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策略性綠色基礎設施及生態系統復育 :地理空間方法、數據及工具 Strategic Green Infrastructure and Ecosystem Restoration: Geospatial Methods, Data and Tools
Estreguil, C., Dige, G., Kleeschulte, S., Carrao, H., Raynal, J. and Teller, A.
2019
European Union
10.2760/06072
https://publications.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/f5cca804-3b0b-11e9-8d04-01aa75ed71a1/language-en/format-PDF/source-97032173
歐盟2020生物多樣性策略設定的目標是希望藉由綠色基礎設施來維持並提升生態系統及其服務,在2020年底前讓惡化的生態系統復原至少15%。要佈署綠色基礎設施(Green Infrastructure, GI)進而推動到全歐洲,首要工作必須改善資料的可用性,進而分享生態連結的知識、促進生態系統的連結以於最後提供生態服務。本報告在於提供方法學指南以支援GI策略性政策與決策,利用歐盟現有的資料集,並運用地理空間方法與工具來建立GI圖譜。希望在跨區域及跨規模層級建立一個可行且再現性高的方法,以於日後將工具推廣至全歐洲層級,並納入當地數據加以優化或對應特定的需求。

本報告所採用的方法主要為實體與生態系2種互補的方法,並依循連結度、多功能性、空間規劃等3種GI準則。資料來源都是來自各國可用的數據,包括國家、區域或地方的利害關係人,綜整這些資料來處理跨境的議題,所選定的個案同時涵蓋都市與鄉村,不特別強調解決方案的財務上的成本利潤以及與灰色基礎設施的比較。強調的重點包括:(1).建立GI地景元素實體圖譜;(2).強調生態系連結,以促進生物多樣性與自然保護,來衡量去破碎化與復育;(3).建立多功能生態系,以長期提供生態服務,因應氣候減緩或空氣污染等議題。

GI定義為天然或半天然但具有某些環境特徵,可以用來設計或管理來傳遞生態系服務的策略規劃網絡,包含綠色空間或藍色海洋生態系統,以及其他陸地、海岸或海洋的實體特徵,在陸地上可以設置在都市或鄉村。本報告希望改善並強化GI的資訊,以作為歐盟在發展GI策略時,提供GI佈署決策所需的技術或空間資料。同時也提供歐盟2020年生物多樣性策略,作為生態系服務評估與製圖的實證基礎。

GI也可以泛指生態系為主的自然或半自然組成、天然連接特徵、人工連接特徵、保護區、永續與多功能區以及GI都市組成等,但不是所有的藍色或綠色區域都夠格作為GI,必須富含生物多樣性且能提供生態系服務才能稱為GI,或是半自然的設施能夠直接促進生物多樣性或生態系服務,例如綠色橋樑或生態通道等設施也能稱為GI。相反的,單一物種、密集使用的土地就不能稱為GI。

回顧GI在歐盟2020生物多樣性策略的政策脈絡,歐盟自2013年開始採取綠色基礎設施策略,希望在自然與半自然區域建立一套具有功能且生態服務導向的實體跨界網絡,以長期提供全歐洲的生態服務。這些服務包括法律規範的服務,如去除空氣中的污染物、水的儲備、授粉、防洪以及水的管理。GI策略也徵求計畫來評估歐盟發展GI策略的機會,以作為催化劑並推廣至全歐洲,同時促進GI政策的整合。2020生物多樣性策略主要由生態系服務評估與製圖(Mapping and Assessment of Ecosystems and their Services, MAES)及復育優先架構(Restoration Prioritization Frameworks, RPF)兩大行動方案支援。前者主要致力於知識基礎,如評估自然對於人類社會的好處,並設定基準線以衡量GI與復育成效;後者則在於制定架構來支援策略性復育活動。

由於逐漸體認到生物多樣性及良好功能的自然或半自然生態系的重要性,無論是藍色或綠色基礎設施或天然的解決方案,都可以支援多重生態系服務的傳遞,例如開放式雨水渠道、城市綠化、半自然生態棲地復育,同時提供比傳統灰色基礎建設(如護欄或污水系統)更具成本效益的解決方案,同時帶來環境、社會與經濟面向的利益。但是目前無論在資料或工具上都存在知識與應用的落差。實體圖譜多半建立在中、大型規模的土地利用或覆蓋現況,例如Corine Land Cover,無法區分細部的綠色空間種類。目前土地利用密度與農業森林利用管理的資訊片段不完整,只能透過High Nature Value Farmlands 或High Value Forest European map等處取得,而完整的GI圖譜希望透過MAES建立質性的資訊,能完整掌握到目前零散的土地利用密度與農地、森林管理,如對應到GI的植生、草地、永久作物等。

報告羅列出目前掌握的不同GI應用上可用的特定GI組成分資料來源,包括半自然草原、森林與林地、大規模沼澤區域、淡水系統、河岸植被、農地與人工利用土地GI、每區GI比例、保護站、富生物多樣性區域、多功能程度、保護區連結、Natura 2000森林站連結等等,以及可供免費下載的商用軟體,包括Guidos Toolbox、Conefor software package、Linkage Mapper、QUICKSCAN、Marxan、LARCH等工具以及Integrated JRC model for GI、Integrated EEA model for GI、ESTIMAP、LUISA等方法,同時提供連結與下載的網址。同時也利用以上資料與工具、方法,提出應用案例,以回應以下問題:在被保護區域的GI能否擴大至更廣範圍或都會區、保護區如何良好地連結、哪些歐洲地區環境壓力大到亟需GI規劃、須要哪些行動來加速GI、所須花費的成本評估、GI如果連結到景觀規劃或保育行動、氣候變遷對特定物種的衝擊、GI網絡是否能彌補氣候變遷的衝擊、GI能否長期支援多功能生態服務、GI如何服務多重領域、GI是否能協助利害關係人的討論以解決可能的決策衝突。這些個案涵蓋鄉村、都市及周邊、區域及歐盟跨境區域,展示實體圖譜及生態服務圖譜的地景規劃,以作為未來強化GI之用。

但是若要建立依生態服務區分的GI圖譜必須依條件、連接的形式、提供生態服務的能耐,從GI地景中發掘出可能的潛力。利用系統性多目標規劃(Systematic Multi-objective Planning, SMP)軟體如Marxan,可以根據生態系所能提供的服務來訂定GI推動的優惠順序。在歐盟層級的SMP能夠利用ESTIMAP軟體,根據生態服務供給來建立模型,再利用跨歐盟層級的GI空間規劃與生態復育情形提供不同選項。報告擬出3種情境,比較分析生態服務供應、對人的利益以及生態系扮演的角色,包括Services in Nature(SIN)、Services for people(S4P)、Services under concern(SUC)等3種情境,再以Marxan進行模擬運算。經過分析後發現,都會區周邊是生態服務供應的重要區域,可以利用GI提供多重生態系服務,但是因為靠近都市,使得建設成本會比鄉村GI來得高。

在個案中可以發現,資料集與工具可以協助GI繪圖、規劃GI、佈署鄉村的GI及都市的GI,進而開發促進生物多樣性與生態服務的GI,同時可以進行成本的評估以及多重規模的整合。但是從利害關係人以及實際操作者的反饋來看,尚存有許多知識、資料、工具上的落差。在數據資料可用性的落差包括夠水準作為GI的地景元素、不足以作為GI的地景資料、資料格式、根據物種或特殊棲地需求的生態服務整合性、生態系的連接與破碎、來自不同生態服務的分類架構、靜態與動態GI的需求、土地利用情境、其他知識上的落差如金錢上的利益或經濟成長等。在工具上的落差則包括用來繪製GI圖所須的GIS與建模(modelling)專業、都市發展脈絡、鄉村發展脈絡、生態走廊繪圖與破碎及連接的分析、金錢上的成本分析、由上而下以及由下而上建立GI圖的多層級整合。

因此報告最後提出7項建議:
1. 利用GI製圖來支持或促進保護區,包括邊境及跨境的保護區同時回應保護區如何連結、連接後能否促進生態服務、Natura 2000生態走廊的關鍵區域、哪些走廊及地景應該優先建設以提高生物多樣性及生態服務。而本研究也已計算出透過良好的生態連結可以保留17%陸地與內陸的水,而達到愛知生物多樣性目標11。

2. 利用GI規劃跨國性、動態、具彈性的網絡來減緩氣候變遷。

3. 在鄉間佈署良好連結與多功能的GI,以作為保育或復育的優先行動,促進地景的滲透率、減少破碎化以減輕農業密集化以及道路基礎建設對於物種遷移的影響。透過GI連結元素如綠色走廊、生態通道、自然保護區周邊的生態緩衝區,也能達到愛知生物多樣性目標11及15。

4. 在都市發展脈絡下,在大型都市區域發展GI,規劃綠化及多功能都市空間,以作為人類發展的基礎建設。

5. 利用空間模型及土地利用情境分析開發GI與生態服務的儲備,以因應歐洲在未來數十年人口、經濟、農業發展。從整體領域的土地資源配置出發,在決策上取得政策取捨與衝突解決之道。

6. GI建設不可能不花錢,在推動GI及建立取捨決策前應將優先措施進行金錢上的成本分析,找到GI對社會的利益所在、

7. 由上而下將國家到歐盟層及的GI加上整合,透過知識、數據與工具的分享來達成共識。
張國鈞
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