研究:人行道兩側土壤因為遛狗便溺「過度施肥」,導致生物多樣性遭到破壞

研究:人行道兩側土壤因為遛狗便溺「過度施肥」,導致生物多樣性遭到破壞
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我們想讓你知道的是

已知透過空氣傳播的農業、工業和交通廢氣的污染,氮含量從5公斤到25公斤不等,狗的糞便和尿液程度相當,由此可知影響非同小可。

文:Yi-ching Kuai

新研究表明,狗的糞便和尿液大量沉積在自然保護區,可能對野生動物造成危害。分析發現,人行道兩側的土壤因為犬隻便溺導致的氮和磷過度施肥,會達到土壤所能負荷的濃度。

科學家們花了18個月的時間,統計比利時根特(Ghent)郊區四個自然保護區的犬隻數量,得出此結論。他們說,全歐洲總計約8700萬隻狗,各地情形大同小異。

研究估計,狗在家中由飼主餵養之後,散步時排出養分,每年平均每公頃留下可11公斤的氮和5公斤的磷。

已知透過空氣傳播的農業、工業和交通廢氣的污染,氮含量從5公斤到25公斤不等,狗的糞便和尿液程度相當,由此可知影響非同小可。

過肥導致生物多樣性降低

許多遛狗人士認為,將寵物的排泄物留在大自然中不會造成任何傷害,但大多數生態系統都是天然低營養環境,過度施肥會讓蕁麻和大豕草(hogweed)等部分植物排擠其他植物,從而影響到依賴其他植物的野生動物,致使生物多樣性降低。

帶領這項研究的根特大學彼得・德弗雷納(Pieter De Frenne)教授說:「當土壤中的氮含量過多時,只有部分有競爭性的植物才能應對。」這些植物稱霸環境、扼殺其他植物:「蘭花就是一個典型的例子。蘭花在生態系統中被淘汰消失。」

「我們對狗的營養輸入量如此之高感到驚訝。來自農業、工業和交通的大氣氮汙染,理所當然地受到了很多政策的關注,但狗在這方面卻完全被忽略了。」

研究人員估算,在狗必須牽繩且只能在路徑兩側2公尺活動的情況下,氮和磷的濃度相當驚人。

德弗雷納教授解釋:「在許多自然保護區,園區管理會降低土壤養分水平,以增強植物和動物的生物多樣性。這可以通過割草和清除乾草等方法來完成。我們的研究結果表明,目前在自然保護區中被忽視的狗所帶來的營養,可能會延遲自然環境的恢復。」

牽繩、清狗便影響大

「當然,對主人和他們的狗來說,在大自然中散步對身心靈好處多多,但缺點是會帶來大量的養分。」

德弗雷納表示,西歐許多國家的養狗情況非常相似,因此他認為其他地方與根特沒什麼兩樣。英國慈善機構Plantlife警告,氮污染是「對我們的野生植物、地衣和真菌的最大威脅之一,卻幾乎沒有採取任何措施來解決。」

這項研究發表在《生態解決方案和證據》(Ecological Solutions and Evidence)雜誌上,500次探訪自然保護區,在每次一週、每天24小時的期間內,統計了1600多隻狗,再把數據與已知的狗排泄的氮和磷的量相結合,以估計沉積的總養分。

科學家也記錄了狗是否有牽繩:每年每公頃126公斤的氮沉積在人行道邊,每年每公頃4公斤則散落在自然保護區的其他地方;如果所有狗都有牽繩,但人行道邊的氮就會躍升至每年每公頃175公斤,磷含量也提升至每年每公頃73公斤。

順手撿狗便並帶走的話,幾乎就能去除所有的磷,但只能去除了一半的氮,因為狗尿的氮含量很高,磷含量很少。德弗雷納說:「當然,尿液很難帶走。」先前的研究發現,即使在禁止遛狗的3年後,土壤仍然存有高濃度營養。

生態敏感的自然保護區可以考慮禁止遛狗

德弗雷納說:「重要的第一步是讓狗主人意識到這種施肥效應。我認為很多人只會撿起狗便。」但尿液仍然存在,他說生態系敏感的自然保護區可以考慮禁止狗,某些地方已經實施這樣的禁令,來保護鳥類和其他野生動物。

英國野生動物信託基金(The Wildlife Trusts)景觀恢復主任羅伯・斯通曼(Rob Stoneman)說:「自然保護區是保留自然的特殊場所,野生動物和脆弱的棲息地受到保護。便便顯然是大自然的一部分,但狗便含有可能破壞脆弱棲地生態的養分。無論您在哪裡遛狗,重要的是撿起、裝袋和丟棄便便,確保我們能繼續保護野外,讓所有人都能享受大自然。」

德弗雷納說,研究的下一步可能涉及土壤分析,檢視目前研究所做的估計,並將分析擴展到寵物貓上。

新聞來源

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責任編輯:羅元祺
核稿編輯:翁世航


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也因為科技與國家發展息息相關,有哪些技術是台灣不為人知的優勢?或是未來產業可大力投資布局的領域?我們找出其中四大項與智慧國家最有關的科技,展現台灣具備強勁的科技能量,或許你已經受惠,也或許你能從其中找到發展的機會。

關鍵科技一、融合海陸空領域的多維通訊

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隨著國家管理範圍逐漸擴大,通訊範圍多元且彼此關聯,相關科技如低軌衛星、5G通訊、海底電纜等,形成環環相扣的多維通訊聯網。

仔細洞察2021年的IMD報告,台灣在「行動寬頻的用戶比例」這項指標,拿下全球第1的傲人成績。顯見台灣在通訊基礎建設的投資及普及率,是走在全球領先位置。

尤其5G/6G關聯科技更是未來多維通訊的具舉足輕重的地位,原因是5G衍生的價值鏈相當廣泛,舉凡從晶片、模組、終端、邊緣、系統、到應用服務,可形成完整生態圈。為了強健台灣5G專網的自主技術與供應鏈,從2018年先後成立5G產業發展聯盟、5G垂直應用聯盟、以及5G Open Networking平台,逐漸形成5G國家隊。

除了把5G領先國視為戰略目標,當創新技術落地,更能帶來龐大商機。根據工研院的預估,將5G的小基站、邊緣運算、網路虛擬化等關鍵產品、模組、元件加總起來,2025年的市場規模上看2,510億美元(約新台幣7.5兆元),其他國家還在積極推動5G聯網建設,顯見相關商機仍有相當大發展空間。

關鍵科技二、新型態數位經濟與網路服務

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邁向Web 3.0的交叉點,元宇宙被視為下一代網際網路的新機會,市調機構Gartner預測,2026年全世界將有25%的人口,每天至少有一小時投入元宇宙虛擬世界,進行工作、社交、教育、購物、娛樂等活動,並藉由虛擬貨幣、NFT進行數位資產的交易,虛擬經濟逐漸成形。

所謂元宇宙,需要以5G/6G高速網路為基礎,透過VR頭盔/眼鏡作為進入3D虛擬世界的載體,在元宇宙的各種互動體驗則需仰賴AI運算、雲端/邊緣儲存、區塊鏈等核心技術支援。人們在元宇宙內可以滿足從現實世界做不到的事情,形成穿梭虛擬、現實之間的生活體驗與商業模式。

近七成投入元宇宙相關應用的企業,認為元宇宙在未來5年一定會蓬勃發展,虛擬音樂會、虛擬時裝秀、媒體及產品聯名展示活動,將是元宇宙優先發生的商業體驗。

那麼台灣要投入元宇宙有何利基?解析元宇宙供應鏈版圖,主要可分為晶片、光電、通訊、AR/VR裝置、內容以及AI技術,台灣科技可從硬體方面,包含晶片、感測IC、光學零組件、伺服器等擅長領域切入。像是大家熟知的半導體大廠台積電,對於相關晶片的供應就至關重要,另外光電產業也有揚明光、玉晶光、中光電等企業,讓投影技術更精緻,再來連接元宇宙的通訊技術,也有聯亞來支援,而裝置軟硬體、AI技術則是有創意、世芯、智原等企業投入,最後想到AR/VR集大成者,就不能遺漏宏達電在這一塊的耕耘,同樣威盛電、佐臻、未來市(XRSPACE)等品牌也積極佈局,可見台灣已有完整的供應鏈,接下來有志於加入元宇宙的廠家,不妨從自身的專長去思考,相信不論是哪個領域的企業,都能有更多的創新、應用內容投入,完善整個元宇宙生態。

關鍵科技三、疫後時代興起的智慧型代理人

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近年因疫情持續延燒,越來越多領域開始導入「智慧型代理人」,像是零售業者引進半自動化機器,協助人力處理訂單、點餐;又或是醫院使用機器人,藉由AI辨識功能分擔部分醫護工作。

所謂智慧型代理人,以它所知的知識範圍內,自主完成人類所給予的指令任務。智慧型代理人發展至今,能協助人類的廣度、深度越來越多,主要是受惠機器學習的技術更為先進,加上其他的自動規劃、互相協調等演算法的成熟,讓智慧型代理人成為下一波產業發展重點。

世界先進國家紛紛把AI納為國家產業重要發展策略,台灣從2018年就推出「台灣AI行動計畫」,全面啟動產業AI化。發展至今,AI應用已從測試階段逐步應用於各式產業,資策會統計發現,掌握AI技術的新創企業在台灣有300家,逐漸摸索出不同的商業策略與獲利模式。

尤其資通訊、醫療照護是台灣兩大擁有頂尖人才的雙軸產業,在疫情之下,就可以看到醫療+科技所衍生的智慧型代理人應用。像是過去為了解決醫療量能不足,開發「5G智慧防疫機器人」,用來隔離病房消毒、運送餐盒及藥品物資,比傳統人力消毒方式有效節省50%時間,還能降低醫護人員感染風險,讓醫事工作更有效率。

關鍵科技四、資訊安全網保護每個人數位資產

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我國面臨網路犯罪、駭客入侵政府、機關,甚至竊取個人資料事件持續增加,如何保護國民安心使用數位科技、保障財產安全將是未來重要方向。隨著AI普及所衍生的龐大資料量之隱私及資安問題,成為棘手的挑戰。從國際AI資安發展現況來看,歐盟在2021年提出人工智慧規則草案(Artificial Intelligence Act),鼓勵值得信賴且道德的AI進行研發與應用。微軟更在今(2022)年禁止提供AI推測情緒技術,並制定「負責任AI標準第二版」、Google則停止AI機器人具有自我意識、能與人類溝通等爭議事件,這些做法也都反映美歐在立法之際,業者也在努力自行節制敏感AI技術。

AI資安,是挑戰也是機會。未來,台灣政府與企業也須密切關注美歐相關草案的立法動態,找出AI規範的共同點,以此界定使用AI產品與服務之要求;因此,AI資安不僅需透過科技來防禦,更需要治理與法規,降低AI所帶來的衝擊。

另外,針對5G資安議題,台灣有展開大型科技防禦策略,包含5G資安防護系統、跨機關資安聯防。5G資安防護系統致力確保業者使用的5G系統具備安全、可靠、信賴,與國內5G專網業者進行服務驗證,以強化國產5G系統的整體資安防護能力。跨機關資安聯防的目標放在建立政府與民間的資安聯防體系,藉由橫向整合跨部會,全面提供威脅情資,減少機關隱匿資安事件,降低事件誤報與漏報。

持續提升台灣的科技能量 打造全方位的智慧國家

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圖片資料來源:IMD 2022 世界競爭力年報

台灣的科技能量持續提升,從2022年的IMD世界競爭力年報可發現,而且該報告還指出我國擁有高素質勞動力、經濟活力、企業治理能耐、高教育水準等優勢。上述四項與智慧國家高度關聯的新興科技,涵蓋「數位基盤、數位創新、數位包容」等元素,如何借助科技打造創新、包容的社會,在台灣強勁的科技應用產業鏈上,補強創新的能量,並延續發展優勢項目,將是台灣要持續努力的方向。

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