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SAR影像在淹水監測上的應用基礎

12/2/2018

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文/黃語如(臺灣大學地理環境資源系學生)
※本文摘略自Flood Monitoring Through Remote Sensing, by Alberto Refice, Annarita D’Addabbo, and Domenico Capolongo
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廣義的「洪水」意指平時未被水體覆蓋的地表在某個事件發生之後,遭到水體覆蓋的狀況,其涵蓋的範圍可從上千畝的大河氾濫到小範圍的暴洪。隨著氣候變遷和人為開發逐漸加劇,洪水災害發生的頻率與強度也不斷增強,威脅著許多區域裡的生命財產與文化資產,面對這樣的災害,人們正積極採取防治措施。各國研究組織提供跨國的資訊相互交流,以求能進一步預測洪災發生的位置,並且設置最佳決策分析的流程,以降低洪水所帶來的災害風險。

一般來說,洪水災害控管主要分為三個階段:預警、即時監測以及損害評估。擁有成功的預警就能引導即時監測關注在最易受影響的區域,而準確的損害評估能幫助災後的快速重建與優化未來的評估系統。要能有效且精準的進行災害管控,有賴即時、詳細且全面的資訊以供參考,此時,衛星遙測技術就扮演了很重要的角色。衛星遙測不但提供低成本且大範圍綜觀(synoptic)的天氣資訊,其穩定的資料擷取排程與無視地形場域的可達性,這些都是其他觀測技術所無法取代的。

隨著近幾年各國航太機構積極發展遙測技術,全球性的地表觀測能力提升了一至兩個量級。自從 1972 美國發射第一個具有觀測全球地表覆蓋能力的衛星 Landsat 1 開始,目前已有三十三個國家與組織決定投資這方面的任務,截至 2015 年為止,總共有 192 顆衛星發射,衛星任務的平均運行壽命從 3.3 年增加至 8.6 年,發射頻率提升了將近 6 倍。這如雨後春筍般的地球觀測衛星發射浪潮,除了是場衛星技術發展的競爭,更夾雜各國彼此之間的地緣政治角力,如果對於科技發展與資源爭奪有興趣的讀者,可往這個方向繼續延伸閱讀。

在洪水災害控管的三個階段裡,以即時監測對於衛星影像的時間性和解析度的要求度最高。雖然現今光學衛星的多光譜影像,其空間解析度可達到1公尺以內,全色態影像的空間解析度甚至可達到50公分以內,但是雲、雨和霧等的惡劣天氣會大幅影響光學遙測的準確性與可行性。

然而,合成孔徑雷達微波的波長較長,擁有穿越雲層的特性,加上雷達信號由感測器主動發出,散射於地表表面後接收,不需依賴日照,自然而然變成即時監測的首選,同時自 2007 年的 TerraSAR-X 衛星發射升空之後,合成孔徑雷達影像的空間解析度也從 10 公尺一躍提升至 1 公尺,大幅提升監測的準確性。裝設在移動式平台上的合成孔徑雷達感應器,收集序列性發射的雷達回波做為數值資料,利用這些訊號在不同時間和位置接收的特性,計算出比實體天線孔徑還要大的虛擬孔徑,接受特定頻率信號的能力增強,結合的信號在處理後能產生相較高解析度的影像
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藉由衛星感測器隨著軌道移動所接收多個都卜勒頻移(Doppler frequency shift)回波訊號,合成出比實際雷達孔徑影像還高解析度的合成孔徑雷達影像。
雷達可以用來監測淹水事件,是因為毫米波段的電磁波打在水體表面上會形成鏡面反射(specular reflection),這個反射方向通常和雷達回波方向不同,因此水面在雷達影像中相較非水面會呈現低回波訊號的黑色區域。然而,幾個主要的原因會使雷達反散射波(backscatter)增加,例如:風和雨滴造成的水面波動、植被覆蓋或是特定地表覆蓋(像是密度較高的建築物)造成的二次反射(double-bounce)效果等,因此,利用雷達微波監測淹水區域就是盡量排除干擾效果,找到最佳的反散射閾值,以利圈會出淹水的區域。

近年來越多相關研究發表提供不同的閾值分析方法和測試結果,除了藉由同極化和交叉極化的影像合併分析,加速提升辨識水體的能力,以利即時監測判視外,透過不同波段的特性,例如:X波段的頻率高或L波段的穿透性強,來分析特定地表特徵物的分佈,以增進辨識淹水區域邊界的準確性。

另外,對於雷達影像的斑點過濾(speckle filtering),傳統的濾波演算無法處理同調雷達影像中出現的相乘性雜訊,因此研究者必須設計適應性的斑點濾波方法,Argenti 等人 [1] 提出將不同時間和入射角(look angle)影像取平均,以消除隨機的振幅變化,Horritt等人 [2] 則利用統計主動輪廓模型(statistical active contour model)決定淹水範圍的邊界,基本而言,在調整各種過濾參數時,都要考慮解析度的遺失。此外,雷達影像帶來的優勢是時間序列的分析,新一代的衛星能在更短的時間內固定獲得影像,對地表過程的研究資料收集有很大的發展,除了洪災外我們也可以針對反覆淹水地區,例如:濕地,透過多時期的分析,提出可能的淹水機制與整治策略。

雷達在洪災監測的應用是個相對年輕的研究領域,除了上述的研究重點之外,還有非常多的議題可以探討。例如:在沒有水位標的情況下,藉由收集社群網路的目擊者文字描述與影像資訊,有系統性地紀錄暴洪事件變遷,建立一個量化的資料集。或是透過遙測資料觀察侵蝕堆積物的運輸過程,藉由事件前後高含砂水流或土石流等屬性,回推河水的流量,建立河流的水利模式。

隨著雷達衛星影像的取得成本越來越低,再加上資料時空上的解析度提升,這已經不是單純的資料量大增,也考驗著資料處理的硬體和軟體能力,因此,新的資料分析理論和影像辨識技術,成為學術界目前積極討論的新議題之一,如何將這些巨量的資料轉換成多方可用的資訊,當然也是我們地理學現在努力朝向實現的目標。
 
參考文獻
  • Argenti, F., Lapini, A., Bianchi, T., Alparone, L. (2013) A tutorial on speckle reduction in synthetic aperture radar images. IEEE Geosci. Remote Sens. Maga. 1(3), 6–35.
  • Horritt, M.S., Mason, D.C., Luckman, A.J. (2001) Flood boundary delineation from synthetic aperture radar imagery using a statistical active contour model. Int. J. Remote Sens. 22(13), 2489–2507.
 
 
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遙測技術與洪水監測的進展:科學家們如何從太空瞭解地表水患

11/28/2018

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文/李依倢
21世紀以來,溫室效應、全球暖化等詞彙似乎已成為我們的日常,受到氣候變遷的影響,自然災害發生的頻率與強度都有著日漸升高的趨勢。而洪患則是對人類最具有破壞性的災害之一,在任何時間、任何地方都有可能發生,對生命與財產都極具有威脅性。精確的洪水監測,能有助於了解洪患事件的成因與提出補救措施。為了達到能更準確的預測洪患、進行災害風險分析、提出改善措施、建立損害與環境評估等多項目的,許多國家開始致力於繪製洪水風險地圖(flood inundation map)或建立洪水監測(flood monitoring),以方便能明確的指出受到洪水所影響的區域。
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USGS Flood Inundation Mapper。透過USGS的水面高程與流量資料來估算淹沒區域的邊界,但模擬範圍可能會因各地區的氣象條件影響,而與實際淹沒範圍有所差異。 (圖片來源:USGS)
在過去,多是透過水力與地形模型來模擬洪患情形,但這種模擬常會忽略各區域特有的時空特徵,而使得結果不夠精確;或是透過航空影像等方式來建立洪水風險地圖,雖然能夠得到精確度較高的結果,但卻有著成本昂貴的缺點。近年來,隨著遙測技術的發展日益成熟,許多研究開始關注於遙測數據與洪水模型的比較或整合,並對洪水測繪與監測提出更完整且深入的視野。
 
而在“Flood Monitoring through Remote Sensing”(《遙測與洪水監測》)一書中,提及了適用於洪水監測與繪圖的多種最新遙測技術,如透過衛星感測(geostationary sensors)與低地軌道飛行器(LEO spacecraft)所得到的光學影像資料,或是藉由合成孔徑雷達(synthetic aperture radar, SAR)所得到的影像數據等,都是近年來關注度極高的幾項技術 [1]。
洪水監測的重點在於即時反應的能力與高解析度的資訊,而遙測影像具有能快速地提供大範圍的時間與空間資訊的優勢。透過這些高空間解析度(high-resolution)、多時相(multi-temporal)的資料,且其具有不受地形條件的限制等優點,有助於改善洪患的事前預報與事後監測的功能。同時,遙測影像的時間序列穩定性也為洪水監測帶來了優勢,除了能針對洪水頻率發生較為固定的區域、透過洪水風險地圖來了解洪水複發的成因,還能針對特定事件進行分析,透過比較洪水事件前後影像,來監測洪水變化。
 
要在遙測影像中找到洪水淹沒區域,主要是透過「分類」的方式,來辨識出陸地與非陸地的不同類別,透過檢視在不同時期的同一地區的遙測影像,像是同時比較洪水事件發生前與洪水事件當下的影像,藉此找到洪水事件的淹沒地區。
 
而目前也發展出多種不同的判識方式,可分為監督式學習與非監督式學習兩種,前者是透過足夠的樣本數量來訓練出分類標準,用以判斷洪水影響的區域,但在實際操作上,可能會因為樣本來源的不同,在訓練上會遇到許多整合方面的問題;而後者的好處是不需要任何的先驗知識即能區分出變化或未變化的區域。但不論是哪種影像辨識的方式,洪水風險地圖仍多少存在著誤差,為了提高地圖的準確度,越來越多整合不同類型的影像或辨識演算法被提出,例如結合大數據資料分析,或是將遙測影像與社群媒體訊息進行整合,提高監測的效能,這些都是未來洪水監測議題發展的重點面向。
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以SAR來判識淹沒區域。(圖片來源: Manjusree, P., Kumar, L. P., Bhatt, C. M., Rao, G. S., & Bhanumurthy, V. (2012). Optimization of threshold ranges for rapid flood inundation mapping by evaluating backscatter profiles of high incidence angle SAR images. International Journal of Disaster Risk Science, 3(2), 113-122.)
除此以外,也有越來越多的研究開始關注於如何將遙測影像運用至水文模擬研究上,像是Matgen等人 [2] 曾透過SAR影像中的淹沒區域中與DEM資料來得到水深,並進一步的改良水文模擬研究與提供近即時的洪患事件危機處理。Pulvirenti 等人 [3] 試圖結合SAR影像與多項數值模型,來修正水文模型中的水深與水流速度,藉此討論淹沒區域的排水速度等動態變化。透過這些影像處理技術與洪水監測資料,我們能建立起洪水的時空演變模式。因過去甚少有系統性的收集這方面的資料,多僅能透過目擊者的言詞來建立,而遙測影像的多時間性資料的優勢,能有助於建立洪水事件的時空重建與模擬,並更精確的定義洪水的時空演變與進行洪水監測及評估。
 
洪水風險地圖的驗證,也是整個洪水監測過程中很重要的一個環節,如何在繪製地圖的過程之外,獨立地建立起洪水淹沒地區的數據並將兩者相互比對驗證,是最具挑戰性的部分。過去通常是採用在洪水事件發生一段時間後的現地拍攝到的影像或照片,來直接驗證洪水的淹沒範圍,雖然這些影像資料確實具有一定的可信度,但缺點在於資料量並不容易取得。因此,近年來多透過遙測影像或水文模擬得到的數據,來與洪水淹沒地圖進行統計分析的間接驗證。但這種方式可能會因為數據資料來源的不同而有所偏差,因此在操作時須更為謹慎。而除了前述的方法外,最新的驗證方式是試圖透過統計的方式去評估洪水淹沒地圖的空間分布特性 [4],或與水力模型數據進行對比 [5],以評估驗證洪水淹沒區域的準確度。
 
在1990年代時,我們僅能透過有限的地形資訊與測量站來建立、校準與驗證水力模型。雖然當時也有航空影像能提供洪水資訊,但因缺乏詳細的地形數據與影像處理技術,因此仍無法對水力模型與洪水淹沒區域進行有效的驗證。
 
在近十年來受益於遙測影像的發展,洪水監測相關議題已累積了相當豐富的數據量。透過航空影像、SAR影像與LiDAR資料,我們得以掌握植被覆蓋資訊,用以建立淹沒區域的摩擦係數、並更清楚的了解到水文因子與洪患之間的關係,並有效的改善水力模型的模擬與預測,提供準確度更高的洪水淹沒預測資訊。雖然模型參數與結果的不確定性,仍是現在難以掌握的部分,但在過去的十年裡,我們可以看見洪水研究有了相當大的進展,且同時,這種快速發展將會繼續維持下去。
註解
  1. Refice, A., D'Addabbo, A., & Capolongo, D. (2017). Flood Monitoring Through Remote Sensing: Springer.
  2. Matgen, P., Schumann, G., Henry, J. B., Hoffmann, L., & Pfister, L. (2007). Integration of SAR-derived river inundation areas, high-precision topographic data and a river flow model toward near real-time flood management.International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 9(3), 247-263. doi:https://doi.org/10.1016/j.jag.2006.03.003
  3. Pulvirenti, L., Pierdicca, N., Boni, G., Fiorini, M., & Rudari, R. (2014). Flood Damage Assessment Through Multitemporal COSMO-SkyMed Data and Hydrodynamic Models: The Albania 2010 Case Study. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 7(7), 2848-2855. doi:10.1109/JSTARS.2014.2328012
  4. Bates, P. D., Horritt, M. S., Aronica, G., & Beven, K. (2004). Bayesian updating of flood inundation likelihoods conditioned on flood extent data. Hydrological Processes, 18(17), 3347-3370. 
  5. Jung, H. C., Jasinski, M., Kim, J. W., Shum, C., Bates, P., Neal, J., . . . Alsdorf, D. (2012). Calibration of two‐dimensional floodplain modeling in the central Atchafalaya Basin Floodway System using SAR interferometry. Water Resources Research, 48(7). 
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都市的淹水在哪裡?利用突破天候限制的雷達影像

11/26/2018

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文/廖晧宇(臺灣大學地理資源環境學系碩士生)
1972年,Landsat-1衛星的升空讓人類對於地球的探索與觀測從地表挪升至太空。從影像中不同光譜下的能量資訊,我們得以監測地表型態,從土地分類、地物判識至生物量推估等,衛星遙測提供我們從更大尺度的視角來理解周遭環境。其中,水資源在自然環境中的定位不僅掌握了地球系統的循環,也是日常生活中不可或缺的要素。換言之,透過衛星影像來找到並繪製水文系統可幫助我們掌握生態與自然資源,在環境科學中具一定的重要性。另一方面,近年來面對極端氣候的浪潮,歷時短、強度高的降雨的發生也愈趨頻繁。當透水地表或都市聚落排水系統來不及排解短時間的強降雨時便可能導致淹水。
 
今年八月,颱風外圍環流配合西南氣流的引入產生劇烈降雨,南臺灣僅一日的累積雨量便高達600毫米以上,並有上百處的淹水通報。嘉義、臺南及屏東等部分臨海低窪地區的淹水甚至近乎一週,為繼八八風災後另一場造成嚴重損傷的大規模水患。其中,透過淹水時期的遙測影像,我們能夠快速地掌握淹水地區以縮短災害應變與介入措施。
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雷達及光學影戲主要使用的電磁波光譜波段
雷達影像作為主動式遙測系統,不僅在夜晚中也能紀錄地表,同時,也因雷達波的長波長特性得以繞射(穿透)雲層,使得影像品質不會受到天氣條件的限制(參見上圖)。此特點對於災害相關的應用上,更能補足光學影像的短缺。
 
其中,合成孔徑雷達(Synthetic aperture radar,SAR)技術的出現平衡了天線長及影像的空間解析度,也成為現今普遍使用的雷達影像之一。同時於2014年,歐盟太空總署在哥白尼衛星地球觀測計畫(Copernicus Programme)下發射了首顆衛星-Sentinel-1A SAR,當中有四個拍攝模式可應用於不同類型的地球監測,如地表位移變化、海洋監測等。配合其繞行週期,Sentinel-1每12天便可提供一張飛行、拍攝角度及拍攝系統參數一致的影像。2016年4月25日,第二顆規格相同Sentinel-1B SAR也緊接地升空,並與Sentinel-1A衛星以差距180度的飛行距離觀測地球,更是將影像周期縮短至六天!而最棒的是,Sentinel-1 SAR的衛星影像為全球公開、免費的影像資源,大大降低了過去以SAR影像作研究與應用的資料蒐集門檻,也使得近年SAR影像相關的學術應用更如雨後春筍般地出現。
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Sentinel-1的地表觀測(圖片來源:Google Earth @Medium)
SAR影像不僅能提供晝夜、全天候的影像資料,水究竟如何從影像中判識出來呢?概念很簡單,還記得小時候學的入射角等於反射角的反射定律吧!由於水的表面平滑如同鏡子一般,使得斜視入射的雷達觸及地表後多會依循反射定律,讓水體在影像中收到的後向散射能量(或稱「回波值」)較少。相反地,乾燥陸地因表面沒有水那麼平滑,雷達波便容易在表面上向四面八方散射,讓SAR衛星可收到較多的回波能量。因此,SAR影像中的水通常會是深色、近乎黑色的(回波能量低),其他陸地則因有較高的回波能量,影像中呈現灰色至白色的色階。這樣的特徵其實往往從肉眼我們就可以大略圈出水體的輪廓。
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SAR影像中的河道(深色)與陸地(淺色)(圖片來源:ESA)
不過,要如何以比肉眼更客觀、更科學家式的方法來找到水體呢?設立回波能量的閾值,將水體與陸地一分為二是過去最常見的使用方式。聯合國外太空總署(UN-SPIDER)便在網路上公開提供了Sentinel-1 SAR影像校正的參考參數及設立閾值的參考作業流程,讓我們僅透過單張SAR影像便可以快速地建立一張水體地圖。而在學術社群中的討論中,研究者為了提高水體判識的準確度,有從資料端及方法端上來精進。

以資料端出發,因水的出現與聚集通常會遵循一些規則,像是人類聚落的土地規劃、水於低處匯集等,故一些研究者會搭配地真資料或結合其他圖資,如土地利用資料、數值高程模型(DEM)等來增加判識條件。

​在方法端上,有些研究則會採用較複雜的模式,如機器學習中的支援向量機模式(SVM)、隨機森林(Random Forest)等,訓練出預測表現更好的判識模型。而在災害治理與應用上,我們經常關心一場劇烈事件後造成的洪水範圍,這時,變遷分析(change detection)也是另一種常見的取徑。利用比對災害前、後的影像並找出差異,我們能夠捕捉到這段時間地表有顯著變化的位置,並進一步討論此變化是否符合SAR影像水出現的特徵。
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針對單張SAR影像的回波能量設立閾值切出水體(圖片來源: UNOOSA)
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透過變遷分析進一步討論此變化是否符合SAR影像水出現的特徵
使用SAR影像判識水體已不稀奇,然而,城市中的建物結構使水體的特徵變得有些複雜,也造成都市水體的判識面臨一些挑戰。因都市地區中有許多建物,當雷達波從地表反射後,會因周遭的垂直樓面產生二次以上的反射,使得SAR影像中的回波能量比一般情況下高。以灰階呈現SAR的回波能量時,城市往往是影像中亮亮的地方(如下圖的大臺北地區)。而都市水體的回波能量容易在經由表面反射後,再碰撞周圍的建物產生二次反射,使得都市內的水體回波能量反而是高的。

​許多都市地區的淹水研究便會透過變遷分析找出事件後回波值升高的地區,以推論淹水範圍。目前,我們在臺大地理系的研究團隊嘗試在使用SAR影像判識都市水體時,以更細緻的地表高程資料來量化都市型態及其結構特徵,捕捉城市內部不同建成環境特徵下所造成的二次反射效果與強度差異。從我們的模式結果發現,都市內的水平方向密度與二次反射的發生有顯著的正相關性,而在垂直高度上,超過一定的高度閾值後,二次反射效果便會發生。

​換句話說,在水平密度高的地方如,路窄、建物密集度高的商圈中,水體的回波能量會比一般狀態下來的高。但若在都市中較開闊的戶外空間或周圍樓高低的地區,我們對於水體判識的條件反而不需做特別的調整。透過這樣的模式訓練規則,我們針對都市地區建立了一個考量二次反射與都市結構異質性的水體判識模型架構,預期可以透過SAR影像更細緻地討論都市內部的水體特徵。
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以灰階呈現SAR的回波能量時,城市往往是影像中亮亮的地方
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都市水體的回波能量容易在經由表面反射後,再碰撞周圍的建物產生二次反射,使得都市內的水體回波能量反而是高的
SAR影像得以突破光學衛星影像中最大的天候限制,在判識地表水體的時間斷面上更加具有彈性,尤其是極端氣候下的洪患治理與應用。雖然上述介紹的資料與方法已嘗試增進地表水體的判識能力,但在實作面上,判識結果的細緻及準確度也會受制於影像的拍攝日期、影像解析度等因素的影響。不過,在遙測的技術面及應用面持續的激盪與進展下,相信未來我們能夠在目前的科學基礎之上,創造更多水體判識、應用的可能及想像。

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用衛星看都市藍綠環境:從南臺灣登革熱案例看都市遙測的進展

11/20/2018

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文/陳慈忻(臺大地理系碩士,丹麥Aarhus University環境科學系的博士生)
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一公里解析度影像的臺北景象。
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一公尺解析度影像的臺北景象。
你看過賽豬公上太空的衛星影像嗎?透過不同時期的衛星照片,可以清楚看到臺灣過去二十年的地景變化。這些美國太空總署(NASA)的衛星影像,現在可以透過EarthExplorer網站免費瀏覽和下載,但是在千禧年以前其實是非常昂貴的,當時少有開放地球人使用的的衛星資料,只有解析度一格一公里的衛星可以免費下載。用這種低解析度影像,你看到的臺灣,大概就是城市=灰色、山區=綠色的馬賽克拼貼。以那個時代的條件,大多數的衛星影像,被生態科學家用來「遙測」大規模自然生態環境的變化。
不過遙測的學術藍圖在千禧年後風雲色變,隨著NASA的「Landsat」計畫在兩千年後啟動開放使用政策,2015年後更高解析度的歐洲太空總署「哥白尼Sentinel」計畫更進,現在我們已經可以免費的使用十公尺解析度的影像看出敦化南路上的行道樹。用遙測看樹不新奇(以前的生態研究也看森林),但是要看到十米寬道路上瘦長的一棵樹就難了,高解系度影像帶來了遙測科學突破,打破衛星影像研究在生態研究一枝獨秀的局面,為都市遙測研究造了一座舞台。
 
科學家利用都市地區的遙測影像,可以辨別水泥建體和都市外圍農地的區別,勾勒出都市擴張的趨勢,更可以偵測都市紋理中精密的水文與植被環境,目前已有一票科學家致力於利用遙測,解決都市計畫、都市淹水、疾病防疫的問題。2018年,都市遙測研究單年發表量足足是千禧年的七倍。
衛星影像怎麼能支援淹水與防疫?以臺灣熱門的登革熱來說,我們在臺灣大學空間分析的團隊已應用衛星影像分析登革熱風險,有一些初步成果。登革熱主要藉由埃及斑蚊(Aedes aegypti)與白線斑蚊(Aedes albopictus)兩種病媒蚊傳播,目前尚未有疫苗與控制藥物在臺灣流通、預防登革熱傳播,因此以病媒管制減少病媒蚊與人的接觸,是預先性介入的唯一手段。根據過去的登革熱防治經驗,如果孳生源沒有被清除,長時間、大範圍的噴藥雖可直接減少病媒蚊數量,但是需要投入大量經費與人力,難以達到預期效果。如何偵測孳生源與優先介入的地區是登革熱防治的關鍵。衛星影像正好可以用來找出適合病媒蚊孳生的熱區。
 
蟲媒傳染病的病媒昆蟲需要尋找合適的棲息地來完成生活史與族群繁衍,棲息地的分布主要受環境條件影響,也受到氣候變遷衝擊,經科學文獻證實的環境條件包括:溫度(增強蚊子活動力)、降雨(提供積水孳生源)、植被覆蓋(提供蚊子棲地),這些重要危險因子都可能呈現局部集中的現象。我們研究南臺灣十五年登革熱、環境數據與衛星影像,將研究成果發表在國際期刊 Applied Geography(《應用地理學》)。
 
我們發現南臺灣疫情的時空特徵,和環境條件的關聯性,無法用單純的線性關係來解釋。首先,高溫與疫情的關聯性不強,反而是一定範圍的適當溫度與疫情有更明顯的關係,這樣的結果受到其他實驗室的研究結果支持,溫度太高(高於33度)其實會降低登革熱病媒蚊的存活率。其次,降雨也不是越多疫情便越嚴重,中等雨量的降雨事件頻率與疫情的相關性最高,強降雨反而與疫情呈負相關,這可能是孳生源受極端降雨破壞的關係。而我們用Landsat衛星影像分析臺灣1998至2015年的植被覆蓋,鄉鎮的綠覆蓋面積比例,確實與登革熱疫情正相關。近期研究發現原本在臺灣比埃及斑蚊弱勢的白線斑蚊,有族群擴張的趨勢,而白線斑蚊正是屬於喜灣棲居綠環境的蚊種,未來政府更需要針對綠覆率高的地區留意。
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南台灣的登革熱案例分布,潛藏著複雜的環境因素。研究發表在Applied Geography 101(12):14-22。
這篇研究和過去多數文獻都是以測站資料作為主要的氣象數據來源,這樣的研究受到資料限制,無法反映都市地區小尺度氣象的空間差異,造成評估都市疾病危險因子的偏誤。為了突破都市環境數據的精密需求,有越來越多研究運用衛星影像分析都市環境條件。例如,Landsat衛星影像除了提供多光譜的光學數據(包括肉眼可見的顏色、以及非可見光的能量數據)得以辨別綠地,也提供了熱輻射數據,可以藉此取得詳細的地表溫度資訊,熱輻射的地表溫度轉換法是應用衛星影像當中的熱輻射波段(Thermal Band)推估影像拍攝時間點的地表溫度分布,相較於傳統測站資料可能有分布不均與數量不足的限制,可以提供100m*30m解析度的溫度分布。
 
都市的積水與洪患的問題是登革熱的主要孳生源,也有多種衛星資料可以支援分析,包括利用雷達迴波觀測「大氣」狀態、進行降雨量估計,以及運用合成孔徑雷達(SAR)與光學影像判釋「地表」的積水。以臺灣而言,氣象局的雷達降水估計劇烈天氣監測系統(QPESUMES)是水利署、農委會水保局、美國劇烈風暴實驗室整合多重氣象觀測資料與地理資訊系統(GIS)發展的系統,其雷達即時降水估計資料,自2002年起由五分山、花蓮、七股以及墾丁等四個雷達在都卜勒模式下整合迴波並進行轉換,並且經過765個氣象局的測站觀測資料進行校正,而得到估計降水資料,可以分析1.3公里網格、10分鐘估計間距的高解析度降水時空分布。
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QPESUMES估計高解析度的降雨分布。
降落地表的雨水,若未排入地下水逕流,在都市街道上形成積水,則可利用衛星影像與機器學習,繪製出積水範圍。機器學習模型怎麼自動判斷積水範圍?你可以想像一個學習良好的積水判釋模型,要能夠在你丟一張影像給它的時候,輸出一張精確的積水範圍地圖給你。這個模型要有這樣的好表現,要先學習某些規則,例如,如果使用SAR孔徑雷達數據,因為水體的反射強,在都市地區建物密集的狀況下容易發生二次反射,所以積水處雷達機體回收到的能量較高,水體位置的影像較其他區域更亮;又例如,在光學影像中,在都市水泥所反射的太陽光能量較高,水體則吸收大部分太陽光能、反射較少,因此水體的位置在光學影像中較暗。模型需要被充足的「先例」訓練,學習抓出都市水泥與積水在影像中的數據區別,便能記住這些規則,在未來派上用場。
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學習好的機器(這個例子是人工神經網絡)利用影像特徵,正確的判斷出淹水範圍。
都市遙測是門精深的學問,雖然我們舉了一些簡單的例子,但是要用來找出疾病環境因子、畫出淹水範圍,在都市地區,還是受到影像解析度、都市複雜結構的雜訊干擾限制。現在遙測科學家正在運用多元的空間資料加入都市遙測的研究行列,除了我們介紹的雷達與光學影像,適合辨別立體幾何形狀的光達(LiDAR)也有很大的研究潛力。都市遙測的研究也受到人工智慧的刺激,有更多針對複雜都市環境的深度學習與影像物件導向技術推陳出新,令人期待遙測科學研究在都市環境治理的表現。
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美麗島嶼的「鹽」重問題:臺灣集水區的營養鹽輸出追蹤

11/15/2018

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文/劉大京

​當你望向臺灣一條條美麗的河川時,可曾想到清澈的河水中有許多看不見的污染物,營養鹽就是其中不容忽視的一部分。營養鹽,包含硝酸鹽、磷酸鹽、矽酸鹽等。從字面上看,「營養鹽」好像並不是窮凶極惡的「壞蛋」,事實上也確實如此,營養鹽是很多植物(包括作物)生長必要的化學物質。但凡事過猶不及,當環境中營養鹽含量不斷升高時,你知道什麼群體會開心嗎?沒錯,就是浮游生物與藻類,當水體中的氮、磷等營養物質過多時,浮游生物和藻類會迅速大量繁殖,使原本清澈的水體含氧量降低并變得惡臭渾濁,危害其他水生生物的生存。為了使臺灣的美麗河川不受這樣「鹽」重問題的困擾,黃誌川老師及其研究團隊針對臺灣集水區的營養鹽進行了一系列研究。
 
營養鹽的輸送過程
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以「溶解性無機氮」(DIN,dissolved inorganic nitrogen)為例。溶解性無機氮的主要來源包括大氣沉降、生態系生產(如固氮作用)、肥料與廢水。氮在流域內主要以硝酸鹽(NO3-)和銨(NH4+)的形式存在。銨經固氮作用、大氣沉降和硝化作用形成的硝酸鹽進入土壤,其中大部分(76%)被植物所吸收,部分經過反硝化作用重新回歸大氣,另一部分向下滲入至地下水或進入河流。
 
土壤中的銨根主要來自土壤有機質的礦化作用(82%),少部分來源於氨沉降,其中一部分(26%)被植物吸收利用,大部分(66%)經硝化作用轉變為硝酸鹽,銨同樣會滲入至地下水及進入河流。在河流中硝化細菌的作用下,銨會繼續轉化為硝酸鹽,而硝酸鹽則同樣會通過反硝化作用回到大氣。而留在河流內的硝酸鹽和銨則會隨水流向下輸出。磷在流域內的演化和輸送過程除了沒有大氣的作用外,與氮類似。
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臺灣山地集水區氮循環示意圖(以福山為例)。從圖中可以看出土壤有機質(soil organic matter)的礦化(mineralization)到硝化(nitrification)到植物吸收可能是臺灣山地氮循環的主要途徑。而颱風造成的氮輸出可能是主要的移除途徑。
臺灣營養鹽污染現狀
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臺灣約58%的面積被森林覆蓋(主要是山地),農業用地主要分佈在西部平原,部分分佈于山地。臺灣的農業以集約種植為特征,因為充足的日光照射、適宜的溫度和充沛的降水,使得臺灣的農作物可以一年二至五穫。這樣的農業生產背後是大量農肥的施用。以氮肥為例,根據行政院農業委員會的調查,竹林的年氮肥施用量在500 kg-N/ha,茶園為420 kg-N/ha,稻田為246 kg-N/ha,其他作物(如玉米、甘蔗、西瓜、香蕉和鳳梨等)也超過100 kg-N/ha。如此高強度的化肥施用臺灣並不是個例,在其他東亞和東南亞國家也並不鮮見。
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世界各地的大型河流(灰色)和臺灣的49條河流的DIN組成。綠色、棕色和紅色點分別代表低、中、高度人為干擾流域的河流。
兩組模擬研究(參見Lelieveld and Dentener, 2000; Jeuken et al., 2001)估計1993年和2050年的全球平均氮沉積量分別為每年145 kg-N/km2和283 kg-N/km2,我們在2016年的研究從十一個監測點利用反距離加權法估算出全臺灣平均氮沉積量為每年2121 kg-N/km2,遠高於全球平均。同時,我們通過對全臺49個低、中、高度受人為干擾的流域的研究結果表明。三類流域的溶解性無機氮的輸入量分別為每年4893、6578和16636 kg-N/km2,因為其中大氣氮沉降(每年2033—2224 kg-N/km2)的變化並不大,可認為增加的氮輸入主要來自於肥料釋放和人為排放。溶解性無機氮的濃度和輸出量在三種流域之間的異很大。低、中、高度人為干擾的河流的年平均濃度分別30,57和330μM,對應的輸出量分別為每年909,1816和8020 kg-N/km2。
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高、中、低度人為干擾流域的氮輸入和輸出(a)流域氮輸出和總氮輸出之比(b)低度干擾的氮輸出回歸曲線(c) 中度干擾的氮輸出回歸曲線(d) 低度干擾的氮輸出回歸曲線(e)。從圖中可看出隨著人為干擾的強度增加,氮輸出比隨之增大。
研究中低度人為干擾流域的河川溶解性無機氮濃度小於0.5mg/L與世界其他地區相當,考慮到臺灣的溶解性無機氮大氣沉降約為全球平均值的四到六倍,這表明臺灣的森林生態系留存和使用大量氮沉降的能力極高。但隨著農業活動和人口密度的增加,其留存能力會迅速降低(低、中、高度人為干擾流域的氮輸出比從0.18到0.27到0.42),氮輸出量更是會急劇上升近十倍。
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低、中、高度人為干擾流域2002—2012年的DIN濃度和年平均氮輸出量。灰色、藍色和綠色分別代表NO3、NH4和DIN。
總結來看,臺灣在遠高於世界平均的氮沉降條件下,由於豐富的森林覆蓋和旺盛的生長使得流域有較高留存和吸收氮的能力,但人為活動的增加卻會極大削弱這種能力,一旦超過容受能力,河川則會輸送大量溶解性無機氮到下游,造成優養化的憂慮。
 
我們的研究歷程
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在近十多年的時間,我們針對臺灣的營養鹽進行了不同程度的研究。2002至2005年期間,我們在臺灣三個上游流域的颱風洪水期進行了四個季度的離散(間隔約三天)和密集(每小時)採樣,並偵測其中硝酸鹽、硫酸鹽、溶解有機碳(DOC)、鈣和矽酸鹽五種成分。2008年在翡翠水庫集水區我們研究了坡地茶園是否會增加沉積物和營養鹽的排放,結果指向茶園是可能的沉積物和污染物來源,但不能完全排除如城市廢水的其他來源。這些觀測成果為我們了解臺灣小山區河流的營養鹽提供了基礎的認識
 
2007—2008年,為了探究土地利用變化對硝酸鹽輸出的影響,我們對七家灣十六個子集水區進行了調查。發現儘管受人為活動干擾的集水區約僅占集水區面積5.2%,卻可能產生十倍於原始集水區的平均面積年硝酸鹽輸出量,顯示臺灣山地集水區對農業活動的高度敏感性。在此研究中我們還發現不同土地利用的硝酸鹽產出差異巨大,如蔬菜農場就比林地要大約一千倍。
 
2014—2016年針對低、中、高度人為干擾的不同四十九個流域的研究表明,高度的人為干擾會使得流域留存和吸收氮的能力大大下降,造成氮輸出相比低人為干擾流域近十倍的增加。而颱風時期占年溶解性無機氮和溶解性無機磷(DIP)輸出量的比值分別為20—70%和47—80%,顯示出颱風在營養鹽輸送方面不容忽視的作用。這些結果讓我們了解到認為活動和颱風降雨時間對於流域溶解性無機氮輸出的重要影響,提高了我們對於控制溶解性無機氮和溶解性無機磷輸出因素的理解。
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在低、中、高度人為干擾流域的氮和磷通量與流量的關係示意圖。實心和空心圓分別代表颱風時期和非颱風時期的樣本。虛線代表颱風時期樣本的冪回歸方程。從圖中可以看出颱風時期的氮和磷通量都比非颱風時期高1—2個數量級。

2017年,我們應用INCA-N(Integrated Nitrogen Catchment Mode)模擬臺灣北部福山集水區的溶解性無機氮輸出,模擬結果與我們每週實地採樣觀測的結果呈現出很好的一致性。福山集水區氮輸出比率0.45表明其可能處於氮過量的後期階段。這項研究讓我們對亞熱帶流域的氮循環過程有了進一步提高。
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INCA-N模擬和實際觀測的流量與硝酸鹽輸出量,以及研究期間觀測到的SMD比率
未來展望
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目前對臺灣流域溶解性無機氮的研究已逐步成熟,但對於氮循環過程的兩個關鍵作用(固氮作用和反硝化作用)仍然缺乏在集水區尺度的觀測與理解,這是我們未來進一步的研究方向。以INCA-N模式模擬集水區的溶解性無機氮輸出已取得初步成果,針對集水區溶解性無機磷輸出的模式模擬會是未來我們想要展開的工作之一。
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小河川,大輸出:臺灣山地集水區河川的碳輸出

11/11/2018

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文/李俐槿

​工業革命以來,由於人類活動的影響,導致「自然」的碳循環系統遭到破壞,嚴重改變了地球碳循環的過程,也使得碳的相關議題日漸受到重視。碳是構成生命的重要元素,亦是所有有機物質的基本成分,而「碳循環」是指碳元素在大氣圈、水圈、岩石圈以及生物圈之間不斷交換的生物地球化學循環。那麼河川在整個碳循環中,扮演了什麼樣的腳色?小型的山地集水區又為何會引起國際科學家的關注?


首先,河川連接了陸域、海洋及大氣,三個地球表面上主要的碳儲庫,是碳循環中重要的連結者,調節了各碳庫的儲量。整體而言,全球河川每年約從陸地輸送0.9 Pg的碳至海洋(編按:1 Pg=10^15g),其中約有40%為有機碳(Organic Carbon,OC),60%為無機碳(Inorganic Carbon,IC)。

河川中的有機碳主要來自土壤(母岩風化和動植物的分解後的產物)、河川中的初級生產、水生動植物的分解、及地下水的輸出,與陸域生態系統的運作息息相關,同時,有機碳的輸出也影響著海洋內的生物地球化學循環。亞熱帶山地集水區,由於初級生產力高,颱風和地震頻繁,加上具有山高坡陡、河川短急,侵蝕旺盛等特性,因而成為全球有機碳的輸出熱點。臺灣的高山溪流就是這類型河川的典型代表,為了能進一步量化和瞭解河川有機碳輸送的過程,臺大地理系黃誌川老師的研究團隊對此進行了一系列長期的河川監測,以下是我們的重要發現。
天然的碳封存技術─顆粒態有機碳

全球氣候變遷,目前已成為當代人類急需面對的重要環境議題,為避免溫室效應持續擴大,人們開始尋找各種方法來捕捉並封存大氣中過多的二氧化碳,然而,地球系統其實早已存在自我調控的機制來移除大氣中的二氧化碳,而河川正是其中的輸送者。試想如果我們能將陸域吸收的現生生物源有機碳,以顆粒態的方式經由河川運送至海洋,並順著垂直海流埋藏至海底,則能將之與大氣分離數百萬年之久,直到它再次以岩石的形式重新露出水面,達到「碳封存」的效果。

​根據我們研究團隊與廈門大學、臺灣師範大學於2015年合作的研究成果顯示,位於大洋洲及其附近的小河川,每年向海洋輸出高達37 Tg的生物源有機碳(編按:
1Tg=10^12g),約佔全球生物碳年輸出通量的20%左右,然而,這些小河川的集水面積卻僅佔地球陸域總面積的1.8%。

在這篇研究中,我們利用「木質素」(lignin)作為示蹤劑,用以追蹤臺灣高山小河在颱風期間輸送的生物源有機碳。木質素是一種有機化合物,源自陸地高等植物的維管素,主要分布在表層土壤中,可作為生物源有機質的指標。研究團隊於颱風期間採集河水中的懸浮顆粒,並測量其有機碳和木質素的含量,經分析得知,臺灣河川懸浮顆粒中,木質素的濃度為世界其他河川的二至四倍。

接著,透過建立木質素含量與逕流量的關係,配合長期輸沙資料,我們估算出全臺灣每年輸送至海洋的木質素通量約為1.5-99.7 Gg,並進一步得知濁水溪在單一颱風事件的96小時內,竟可輸出高達2.2±0.5 Gg的木質素,相當於密西西比河(面積為濁水溪的600倍)年通量的20%,且颱風期間的單位面積輸送量更是密西西比河的16,900倍之多。由此可知,颱風對於河川物質輸送有很大的貢獻,提高了海洋碳埋藏的效率,同時也揭示了高山小河川對於全球有機碳輸出的重要性。
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研究團隊於颱風期間採集河水中懸浮顆粒,並測量有機碳和木質素的含量,圖為顆粒態有機碳的採樣地點與颱風路徑
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臺灣河川懸浮顆粒中,木質素的濃度為世界其他河川地2-4倍。圖為總懸浮顆粒與木質素濃度的關係
維持河川生態的運作─溶解性有機碳

相較於大量且快速入海的顆粒態有機碳,河川中的溶解性有機碳是維持河川生態運作的重要營養鹽,為河口、海岸及海洋提供陸源的有機質,不僅能吸收來自太陽有害的紫外光,保護水中生物,同時還是人們飲用水的重要水質指標。

​近期的研究指出,颱風不只會造成原水濁度飆升,還會提高水中溶解性有機碳與致癌物三鹵甲烷的總量,三鹵甲烷是淨水廠加氯消毒後,與有機碳反應所產生的副產物,具有致癌的風險。該研究也指出,當前全球自來水水源溶解性有機碳含量的上升,可能與極端氣候有關,由於降雨頻率及強度的上升,為河川帶來了大量溶解性有機碳的輸入。然而,截至目前為止,我們對於高山小河川溶解性有機碳的瞭解卻十分有限,包括濃度和輸出量的變化、有機物的來源、輸出行為及控制因素等等。
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溶解性有機碳單位面積輸出量和集水區環境因子的關係 (灰色圓點為世界主要大河,彩色圓點為臺灣河川)

​根據我們最新的研究結果顯示,臺灣河川的溶解性有機碳,具有低濃度、高輸出的特性,年平均濃度約為0.78 mg L-1,只有世界平均值的1/7,但年平均單位面積產量卻可高達~22.51 kg-C ha-1yr-1,甚至高於世界平均值(14.4-19.3 kg-C ha-1yr-1)。

和過去研究報導的大型河流相比,年逕流量、坡度和土壤有機碳仍是控制臺灣溶解性有機碳輸出的主要因素,但其影響的強度與方式卻與世界其他大河截然不同(上圖
)。我們認為土壤有機碳是河川有機物的重要來源,其含量主要受植群分布的影響,隨海拔呈垂直變化;而陡峭的地形,造成集水區普遍土壤淺薄且流速快,進而限制了溶解性有機物的產出,然而豐沛的降雨和持續不斷的物質供應,仍為臺灣帶來相當可觀的輸出量。最後,我們提出了一個概念模型,用以描述山地小河川在颱風與非颱風期間,溶解性有機碳的來源與輸出(下圖)。
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高山小河川中溶解性有機碳,於颱風與非颱風期間輸出的示意圖(圖的上半部為溶解性有機碳濃度與河川流量的關係,紅色和藍色圓點,分別代表颱風與非颱風時期;圖的下半部為有機碳來源的概念模型,藍色與紅色圓點,分別代表河川內源與外部輸入的有機物質)
未來展望
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人類活動對地球碳循環帶來的影響是一連串複雜且動態的變化,因此科學家有必要對碳在地球每個環節的移動有更全面性的瞭解,以具體量化和模擬環境變遷下的碳循環。

目前,我們對高山小河有機碳的總含量與輸出量已有初步的認識,但還無法明確的區分這些有機物的來源、組成、移動路徑以及河川內部生物作用。未來我們將加入同位素和光學分析等新技術和方法來增進對河川有機碳的認識,舉例而言,穩定同位素碳13能用以追蹤碳的來源,三維螢光光譜分析可辨別溶解性有機物的組成,而經由現地的觀測與室內的培養實驗,則能進一步分析生物生產與降解有機碳歷程。若我們能透過這些有系統的監測與分析,瞭解小型山地集水區的碳循環,便能有效評估或預測環境變化和集水區經營方式對有機碳輸出的影響,同時為全球碳循環提供新的科學知識。
 
*更多的研究成果請參閱:
  1. Bao, H., Lee, T.Y., Huang, J.C., Feng, X., Dai, M., Kao, S.J., 2015. Importance of Oceanian small mountainous rivers (SMRs) in global land-to-ocean output of lignin and modern biospheric carbon. Sci Rep 5: 16217. http://dx.doi.org/10.1038/srep16217.
  2. Lee, T.-Y., Lee, L.-C., Huang, J.-C., Jien, S.-H., Hein, T., Zehetner, F., et al., 2017. The dynamics and export of dissolved organic carbon from subtropicalsmall mountainous rivers during typhoon and non-typhoon periods. Biogeosciences Discussions: 1-34. http://dx.doi.org/10.5194/bg-2017-105.
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不清澈的十年:台北下八仙漁村的都市邊緣人

4/18/2018

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文/陳奕儒、林以恆、王昱堯、金榮厚、蕭羽軒(台灣大學地理環境資源系學生)
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《河口人》的英語片名是Fishermen in the City,城市中的漁人(圖片來源:府中15-新北市紀錄片放映院)
「有個村子叫八仙,在岸上就看得見臺北101,順著潮水就能直通臺灣海峽。河海交會的先天條件,滋養了這個百年漁村,但城市與海洋間的矛盾位置,讓河口人只能在夾縫中求生存。文明造就了城市光鮮的樣貌,卻混淆了河口人對河流的想像,阿公回味著爽口的赤翅仔,爸爸則對烏魚的油味作噁,而孫子卻想把河邊撿來的死魚放生⋯⋯」
  --洪淳修(2006)
這是洪淳修導演的《河口人》紀錄片的文字簡介,片中探討都市化隨之而來的污染與人類活動如何使下八仙漁民的漁獲減少,影響他們的生活。《河口人》以批判的角度討論臺北市人河關係的轉變,從最早以前的討海、討河生活變成排放污染與遊憩功能,讓依舊維持傳統捕魚生活方式的下八仙聚落面臨巨大的壓力與改變。

看過《河口人》,實際走訪下八仙才發現,十年前片中的景象仍舊出現在眼前,基隆河與淡水河還是污濁的狀態,而破舊的小舢板舟則被棄置在空地上,下八仙的漁民似乎還是放棄了漁業活動。

訪問紀錄片的主角,也是當地漁民的陳萬生,他操著一口流利的台語,一直向我們重複:「十年怎麼可能會有什麼改善?」近年來淡水河流域的整治已見成效,也有越來越多的民眾開始親近河岸,但在漁民眼中卻汙染依舊。這引起我們的好奇,究竟十年來下八仙的轉變是什麼?而市民與下八仙居民的認知衝突又如何改變當地漁民處境?
  
下八仙,連同這個聚落所處的關渡平原,其實是一連串的隱藏故事,當然也有其歷史脈絡可循。

下八仙的前世今生

下八仙聚落位於北投八仙里的基隆河畔。岸邊有一座政府修建的小型碼頭供漁船停泊,而八仙里的居民至今仍會捕魚。關渡至下八仙一帶為淡水河與基隆河的交會點,清朝時代即為貨物轉運和漁業捕撈等活動的樞紐。

「八仙」地名的由來一說為此地過去由八個小聚落組成,居民以船隻為活動工具,故時人戲稱為「八仙過海」。而當地里長則稱下八仙地區有一塊貌似腳印的大石,此腳印相傳為呂洞賓留下,但這塊大石已於數十年前沉入河底。當地居民之間則有另一傳說:相傳過去觀音山與大屯山相互競賽高度,觀音山不幸敗戰,八仙聞訊前來相救,但他們才抵達八仙一帶時,觀音山就被大屯山推倒,貌似一尊倒臥的觀音。從上述地名的傳說即可發現下八仙地區與河流息息相關的特性。
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《河口人》劇照
下八仙的族群成分相對單一,由泉州來的陳氏宗親構成,近年來才有外姓因婚姻關係遷入。在一棟年代較老的紅磚建築上也標示他們的堂號為「西亭」,大概表明下八仙的陳是屬於「西亭陳」這淡水、北投的大型氏族的一分支。

不過,尚不能排除歷史上下八仙與平埔族雜揉的可能性。這一帶歷史上為巴賽族(也有人把巴賽歸類為凱達格蘭族)的活動範圍,原分布淡水河南岸的八里坌社。巴賽族因常劫掠商船的緣故,在崇禎八年遭西班牙殖民者討伐後(另有一說是遭道卡斯族),遷到北岸並散布成小社[1]。下八仙這個地名,在另一種說法上,可能也經這過程,由八里八仙借來。台北周遭的平埔族為並系社會,宗族事務、財產繼承方面由母系負責,西亭陳氏可能藉由族群間的聯姻播遷下八仙。

另外,淡水一帶的平埔族,曾有借用漢族堂號的紀錄,如巴賽族口述傳統中來自於Sanasai島,便音轉成「山西」。下八仙的村落規劃,也不大符合漢人的風水傳統。若仔細考究下八仙更為早期的歷史,還可以發現更多有趣的事實。

在防洪設施尚未建立時,河邊的村落往往苦於洪水的侵襲,無法有大規模的發展。八仙聚落位於台北市的邊陲區域,行水區的限制讓它成為都市中僅存的漁村聚落。然而在歷史變遷的發展之下,漁村的發展也發生極大的變化。

在日治時代,鐵工路路網建設更加完備,基隆港開始擴建工程,淡水港因為逐漸淤積地位逐漸下降,上述發展都造成關渡、八仙等河運港口逐漸的船舶功能逐漸沒落。

但八仙地區位於河川下游,海水潮汐變化影響基隆河的鹽度,造就了漁業資源和濕地生態豐富的特性,許多海洋魚類會趁漲潮之際溯源而上。居民不僅在此捕魚,也利用這些資源在河岸邊養殖鴨隻。清晨時分將鴨隻趕入河中覓食,黃昏在趕回鴨寮,也有農家駕駛漁船捕撈魚蝦貝類做為養殖飼料。鼎盛時期此處有七八十圈鴨寮。居民陳萬生在紀錄片中曾說過,他過去與父親養殖三千多隻鴨,並將鴨蛋製作為紅仁鹹鴨蛋,因為這些鴨隻的食物來源為海鮮,鴨蛋品質無與倫比,造就了聞名一時的優質鴨蛋品牌。

1960年代,隨著台北城市發展,政府決定疏通淡水河道以利洪災調適。然而水利工程導致河道增加一百公尺,造成河水面下降,海水嚴重倒灌,此地生態發生大規模改變。河水鹽度增加之後,紅樹林植物,尤其以水筆仔為大宗,大規模取代鹹草和蘆葦,佔據河岸地區,形成今日紅樹林的生態景觀。

工商業發展和城市發展也導致大量汙水的產生。許多工廠紛紛建立在淡水河流域的河岸邊,在缺乏衛生下水道的情況下,家庭汙水也直接排入河川。有毒物質、化學物質、高溫汙水都使得河川溶氧量降低,魚蝦貝類都不復存在。充滿汙染的河川讓養鴨寮難以繼續生存,許多鴨隻在與河川接觸後發生了無法下蛋、甚至集體暴斃的情況。

這樣的變化讓下八仙居民必須另覓生存之路。1960年代末,政府傳出要重啟臺北港的計畫,關渡地區也被被劃入台北市的版圖。關渡平原一帶被認為有可能會開闢成工、商、住宅用地,價格因此飆漲,村民在短短數年內就賣出超過半數的土地。直到台北港的計劃被台中港取代之後,交易熱潮才逐漸下降。在農漁村生態沒落的同時,台北市的城市發展形成一股強大的拉力,吸引許多農村的青年人口。下八仙聚落作為城市周遭的農漁村社會,許多青年人口紛紛移入台北市,其中許多居民成為營造業的工人,成為做工的人。
   
由下八仙的歷史可知,這個地方與自身地理位置,也就是靠近河流的特點高度相關,其中聚落所從事的傳統生產活動也大多與水有關,除了最大宗的捕魚外還另有養鴨等。下八仙如此依賴一旁的基隆河,在台北逐漸都市化的過程中受到汙染的河流便連帶影響了這個人口少、地處偏遠但屬於台北市的地方。
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下八仙聚落入口外觀(圖片來源:作者拍攝)
離去的魚和侵入的遊客

​在下八仙各面向的變遷中,自然是漁業有最大的變化。台北市對於基隆河的污染與破壞一度使下八仙的漁民失去生計,但近來但就大眾的認知,淡水河流域的水質是有很大的改善的。舉例來說,環保局在基隆河監測的大腸桿菌數,從河口人拍攝時的2006年到現在,已減少十倍以上。​老一輩的人曾說昔日的基隆河甚至要噴香水才能接近,可見污染的嚴重,但現在也有越來越多的民眾會在閒暇時選擇至基隆河濱自行車道上騎車悠遊了。
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可是,陳萬生那一句:「十年怎麼可能會有什麼改善?」​卻親易的粉碎我們對下八仙前景的想像。​到底,為什麼水質變好的基隆河還是補不到魚呢?根據調查,下八仙收入來源共可分成海水魚、淡水魚、貝類與蟹類四種,其中​與漁獲量減少有最大相關的是淡水魚、貝類、蟹類三種。

在淡水魚方面,漁民指出,聚落附近遍布的車廠會把油汙倒入土中,下雨過後便被沖刷到河裡。現行法規並沒有對這項行為有特別的規定,水質監測也沒有這個項目,油汙沉澱到底土後,經由食物鏈被淡水魚類吸收,漁民捕獲後因為魚獲帶有一股「油味」賣不出去,只能自己食用。而在貝類這一種收入來源,則是清淤活動對貝類棲地造成嚴重的干擾。此外,水庫建設及紅樹林擴張,造成基隆河口的棲地陸化,更使得本來種類繁多的貝類,只剩下文蛤一種。

前面兩種收入來源都因為污染與生態環境改變而減少,四種收入中唯一成長的則是蟹類。五月、六月是漁民撈捕紅蟳的季節,紅樹林擴張增加了該物種的數量。漁民在十月到十二月中旬捕撈大閘蟹,每兩天收一次網,我們隨著陳萬生至洲美大橋附近拉蟹籠,當日成果為一組網籠捕獲了二十隻,以中盤商的收購價大約可賣兩千,收穫量不大。此外,大閘蟹被學者和政府認定為入侵物種,對生態造成了高度危害,與本土毛蟹存在著競爭關係,但漁民卻樂見大閘蟹的出現,認為這沒有影響到捕撈其他蟹類的收入,可說是反而因為外來物種入侵而多出一種謀生的方式。
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漁民陳萬生正將蟹籠放入河中(圖片來源:作者拍攝)
概括來說,下八仙的漁業變遷可以大致分為生態與污染兩部分。生態上,關渡自然公園內部不斷擴張的紅樹林使得河道陸化,加上在紀錄片拍攝時的清淤作業可能有盜採砂石,使得河流棲地泥化、砂質減少,本來能夠在沙質環境下生存的花蛤與其他貝類大幅減少,而鰻苗也在清淤作業的打擾下漸趨消失,只有適應泥灘地環境的紅蟳及外來入侵種的大閘蟹數量增加。

而在河川污染部份,雖然近年來台北都會區河川的水質已經變清澈很多,但下八仙當地居民反應附近車廠以及其他污染源還是會不時排放油污,使得漁獲的價值下降,只能自己食用。雖然下八仙所在的基隆河口附近看似環境變得更為宜人,河道也不再飄散臭味,以上兩個層面的改變還是令下八仙的漁業沒有起色,漁民也跟著失去生計。

過去十年,下八仙聚落附近也可看見觀光遊憩設施逐漸進駐的現象。基隆河岸自行車道的開通使得下八仙的曝光機率變大。沿著基隆河邊騎車,下八仙是一定會經過的地方。本以為觀光對當地是有負面衝擊的,從搜集到的資料卻發現並非如此,陳萬生更直接了當的表示完全沒有影響。
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造訪下八仙時也注意到,附近有一塊專門停放遊艇的空地,下八仙漁民用來停靠船隻的碼頭上也零星有幾艘小遊艇,可見基隆河一帶應有遊艇相關的活動。而在航運部份,有報導指出台北市政府開闢藍色公路時花費許多預算用來疏濬河道,進而影響漁業,這是觀光遊憩活動對下八仙聚落的最大負面影響。

賣不掉的黃金地段

在台北市發展的歷程中,下八仙居民們看著附近高樓一棟棟建起,自己居住的這塊地卻沒有發展的機會。隔著一條河的社子島常常被社會各界討論,政府也有許多動作,但下八仙就好像被忽略一般,似乎沒有人關注這塊土地的發展。同樣在台北市,為何下八仙會如此「邊緣」呢?

在臺北市的法規中:「關渡、洲美、社子島等尚在規畫開發階段,為長期禁限建地區」,除了住宅用地及某些農用地,其他很多土地利用都是禁止的,也因此有許多禁建、臨時性加建的規定。由於下八仙地勢較低,每逢颱風或下大雨必淹水,因此政府限建的主要原因也與防洪有關。

全國土地使用分區資料查詢系統顯示下八仙為「公園用地」。因為鄰近關渡地區,又主要為農業用地及漁村(漁港),因此也常被當作自然保護區來看待。但現在當地還有各種工廠及廢土場,單一的歸類並不能完整描述下八仙,它的土地利用狀況是包含許多面向的。

在關渡防潮堤於民國57年興建完成之後,下八仙及附近關渡平原的淹水機率大幅下降,再加上稍後興建的員山子分洪道、基隆河截彎取直工程更使得當地的水患根絕,最近十年下八仙不曾淹水過,因此政府對於關渡平原地區的限建政策顯然已經不符合當初原先的理由了,而下八仙當地作為歷史已久的聚落用地與農業用地,被政府劃為緩衝區與公園用地之後,已經對當地居民造成巨大的損失。
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下八仙漁業環境變遷關係圖
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下八仙土地利用分區(圖片來源:全國土地使用分區資料查詢系統)
在這樣的劃分下,下八仙許多地主為了提升收入,將土地出租給會造成汙染的鐵皮屋工廠、廢土場、汽修廠等,希望已受基隆河汙染的土地能多少賺一些錢,畢竟這些土地拿來種田也已經不在現代社會對農業安全標準的可接受範圍之內了,地主們的孤注一擲雖然帶來一些財富,卻也連帶影響到當地漁民的漁獲。但同時他們又為土地沒辦法有更好的發展而煩惱,若是移除限建區則可以投資蓋大樓,地價抬升,能賺到的錢會是現在的好幾倍。

當地居民更是心情複雜,礙於政府禁限建的規定而無法發展。鄰近的洲美要因科技園區而開發了,他們卻只能無奈看著自己家的平房,覺得好像被臺北市排除、隔離了。
   
這是現在下八仙居民們的境遇,殊不知在30年前,這批居民也歷經過類似的壓抑與不平。過去的關渡由於有豐富的濕地生態,利用天然螺貝類餵養的鴨隻,不僅節省飼料成本,所產出的蛋品質更是好,當時關渡及八仙一帶的「紅仁鹹蛋」也因此名聲遠播。可惜好景不常,在各項農業、工商業和家庭廢水汙染河川下,除了造成水質變化,可以當作鴨子飼料的魚蝦貝類也因汙染而減少,還有淡水河口的防洪工程使得鹹水可以上溯至下八仙附近的河段,種種的環境因素導致下八仙的河段無法養鴨,也因此造成下八仙的養鴨業沒落。

下八仙中心信仰處的福德宮旁空地原本是養鴨的大池塘,但現在已經填平,昔日養鴨業的興盛也已不復見。再往內走,一旁看似已經廢棄的柵欄內卻傳出動物的聲音,陰暗的光線下,我們瞥見禽鳥擠在柵欄內部。而逛過整個下八仙,好像也只看到這裡有養鴨與鵝了,更讓人慨嘆此地養鴨業式微的現況。
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福德宮旁的空地,昔日養鴨的大池塘(圖片來源:作者拍攝)
這兩次類似的事件,都使得下八仙一次次的改變自己聚落的產業型態,而附近的北投士林科技園區更使得此地的未來充滿變數。北投士林科技園區預計要設立於洲美地區,當地許多工廠、修車廠等因而搬到下八仙,一方面是位置離工廠原址較近,一方面是下八仙當地地主期望能將土地租出去賺取租金。但隨著這些工廠的到來,下八仙的河川水質汙染問題也浮上檯面,​訪問陳萬生及在貴子坑溪旁邊休息的老阿伯,兩人都說汽修廠會不時排放油污到貴子坑溪。這些污染再匯集至基隆河內,進而影響當地生態與漁民的漁獲。

而我們在下八仙也看到有些空地掛上土地仲介的布條,這些廣告許多都有提到科技園區,也讓我們思考科技園區的建設是否會影響下八仙的地價,進而有土地利用上的改變,下八仙會不會終於成為某種「黃金地段」?雖然現在科技園區才要開始建設,但後續的土地利用及地價變化也值得持續關注。

臺北土地的分裂

綜觀上述變遷,不僅下八仙與臺北市其他地區的發展歷程截然不同,當地居民與其他角色的認知也有許多衝突。

我們曾經與臺大地理系的水文學家黃誌川老師討論,他表示基隆河的水質近幾年來有顯著的提升,在全國環境水質監測網的數據也支持這一項說法,但陳萬生的答案卻相當不同:「臺北市的屎水排下來,文蛤死,每樣都死。」這是他在十年前的紀錄片說過的話,而最近的訪談結果則是:「沒東西可以抓啦!因為那些毒水都差不多死光了,都抓不夠工錢啦!」
​
兩句話都認為污染依舊存在,而且從與陳萬生捕螃蟹的情況來看,十年過後的漁獲量與可捕撈的種類變得更少了。他也同時觀察到關渡平原附近的修車廠在雨天時會偷排放油污,我們在流經下八仙聚落的貴子坑溪進行水質採樣,分析結果也發現有幾種化學成分特別高,政府、研究者與當地漁民的認知差異相當大。
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全國環境水質監測網的數據與當地漁人的感受有差異
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漁民陳萬生捕到的基隆河大閘蟹(圖片來源:作者拍攝)
對於如何利用關渡平原,存在著顯著的認知衝突。一般而言,在網站上看到與關渡平原相關的敘述都稱讚此地為臺北市最後一塊「淨土」,除了放上一些金黃稻穗隨風搖曳的相片,更營造出關渡平原不應該被開發的輿論氛圍。關渡平原的限建是因為防洪需要,如今防洪需求減弱,反而是此地擁有的鄉村地景變成一般民眾對於限制開發的藉口。回到下八仙的居民,他們大多擁有部份農地,卻因為限建而無法發展,只能看著台北市其他地區逐漸發展、地價上升,而地主坐擁龐大的財富。市民的期望無形地壓在當地居民的身上,加上法規的限制,下八仙的居民只好另覓他法發展。

一些地主透過出租的方式,搖身一變成為另類的小地主。我們在當地意外的發現其實聚落後面有一棟豪宅,路上也不時會有名貴的高檔轎車駛過。更值得一提的是,下八仙福德廟裡面有許多國民黨政要的匾額,而路口的社區立石則是陳水扁署名的,說明這些地主在利用另類的方法獲得權力及財富後,也連帶將政治影響帶進下八仙聚落。
他們都是臺北人

下八仙的漁民因為處於臺北市相對邊陲的地帶,又自古以農、漁業為主。因此在臺北市快速發展的時候沒有被一起納入整個都會區內,整個關渡平原成為一片所謂的「市外桃源」,下八仙的居民也跟著淪為被忽略的「都市邊緣人」。

故事並沒有因為邊緣化而結束,臺北都會區的家庭、工商業廢水污染與隨之而來的環保法規政策不僅讓基隆河的生態環境遭受破壞,下八仙聚落昔日賴以維生的養鴨業也因為取締與環境改變而跟著沒落。政府因防洪的需要將下八仙一帶劃入緩衝區,也使得當地被迫維持原本的農業地景,居民無法選擇發展與投資的土地利用方式。而 1986 年設立的關渡自然保留區雖然一度成功恢復紅樹林及水鳥棲地,但過度擴張的紅樹林反而重新塑造當地的生態環境,下八仙漁民能夠捕捉的漁獲也跟著改變。都市化的種種效應疊加起來,得到最多負面效果的剛好就是關渡平原與在其中心的下八仙聚落。

​同時,下八仙居民與其他臺北市民存在有相當大的認知差距,甚至在聚落裡小地主與漁民的認知就已經有些不同,兩者的作為也影響到下八仙的地景與漁業。下八仙漁民心中的基隆河水域還是受到污染的狀態,而在政府研究報告中河水已經淨化許多;下八仙居民渴望擁有自己土地的關渡平原開始發展,而一般市民則希望這個地方維持原樣,持續滿足他們心目中的臺北市「淨土」。我們無從知道邊緣化與認知差異建立的時間順序,但是不可否認,兩者間存在強烈的連結,並且在邊緣化與認知衝突逐漸強化的過程中塑造出如今下八仙聚落與關渡平原的地景樣貌。

雖然下八仙聚落是台北市相對特殊的地方,擁有與眾不同的地景與經濟活動,但下八仙依舊是台北市的一部分。而在聚落裡生活的人,不論是依河維生的漁民或是農人地主,他們,也都是臺北人。
註解
  1. 此部分主要參考平埔族調查旅行 : 伊能嘉矩〈臺灣通信〉選集(2012)與平埔蕃調查書(2013)。
參考資料

  • 洪淳修 (2006)。河口人(碩士論文)。
  • 洪立三、許家恩 (2010)。交界帶的政治生態學—居民對於關渡自然公園作為「資源」與「地方」的看法。地理學報,60,1-22。
  • 伊能嘉炬、楊南郡 (2012)。平埔族調查旅行 : 伊能嘉矩<臺灣通信>選集。臺北市 : 遠流出版。
  • 臺灣總督府民政部警察本署、蕃務本署 (2013)。平埔蕃調查書。臺南市 : 國立臺灣歷史博物館。
  • 下巴 (2012年1月31日)。野地旅0431:八仙聚落[台北北投] 【部落格文字資料】。
  • 喬大地產 (無日期)。關渡平原,台北最後一片淨土。
  • 張世杰 (2017年3月12日)。關渡紅樹林陸域化嚴重 北市府擬解編10公頃保護區。聯合新聞網。
  • 臺北市甘答門文史生態協會 (2008.11.24)。關渡人的農業生活。​​
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如何煮好一鍋飯?美好家庭、愛國女性,以及電鍋

8/18/2017

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文/林穎東、林嘉心
「如何煮好一鍋飯?」如果拿這個問題問人,可能大家的回答都是用電鍋、電子鍋煮,內鍋洗好米,放入適量的水,蓋上鍋蓋,按下開關,只要水量沒有算錯,過一陣子便可煮出香噴噴的白飯了。不過,你是否曾想過是誰張羅了這頓飯?且為何大多的家庭是由媽媽、女性長輩來煮這鍋飯的嗎?
 
台灣農業社會女性
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在傳統的農業時代下,「男主外,女主內」是當時的寫照,可以說女人的一生就在廚房、竈前過完。簡媜的〈竈〉一文中,對台灣早年農村婦女的「廚房人生」有著生動地描寫:
長大些,阿母煮飯的時候,就在一旁幫著看火。稻草、粗糠,塞得黑壓壓地,把竈門一關,兀自拿起柴刀劈柴。阿母從井邊洗菜回來,見鍋蓋冷冷,沒一點聲音,就知道怎麼回事了。抽根竹條兒開了竈門,又是拉又是攪,來來回回轉幾次,再猛猛地吹一口氣,關了竈門,不一會兒就「轟」地一聲著了起來。她說要先將竈裡面的草灰弄乾淨才能點火,否則太擠了,火燒不旺。阿母的本領真大,隨時控制火勢。我總是沒辦法讓火往第二鍋跑,往往頭一鍋滾得沸騰時,第二鍋仍舊是一聲不響。阿母隨便丟幾根柴、幾把粗糠,一會兒就聽見第二鍋的油「嗞嗞」地吼著。放了菜,鏟子炒幾下,又是一盤香。
屬於女人的,柴米油鹽的人生,也在竈口前燃盡。
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當時婦女被社會定位在負責處理家務,特別是準備一家人的飲食。這除了與當時文化氛圍有關外,部分也來自於「竈」所造成的「烹飪壁壘性」,就如同文章中所說的,對於一個生手,需要將火勢操控自如必須要經過一番磨練,而就是因為這個特性,導致家中多半是由婦女來掌勺,同樣待在家裡的孩童也難以幫忙,就算是在都市,利用鋁鍋蒸飯,也是需要在旁控制火侯、監視,否則飯容易燒焦,不但費時且費人力。因此廚房成為了隱性的婦女監獄,導致「屬於女人的,柴米油鹽的人生,也在竈口前燃盡。」。
 
不過,當電鍋出現之後,情況開始有了改變。
 
當電鍋出現後
 
1960年,第一台「大同電鍋」上市後,起初由於價格過高,且當時電氣設備不佳,常會有漏電的情況發生,導致民眾對於電鍋有一定的恐懼,銷售量並未立刻一飛衝天。對此,許多電鍋、電器公司開始主打「便利與易操作性」,過往利用竈或鋁鍋蒸飯所碰到的複雜、難以操作的問題,在電鍋上幾乎完全沒有,僅需將洗好的飯放入內鍋,在外鍋放入適當的水,按下開關,即可快速(和當時比)獲得煮到恰到的米飯,由於易於操作,就連孩童也可以達成,煮飯的時間大幅減少。
 
大同公司自己的發行的雜誌《大同》中,也不斷地向大家介紹如何用電鍋煮飯、烹飪,灌輸「用電鍋烹飪是很容易的一件事」,並用一些「科學」詞彙,強調電鍋煮飯很健康、營養流失少 [1],慢慢消除大眾對於電鍋的恐懼。因此儘管其價格較高,仍有許多中產階級、城市家庭開始紛紛轉型使用電鍋,開始成為了媽媽廚房內必備的利器。
 
李維史托在《神話學:生食和熟食》中,把生食和熟食視為代表著自然和文化。在神話中,火原先並不屬於人類,乃是由其他動物傳授或是盜取過來的,從生食進步到熟食代表了文化的轉換、進步的象徵。而大同電鍋亦有類似的性質,從傳統的竈,利用燃料燒煮、人力,進步到大同電鍋的利用電力、機械自動化,也是一種傳統/現代的對立,一種現代的神聖性,大同寶寶也慢慢成取代了傳統廚房的司命灶君。
 
電鍋的便利性甚至讓這個產品成為了許多新娘的嫁妝,電鍋公司也開始為其設計新的外觀,以大同電鍋為例,最開始的大同電鍋是仿日本的電鍋,是純白的外表,而許多人心目中圓圓胖胖、鍋體是紅色或綠色的大同電鍋,是特別為了做為嫁妝的「嫁妝家電」系列,為了增添喜氣、吸引買家才特別發行的,也為了配合其綠色的電冰箱,又另外推出了綠色外觀的電鍋。紅色、綠色的大同電鍋,也成為了許多人家中的回憶之一。
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過去電鍋常做為新娘的嫁妝之一。(圖片來源:秦先玉 2011。「蒸煮」幸福:台灣戰後廚房電氣化發展,1945-1970。國立清華大學歷史研究所博士論文)
這時『大同電鍋』派上了用場,十人份的剛好容納一隻全雞,『答』地一聲它的按鈕跳了起來,我與妻相視微笑。在啜飲湯汁之餘,我竟發現了朱紅的『大同電鍋』也略含輕笑,在燈下看來慈祥極了。
……幾天後母親打電話來問我電鍋好用否?接著她開始講述她剛結婚時的四坪房間,她坐月子時的諸多不便,以及幫我們帶便當的那些日子,「大同電鍋」與「大王牌縫衣機」就是她所有的嫁妝了,竟也伴隨著她走過人生大半的精華歲月,我的所有童年。我猜想對於她辛勞的一生,十人份的電鍋也許代表某種幸福含意,所以她不辭辛勞地搬來給我,「飯總是要喫的」,母親很有自信地說。我反覆想著這句平凡至極的話,就像咀嚼著滿口香甜的飯。
--出自徐國能,第九味,〈飲饌之間〉
隨著工業化的進行,台灣就業市場需求增加,婦女的勞動力日漸重要,由於婦女煮飯的時間、耗費心力縮減,不用再隨時禁錮在廚房中,婦女開始可以外出工作,婦女權益逐漸成為議題,成為台灣婦女運動的濫觴,電鍋成為一種時尚、新生活、現代化的標誌。也有部分人士認為,電鍋的便利性是台灣婦女得以進入社會、增加女性權益的原因之一。
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大同公司所發行的雜誌〈大同〉內,關於家庭電器的廣告詞,強調電器能節省主婦的時間與勞力。(圖片來源:秦先玉 2011。「蒸煮」幸福:台灣戰後廚房電氣化發展,1945-1970。國立清華大學歷史研究所博士論文)
真的嗎?
 
在1960-1970年代,但是社會上仍然瀰漫一股「反共復國」的思潮,認為支持國貨是一件值得驕傲的事情,政府廣告也不斷呼籲要消費國貨、刺激經濟。當中國正如火如荼進行文化大革命時,政府則是不斷灌輸傳統的儒家思想,想要和對岸一較高下,並以「維護中華文化」作為政權正統性的籌碼,強化「男主外,女主內」、「男有分,女有歸」的思想。
 
與此同時,如果問問家裡的長輩,可能有些都還記得曾經穿過用美援的麵粉袋所做的褲子。美援不僅僅帶來了物資,也帶來了美國消費社會的價值觀,認為一個美好的家庭,應該要以一夫一妻、兩三個小孩的小家庭為主,由當時國民黨(中華民國)高官夫人組成的婦工會、婦聯會組織,也持續向大眾灌輸小家庭、女性應該負責家庭事務,讓男性可以到外面工作,賺錢養家的思維。
 
更甚者,大同電鍋的廣告中,也常常宣傳所謂的美好家庭,除了是一夫一妻的核心家庭外,女性應該負責做家事,而男性則負責買家電每女性使用,減少工作量,認為家裡有一個自動化的電器、電鍋,讓媽媽可以增加家事效率、煮出好吃的飯,才是一個愛情的象徵、幸福的家庭。
 
儘管看似簡化的女性在家事上的工作量,但女性卻會需要把節省下來的時間精力,花費在其餘更多的事情上,往往增加了家事的份量。美國社會學者Ruth Schwartz Cowan的〈家庭中的工業革命:二十世紀的家戶科技與社會變遷〉一文中[2],提到美國大量引進家電後,女性在家事上的工作量不增反減,隨著家電的價格低於人力價格,許多中產階級家庭解聘原先雇傭的家政婦,改由女主人自行利用家電洗衣、煮飯,加上家電廣告也不斷塑造好媽媽應該要用家電,為小孩打造良好的生活環境,讓女性再度套上家事的枷鎖。
 
在臺灣也有類似的情況,雖然電鍋的方便性、易操作性,可以讓小孩來協助,但為了煮出家人喜歡吃的味道,母親仍然要扮演最後「審核」的角色,確保其口味是先生愛吃的味道。也有婦女因為用傳統大灶煮飯容易燒焦、沒熟,往往會被公婆、長輩罵,也對先生空腹上班感到羞愧,轉而使用電鍋的行為,往往也強化了既有的性別文化,讓「女性負責煮飯、家務」的事實更根深蒂固[3]。因此,其實母親僅是轉成扮演廚房統籌者的角色,仍然被一條無形的鎖鍊,拴在廚房裡,許多婦女從外工作回來後,仍然需要花費心力在家事上。
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圖片下方寫著:增加太太的睡眠,先生的食量。(圖片來源:秦先玉 2011。「蒸煮」幸福:台灣戰後廚房電氣化發展,1945-1970。國立清華大學歷史研究所博士論文。)
大同公司的宣傳詞:方便、便利性(「只要有心,人人都可以是廚神!」(?))其實也對女性的自我實現帶來不良的影響。根據秦先玉研究中的訪談,討論到電鍋,許多婦女僅回憶常要先生拿去修理,或是常被漏電電到,就算是拿出電鍋模型,也僅僅是微笑後指出那邊最容易壞掉。秦先玉認為大同電鍋的方便性,讓炊煮技術規格化,反而使婦女對電鍋的回憶減少,而大量的宣稱電鍋的方便,把煮出好吃的飯的功勞,通通歸功於電鍋上,也難以建立婦女的自我認同:
廣義的電鍋手冊,過於強調電鍋的自動化功能,以及炊煮技術規格化,造成既看不見婦女既有的炊煮技術,……,這些宣稱也不利婦女在使用廚房電器過程中,建立自我認同。(p.258)
過去利用大灶容易燒焦,「煮出一鍋好飯」,是非常不容易的事情,而隨著電鍋的便利性,不再需要控制火候的技巧,婦女不再因為飯煮的好吃搏得掌聲,能夠展現自我價值的手段因此減少,更難以讓婦女從家事中,找到自我價值所在。
 
綜上所述,在大時代下,黨國思想與廣告的洗腦,女性必須外出工作,回到家後又需要用各式家電來處理家事,電鍋的出現,並未如同想像中的大幅減少女性家務,也沒有真的讓女性走出廚房,反而間接的加強了傳統文化的束縛,讓婦女人生在家事上燃盡。
 
電鍋在地化
 
儘管如此,臺灣人仍然把電鍋使用的淋漓盡至,原先電鍋的發明國日本,多半僅用來煮飯,但到了臺灣,卻可以用來炊煮各類食物,主婦們往往發揮各種巧思,利用電鍋加速其家事效率,不得否認也舒緩了部分婦女的工作量,各種巧私下誕生的烹飪技巧,也成為主婦們在廚房內的一絲清泉。
 
同時隨著都市化的演進,大量人口紛紛移往都市,和傳統廚房相比,現代公寓、國宅的廚房面積相當狹小,廚具不能夠像過去,也不需要像過去大型、應付多人家庭,電鍋的體型加上便利性,變成為了家家戶戶必備的廚具之一。而正因為婦女所塑造出來的各種使用方式,及廣告、大環境的共同影響,加上體積小、操作便利,才讓電鍋成為家電中的長青樹,至今仍在廚房中屹立不搖。
 
曾聽聞過另外一個臺灣人使用電鍋到極致的案例,在SARS的時期,醫院醫師、護理師的使用量大增,口罩不足,無法如教科書所說拋棄式、當天用完即丟,使用新的口罩,只好將口罩進行滅菌,重複使用。然而一般的滅菌機器高溫高壓,會使N95口罩形變而無法完全密合。於是有些實驗室,以及疾病管制署發現[4],電鍋加熱的方式足以達到滅菌標準,而且醫院、民眾家裡皆有電鍋,因此電鍋滅菌是一個有效而且易於執行的方法,電鍋也成為了SARS期間,醫護人員、民眾拿取「口罩的來源」之一。
 
電鍋就如同北歐神話中的邪神洛基(Loki),既幫助各神明獲得寶物、大發神威,又陷害諸神、引發諸神黃昏。電鍋的便利性雖然讓主婦們減少了家務事,卻又因大時代及廣告的影響,讓家事的重擔再度落於主婦的雙肩,而人們也紛紛利用其巧思,再度賦予電鍋不同的意義及使用方法,頑強地在都市叢林中生活著。
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編按:電鍋的代言人通常是男性偶像,圖為韓國演員宋仲基
註解
  1. 1964年上式的TAC-8sH型保溫防腐型大同電鍋的介紹有兩點,期中一點是:「…..並可防止煮熟的飯及其他食物的腐壞,避免冷飯冷食,可增進胃腸的健康。」、臺灣松下牌直熟式透視型自動保溫炊飯器介紹:三餐都可享受完全α澱粉化營養豐富的熱飯」由此可見一斑。(秦先玉,2011)
  2. 收錄於吳嘉苓、雷祥麟、傅大為主編,《科技渴望性別》,台北:群學,2004,頁99-130
  3. 秦先玉(2011):「蒸煮」幸福:台灣戰後廚房電氣化發展,1945-1970。國立清華大學歷史研究所博士論文。
  4. 參見行政院SARS疫情應變處理委員會醫療及疫情組新聞稿(2003);于台珊、陳春萬(2005): 拋棄式口罩滅菌在使用之可行性探討。行政院勞委會勞工安全衛生研究所;賴全裕(2005):個人防護具使用效能評估研究成果報告。行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告。
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「臺北島」──淡水河中興橋下沙洲的地方實踐

3/27/2017

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文/林鑫佑
※本文改寫於林鑫佑與組員李曉薇、倪煒傑、彭浩恩、金卷恭弘的人文地理學通論報告
新北市三重區中興橋與忠孝橋間有一片漲潮時不會被淹沒而能供耕作之用的沙洲,這片約十萬坪大的沙洲上有著大大小小的菜園,因為被淡水河環繞、不易抵達而鮮少為外人所知。我們好奇,中興橋下沙洲是個什麼樣的地方?沙洲上人們的生活是什麼樣貌?沙洲作為一個「地方」是如何在耕作者的田園生活和面對挑戰的調適中被實踐出來呢?
 
中興橋下沙洲本身平日雖然不會被淡水河淹沒(鄰近的其它沙洲則可能在漲潮時被淹沒),颱風來襲仍會造成洪災,故本身並不算是優良的農田區位,卻被開墾為田地,並維持至今,有其歷史脈絡可循。

日治初期隨著人口增加,三重的農地有由西側較高的區域向東側河岸擴張開發的趨勢(
地名上三重埔與二重埔的相對位置亦可反映此一趨勢),此一從清末以來逐漸淤積穩定形成的沙洲於是也從位處邊際的荒蕪土地成為了農田。

日治晚期以來,臺北市與三重皆進入工業化的階段,三重更在戰後被定位為小型工廠集中的地區。此時,沙洲與三重本土之間原本狹窄的水道卻從日治時期以來逐漸變寬,沙洲逐漸被排除於三重之外。沙洲本身易受洪災影響的特性,更使得它注定無法像三重一樣工廠林立。早期,政府也未重視河岸高灘地的管理,因此難以利用的河岸高灘地和中興橋下沙洲都維持著農地的土地利用型態。
 
沙洲自從與三重本土分離後,部分土地受原所有人漠視,遂由一群難以在臺北的工商業社會維生的城鄉移民「佔領」,利用工廠工作以外的時間在原鄉習得的耕作知識在沙洲上繼續從事農作維持生計,於是這一群人(以下稱「專業農民」)成了沙洲上的「地主」。第一代農民年老力衰以後,將土地分割交由第二代傳承,或將土地轉手他人。此時又出現了另一批動機不同的耕作者(以下稱「業餘耕作者」),主要是經濟上較能支持個人興趣,將屆或已退休的都市人,為了一圓健康田園生活的夢想,來到這裡耕作,自行開闢尚未被佔領的土地或自第二代手中接手。

因此,沙洲上的耕作者可以用動機的不同區分為兩類:為了生計而種菜的專業農民、為了興趣而種菜的業餘耕作者。
 
耕作者在中興橋下沙洲的田園日常

即便兩個群體有動機的差異,選擇中興橋下沙洲作為耕種的基地的原因卻是大同小異,不外乎是因為中興橋下沙洲對這些個人而言是最容易取得、進佔的空間,而未必是土質條件、鄰近市場或住家[1]等因素。在我們的觀察中,重要的因素有兩個:

第一,地價便宜。受訪者A表示自己20年前向不繼續種了的地主以總價10萬元購入1~2分的地,就算現在漲到四、五十萬元,與臺北市其它農地如陽明山比較仍是相當便宜。

第二,親友介紹。A最初也是靠著同事的引介才來到中興橋下沙洲;租地耕作的受訪者D也分享自己是隔壁寮介紹來的,進來以後自己又介紹同事來。對許多人而言,能進入中興橋下沙洲這個空間本身就是需要內部成員介紹的,更何況是長期在這裡耕作呢?
 
來到中興橋下沙洲耕作後,隨著原初耕作動機的不同,田園日常的實踐也不同。對專業農民而言,耕作是為了謀生,因此一切都以市場利潤為考量。他們通常佔著沙洲中央單位面積較大的田畝,大量種植單一種類的當令蔬菜以節省成本,通常夏季以瓜果類為主、冬季則以十字花科葉菜為主。耕作的方式較為集約,通常會使用農藥。專業農民通常比較積極巡視他們的田,且多是利用早晨的時間進行。收成後自行運往臺北的市場販售。
 
業餘耕作者則以興趣和健康為主要考量,選擇種植自己喜歡看、喜歡吃的植物,而未必要考量市場需求或價格問題。由於收成主要是給自己或親友吃,為了健康也較常採用自然友善的農法。晴朗的周末下午最容易在沙洲上見到許多忙碌中的業餘耕作者。業餘耕作者之中又有未退休和已退休者的差別。通常未退休的業餘耕作者則僅能利用少數的假日時間前來照顧作物,投入的物質和勞力都比較少;退休的業餘耕作者有較多閒暇投入園藝,作物的種類、數量與集約程度都較高。
 
以從退休前就在中興橋下沙洲耕種時間的A,他自述退休前只有周末來沙洲,在他沒有辦法來沙洲照料作物時,蟲害和鳥害就很嚴重;退休後才能不分平日、假日前來照顧,由於較常來田裡抓菜蟲等,收成就明顯得好很多,甚至可以將一部份收成拿去賣,同時也逐漸嘗試種植不同的作物甚至是花卉。

2016年12月4日這天,A跟我們介紹他的田當中有:菊苣、高麗菜、芥藍菜、日本茼蒿、大白菜、青江菜、山藥、番薯、神秘果、枸杞、木瓜和小葉欖仁,他甚至還在自己建造的農舍上養鴿子(自稱是流浪鴿,不知有無刻意培養賽鴿)。A的田算是沙洲上多樣性最高的特例之一,但由不同業餘耕作者的喜好所加總的沙洲的田園景觀確實就像A的田一般多樣。
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專業農民的大型單一作物田
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業餘耕作者的小型多元作物田
兩種日常耕作型態
 
目前為止,專業農民與業餘耕作者在動機及耕作型態的差異已經釐清[2]。然而,我們或許有必要細究動機差異背後心態的不同。我們訪問到的專業農民受訪者B直白的表示自己如果可以,也想在冷氣房裡舒服的辦公而不是種菜。雖然這無法代表全部專業農民的心聲,然而已經和那些為了逃離都市「舒適」辦公空間而來到沙洲的業餘耕作者形成最為強大的對比。緊鄰都市核心的沙洲景觀似乎更加深了此。

專業農民的田園日常是在隨處可見臺北市摩天大廈的沙洲上進行的,沙洲的劣等、邊緣印象透過他們觀看著的、自己所無法到達的城市天際線以及自己被迫在邊緣空間勞動的無奈感中不斷加強。

業餘耕作者的田園日常則是在逃離都市的脈絡中發展的,每一次走出都市來到沙洲,都是理想生活的自我實現,他們甚至是接收因為社會流動或缺少體力、資金而不再耕作的專業農民的土地才來到這裡的。因此,因為不同動機前來沙洲耕作的兩種群體,透過日常生活的實踐,生產出對沙洲截然不同的地方感。
 
透過田園日常建構的人際網絡
 
對沙洲上的耕作者而言,這個空間並非只是單純種植作物的空間而已,同時也是人際交流的場域。假日的沙洲上常常可以見到三三兩兩的耕作者聚集起來在樹陰下喝茶休息、聊天的景象。詹育芳(2012)也在研究中記錄耕作者用現採的蔬菜舉辦的火鍋會,以及成為社交空間的一些農舍;該研究也推測沙洲中央缺少阻隔的視野有利於此人際網絡的形成。
 
事實上,耕作者得以「獲准」進來沙洲耕種通常需要內部成員的介紹,因此耕作者之間從進場的那一刻就已處在由耕作者間一段段人際關係連結出的人際網絡,定期前來耕作的過程本身也會加強耕作者之間的社會連結。才來到沙洲耕作3個月的受訪者C就說,雖然來到沙洲的時間相當短,但已能認得沙洲上其他的農友,都打過招呼了。也因為這個緣故,耕作者一眼就能辨認出沙洲上的外人。
 
耕作者之間除了互相認識、日常閒聊彼此的八卦(研究者個別的訪談中不時會聽見受訪者談到其他受訪者的事情)以外,也有農作相關資訊的流通。身為業餘耕作者的D就曾指著他的田裡一塊用網子圍起來的區域,說是觀摩沙洲上較資深耕作者的種植方式,希望藉此提高生產,否則以前都是隨便種種而已。
 
除了耕作者間,非耕作者也能透過沙洲的田園空間與耕作者之間產生或加深連結,比方說林玫圻、蘇弘杰2011年的報導中,業餘耕作者興奮地提到之前帶著朋友參觀他用心打造的菜園,詹育芳的研究也論及藉交換沙洲上生產的農作物而加深與親友間的關係。

此外,有些非耕作者的「地主」也時常來沙洲巡視,和耕作者之間除了可能存在的收租關係外也有日常的互動。受訪者E就是這樣的人物。根據A,E擁有沙洲南部相當大片的土地。但E自述由於沒有體力和資金而未投入種植。2016年10月至12月間,研究者屢次造訪中興橋下沙洲都遇見E在鄰近中興橋橋墩處修理該年秋因颱風而損毀的道路。E因為施工時多半都待在此鄰近沙洲入口處的地方,也常看見他和其它耕作者打招呼。
 
田園日常得以維持的理由
 
不像臺北盆地其他今日被徵收、整治成河濱公園的高灘地,沙洲上的耕作者維持其田園日常至今,追根究柢來自沙洲地理上的封閉性。
 
1958年中興橋通車,橋梁剛好橫越沙洲的南端。或許是為了便利沙洲的農民,政府從橋中央興建一座樓梯通往沙洲,大幅降低耕作者前來種菜的困難。然而通往沙洲的唯一陸路隱身在車流量相當大的環河南路後方、高架橋下的一處髒亂、隱蔽的階梯,尋覓困難,使中興橋下沙洲成為一個「到得了也到不了的地方」。淡水河就像護城河一般保護著桃花源似的中興橋下沙洲,讓中興橋下沙洲幾乎不曾被外在的世界所留意;沙洲所僅有的作為農田的有限價值,也使網路上有關沙洲的報導、討論難以發酵。

於是,沙洲在地理上的封閉性,使有關沙洲的資訊難以觸及一般外人。沙洲因此不像與三重或臺北市本土相連的高灘地一般容易被市民「看見」,成為政府整治為河濱公園的優先目標。
 
耕作者在中興橋下沙洲的挑戰與調適
 
耕作者在沙洲上的田園日常並非如開心農場般順遂,時刻面臨著來自環境與他人的挑戰,面對挑戰各自發展出調適的方式。這些挑戰的背後都是沙洲的自然、人文環境造就的根本衝突,從衝突的觀點理解處於微妙平衡關係中的沙洲有助於更全面的描繪沙洲地方的實踐過程。

中興橋下沙洲一如所有農地,面對著來自環境的挑戰,其中大致可以分成蟲害、汙染與最嚴重的洪災問題。蟲害是農作過程中無可避免的,現場很容易就可以觀察到紋白蝶、斜紋夜蛾和果蠅等害蟲,也因此專業農民常會利用農藥來避免損失,相對的以健康為訴求的業餘耕作者則盡量避免使用農藥,而可能靠著徒手抓走菜蟲、裝設捕蟲器具來減少蟲害。然而中興橋下沙洲這個案例特別的點在於,這個小小的空間同時吸引了兩種不同取向的耕作者採用不同的農法,鑲嵌在眾多慣行農法田園之間的有機菜園註定無法真正有機。業餘耕作者並非不清楚這個衝突,但A、C與D在訪談中都流露出在堅持自己理念的同時也能理解專業農民使用農藥的動機,也沒有因為這樣而選擇離開雜處的沙洲。除了昆蟲以外,鳥和當地的流浪狗也對作物或耕作者有影響,因此沙洲上隨處可見驅鳥用的老鷹形風箏。
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簡易棚架與捕蟲瓶
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抽水設備與趕鳥的旗子和老鷹風箏
在城市中央種植蔬果本身,農作物暴露於城市的汙染下,也是另一項可能抵銷業餘耕作者對健康作物想像的原因。然而若稍作分析便會發現此影響並不太大,首先就空氣汙染而言,中興橋下沙洲的空氣品質與臺灣其它蔬果產區間差異並不特別顯著;再者,依據以對植物生長有影響的水質參數而言,淡水河忠孝橋測站2016年間測出的酸鹼度皆接近中性,重金屬中僅錳濃度超過地面水體分類及水質標準,農作物的灌溉也並非直接仰賴河水,而是抽取地下水。據A的說法,沙洲的地下水雖然不適合飲用,但用來灌溉並沒有問題。
 
洪災是在中興橋下沙洲耕作最大的挑戰。A、D皆對颱風豪雨,水庫洩洪後對沙洲的破壞指證歷歷。A指出若石門、翡翠兩水庫皆洩洪,可將沙洲淹沒兩公尺以上。D的經驗中每年颱風季過後,沙洲的高度大約會增加0.4公尺。颱風帶來大量泥漿、砂土除了破壞農作、使果樹傾倒外,也會破壞農地上的設備、置放工具的簡易農舍,因此這些設備可能每年都需要更新,耕作者只好姑且使用一些成本低廉的材料來維持基本所需的設備,使得沙洲上的一切都很「臨時」。砂土本身也不利耕作,只有泥漿若與一般土壤用鐵牛混合,可以有利於補充土壤養分。颱風帶來的洪水也對當地河流地形造成影響,A在當地數十年觀察到沙洲三重側不斷流失,反而在沙洲與臺北本土間的河道中央逐漸浮出另一塊無法利用的沙洲,使沙洲整體面積不斷縮小。
  
除了環境問題外,耕作者在沙洲也面臨了來自他人的挑戰。地權及法律問題使沙洲的耕作活動擺脫不去隨時終止的威脅(有點類似洪災使耕作者難以在此投資大量固定資本的道理)。雖然蘋果日報的報導指出沙洲上有21名地主,也確實採訪到一位希望售出自己3萬多坪土地的張姓地主,A也稱呼自己與現在沒有從事農作的E兩人為「地主」;然而,從詹育芳的研究中可以發現,在法律上擁有沙洲一部分土地所有權的「所有人」和在沙洲實際上對土地握有出租、販售、耕作之權的「地主」之間未必完全等同。且根據地籍圖資網路便民服務系統的資料,沙洲的地界劃分也與現地土地邊界之間存在出入,甚至地籍圖所依據的沙洲範圍也是多年前的範圍,早已與今日河水沖刷後的範圍不同。
 
因此我們只能確定,沙洲一部分土地可能仍由所有人控制,其對土地的所有權可能可以追溯自戰前或之後的土地交易行為;然而對於那些失去所有人控制的土地,現今實際控制該地的地主則可能是戰後來此佔地的城鄉移民,在該佔領的土地上耕種,隨後可能又轉讓、出租或交給下一代繼承。至於究竟佔地的過程中或後有無正式的土地登記、沙洲由所有人和地主控制的土地各佔多少、各呈現什麼樣的利用狀況、造成什麼樣的影響,研究者並沒有辦法釐清。C向我們坦言,土地、地主的問題是整個沙洲上最敏感的問題。他可能略有所知,但無法透露。

此外,由於中興橋下沙洲均屬河川區域範圍內的私有土地[3],適用水利法第78條之1第1項第4款規定,在河川區域內種植植物應經許可。若經新北市政府水利局許可,仍須依河川區域種植規定來耕作(例如作物高度、密度限制),農舍則由新北市政府高灘地工程管理處列管排定優先順序拆除。我們並不清楚有多少耕作者得到許可(因為地權問題,甚至連有多少耕作者有權利申請都很難說),然而在A的經驗中,政府僅管理沙洲外圍有自然生長的喬木的高灘處,大部分時間其實也不去管。政府確實也未積極取締沙洲的耕作行為。然而,沙洲雖屬私有地,研究者卻曾在2015年見到這樣的通告:

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政府所設通告與耕作者的回答
本區域為河川區公有土地,嚴禁民眾擅自開墾種植。
違者本局直接清除外,並依水利法第九十三條之二:「得處新台幣十萬元以上,五十萬以下之罰鍰」
​新北市政府水利局


回答通告:前面私人耕作4700坪河川國有地50年之久
有事通知(用公文)台北市西昌街172号祥禾蔬果行
由政府設置的紅色通告宣示了政府對沙洲的所有權,藉此取得禁止民眾開墾的正當性;然而值得注意的是由耕作者設置的白色「回答通告」,訴諸長達50年之久的開墾歷史,卻也在內容中確認土地是國有地。這是前述所有衝突現象的具體體現,光是從這兩個牌子,就能發問:土地究竟是國有地還是私有地?若是私有地又是誰的私有地?(所有人還是「地主」?)就算是私有地,又能不能拿來種植呢?2016年,此兩個牌子已不復見(可能被颱風沖走了),但顯然政府至今從未試圖落實通告內容,取締違規的種植行為。
 
除了取締私有地的違規耕種行為以外,政府另有一招:徵收。在河川區域由政府統一妥善管理的願景中,全面徵收河川私地自然是政府的終極目標(只是暫時沒有必要)。徵收是受訪者間普遍意識到而關心的威脅,徵收代表耕作者必須永遠離開沙洲,然而專業農民與業餘耕作者看待徵收的態度卻有著極大的差異。業餘耕作者以C、D來說,並不反抗徵收,畢竟兩人是租地、興趣導向的耕作,徵收並不會造成損失,只是可能需要另覓一塊田地或停止這項興趣而已。至於對像B這樣的職業農民而言,任何讓他無法繼續在沙洲耕種的因素都是重大的威脅[4]。
 
來自他人的種種威脅或許也使B對來路不明的研究者頗具戒心,B在我們訪談A、C、D時皆在遠處關切,甚至一度將D叫過去說了幾句話。C也向我們坦承若和我們分享太久不太好,可能被某些防衛心重的農夫排擠,影響他在沙洲上的生存空間。

此外,業餘耕作者A也相當審慎地看待可能對長久種植帶來變數的事情。A曾提及E構想將沙洲仿照臺北市一些農場打造成觀光果園,A認為這並不可行因為沙洲不適合廣告。可見目前中興橋下沙洲的種植行為之所以能持續,地主、法律問題的衝突能暫時得到平衡,都依賴著「不被看見」。這除了仰賴上文中提及淡水河的天然阻隔外,也需要一定程度對外封閉的社會網絡,只能容許可以信任的親友進入圈內,即便進入了圈子也需要努力的建立信任關係(如C)。而「外人」不僅可能是偶爾造成偷竊問題的麻煩人物,更可能是刻意或不小心打破平衡的危險份子,就需要格外小心[5]。
 
  然而即便是圈內人也可能有打破平衡的動機,羅國甫、石永軒的報導中,張姓地主便是一例。當持有的大面積土地無法利用卻也難尋買家時,政府的徵收費用就是擺脫此雞肋土地的契機。然而政府顯然並不想淌這個渾水,雖然過去曾有官員對沙洲提出異想天開的計畫(黃福其,2007),但畢竟私地處理麻煩,目前水利局、高管處尚無任何土地利用進階之計畫。
 
除了曝光、被取締或徵收的威脅外,在公權力難以觸及之下,治安也是個問題。2015年4月6日研究者在中興橋橋墩上記錄到以下的文字塗鴉:「我跟妳無冤無仇妳三番兩次割破/做壞心會報應舉頭三尺有神明天知地知妳知我知」、「中興橋下左邊/私人耕作50年久面積4700坪[6]/馬政府治安是甲級/怎會發此事/民國101年3月27日/上午8時15分/有6個壯漢帶割菜機/強佔園主私人耕作土地/行為太惡劣/比土匪還糟糕/園主在場阻止才離開/這日中興橋下/特別記事/民國101年3月27日/早上8時15分/園主上」
 
此塗鴉目前已被油漆覆蓋不可見,由字體來看知上排、中排所紀錄為不同事件。由內容來看,雖有眾多不明所以之處(如割破什麼?強佔之動機?),但應該可以相信曾發生農具被破壞和強佔土地未遂的事件。而對「園主」而言的正義似乎只能透過在橋墩上的發洩和紀錄來彰顯。
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中興橋下沙洲作為一個都市邊緣的耕作空間,因為社會經濟發展過程中隸屬於不同群體的個人因為不同的動機,經由沙洲既有人際網絡內部成員的引介,來到同一個沙洲上,在不同型態的田裡種植不同的作物。專業農民與業餘耕作者兩者[7]取向的差異,是沙洲的表層衝突。這樣的衝突具體表現為沙洲上混雜的多元地景以及報導中相異的再現手法。衝突也使得同樣的沙洲空間在兩個群體的心目中成為截然不同的地方,更衍生出慣行農法與有機農法的衝突、面對徵收的不同心理。然而,衝突的最終結果卻是兩種群體的相互理解與包容,在沙洲上形成緊密連結的社會網絡以及多元的田園地景。
 
沙洲的根本衝突則是耕作者所面臨的來自環境、他人的挑戰背後所存在的耕作者、「地主」、所有人、政府與自然環境的五方衝突。私人對土地的權利是脆弱的。無論是耕作者、「地主」還是所有人皆只能依靠著某種形式上的默契和人際網絡維持既有的平衡,無力杜絕佔地行徑,只能透過橋墩塗鴉和回答通告聊作反抗,面對每年颱風季洪水對沙洲的侵蝕與破壞更是束手無策。

即便如此,耕作者仍然來到沙洲種一年算一年,沒有耕作者的身分的「地主」在耕作者的認同下收取地租也投入沙洲的公共建設,沒有「地主」身分的所有人雖期待政府徵收但依舊默許沙洲上的一切耕作行徑繼續維持。對代表多數市民利益的政府而言,沙洲理應為整體都市的防洪與水質服務,政府有權依法徵收,但由於存在著地權爭議且遠離市民的視線,政府最後實際採取了消極的管理方針。在根本衝突之下,人們都選擇對自己最有利益的調適之道,因此達成微妙的平衡,與沙洲先天地理上的封閉性共同始使耕作者的田園日常得以持續。
 
總結以上,我們認為,沙洲在根本衝突中,各方發展出自利的調適策略,達成微妙的平衡,讓獲准進入沙洲這個場域的不同的人,得以讓表層衝突中的專業農民與業餘耕作者,持續透過不同的田園日常的實踐,生產出地方多元的意義,體現為具體可見的多樣地景。而這整個過程,便是中興橋下沙洲地方實踐的機制。
 
若從沙洲的案例反思可以得到什麼?在臺北市柯文哲市長力推田園城市的同時,透過本研究對沙洲案例的分析,應該理解到:一個看似單純的農業空間背後可能存在諸多衝突的拉扯,參與者動機的不同也可能讓地方的意義偏離都市農業政策規畫者的預期,像沙洲這樣高生產力、緊密人際網絡、「自自冉冉」[8]演化的成果反而可能是被政策排除的,甚至必須要在淡水河中央這樣的邊緣、不利位置才有機會發展的。因此都市中的農業生產不應被化約為單純的經濟生產想像或單純的娛樂、觀光想像,而應該在政策中考慮到都市農業空間可能存在的複雜性。

註解
  1. 雖然當地的耕作者中住在三重、西門的並不少,但訪談的過程中也能發現住在六張犁、中和等距離中興橋下沙洲有一段距離的耕作者。2016.12.04受訪者A、D所述。
  2. 需要注意的是,我們從訪談中觀察到,專業農民與業餘耕作者的對比並不是媒體或研究者為了理解的方便而區分的,而是在沙洲現場的耕作者之間透過日常的來往與觀察,自然而然形成的區分彼此的方式。
  3. 新北市政府高灘地管理工程處回函中確認。因為屬於河川區域內,這塊地在法律上並非河川區外的浮覆地(不同於詹育芳的研究所稱)或新生地,須受水利法及河川管理辦法限制。
  4. A曾提及二重疏洪道開闢河濱公園的徵收事件(此事件很可能在沙洲廣為流傳),土地被徵收的職業農民最後雖然被分配到別的地方的田,但面積大幅縮小,幾乎只夠自用。
  5. 當然,耕作者也會區分外人的動機。比方說研究者(一群小朋友)在展開訪談前常遇到會跟我們問候、提醒有流浪狗的友善耕作者,但開始訪談後不久即感受到氛圍的微妙差異。
  6. 此4700坪地正是回答通告的那塊地。既然「園主」並沒有所有權(他認為土地是公有地)、而土地事實上是私有的(顯然屬另一人所有),那這一塊地上就同時發生了:「園主」佔用公有地、「園主」佔用「所有人」的地、壯漢試圖強佔「園主」的耕地三個乍看之下互斥的佔地行動,凸顯了浮覆地上土地權利的複雜關係。
  7. 需注意的是,將所有耕作者簡單的二元劃分也並不洽當。業餘耕作者當中也有很多差別:買地的-租地的、販賣一部分收成-完全不販賣等,而這兩種劃分中的各自的前者和專業農民之間就會有較多的共通點。本研究的二分法是在沙洲上耕作者間普遍的認可下進行必要的簡化。
  8. 自由而自然的意思,語出總統府2017丁酉年春聯。
參考資料
  • 詹育芳(2012)。河川浮覆地景的田園生活。國立臺灣大學園藝暨景觀系碩士論文,未出版,臺北。

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人類世下的生物多樣性:混農林業(agroforestry)的例子

3/9/2017

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文/林士榮
圖片
印尼一處混農林業的農民們(圖片來源:World Agroforestry Centre)
「那裡原本是一片無人居住的荒野……一個經過漫長演替,逐漸達致動態均衡的生態系,適應環境的物種們佔據著各自的棲位。但是自從人類來了之後,大量的開墾活動與汙染,破壞了生物們賴以為生的棲地,許多物種面臨了族群數量驟減、甚至瀕臨絕種的危機,原有的生態系功能幾近瓦解……」
這是個相當經典的敘事架構,由許多科普讀物、文學作品和媒體報導傳誦,訴說著人類為自然生態帶來的浩劫。整體來說,人類活動確實已經深刻改變了地球系統與生態系的運作模式:人類世(Anthropocene)的概念於2000年前後開始普及,描述人類活動如何在20世紀中期以後顯著且全面地影響了地球的氣圈、水圈、地圈與生物圈,例如全球暖化與區域氣候變異增加、地表侵蝕率與沉積率劇烈變動、碳/氮/磷循環的擾動、生態系衰減幅度達到前所未有水平……等 [1]。
 
人類似乎成為第一個能夠有力介入、甚至主導地球系統與環境變遷的生物物種這件事,除了在生態倫理方面的反思以外,也為許多環境科學研究者帶來了一項挑戰:當人類活動不再是可以輕易忽略、剔除於分析架構之外的干擾變數,如何適切地概念化人與自然的互動關係,便成為眼前亟需解決的理論難題。從實務方面來看,分析架構的調整也必須能為環境治理、生態保育行動提供必要指引,以因應當前人類社會越來越迫在眉睫的環境危機。
 
不過,如果借用政治生態學的視角,會發現關於「人與自然關係」一些習以為常的預設,其實有不少值得深入檢驗的部分。不妨回想一下本文開頭提到的故事,這類遺世獨立的自然遭受人類外力入侵的版本,似乎很難適用於當前世界的眾多場景:誠如人類世的概念所揭示的,如今幾乎已不存在所謂的純淨、無人干擾的自然;甚至在那些過去被視為荒野的地帶,很大程度上也是透過社會文化的想像與建構而存在。
 
同樣地,基於前述的「人與自然各自獨立、人類活動入侵了純淨自然」的預設,過去的生態環境論述時常將人類活動與生物多樣性(biodiversity)視為相互衝突的概念,人為開發的加劇必然導致生物多樣性的減損;相對地,政治生態學的觀點通常會避免簡化的、單一面向的因果解釋,而是關注環境生態的變動狀態,如何鑲嵌於各種行動者的文化實踐與政治經濟脈絡之中。

保羅.羅賓斯(Paul Robbins)等人(2015) 在《Political Ecology of Commodity Agroforests and Tropical Biodiversity》(混農林業商品與熱帶生物多樣性的政治生態學)一文中,即展示了熱帶混農林業(agroforestry)與生物多樣性之間的關係,如何受到不同的生物地理條件、農業行動者決策、區域人口與發展動態、全球商品市場與制度規範等因素所形塑,而存在不可忽視的地域差異。
 
所謂的「混農林業」,指的是近年來盛行於熱帶經濟作物栽培地區的一種農地、林地混合利用型態:農人在咖啡、可可等作物的間隙栽植一定比例的多年生木本植物,形成了介於開放農地與封閉林地之間的生態地景 [2]。這類土地利用方式的日益普遍,某種意義上也呼應了人類世的說法:我們越來越難找到那種隔絕於人類活動之外的自然地景與生態環境系統。
 
由於特定林木物種能夠提供適當的遮蔭與肥力、並減緩土壤/環境退化的情況,混農林業在部分地區有效增加了作物產量、並改善地方農民的境況;另外,半林地環境也提供了額外的棲地類型,相較於傳統的農業土地利用方式,可能更有助於增加或維持該地的生物多樣性。
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所謂的「混農林業」,指的是近年來盛行於熱帶經濟作物栽培地區的一種農地、林地混合利用型態
然而,正如羅賓斯等人的文獻回顧所顯示的,在東南亞、西非、中美等地的經驗研究,很大程度上質疑了這種「混農林業必然增加生物多樣性」的簡單圖像。生物多樣性及其地景結構深受林木種類、樹冠層密度、農作投入的複雜程度等因素影響;農作投入程度受到整地開墾方式、農作種類與技術選擇的農業利用強度影響;農業利用強度又受生產者決策、區域或全球的政治經濟與制度脈絡所形塑。在這樣的複雜網絡關係之中,還有許多解釋鏈(chain of explanation)的細節部分尚未釐清。
 
首先,即使是種植著相同作物的混農林業,其生物多樣性也會依據地景結構的差異而有利/不利於特定物種的棲息繁衍。以咖啡作物為例:研究者在由人造農牧地景與原始林殘餘的組合為主的哥斯大黎加地景結構之中,發現人造地景較有利於大型/池塘型兩棲類覓食,小型/溪流型的兩棲類則在原始林中活得比較好;相較之下,在林木物種、密度較高的印度南部地景,則是小型哺乳類的物種豐富度較高。
 
與混農林業地景結構密切相關的,是農業生產者的實作方式及其利用強度。某些情況下,產量方面的益處驅使農人增進農業地景的複雜度:在印度南部,與咖啡交錯種植的木本植物能夠減緩季風豪雨的衝擊;在西非與哥斯大黎加的可可與咖啡田,棲居林木的鳥類或蝙蝠有助於減緩病蟲害。然而,地方生計條件的惡化、勞動力不足與化學投入劑量的增加,導致農業利用強度在近年來有逐漸增加的趨勢,地景複雜度則逐漸縮減。
 
那麼,農業實作方式的改變與利用強度的增加,又如何牽涉到更大的政治經濟與制度脈絡?農場交貨價格(farm gate price)深受全球商品市場的波動態勢所影響,例如2000年以降的國際市場價格崩跌與極端氣象災害,迫使瓜地馬拉、波多黎各、哥斯大黎加等地的咖啡小農簡化其農地地景複雜度並增加利用強度。
 
儘管在混農林業的地景與生物多樣性方面已經有前述的先驅研究,羅賓斯等人指出在許多解釋環節上仍有不足之處,有待進一步研究。
解釋環節
當前研究進展
  研究不足之處
 政治經濟脈絡
↓
生產者決策
價格波動程度對作物選擇的影響;另類交易系統與第三方認證的可能著力點
勞力市場機制、非國家的制度脈絡、與生物多樣性的直接關聯
生產者決策
↓
混農林業生態學
混農林業的生態結構多樣性;
農業實作方式與利用強度的影響
不同的實作決策如何帶來不同的影響、與生物多樣性產出的直接關聯
混農林業生態學
↓
生物多樣性
林木多樣性、樹冠層與下層植被等要素與生物多樣性的關聯;混農林業在生態保育中的角色
當前研究多侷限於特定物種
那麼,已知地景結構的複雜度縮減會導致生物多樣性的下降,地景結構的複雜性縮減與農業利用強度增加相關,農業利用強度的增加又與作物價格的市場波動程度有關,這些初步觀察結果帶有怎樣的政策意涵?顯然,如果要維持混農林業的運作及其地景生物多樣性,政府決策者不應只關注於特定地區的保育行動與生態系維護,而是要充分檢驗各種生物地理特性、地方勞力與生計條件、市場價格波動等因素對特定作物的影響或衝擊,才能正視、因應當前人類世的狀態下,人造地景在自然保育中不可忽視的角色。
 
註解
  1. The Independent 2016. Anthropocene: Planet Earth has entered new epoch, experts say. http://www.independent.co.uk/environment/anthropocene-epoch-new-planet-earth-man-made-what-is-it-a7215116.html?cmpid=facebook-post
  2.  此處的「開放」、「封閉」描述的是地表受到樹冠層遮蔽的程度。
 
 
 
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