁產品供應與需求沿海漁村與漁民的生計均有非常大的關聯性與重要性,氣候變遷對漁業生產造成的直接與間 接影響,將透過各產業間的關聯性產生廣泛的生態系與社會經濟影響。然而,臺灣面臨未知 卻又真實存在的氣候衝擊,我們是否有足夠的因應能力與調適策略來面對氣候變遷對漁業生 產造成的不確定性與風險,將成為重要的研究議題。相關文獻分析結果顯示,氣候變遷造成 的環境變動(例如:海洋暖化、降雨型態改變、颱風發生頻度與強度改變、海平面上升)使得 海洋生物組成、分布與遷移季節改變,以致海洋生態系統因生物組成變動而產生變化亦或是 生物階層變動。過去研究發現,許多地區的魚群量與當地的海洋生態系統海洋環境變動與 組成間有很大的關聯性。海岸生態中又以濕地的地理環境較為特殊,位為於陸生生態系統與 水生生態系統的交錯帶,兼具著水域與陸域的生態特性,為海陸過渡性質的多功能生態系統, 除可保持水中養份外,且富產魚類、蝦類、藻類、蓮藕等重要的農漁業資源,提供人類許多 重要的服務。因此,本研究以臺南七股濕地為研究範圍,探究過去周邊漁產量變動與濕地生 態系統之特性,以及未來各營養位階生物量的變動。最後,本研究根據分析結果界定與評估 漁業生產的調適方案與路徑,以因應氣候變遷產生的衝擊與影響。 關鍵字:七股濕地、水產養殖業、生態系、多準則評估法、氣候變遷、海洋捕撈漁業、漁產 品、調適方案、調適路徑、Chlorophyll-aEcopath 1 博士生、國立臺灣海洋大學環境生物與漁業科學學系,[email protected] 2 教授、國立臺灣海洋大學環境生物與漁業科學學系 3 教授、國立中興大學生命科學系 4 博士生、國立中興大學生命科學系 5 博士生、國立臺灣海洋大學環境生物與漁業科學學系

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氣候變遷調適科技整合研究計畫-跨領域評估組示範計畫工作報告(2015)

1

氣候變遷及濕地生態系統變動對周邊漁產之影響

侯清賢1*、呂學榮2、林幸助3、潘靖汶4、嚴國維5

摘要

氣候變遷的影響下,全球海洋資源與漁場位置逐漸改變,其中又以熱帶地區生物分布的

變動最劇烈,台灣亦位於氣候變遷的熱區之中。漁業生產對於糧食安全、漁產品供應與需求、

沿海漁村與漁民的生計均有非常大的關聯性與重要性,氣候變遷對漁業生產造成的直接與間

接影響,將透過各產業間的關聯性產生廣泛的生態系與社會經濟影響。然而,臺灣面臨未知

卻又真實存在的氣候衝擊,我們是否有足夠的因應能力與調適策略來面對氣候變遷對漁業生

產造成的不確定性與風險,將成為重要的研究議題。相關文獻分析結果顯示,氣候變遷造成

的環境變動(例如:海洋暖化、降雨型態改變、颱風發生頻度與強度改變、海平面上升)使得

海洋生物組成、分布與遷移季節改變,以致海洋生態系統因生物組成變動而產生變化亦或是

生物階層變動。過去研究發現,許多地區的魚群量與當地的海洋生態系統、海洋環境變動與

組成間有很大的關聯性。海岸生態中又以濕地的地理環境較為特殊,位為於陸生生態系統與

水生生態系統的交錯帶,兼具著水域與陸域的生態特性,為海陸過渡性質的多功能生態系統,

除可保持水中養份外,且富產魚類、蝦類、藻類、蓮藕等重要的農漁業資源,提供人類許多

重要的服務。因此,本研究以臺南七股濕地為研究範圍,探究過去周邊漁產量變動與濕地生

態系統之特性,以及未來各營養位階生物量的變動。最後,本研究根據分析結果界定與評估

漁業生產的調適方案與路徑,以因應氣候變遷產生的衝擊與影響。

關鍵字:七股濕地、水產養殖業、生態系、多準則評估法、氣候變遷、海洋捕撈漁業、漁產

品、調適方案、調適路徑、Chlorophyll-a、Ecopath

1博士生、國立臺灣海洋大學環境生物與漁業科學學系,[email protected]

2教授、國立臺灣海洋大學環境生物與漁業科學學系

3教授、國立中興大學生命科學系

4博士生、國立中興大學生命科學系

5博士生、國立臺灣海洋大學環境生物與漁業科學學系

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一、界定問題與設定目標

隨著極端氣候發生頻度的增加,氣候變遷對人類社會與自然生態系統的威脅與影響程度

便成為重要議題。雖然漁業與水產養殖業的重要性常被人們低估,但氣候變遷對海洋漁業與

水產養殖業的影響,以及氣候變異對沿海與海岸社區的總體影響卻不容忽視。為探討氣候變

遷對臺灣漁業生產與漁產品供應的影響,本研究以漁產糧食安全為出發點,分析與界定氣候

變遷下漁業生產相關的關鍵議題,並由單領域的分析結果延伸探討跨領域的議題以及兩領域

之間的關聯性,探討未來氣候變遷下漁產供應的穩定度,並擬定因應氣候變遷的調適策略。

1.1 氣候變遷調適工作團隊組成

1.主政部門與承辦人

漁產方面:

氣候變遷漁產相關主政部門可區分中央府政與地方政府,中央政府包含行政院農委會、

行政院農委會漁業署、行政院農業委員會水產試驗所等單位;地方政府則包含各地方政府、

地方政府之漁業部門等。

生態方面:

氣候變遷生態相關主政部門可區分中央府政與地方政府,中央政府包含行政院農委會、

營建署國家公園管理處;地方政府為農業局自然保育科等。

2.專業團隊

糧食安全組:

本研究由臺灣大學農藝系盧虎生教授、臺灣海洋大學環漁系呂學榮教授與行政院農業試

驗所姚銘輝研究員組成專業團隊負責執行計畫。

生態組:

生態組由中興大學生命科學系林幸助教授組成專業團隊負責執行計畫。

3.利害關係者

漁產方面:

氣候變遷漁產之利害關係者則以各地區漁會、漁業產業經營者(例如,養殖業者、海洋捕

撈漁民等)、漁產相關產業經營者(例如,飼料廠商、漁產加工業者、冷凍廠、造船廠等)。

生態方面:

氣候變遷生態之利害關係者則以各地區漁會、農漁民等。

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1.2 問題之界定

氣候變遷的影響下,全球海洋資源與漁場位置逐漸改變,其中又以熱帶地區生物分布的

變動最劇烈,台灣亦位於氣候變遷的熱區之中 (Cheung et al., 2009)。漁業生產對於糧食安全、

漁產品供應與需求、沿海漁村與漁民的生計均有非常大的關聯性與重要性,氣候變遷對漁業

生產造成的直接與間接影響,將透過各產業間的關聯性產生廣泛的生態系與社會經濟影響。

然而,臺灣面臨未知卻又真實存在的氣候衝擊,我們是否有足夠的因應能力與調適策略來面

對氣候變遷對漁業生產造成的不確定性與風險,將成為重要的研究議題。

1.國內外氣候變遷關鍵議題

為確立氣候變遷與漁業生產之間的相互關係與關鍵議題,本研究藉由臺灣氣候變遷調適

科技整合研究計畫 (Taiwan integrated research program on Climate Change Adaptation Technology; TaiCCAT) 知 識 平 台 之 知 識 庫 (http://rss2.rulingcom.com/NCU_TCCAT/knowledge/knowledge.php ) 蒐集並確立漁產糧食安全

之氣候變遷關鍵議題。「研究領域」以糧食安全為主軸,以「極端溫度」、「水資源缺乏」、「海

平面上升」、「暴雨」、「洪水」等衝擊做為關鍵議題進行搜尋 (圖 1.2.1)。

由知識庫內相關文獻的蒐集結果得知,漁產糧食安全之氣候變遷關鍵議題包括海洋環境、

生態、社會與經濟三大層面。氣候變遷對漁業生產的影響途徑包含海洋環境變動對漁業資源

的影響、漁業資源變動對當地漁村與漁民的社會與經濟影響、未來氣候變遷可能的影響程度

(表 1.2.1)。

表 1.2.1 國內外氣候變遷關鍵議題

編號 出處(僅列作者年

分,完整出處列於參

考文獻) 關鍵議題

1 戴仁祥(2013) 氣候變遷地球暖化造成的海水暖化,將影響養殖業的產

量,其影響程度則取決於養殖生物對於水溫的適應能力。

2 Meynecke(2011) 氣候變化可能對漁村地區的漁業捕撈與生產造成影響。

氣候變異造成的水溫劇變會導致幼魚棲息地、漁獲物組

成與遷移等情形。

3 Meynecke(2006) 降雨量的變化與海水暖化與沿岸漁業的漁獲量有高度相

關,並會影響漁獲量的多寡。

4 Brown(2012)

魚類族群的增減會受到生態系統及氣候變遷的影響,當

氣候變遷造成水溫劇變時若不能迅速採取行動,環境變

化可能導致我們錯失營救資源的時機,導致資源崩潰的

現象。

5 Arroyo(2011) 海水表面溫度上升、海面上升及降雨模式變化會對河流

流量造成影響,並衝擊當地海岸社區的漁業。

6 Cheung (2010) 氣候持續變化下,2050 年時可能會造成極區地區

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(sub-polar regions)、熱帶地區 (tropics)與半封閉海域

(semi-enclosed seas)等地區生物滅絕,而北極與南極地區

的海洋物種的入侵最為激烈。

7 Cheung (2013)

1970 年至 2006 年,海洋水產魚類的平均偏好溫度每十年

上升了 0.19 度,非熱帶地區更上升了 0.23 度。熱帶地區

的下降幅度較低,主要是一些亞熱帶物種離開熱帶地區

所至。包含沿岸及一些陸棚區域在內,有超過 52 個大型

生態系統的波動與海水表面溫度有顯著關係。這個研究

揭示了暖化在過去 40 年已經對漁業造成衝擊,並突顯出

海岸經濟及糧食安全在熱帶區域的重要性。

圖 1.2.1 氣候變遷關鍵議題搜尋流程

2.關鍵議題及系統範圍

(1)單領域關鍵議題

根據知識庫搜尋與分析結果顯示,氣候變遷對漁產糧食供給的影響層面分為環境面(如海

洋環境變動(含海洋物理與化學變化))、生態面(如海洋生態系衝擊)、社會與經濟面(漁業社會

與經濟與漁產品供需衝擊)(表 1.2.2),其影響路徑如圖 1.2.2 所示。因此,漁產單領域的關鍵

議題大致分為氣候變遷對海洋環境與資源的影響、漁獲物供應源與穩定度的影響、漁業經濟

與漁產品供需的影響等。

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表 1.2.2 關鍵議題之界定 編號 關鍵議題

環境面

1 極端氣候的加劇(如海水暖化與海洋酸化等),造成海洋環境改變,進而影響海洋生態

系 。

生態面

2 氣候變遷導致的海洋生態系的變動,將改變魚類分布、洄游模式與漁期,並影響漁獲

供應穩定度與量。

經濟與社會面

3 極端氣候事件的發生,將造成養殖魚類因受限於空間的有限性,無法即時躲避氣候災

害而大量暴斃死亡,造成養殖漁民的損失。

4 氣候變遷造成漁獲供應穩定度降低,將導致漁民生計與漁產供需市場的衝擊。

5 氣候變遷造成的災害,使得海岸與養殖設施損壞,漁民作業成本提高。

6 隨著氣候變遷的加劇與發生頻度的升高,漁民作業風險提高。

7 氣候變遷導致的漁獲量與市場衝擊,將進而影響漁產品供應與需求的穩定度。

圖 1.2.2 氣候變遷對漁業生產的影響途徑

(2)跨領域關鍵議題

藉由知識庫文獻分析結果顯示,氣候變遷造成的環境變動(例如:海洋暖化、降雨型態改

變、颱風發生頻度與強度改變、海平面上升)使得海洋生物組成、分布與遷移季節改變,以致

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海洋生態系統因生物組成變動而產生變化亦或是生物階層變動(圖 1.2.2)。從過去研究均可發

現,許多地區的魚群量與當地的海洋生態系統、海洋環境變動與組成間有很大的關聯性

(Meynecke et al.,2006; Meynecke and Lee.,2011; Brown, et al.,2012),例如 Arroyo et al. (2011)透過珊瑚礁、海草、沿海潟湖、濕地、鋒面系統和湧昇區等區域生態系統受氣候變遷的影響,

進而推估氣候變遷對捕撈漁業與養殖漁業造成的衝擊與傷害。海洋生態系變動後,亦對漁產

供應與漁業社會與經濟造成衝擊。

(3)本調適計畫欲解決之跨領域關鍵議題與分析項目

濕地的地理環境特殊,位為於陸生生態系統與水生生態系統的交錯帶 (ecotone),兼具著

水域與陸域的生態特性,為海陸過渡性質的多功能生態系統,除可保持水中養份外,且富產

魚類、蝦類、藻類、蓮藕等重要的農漁業資源,提供人類許多重要的服務。因此,本研究以

臺南七股濕地為研究範圍(圖 1.2.3),探究過去周邊漁產量變動(A 領域) 與濕地生態系統之特

性 (B 領域),以及未來各營養位階生物量的變動(表 1.2.3)。

本計劃的跨領域關鍵議題為以過去濕地生態系統與周邊漁產量變動之特性探索未來各營

養位階的生物量變動,主要的分析項目包含(1)台南七股濕地生態系現況評估、(2)未來氣候變

遷對七股生態系影響之評估、(3)未來各營養位階各生物量的變動(表 1.2.4),本計畫之關鍵議

題系統範圍、空間界定與尺度轉換資訊如表表 1.2.5 所示。

表 1.2.3 跨領域關鍵議題 編號 跨領域問題 衝擊領域(A 領域) 被影響領域(B 領域)

1 以過去濕地生態系統與周邊漁產量變動

之特性探索未來各營養位階的生物量變

糧食安全 生態

表 1.2.4 本示範計畫欲解決之跨領域關鍵議題與分析項目

跨領域問題 衝擊領域

(A 領域) 被影響領域

(B 領域) 分析項目

以過去濕地生態

系統與周邊漁產

量變動之特性探

索未來各營養位

階的生物量的變

糧食安全 生態 1. 台南七股濕地生態系現況評估

2. 未來氣候變遷對七股生態系影響之評估

3. 未來各營養位階各生物量的變動

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表 1.2.5 關鍵議題系統範圍、空間界定與尺度轉換資訊

A 領域模擬空間範

圍 A 領域輸出因子

A 領域輸出

因子空間範

B 領域模

擬空間範

B 領域輸出

因子

B 領域

輸出因

子空間

範圍

臺南沿海地區

Production per Biomass; P/B

臺南沿海

七股濕地

生態指標

臺南沿

Consumption per Biomass; Q/B

Fishery (g WW m-2 yr-1)

七股濕地 未來各營養

位階生物量 Biomass 未來 Chl-a 情境資料

圖 1.2.3 臺南七股濕地及漁港空間分布

1.3 跨領域關連分析

1.界定關鍵議題影響因子

本研究以漁產供應為出發點,全面性探討氣候變遷對漁業生產的主要影響與衝擊,並依

據 IPCC-AR5 定義之危害、暴露度或脆弱度定義關鍵議題的影響因子。IPCC-AR5 定義中「危

害 (Hazard)」係指可能發生的自然或人為物理事件或趨勢、亦或物理影響;「脆弱度

(Vulnerability)」係指容易受到負面影響的傾向(propensity)與本質(predisposition );「暴露度 (Exposure)」係指對於人類生命、生計、物種或生態系統、環境服務與資源、基礎建設、經濟、

社會與文化資產有可能遭受不利影響的位置與設置。

本研究根據 IPCC-AR5 定義將漁業生產主要問題來源加以分類,分類結果顯示「危害」

因子包括海水暖化、降雨型態改變、海平面上升、颱風發生頻度與強度改變 (P1- P4);「脆弱

度」因子包括魚類分布與洄游改變、漁期改變、海洋生態系變動 (P5-P7);「暴露度」因子包

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括漁民生計穩定度降低、海洋捕撈或養殖漁產量變動或減少、漁產供應穩定度降低 (P8-P10) (表 1.3.1)。

表 1.3.1 漁產糧食安全主要面臨問題來源與類型 編號 問題來源 問題類型 說明

P1 海水暖化 危害 漁業資源風險之危害來源,海水暖化速度

越快或範圍越廣,危害越大

P2 降雨型態改變 危害 漁業資源風險之危害來源,降雨型態改變

越大,危害越大

P3 海平面上升 危害 養殖漁業風險之危害來源,海平面上升高

度越高,對養殖業者與養殖面積危害越大

P4 颱風發生頻度與強度改

變 危害

漁業資源風險之危害來源,颱風發生頻度

與強度越大,危害越大

P5 魚類分布與洄游改變 脆弱度 漁業資源本身受氣候變遷影響較為敏感,

魚類分布與洄游變化越大,漁產供應脆弱

度越大

P6 漁期改變 脆弱度 漁業資源本身受氣候變遷影響較為敏感,

漁期改變使得漁獲不穩定,漁產供應脆弱

度越大

P7 海洋生態系變動 脆弱度 漁業資源本身受氣候變遷影響較為敏感,

海洋生態系變動使得漁獲不穩定,漁產供

應脆弱度越大 P8 漁民生計穩定度降低 暴露度 漁民生計穩定度降低,代表暴露度越高

P9 海洋捕撈或養殖漁產量

變動或減少 暴露度

海洋捕撈或養殖漁產量變動或減少,代表

暴露度越高 P10 漁產供應穩定度降低 暴露度 漁產供應穩定度降低,代表暴露度越高

2.關鍵議題之影響範圍

本研究以漁產糧食安全(單領域)為出發點,界定關鍵議題之影響因子,並利用 CSD Model分別指出上述之影響因子與生態領域之影響路徑,如表 1.3.2 所示。

表 1.3.2 關鍵議題之影響範圍與路徑

關鍵議題 驅動力變數或狀態

變數 影響領域 影響路徑

七股濕地

生態係變

動對周邊

漁業生產

海洋漁業漁產品供

應量 糧食安全

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之影響 養殖漁業水產品供

應量 糧食安全

3.檢討調適工作團隊之組成

氣候變遷造成的海洋環境與生物之衝擊,除影響漁業資源本身的質與量,亦會影響當地

海洋生態系之整體結構與營養位階。然而,海洋生物面的變動將使得漁產供應穩定度下降,

並產生社會經濟面衝擊。此外,農業營養鹽排放也會隨著河川帶入海洋中,並對海洋生態系

造成影響。因此,為深入瞭解與分析氣候變遷之跨領域影響,本研究已納入農業、漁業與海

洋生態等不同領域共同探討氣候衝擊現況與未來評估,故已符合跨領域調適工作團隊所需組

成。

1.4 目標之設定

1.與關鍵議題相關之原有政策目標

根據行政院經濟建設委員會之「國家氣候變遷行動綱領」提出的調適策略中,漁業生產

之氣候調節機制包含(1)輔導漁民調整漁業經營方式; (2)海洋資源合理利用; (3)災害預警系統

的建置; (4)掌握氣候變遷對漁業生產量與價的變動與影響; (5)強化產銷整合等五大項。

2.政策目標之評估項目、可接受風險與現有政策不足處

綜觀「國家氣候變遷行動綱領」現有調適機制可發現,漁業現有調適策略仍以事前預防

性的調適措施為主,主要以降低氣候變遷的影響,增加國內生產與國外進口的產業韌性為主,

藉此減輕氣候衝擊程度。然而,氣候變遷發生後的補償式管理措施在現有政策中仍較為缺乏。

當極端氣候變遷發生時,通常為立即且直接衝擊產業生產量與力,若無適當的管理方式進行

立即性的產業修正與調整,以增加產業的彈性,便容易造成嚴重的經濟損失(FAO, 2009; OECD,

2013)。

3.確定之目標

藉由上述分析結果發現,海洋與海岸環境變動均對海洋生態系(例如濕地與潟湖)造成衝

擊,進而影響當地漁業資源。海岸生態中,濕地因有乾淨的水質與沿岸海岸平坦等環境特性,

且長久以來與漁業生產之間有著密不可分的關係。濕地生態系統的影響力會隨著海流的推移

而逐漸向外海擴散,並與沿海周邊的海洋生態系統及漁業生產(包括沿岸捕撈漁業與養殖漁業)有著相互影響的關係,故氣候變遷造成的災害對濕地產生衝擊,連帶也會影響當地的漁業資

源多寡。因此,為瞭解氣候變遷對海岸生態變動與當地漁業資源的影響,本研究以台南七股

為研究區域,探討過去七股濕地生態系統與周邊漁產量變動之特性探索未來各營養位階生物

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量的變動,其計畫目標年皆以配合臺南低碳城市目標 2020 年為主。

二、評估與分析現況風險

2.1 歷史事件之風險分析

1.蒐集關鍵議題相關之歷史事件風險評估結果

本研究根據漁產關鍵議題蒐集近年來氣候災害與漁業相關之歷史事件,其中包含 2008 年

澎湖寒害、2009 年莫拉克八八風災、2010 年凡那比颱風與 2011 年澎湖寒害等事件(表 2.1.1)。

(1)2008 年澎湖寒害

2008 年 02 月發生於臺灣澎湖周邊海域的寒潮事件,已證實為反聖嬰期間強烈東北風吹拂

下,帶動大陸沿岸水入侵澎湖海域,並對沿岸水域以底棲或定著性生物為漁獲對象之一支釣、刺

網與延繩釣漁業造成衝擊,以及可能改變洄游性魚類的分布,而使對以洄游性魚類為漁獲對象之

定置網漁獲量增加,但對生態衝擊難以評估。該事件短短兩週內,沿岸水域至少造成 70 噸以上

的魚類死亡,此期間經濟損失高達 3.5 億元以上(表 2.1.1)。

(2)2009 年莫拉克八八風災

2009 年 08 月莫拉克颱風造成異常暴雨,部分地區短時間累積降雨量高達 2,000mm 以上。屏

東縣石斑魚養殖面積約有九成五的漁塭遭到毀滅(總面積為 765 公頃),使得屏東林邊地區石斑養

殖遭受毀滅性損害。八八風災全台養殖漁業造成的經濟損失金額高達 43 億元,其受害物種的

價格因而高漲(表 2.1.1)。

(3)2010 年凡那比颱風

2010 年凡那比風災對高屏地區農漁業造成重創,根據官方初步統計全台農漁業總損失超

過 41 億元,漁業損失達 7 億多元(表 2.1.1)。

(4)2011 年澎湖寒害

2011 年 1 月澎湖再度面臨寒害的威脅,海域因持續低溫再度出現凍死魚。兩次的寒害不

僅對海域生態造成衝擊,也導致海上箱網養殖的海鱺大規模的死亡,使得養殖戶蒙受極大的

損失。根據水產試驗所海洋生物研究中心研究人員於澎湖跨海大橋東、池東、合界及北寮等

4 處海岸線的調查發現,本次共記錄 94 種魚類死亡,平均每個地點共記錄到 34.5±5 種。雖

此次的寒害影響應較 2008 年小。但海洋箱網養殖的損害仍相當嚴重,2008 年寒害的養殖漁

業損失 1537 公噸,損失金額新台幣約 1 億 8000 萬元;若加上漁業資源的損失,初估總損失

至少三千公噸;而 2011 年春節前的寒害損失,根據澎湖時報所發布的新聞達 8 千萬,主要的

受害養殖種類為海鱺(表 2.1.1)。

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表 2.1.1 關鍵議題相關之歷史事件與應變

發生時間,事件 衝擊(包含影響空間) 風險來源?

屬危害或脆弱

度? 政府應變措施

2008 年,寒害

2008 年 02 月,臺灣澎湖周邊海域

的寒潮事件,已證實為反聖嬰期

間強烈東北風吹拂下,帶動大陸

沿岸水入侵澎湖海域,並對沿岸

水域以底棲或定著性生物為漁獲

對象之一支釣、刺網與延繩釣漁

業造成衝擊,以及可能改變洄游

性魚類的分布,而使對以洄游性

魚類為漁獲對象之定置網漁獲量

增加。該事件造成沿岸水域至少

造成 70 噸以上的魚類死亡,此期

間經濟損失高達 3.5 億元以上。

極端氣候事件造

成魚類因無法即

時躲避低溫水,

而大量死亡。 危害-極端氣候 脆弱度 -漁獲供

應穩定度下降 暴露度 -漁民生

計影響

漁業署規劃「海洋

漁業資源復育」、

「養殖漁業振興計

畫」兩大方案,重

振澎湖漁業。 大規模魚苗放流,

復育當地海洋資

源。

2009年 8月 9-14日,莫拉克風

災,異常暴雨

2009年 08月莫拉克颱風造成異常

暴雨,部分地區短時間累積降雨

量高達 2,000mm 以上。 屏東縣石斑魚養殖約有九成五的

漁塭遭到毀滅(總面積 765 公頃),使得屏東林邊地區石斑養殖遭受

毀滅性損害。 此次風災全台養殖漁業損失金額

高達 43 億元,其受害物種的價格

因而高漲。

養殖魚類因無法

即時躲避氣候衝

擊,而大量暴斃

死亡。 危害-極端氣候 脆弱度 -漁獲供

應穩定度下降 暴露度 -漁民生

計影響

為減少風災對漁民

的損失,漁業署推

動數項復養措施與

重建計畫,以協助

漁民取得資金,儘

速恢復生產。

2010 年,凡那比

風災,異常暴雨

2010 年凡那比風災對高屏地區農

漁業造成重創,根據官方初步統

計全台農漁業總損失超過 41 億

元,漁業損失達 7 億多元。

養殖魚類因無法

即時躲避氣候衝

擊,而大量暴斃

死亡。 危害-極端氣候 脆弱度 -漁獲供

應穩定度下降 暴露度 -漁民生

計影響

為減少風災對漁民

的損失,漁業署推

動數項復養措施與

重建計畫,以協助

漁民取得資金,儘

速恢復生產。

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2011 年,寒害

2011 年 1 月澎湖再度面臨寒害的

威脅,海域因持續低溫再度出現

凍死魚。本次共記錄 94 種魚類死

亡,平均每個地點共記錄到 34.5±5種。根據澎湖時報所發布的新聞

達 8 千萬,主要的受害養殖種類

為海鱺。

極端氣候事件造

成魚類因無法即

時躲避低溫水,

而大量死亡。 危害-極端氣候 脆弱度 -漁獲供

應穩定度下降 暴露度 -漁民生

計影響

農委會推動農業天

然災害低利貸款地

區,以協助受災漁

民辦理災後復建及

復養。

2.鑑別熱點及風險成因(危害、暴露度或脆弱度)

根據漁產關鍵議題相關之歷史事件風險評估結果得知,各高風險地區(熱點) 風險主要來

源如表 2.1.2 所述。

表 2.1.2 鑑別熱點及風險成因

高風險地區(熱點) 風險描述 造成風險之類型

屏東縣林邊鄉 低窪且為地層下陷嚴重地區,只要雨

量過大,養殖魚塭便會遭受損害。 脆弱度 暴露度

屏東縣佳冬地區 低窪且為地層下陷嚴重地區,只要雨

量過大,養殖魚塭便會遭受損害。 脆弱度 暴露度

澎湖地區 東北季風的強度及持續時間過長,造

成水溫急速降低、海洋生物大量死

亡,也連帶影響漁產供應穩定度降低。

危害 脆弱度 暴露度

高雄市

高雄市許多地區為填土建造工業區,

河川容易因濕地淤積而暴漲溢堤,當

颱風風災或極端降雨事件發生,便容

易造成水患。

危害 脆弱度 暴露度

2.2 評估模式之驗證

本示範計畫進行歷史現況評估時,所使用的評估模式為海洋基礎生產力模式、海洋漁業

生產力模式。模式使用的資料包括Chlorophyll-a、營養鹽、漁業生產量、Production per Biomass、Consumption per Biomass、Fishery、Biomass,其資料來源如表 2.2.1 所示。

表 2.2.1 評估使用模式 評估模式 資料 時間尺度 時間起迄年 來源 海洋基礎

生產力模

Chlorophyll-a 月 1997-2007 SeaWiFS 衛星資料

營養鹽 月 1997-2007 Denitrification-Decomposition (DNDC) model Life-cycle assessment

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海洋漁業

生產力模

海洋捕撈漁業產量 月 1997-2007 漁業年報

養殖漁業牡蠣產量 月 1997-2007 漁家經濟調查

Production per Biomass; P/B

年 1997-2007 FishBase

Consumption per Biomass; Q/B

年 1997-2007 FishBase

Fishery (g WW m-2 yr-1)

年 1997-2007 由漁產量進行計算

Biomass 年 1997-2007 研究採樣數據

2.3 利用現況氣象資料進行風險模擬

1.評估指標

(1)1993-2007 年臺南七股沿岸地區漁獲量與漁獲組成

1993-2007 年漁業年報統計資料顯示,臺南七股沿岸漁業登記漁撈物種共計 90 種,水產

養殖漁業又以牡蠣、虱目魚、吳郭魚、文蛤、白蝦為主,五種養殖物種佔總臺南地區水產養

殖產量 92%。因牡蠣大多為海岸邊搭置蚵棚架或利用淺海插竹式的養殖方式,故影響因素(如受海水暖化、基礎生產力變化、海水物理變化與化學組成等環境因子)與海洋捕撈較為相似,

為配合 EwE 生態模擬之條件的一致性,養殖漁業部分則選定淺海養殖的牡蠣為主要研究對象,

並與沿岸魚類一統進行分析與模擬。漁獲組成初步分析結果顯示,魚種部分為 70 種、頭足類

為 6 種、蝦類為 9 種、蟹類為 3 種、貝類為 3 種(含牡蠣),共計 91 種(圖 2.3.1)。

因 Ecopath 分析前需先定義研究區域內的生物類群,本研究根據臺南七股地區的生物種

類、生活習性以及食性區分為 12 個主要生物群,包含表層肉食性(Pelagic-feeding fish)、底棲

肉食性(Benthic-feeding fish)、水層濾食性(Pelagic-filter feeder)、底棲雜食性(Omnivorous fish)、頭足類(Cephalo pods)、蟹類(Crab)、碎屑(Detritus)、牡蠣(Shells)、浮游動物(Zooplankton)、其

他底棲生物(Other Benthic-feeding biology)、浮游植物(Phytoplankton)、蝦類(Shrimps)。再者,

將該數據除以臺南沿海地區的總面積,以計算單位面積的生物量,單位面積的生物量以每平

方公里公斤重表示(表 2.3.1)。

為探討不同時期的臺南沿海與七股濕地生態系有無變動,本研究將 1993-2007 年的資料

再分為 1993-1997 年、1998-2002 年、2003-2007 年三個時期,其 P/B 與 Q/B 值(P/B, Production/Biomass ratio; Q/B, consumption/B iomass ratio)亦區分為三個時期,並參考 FishBase之研究資料進行 P/B 與 Q/B 值計算(表 2.3.2)。

(2) 1993-2007 年臺南鄰近海域基礎生產力

本研究之基礎生產力是利用衛星遙測葉綠素 a (Chlorophyll-a, Chl-a; mg/m3)資料進行推估,

資料來源為 NOAA 系列衛星所搭載 SeaWiFS 探測器之 Orbview-2 衛星,資料長度與時間尺度

為 1997-2007 年月別資料,Chl-a 選取範圍為 119°30’ E-120°30’E、23°N-24°N,其空間解析度

為 1.1 km,單位面積的 Chl-a 濃度為每立方米克重表示(mg/m3)。

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圖 2.3.1 臺南七股地區漁獲資料與基礎生產力分析流程

表 2.3.1 臺南沿岸地區各生物類群單位面積生物量 Fish food

habit 1993 1994 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Pelagic-feeding fish 843 650 459 832 822 1090 839 339 276 161 397 269 840 252

Benthic-feeding fish 254 270 211 287 267 211 269 202 184 142 79 57 290 100

Pelagic-filter feeder 59 95 279 299 176 146 82 131 55 98 13 181 239 143

Omnivorous fish 12,120 66,18 4,935 8,153 16,587 9,292 4,220 3,786 5,448 3,528 6,579 7,391 10,393 7,427

Cephalo pods 79 41 15 15 28 14 18 25 21 37 18 13 24 32

shrimps 261 194 112 90 128 66 124 51 170 240 117 86 67 49

crab 35 37 91 91 79 88 78 125 54 66 70 37 70 51

shells - - - - - - - 6,863 7,057 11,432 12,470 7,165 6,178 8,597

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表 2.3.2 臺南沿岸地區各生物類群 P/B 與 Q/B 輸入值 (P/B, Production/Biomass ratio; Q/B, consumption/Biomass ratio)

(1)1993-1997 年

Fish food habit P/B (year-1) Q/B (year-1) Pelagic-feeding fish 0.49 7.83 Benthic-feeding fish 1.72 6.65 Pelagic-filter feeder 0.71 10.75 Omnivorous fish 3.80 13.38 Cephalo pods 3.10 11.97 shrimps 1.80 19.00 crab 1.20 11.60 shells 1.53 35.00

(2)1998-2002 年

Fish food habit P/B (year-1) Q/B (year-1) Pelagic-feeding fish 0.49 6.96 Benthic-feeding fish 1.86 6.61 Pelagic-filter feeder 0.21 5.90 Omnivorous fish 3.33 16.03 Cephalo pods 3.10 11.97 shrimps 1.80 19.00 crab 1.20 11.60 shells 1.53 35.00

(3)2003-2007 年

Fish food habit P/B (year-1) Q/B (year-1) Pelagic-feeding fish 0.41 7.21 Benthic-feeding fish 1.70 7.31 Pelagic-filter feeder 3.69 12.38 Omnivorous fish 1.45 13.96 Cephalo pods 3.10 11.97 shrimps 1.80 19.00 crab 1.20 11.60 shells 1.53 35.00

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2. 歷史資料模擬與指標分析

各階段之歷史資料生態系食物網如圖 2.3.2 所示,各階段食物網結構與位階上沒有十分顯

著的變化,但在 1999 年可以看到肉食性動浮生物量有略為增加的現象,也能看到由於著重養

殖漁業(如:牡蠣),使得整體食物網結構變得相對的簡單。由 1993-2007 漁獲量得知,在 1999年因為政策調整的關係,逐步推廣漁業資源合理利用之方針,所以在底棲雜食性魚類有大幅

的下降,並鼓勵發展養殖漁業,使得此沿岸生態系出現牡蠣族群(圖 2.3.3)。

P/ R(total primary production/ total respiration) 數值越趨近 1 為較成熟的生態系,較高的數

值表示系統處於干擾過後或壓力事件發生後的較初期發展階段,數值越高表示系統敏感度較

高。1993-2010 年間,P/R 值有愈來愈低的現象,代表七股濕地生態系逐步趨向成熟穩定(表2.3.3)。

消費者生物量(Total biomass, excluding detritus)視為次級生產量,越低相對敏感值越高。

分析結果顯示,1999-2004 年的值最高,可能是因漁業管理單位開始推行特定漁業管理與限制

措施與推廣獎勵休漁所致,所以在此期間的消費者生物量有效提高,且 1999-2010 年的消費

者生物量較 1993-1998 年的數值為高,整體表現為逐漸提升(表 2.3.3)。

雜食係數(System Omnivory Index, SOI)的數值越高代表食物網的內部連結越複雜,越低則

相對敏感值越高。此部份可以看到整體雜食係數為下降,其主因可能是 1999 年後開始推動優

良水產養殖示範計畫評估所致,故整體的消費者生物量是上升的,但整體食物網的結構複雜

性下降(表 2.3.3)。

(1)1993-1998 年

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(2)1998-2002 年

(3)2003-2007 年

圖 2.3.2 臺南沿岸地區歷史資料生態系食物網圖

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圖 2.3.3 1993-2007 年臺南七股沿岸地區漁獲量圖

表 2.3.3 臺南沿海地區生態系 EwE 輸出參數值 Parameter 1993-1998 年 1999-2004 年 2005-2010 年

Sum of all consumption 1958.46 3772.20 3161.37 Sum of all exports 222.426 296.247 220.43 Sum of all respiratory flows 1209.45 2380.75 2004.93 Sum of all flows into detritus 1065.01 2002.56 1673.29 Total system throughput 4455.36 8451.77 7060.04 Sum of all production 1749.84 3272.0 2716.23 Calculated total net primary production 1392.52 2635.03 2192.08 Total primary production/total respiration 1.15 1.11 1.09 Net system production 183.06 254.28 187.14 Total primary production/total biomass 38.61 38.56 37.99 Total biomass/total throughput 0.0080939 0.0080847 0.0081728 Total biomass (excluding detritus) 36.06 68.33 57.70 Connectance Index 0.4 0.37 0.37 System Omnivory Index 0.3986416 0.3920947 0.3600596

2. 脆弱度與回復力

綜合以上 1993-2007 年數據可建構歷史生態系模式,結果如表 2.3.4 與圖 2.3.4 所示。臺

南沿海地區生態系能量可支持到營養位階 3.65 的水層肉食濾食性魚與表層肉食性魚,以碎屑

提供能量為主,但其大多能量仍是由系統外輸入。然而,多數功能群之生態營養效能值趨近

於 1,表此處功能群之能量能充分地被其他功能群所利用。

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表 2.3.4 臺南沿岸地區歷史生態系模式

Group name Trophic

level

Biomass in habitat area

(t/km²)

Biomass (t/km²)

Production / biomass (/year)

Consumption / biomass (/year)

Ecotrophic efficiency

Production / consumption

1 Alga 1.00 0.30 0.30 8406.38 0.00 0.55

2 Phytoplankton 2.00 28.74 28.74 18.00 93.00 0.95 0.19 3 Zooplankton 2.90 14.43 14.43 2.90 33.00 0.95 0.09

4 Shells 2.20 8.54 8.54 1.53 35.00 0.99 0.04

5 Shrimps 2.34 3.50 3.50 2.00 19.00 0.82 0.11

6 Crab 2.61 2.50 2.50 1.50 11.60 0.77 0.13

7 Cephalo pods 3.38 0.07 0.07 3.10 11.97 0.84 0.26

8 Omnivorous fish 2.93 7.61 7.61 3.97 11.93 0.05 0.33

9 Pelagic-filter feeder

3.65 0.50 0.50 0.64 11.40 0.43 0.06

10 Benthic-feeding fish

3.26 0.50 0.50 1.69 6.49 0.75 0.26

11 Pelagic-feeding fish

3.65 0.45 0.45 0.48 7.51 0.79 0.06

12 Detritus 1.00 552.80 166.91 - - 0.86 -

圖 2.3.4 臺南沿岸地區歷史生態系食物網

3.鑑別熱點及風險成因 本計畫以整個台南沿海作為模擬系統,故風險地圖無法顯示地區性變化,而僅以各功能

群分別呈現。食物網分析顯示,在 1993-2007 年期間,現況時期(2000-2007)之總生物較低,

相較於全時期少了 7%,其中以高營養階層(Trophic level, TL)的底棲肉食性魚類、表層肉食性

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魚類與頭足類生物量差異比例最高,分別約相差 38%、25%與 33%;食物網位階最高之水層

肉食濾食性魚類生物量亦少了 14%;蝦類、水層雜食性魚類等初級消費者則減少 15%與 16%。

由此可知,在現況時期,高階掠食者面臨之風險程度較高、初階消費者次之。另一方面,由

Ecopath 輸出之生態系統指數指出,1993-2007 年與現況食物網之能量收支(P/R)、發展程度

(TB/TP)、循環性(FCI)與回復力(O/C)程度相似,僅在消費者生物量(TBC)方面以現況略低於

1993-2007 年,可知台南沿海生態系統之脆弱程度處於平均狀態(圖 2.3.5) (表 2.3.3)。

表 2.3.5 現況(2000-2007)與基準年(1993-2007)生態系統指數

圖 2.3.5 現況各功能群生物量增減比(以 1993-2007 年為基準)

Statistic 2000-2007 1993-2007 Total primary production/ total respiration (P/R) 1.1 1.1 Total biomass of consumers (TBC, g WW m-2) 39.4 42.4 System omnivory index (SOI) 0.36 0.32 Total biomass/ total production (TB/TP) 0.02 0.02 Finn's cycling index (FCI, %) 11.45 11.59 Overhead/ development capacity (O/C, %) 73.1 73.3

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三、評估與分析未來風險

3.1 情境設定

1.設定氣候情境

氣候變遷衝擊評估由於並無未來氣象紀錄資料,故必須建立未來氣候可能之情境,才能

進一步探討氣候改變之衝擊。全球大氣環流模式(General Circulation Models, 簡稱 GCMs)以物

理性評估大氣溫室氣體增加導致全球暖化之特性,模擬分析包括大氣、海洋、冰、陸地系統

間之交互作用。大氣環流模式透過降尺度過程設定預設情境,輸入氣象資料合成模式產生評

估模式所需要之氣象資料,最後由評估模式分析得知衝擊影響。而 IPCC 預測全球未來可能

之經濟、人口、工業與環境的發展,提出數種可能溫室氣體排放的趨勢(即為預設情境)。

在 IPCC 第五次評估報告中,採用「代表濃度途徑」(Representative Concentration Pathways,簡稱 RCPs))來定義四組未來變遷的情境,並以輻射強迫力在 2100 年與 1750 年之間的差異量

當作指標性的數值來區分之。被命名為RCP2.6的情境意味著每平方公尺的輻射強迫力在 2100年增加了 2.6 瓦,而 RCP4.5、RCP6.0 與 RCP8.5 則代表每平方公尺的輻射強迫力分別增加了

4.5、6.0 與 8.5 瓦。在這四種情境中,RCP2.6 是個暖化減緩的情境(輻射強迫力在 2100 年呈

減少趨勢);RCP4.5 與 RCP6.0 是屬於穩定的情境(輻射強迫力的變化在 2100 年呈較為穩定狀

態);RCP8.5 則是個溫室氣體高度排放的情境(輻射強迫力在 2100 年呈持續增加趨勢)。相較

於第三次評估報告與第四次評估報告所考慮的情境,這四種情境所能涵蓋層面更廣。除了設

定了逐年的溫室氣體濃度,根據整合評估模式、簡化氣候模式、大氣化學模式以及全球碳循

環模式的組合計算,每個 RCP 可以估算出人為溫室氣體排放量,並提供土地利用變遷的空間

分布以及各區域空氣汙染物的排放量。雖然這些 RCP 情境已經涵蓋了相當廣的輻射強迫力範

圍,但仍有其不足之處,特別是與氣溶膠相關的部分。

在未來氣候情境的設定上,首先必須選定適合之 GCM 模式,再以選定 GCM 之氣候情境

來進行氣候變遷模擬運算。而選定的方式可分為兩種,自行分析選定或是參考國內先前與相

關研究所挑選之 GCM 進行分析。若是自行分析選定,要先訂定挑選原則,接著分析 IPCC 所

釋出之 GCM 模式的基期資料,與歷史資料進行分析,挑選其氣候特性與台灣相近之模式進

行後續分析。IPCC 提供 40 多個 GCM 的 RCP 情境,雖然每個 GCM 都經過驗證,然而對於

台灣氣候特性之模擬表現,並非所有的 GCM 都有好的模擬結果。因此,使用不適合之 GCM容易增加評估結果之不確定性,唯有挑選在台灣地區模擬表現較好之 GCM,才能降低 GCM所造成之不確定性。

IPCC 提供 RCP 情境中適合台灣 GCM 之挑選報告提及利用中央氣象局測站資料,分析

同時具有 RCP8.5、6、4.5、2.6 的 GCM 與台灣降雨之相關性與模擬表現度。依照降雨季節分

布特性之不同,將台灣分成數個分區,以利使用者針對其研究區域挑選適合之 GCM。結果如

表 3 所示,每個分區前五名 GCM 依序列如表 3.1.1,表 3.1.2 為各 GCM 之所屬單位與國家,

而各氣候分區對應中央氣象局測站名稱如表 3.1.3 所示。

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表 3.1.1 台灣之氣候分區以及全台灣所適合之 GCM 列表

Rank 1 2 3 4 5

西北部 HadGEM2-AO CCSM4 CSIRO-Mk3.6.0 NorESM1-ME MIROC5

東部 CESM1-CAM5 GISS-E2-R CCSM4 bcc-csm1.1 CSIRO-Mk3.6.0

恆春半島 MIROC5 GISS-E2-R CCSM4 CSIRO-Mk3.6.0 HadGEM2-AO

南部 HadGEM2-AO MIROC5 bcc-csm1.1(m) CCSM4 CESM1-CAM5

北部山區 bcc-csm1.1 CESM1-CAM5 NorESM1-ME HadGEM2-AO MRI-CGCM3

中部山區 MIROC5 CCSM4 HadGEM2-AO CESM1-CAM5 MRI-CGCM3

西部離島 HadGEM2-AO MIROC5 CESM1-CAM5 bcc-csm1.1(m) CCSM4

台灣 HadGEM2-AO CESM1-CAM5 CCSM4 MIROC5 GISS-E2-R

表 3.1.2 各 GCM 之所屬單位與國家

研發單位 國家 單位簡稱 模式

Beijing Climate Center, China Meteorological

Administration

中國 BCC BCC-CSM1.1

BCC-CSM1.1(m)

Commonwealth Scientific and Industrial Research

Organisation in collaboration with the Queensland

Climate Change Centre of Excellence

澳洲 CSIRO-QCCCE CSIRO-Mk3.6.0

The First Institute of Oceanography, SOA, China 中國 FIO FIO-ESM

Institut Pierre-Simon Laplace 法國 IPSL IPSL-CM5A-LR

IPSL-CM5A-MR

Atmosphere and Ocean Research Institute (The

University of Tokyo), National Institute for

Environmental Studies, and Japan Agency for

Marine-Earth Science and Technology

日本 MIROC MIROC5

Japan Agency for Marine-Earth Science and

Technology, Atmosphere and Ocean Research

Institute (The University of Tokyo), and National

Institute for Environmental Studies

日本 MIROC MIROC-ESM

MIROC-ESM-CHEM

Meteorological Research Institute 日本 MRI MRI-CGCM3

NASA Goddard Institute for Space Studies 美國 NASA GISS GISS-E2-H

GISS-E2-R

National Center for Atmospheric Research 美國 NCAR CCSM4

Norwegian Climate Centre 挪威 NCC NorESM1-M

NorESM1-ME

National Institute of Meteorological Research/Korea

Meteorological Administration

韓國 NIMR/KMA HadGEM2-AO

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Geophysical Fluid Dynamics Laboratory

美國 NOAA GFDL GFDL-CM3

GFDL-ESM2G

GFDL-ESM2M

National Science Foundation, Department of Energy,

National Center for Atmospheric Research

美國 NSF-DOE-NCAR CESM1(CAM5)

表 3.1.3 對應分區之氣象站分區表

分區 分區包含測站

西北部 台北、淡水、新竹、梧棲、台中

東北海岸 基隆

東部 宜蘭、花蓮、成功、台東

恆春半島 大武、恆春

南部 嘉義、台南、高雄

北部山區 鞍部、竹子湖、蘇澳

中部山區 日月潭、玉山

南部山區 阿里山

北部外島 彭佳嶼

西部外島 澎湖、東吉島

東部外島 蘭嶼

氣候情境指的是未來相對於歷史某個時期,未來氣候的改變量,而此歷史某個時期即為

情境時期基準,稱為基期。氣候情境未來時期則以 2021~2040 之近短期為評估時期,本示範

計畫以屬於 High-End 情境的 RCP8.5 及 RCP4.5 為主要探討之排放情境,並以適合南部地區

的五個 GCM,HadGEM2-AO、MIROC5、bcc-csm1.1(m)、CCSM4、CESM1-CAM5 之這兩個

排放情境之模擬結果,以 2021~2040 相對於基期之氣候改變量,做為後續未來風險評估之氣

候情境。

2. 設定社會經濟情境

本計畫設定的社會經濟情境與現況相同。

3.2 評估基期風險

本計畫以 NOAA 系列衛星所搭載 SeaWiFS 探測器之 Orbview-2 衛星推估基期(1993-1999)浮游藻類生物量。為使研究成果著重於氣候變化帶來之衝擊,本計畫假設社會經濟情況與現

況相同。將 1993-1999 年各功能群生物量與估算出之浮游藻類生產量輸入至 Ecopath 模式中,

用以檢視台南沿岸海域食物網變化。

研究結果顯示,基期總生物量約為 1993-2007 年平均狀態之 1.05 倍。此時之食物網雖缺

乏牡蠣功能群,但大部分功能群之生物量皆高於現況,可見此時各功能群面臨之風險較低。

然而,較多的肉食性浮游動物使其獵物之掠食壓力增強,故植食性浮游動物在基期之風險程

度較高。在食物網層面,由於 1993-1999 年牡蠣養殖尚未盛行,使基期之消費者生物量(TBC)

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略低於現況,但能量收支(P/R ratio)、結構複雜度(SOI)、發展程度(TB/TP)、循環性(FCI)與回

復力(O/C)等指數皆與相況差異極小,可知 1993-2007 年期間食物網並未發生明顯的變化(表3.2.1)(圖 3.2.1)。

表 3.2.1 基期(1993-1999)與現況(2000-2007)生態系統指數

Statistic 1993-1999 2000-2007 Total primary production/ total respiration (P/R) 1.2 1.1 Total biomass of consumers (TBC, g WW m-2) 35.7 39.4 System omnivory index (SOI) 0.42 0.36 Total biomass/ total production (TB/TP) 0.02 0.02 Finn's cycling index (FCI, %) 11.90 11.45 Overhead/ development capacity (O/C, %) 69.0 73.1

圖 3.2.1 基期各功能群生物量增減比(以 1993-2007 年為基準)

3.3 評估未來風險

本計畫以 NOAA 系列衛星所搭載 SeaWiFS 探測器之 Orbview-2 衛星推估未來 20 年之浮

游藻類生物量,用以作為模擬驅動因子。為使研究成果著重於氣候變化帶來之衝擊,本計畫

假設社會經濟情況與現況相同。利用 EwE 中的 Ecosim 功能,以 1993-2007 年之食物網模式

為基準,預測各功能群未來 20 年之生物量變化。

模擬結果顯示,在未來食物網中所有功能群之生物量皆減少,其中植食性浮游動物、肉

食性浮游動物、與牡蠣下降程度高(41-43%);底棲無脊椎動物生物量約下降 9%至 33%;各魚

類之生物量則約減少 24-45%,其中以底棲雜食性魚類下降之幅度最大。食物網方面,浮游藻

類生物量減少僅造成食物網能量縮減,而未影響其結構、發展程度、循環性與回復力。整體

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而言,未來無論是牡蠣養殖或捕撈漁業都將面臨海洋資源日益匱乏之困境,因此應立即制定

相關管理政策與調適辦法(表 3.3.1)(圖 3.3.1)。

表 3.3.1 基期(1993-1999)與未來生態系統指數 Statistic 1993-2007 未來

Total primary production/ total respiration (P/R) 1.1 1.1

Total biomass of consumers (TBC, g WW m-2) 42.4 24.3 System omnivory index (SOI) 0.32 0.32 Total biomass/ total production (TB/TP) 0.02 0.02 Finn's cycling index (FCI, %) 11.59 11.58 Overhead/ development capacity (O/C, %) 73.3 73.3

圖 3.3.1 未來各功能群生物量增減比(以 1993-2007 年為基準)

3.4 風險差異分析

浮游藻類生物量下降 33%,將導致食物網中各功能群之生物量下降。其中植食性浮游動

物、肉食性浮游動物與牡蠣因以浮游藻類作為主食,故受影響之程度高。肉食性浮游動物為

雜食性魚類之主要掠食對象,故其生物量減少將連帶降低底棲雜食性魚類之生物量。牡蠣與

底棲雜食性魚類分別屬於沿海養殖與捕撈漁業之重要經濟性物種,在上述之預測中,兩者未

來之生物量皆將減少 40%以上,顯示未來漁業活動將面臨極大的危機。氣候變遷影響未來之

藻類生物量,進而透過食物網降低各功能群生物量,可見未來風險之來源為危害度增加,故

應以危害度相關之調適策略作為主要之風險調適辦法(圖 3.4.1)。

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圖 3.4.1 基期與未來總生物量增減比(以 1993-2007 年為基準)

四、界定與評估調適選項

4.1 界定調適選項

本計畫以台南七股地區為研究區域,探討氣候變遷對海洋生態與漁業生產整體影響評估,

評估結果顯示,未來隨著氣候變遷的加劇,海洋基礎生產力的下降,各營養位階的生物量都

呈現下降的趨勢,其中又以肉食性魚類與底棲魚類的變動最劇。海洋資源的減少將對海洋漁

業生產以及養殖漁業產生影響,進而衝擊整個漁業產業鏈。漁業與漁村社區的脆弱度不僅取

決於氣候變化的暴露程度與敏感程度,更取決於個人與產業的預見能力與適應能力。因此,

為全面因應氣候變遷對漁業生產可能造成的風險與影響,本研究以漁業生產面為主軸,蒐集、

界定與評估調適選項,以因應氣候變遷可能的影響。

1. 針對風險來源可能的調適選項

漁產供應主要的氣候風險來自數個層面,包括海洋環境層面(例如:海水暖化、降雨型態

改變、颱風發生頻度與強度改變、海平面上升),海洋生態面衝擊(如海洋魚類組成、分布與

遷移季節改變),漁村社會與漁業經濟衝擊(如漁產供應穩定度下降)。根據 IPCC AR5 的定義

加以分類,海洋環境變動屬於「危害」問題源、海洋生態與漁業資源變動屬於「脆弱度」問

題源、漁村社會與漁民經濟影響與市場貿易則屬於「暴露度」問題源。其面臨氣候風險時,

各問題源的調適選項如表 4.1.1 所示。

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表 4.1.1 參照不同風險來源可對應的調適選項

因子

分類 面臨問題 調適選項

危害

海水暖化

加強海洋環境監測 早期預警系統之建立 強化地方政府因應氣候變遷的能力 (如預警系統整合)

降雨型態改變 加強海洋環境監測 早期預警系統之建立

海平面上升 加強海洋環境監測 早期預警系統之建立

颱風發生頻度與

強度改變

早期預警系統之建立 強化中央與地方政府整體應變能力 (如災情即時通報系統)

海水酸化 加強海洋環境監測

脆弱

魚類分布與洄游

改變

生態系預防管理 作業模式調整 改變作業水域

漁期改變 漁業作業模式調整 海洋生態系失衡 生態系預防管理 漁獲量變動 加強漁業參與者之退場機制 魚類組成改變 作業模式調整

漁業生產不確定

性提高

漁業作業的調整 (如改變漁獲對象) 實施休漁期 改變漁業作業水域 養殖物種與時間之調整

暴露

漁民生計問題 加強漁業參與者之退場機制 維持適當的漁業規模 落實 ITQ 與 TAC 管理制度

作業風險提高 早期預警系統之建立 漁業作業模式調整 加強漁業參與者之退場機制

海岸與養殖設施

損毀

強化中央與地方政府整體應變能力 (如災情即時通報系統) 提升產業自保能力 強化產業的相關調適能力,以降低氣候變遷造成的損害成本

漁產品供應穩定

度降低

建立大宗漁撈與養殖產品為主的供應鏈機制 提升境內漁業產業的生產力與競爭力 強化糧食自給力 生產與養殖物種多樣化

市場貿易穩定度

下降

建立庫存資料 強化糧食自給力 遠洋漁業生產力之運用

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2. 地方智慧調適選項

面對氣候風險時,地方政府需採取的智慧調適選項不同於中央政府,主要以立即性與直

接性的調適選項為主,以直接減緩氣候變遷的衝擊,地方政府採用的調適選項包含分散災害

風險、強化氣候變遷因應能力等調適選項(表 4.1.2)。

表 4.1.2 參照不同風險來源可對應的地方調適選項 因子

分類 面臨問題 調適選項

危害

海水暖化 分散災害風險 強化中央與地方政府整體應變能力(如災情即時通報系統) 強化地方政府因應氣候變遷的能力(如預警系統整合)

降雨型態改變

分散災害風險 強化中央與地方政府整體應變能力(如災情即時通報系統) 強化地方政府因應氣候變遷的能力(如預警系統整合、國土資訊

系統整合)

海平面上升

分散災害風險 強化地方政府因應氣候變遷的能力(如預警系統整合、國土資訊

系統整合) 災害潛勢地區調查與評估

颱風發生頻度與

強度改變

分散災害風險 強化中央與地方政府整體應變能力(如災情即時通報系統) 資訊宣導與公開

海水酸化 強化地方政府因應氣候變遷的能力(如預警系統整合、國土資訊

系統整合) 漁業生產不確定

性提高 強化產業的相關調適能力,以降低氣候變遷造成的損害成本 透過國際合作掌握最新資訊,以提升產業部門的氣候防禦力

暴露

漁民生計問題

提升產業自保能力 強化產業的相關調適能力,以降低氣候變遷造成的損害成本 掌握制度面的新政策與措施,以及氣候變遷衝擊誘發的新產

品,替產業帶來新的契機與市場

作業風險提高

強化地方政府因應氣候變遷的能力(如預警系統整合、國土資訊

系統整合) 強化中央與地方政府整體應變能力(如災情即時通報系統) 資訊宣導與公開

海岸與養殖設施

損毀

強化中央與地方政府整體應變能力 (如災情即時通報系統) 提升產業自保能力 強化產業的相關調適能力,以降低氣候變遷造成的損害成本

漁產品供應穩定

度降低

提升產業自保能力 掌握制度面的新政策與措施,以及氣候變遷衝擊誘發的新產

品,替產業帶來新的契機與市場

市場貿易穩定度

下降

提升產業自保能力 掌握制度面的新政策與措施,以及氣候變遷衝擊誘發的新產

品,替產業帶來新的契機與市場

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4.2 擬定調適選項

1.擬定調適選項評估準則

面對各種調適選項時,我們必需依照政策使用時機、政策的即時性、政策執行所需時間

等因素加以篩選與考量,以制定出合適的調適選項與路徑。本研究參考英國 UKCIP(UK Climate Impacts Programme)調適精靈(Adaptation Wizard)建議之 10 項評估準則進行個準則

下政策執行的優先順序(http://www.ukcip.org.uk/wizard/adaptation-options/#.Vl0OI3YrKUk ),並

依照 UKCIP 調適分類標準將調適選項區分為海洋環境與生態、漁村社會與經濟、漁產品供應

與需求三大層。本計劃的評估標準則採用 UKCIP 評估準則的「效用(Effectiveness)」、「即時性

(Urgency)」、「實用性(Practical)」、「可行性(Legitimacy)」四大準則。最後,本研究利用多準則

排序評估法選出各層面執行管理政策的優先順序,以找出適合的調適選項與路徑。

2.決定評估準則之權重

漁產調適選項之權重制定與優先順序的評估方法係由漁產領域的專家學者針對各調適方

案給予權重,各準則權重為 1,四項評估準則分數的累加即為總和積分。再者,以總和積分

的高低判定各準則調適方案的優先執行順序。

3.依據各準則評估調適選項。

(1)效用(Effectiveness)

效用準則為評估調適方案每單位成本可增加承載力。海洋環境與生態層面中,調適選項

的首要與次要順序為早期預警系統之建立、實施休漁期、改變漁獲對象(表 4.1.3.1)。養殖環

境與生態層面中,首要與次要選項為養殖時段調整、分段式養殖方式(表 4.1.3.2)。漁業經濟

與社會層面中,首要與次要選項為維持適當規模、持續進行漁船收購(表 4.1.3.3)。漁產品供

需層面中,首要與次要選項為提升漁業產業生產力與競爭力、建立大宗漁產品供應鏈機制(表4.1.3.4)。

(2)可行性(Legitimacy)

可行性準則為評估是否符合現有政策制度、民眾對於方案之接受度及方案執行難易度,

亦可評估經濟可行性。海洋環境與生態層面中,調適選項的首要與次要順序為實施休漁期、

改變漁獲對象、早期預警系統之建立(表 4.1.3.1)。養殖環境與生態層面中,建議的優先執行

選項為養殖物種多元化、分段式養殖方式(表 4.1.3.2)。漁業經濟與社會層面中,調適選項的

首要與次要順序為持續漁船收購、維持適當漁業規模(表 4.1.3.3)。漁產品供需層面中,建議

的優先執行選項為建立庫存資料(表 4.1.3.4)。

(3)即時性(Urgency)

即時性準則為當系統已面臨威脅,急需較快能完成之方案。海洋環境與生態層面中,建

議的優先執行選項為實施休漁期(表 4.1.3.1)。養殖環境與生態層面中,建議的優先執行選項

為養殖物種多元化(表 4.1.3.2)。漁業經濟與社會層面中,建議的優先執行選項為改變漁業作

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業水域(表 4.1.3.3)。漁產品供需層面中,建議的優先執行選項為建立庫存資料(表 4.1.3.4)。

(4)實用性(Practical)

實用性準則為方案是否在不同的時間尺度上依然可以被執行。海洋環境與生態層面中,

建議的優先執行選項為改變漁獲對象、實施休漁期、早期預警系統之建立(表 4.1.3.1)。養殖

環境與生態層面中,建議的優先執行選項為分段式養殖(表 4.1.3.2)。漁業經濟與社會層面中,

建議的優先執行選項為維持適當的漁業規模(表 4.1.3.3)。漁產品供需層面中,建議的優先執

行選項為建立大宗漁產品供應鏈機制(表 4.1.3.4) 。

(5)綜合分析

海洋環境與生態層面整體排序中,建議的優先執行選項為實施休漁期、早期預警系統之

建立(表 4.1.3.1)。養殖環境與生態層面中,建議的優先執行選項為養殖物種多元化、養殖時

段調整(表 4.1.3.2)。漁業經濟與社會層面中,建議的優先執行選項為持續進行漁船收購、維

持適當的漁業規模(表 4.1.3.3)。漁產品供需層面中,建議的優先執行選項為建立大宗漁撈與

養殖產品為主的供應鏈機制、建立庫存資料(表 4.1.3.4)。

表 4.1.3.1 海洋漁業環境與生態層面-建議優先執行選項: 方案

編號 調適層面 調適策略 調適方案 效用 可行性 即時性 實用性 總分

層面

排序 1

海洋環境與

生態變動 漁業作業

的調整

改變漁獲對象 5 3 3 4 25 3 2 漁具漁法改變 0 0 2 0 4 4 3 實施休漁期 5 6 4 4 32 1 4 早期預警系統之建立 8 3 3 4 29 2

表 4.1.3.2 養殖環境與生態層面-建議優先執行選項 方案

編號 調適層面 調適策略 調適方案 效用 可行性 即時性 實用性 總分

層面

排序

5

水產養殖業環

養殖物種

與時間之

調整

分段式養殖方式 4 2 0 3 10 3

6 提高養殖魚類存活

率 0 0 2 0 2 4

7 養殖物種多元化 3 3 3 2 13 1 8 養殖時段調整 5 1 1 1 11 2

表 4.1.3.3 漁業經濟與社會層面-建議優先執行選項: 方案

編號 調適層面 調適策略 調適方案 效用 可行性 即時性 實用性 總分

層面

排序 9

漁業經濟

與社會層

適正漁業

規模之調

改變漁業作業水域 5 4 8 4 46 3

10 加強漁業參與者之退

場機制 1 2 5 4 16 5

11 持續進行漁船收購 7 9 5 6 59 1

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12 維持適當的漁業規模 11 6 4 7 57 2 13 落實 ITQ與TAC管理

制度 5 5 4 5 19 4

14 生態系預

防管理 實施整合性漁業調適

管理 4 1 1 1 7 6

表 4.1.3.4 漁產品供需層面-建議優先執行選項: 方案

編號 調適層面 調適策略 調適方案 效用 可行性 即時性 實用性 總分

層面

排序

15

漁產品供

給與需求 強化糧食

自給力

建立大宗漁撈與養殖

產品為主的供應鏈機

制 1 1 1 2 5 1

16 建立庫存資料 0 2 2 0 4 2

17 提升境內漁業產業的

生產力與競爭力 2 0 0 1 3 3

五、規劃與執行調適路徑

5.1 規劃調適路徑

在規劃調適路徑的過程中,首要工作乃基於調適選項之組合制定出調適路徑圖。在第(四)

步驟中已針可能採用之調適路徑進行排序與優選,找出較佳之調適選項組合,而各種調適選

項之組合,即代表後續執行調適方案時的「路徑(即可能採用之調適選項組合以及其順序)」。

1.海洋漁業環境與生態層面調適路徑

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2.養殖環境與生態層面調適路徑

3.漁業經濟與社會層面調適路徑

4.漁業經濟與社會層面調適路徑

5.2 執行調適行動

由於單一調適路徑中可能包含多項調適選項,而各選項所牽涉到的負責部門或是執行單

位有可能因政府組織權責的分工而有所差異,因此本指引認為在執行調適行動階段,其首要

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氣候變遷調適科技整合研究計畫-跨領域評估組示範計畫工作報告(2015)

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工作乃確認各項調適選項的分工以及其執行單位。唯有預先確定各調適選項皆有負責執行的

部門或單位,後續方能按照計畫逐一施行而不至產生斷層。因此,本研究藉由前項步驟挑選

出之調適路徑來填寫調適方案與執行單位(表 5.2.1)。

表 5.2.1 調適方案與執行單位 調適方案 執行單位

改變漁獲對象 行政院農委會漁業署、行政院農委會水產試

驗所

漁具漁法改變 行政院農委會漁業署、行政院農委會水產試

驗所 實施休漁期 行政院農委會漁業署、各地方政府

早期預警系統之建立 行政院農委會漁業署、行政院農委會水產試

驗所、各地方政府 分段式養殖方式 行政院農委會漁業署 提高養殖魚類存活率 行政院農委會水產試驗所 養殖物種多元化 行政院農委會漁業署

養殖時段調整 行政院農委會漁業署、行政院農委會水產試

驗所

改變漁業作業水域 行政院農委會漁業署、行政院農委會水產試

驗所、各地方政府

加強漁業參與者之退場機制 行政院農委會漁業署、行政院農委會水產試

驗所、各地方政府 持續進行漁船收購 行政院農委會漁業署 維持適當的漁業規模 行政院農委會漁業署 落實 ITQ 與 TAC 管理制度 行政院農委會漁業署 實施整合性漁業調適管理 行政院農委會漁業署 建立大宗漁撈與養殖產品為主的供應鏈機制 行政院農委會漁業署 建立庫存資料 行政院農委會漁業署

提升境內漁業產業的生產力與競爭力 行政院農委會漁業署、行政院農委會水產試

驗所、各地方政府

六、結論與建議

(一)界定問題與設定目標

為探討氣候變遷對臺灣漁業生產與漁產品供應的影響,本研究以漁產糧食安全為出發點,

分析與界定氣候變遷下漁業生產相關的關鍵議題,並由單領域的分析結果延伸探討跨領域的

議題以及兩領域之間的關聯性,以探討未來氣候變遷下漁產供應的穩定度,並擬定因應氣候

變遷的調適策略。

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(二)評估與分析現況風險 本計畫以整個台南沿海作為模擬系統,食物網分析顯示,在 1993-2007 年期間,現況時

期(2000-2007)之總生物較低,相較於全時期少了 7%,其中以高營養階層(Trophic level, TL)的底棲肉食性魚類、表層肉食性魚類與頭足類生物量差異比例最高,分別約相差 38%、25%與

33%;食物網位階最高之水層肉食濾食性魚類生物量亦少了 14%;蝦類、水層雜食性魚類等

初級消費者則減少 15%與 16%。由此可知,在現況時期,高階掠食者面臨之風險程度較高、

初階消費者次之。此外,由 Ecopath 輸出之生態系統指數指出,1993-2007 年與現況食物網之

能量收支(P/R)、發展程度(TB/TP)、循環性(FCI)與回復力(O/C)程度相似,僅在消費者生物量

(TBC)方面以現況略低於 1993-2007 年,可知台南沿海生態系統之脆弱程度處於平均狀態。

(三)評估與分析未來風險 生態系模擬結果顯示,在未來食物網中所有功能群之生物量皆減少,其中植食性浮游動

物、肉食性浮游動物、與牡蠣下降程度高(41-43%);底棲無脊椎動物生物量約下降 9%至 33%;

各魚類之生物量則約減少 24-45%,其中以底棲雜食性魚類下降之幅度最大。食物網方面,浮

游藻類生物量減少僅造成食物網能量縮減,而未影響其結構、發展程度、循環性與回復力。

整體而言,未來無論是牡蠣養殖或捕撈漁業都將面臨海洋資源日益匱乏之困境,因此應立即

制定相關管理政策與調適辦法。

(四)界定與評估調適選項

本計畫以台南七股地區為研究區域,探討氣候變遷對海洋生態與漁業生產整體影響,評

估結果顯示,未來隨著氣候變遷的加劇,海洋基礎生產力的下降,各營養位階的生物量都呈

現下降的趨勢,其中又以肉食性魚類與底棲魚類的變動最劇。海洋資源的減少將對海洋漁業

生產以及養殖漁業產生影響,進而衝擊整個漁業產業鏈。漁業與漁村社區的脆弱度不僅取決

於氣候變化的暴露程度與敏感程度,更取決於個人與產業的預見能力與適應能力。因此,為

全面因應氣候變遷對漁業生產可能造成的風險與影響,本研究以漁業生產面為主軸,蒐集、

界定與評估調適選項,以因應氣候變遷可能的影響。 氣候變遷調適選項界定與評估結果顯示,海洋環境與生態層面整體排序中,建議的優先

執行選項為實施休漁期、早期預警系統之建立。養殖環境與生態層面中,建議的優先執行選

項為養殖物種多元化、養殖時段調整。漁業經濟與社會層面中,建議的優先執行選項為持續

進行漁船收購、維持適當的漁業規模。漁產品供需層面中,建議的優先執行選項為建立大宗

漁撈與養殖產品為主的供應鏈機制、建立庫存資料。

(五)規劃與執行調適路徑 根據調適選項界定與評估的結果,未來氣候變遷的調適路徑可依照海洋漁業環境與生態

層面、養殖環境與生態層面、漁業經濟與社會層面與漁業經濟與社會等不同層面制定合適的

調適選項與路徑。

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氣候變遷調適科技整合研究計畫-跨領域評估組示範計畫工作報告(2015)

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七、參考文獻

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