氣候變遷下臺灣糧食安全議題及調適策略
作者：姚銘輝 研究員 農業部農業試驗所
徐永衡 助理研究員 國家災害防救科技中心
劉雨蓁 專案佐理研究員 國家災害防救科技中心
糧食安全是氣候變遷研究議題之一；畢竟，人類需要食物以維持生存。政府間氣候變遷專門委員會 (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 最新一期評估報告 (AR6) 揭示全球糧食生產及供應評估情形：雖然作物育種研發、栽培制度改變，及機械化生產的進展，糧食生產有長足進步；但在氣候變遷衝擊下，各項糧食作物產量未來將朝向負面發展。氣候變遷導致災害發生頻率增加，更可能導致每年糧食供應不穩定，發展中國家尤其容易發生飢荒。糧食生產預期將減少而人口持續增加的情境下，糧食安全的調適策略研擬及執行，用以減緩全球糧食供應壓力，是迫切且重要的氣候變遷調適議題。
糧食安全的定義一般以1996年舉行的世界糧食高峰會 (The World Food Summit) 為準，即“任何人在任何時候均能實質且有效地獲得充分、安全且營養的糧食，以達符合其飲食及糧食偏好之活力健康生活”[1]。糧食的供應不光只是溫飽，也包括食品安全、營養成分及飲食習慣；整體糧食安全議題是複雜，且難以完全量化分析。目前科學分析方法之一是以食物所能供應熱量作為指標，其中糧食自給率 (food self-sufficiency rate) 是重要指標，意指一個國家國內生產量與實際糧食需求總量的比值。雖然全球各地資源或農產品透過貿易行為可自由輸入或輸出，但糧食供應受多重因素影響，包括糧食生產國因天然災害停止出口；疫情導致航運受阻或戰爭問題，皆可能導致糧食貿易受阻或價格提高。以烏俄戰爭為例；烏克蘭是歐洲大糧倉，戰爭導致耕地破壞及農機具毀損，影響糧食產量，加以主要出口港被俄國海軍封鎖，直接或間接影響各國糧食進口，導致糧食價格大幅飆漲。
所以國內生產足夠供應內需，有望減少上述因素的衝擊，因此，糧食自給率被視為確保糧食安全的重要指標。
糧食自給率是世界各國所重視，因確保糧食供應穩定是政府的責任，具有作物耕地的國家無不以提高糧食自給率為目標，美國、加拿大、澳洲、法國的糧食自給率皆超過 100%，而與我國農耕環境相近的日本與韓國糧食自給率分別為41%及45%，而我國以熱量計算之綜合糧食食自給率僅33.5%[2]，顯示臺灣糧食自給率相對甚低。顯示我國糧食進口依存度過大，而國內糧食作物生產受氣象災害侵襲，耕地過小及機械化程度不足，農地休耕及移作他用等問題，皆影響糧食生產難以擴大其增產潛能。1984至2021年臺灣的糧食自給率由56%下降至31% (圖1)[3]，下降原因是黃豆、小麥及玉米等大宗糧食作物仰賴大量進口，但適合臺灣氣候種植且完全機械化之稻米需求量，則因為國人飲食習慣西化，每人年消費量顯著下降。但細究臺灣糧食生產結構，圖2為主要農產品的需求量及自給率，其中禾穀類及根莖類的自給率約20%至30%，而需求量方面，禾穀類包括玉米、大豆、小麥及水稻等四種作物，每年有近800萬公噸的需求量，但僅水稻及少部分玉米由國內生產，是糧食自給率提升最主要關鍵因素。蔬菜類、漁產類等其餘的農產糧食自給率皆超過需求量，其中漁產類僅計算養殖漁業，若將遠洋漁業一併計算則超過100%，至於其他品項則超過80%以上。
圖1、1984至2021年熱量計算之糧食自給率變化。(資料來源：糧食供需年報)
圖2、我國主要農產品的每年需求量及自給率。(資料來源：糧食供需年報)
糧食安全調適的策略，可分為增加農糧作物生產、減少肉類消費及加強國際貿易等作為。
- 發展農糧作物生產技術與提高生產效率：整體而言，臺灣水稻及玉米產量呈現減產趨勢 (圖3)；依TCCIP團隊分析，在RCP8.5情境下，世紀中及世紀末全臺水稻產量分別減少13%及18%；玉米減少10%及17%[4]，影響區域以北部及東部地區最為明顯。至於其他糧食作物如大豆及小麥，臺灣氣候條件並不合適大面積種植，未來仍需仰賴進口。由分析資料說明雖然未來水稻及玉米朝減產的趨勢，但空間上產量改變率並不同，進行作物適栽區規劃，降低因應氣候變遷之衝擊強度。此外，減緩極端天氣事件對糧食生產的影響，除升溫對作物生產的衝擊外，乾旱的發生將限縮作物生產力，TCCIP團隊針對水稻一期作研發旱田直播耕作模式，近期又針對坡地供水不易區域研發捕霧網的應用，希望藉由科技研發以增強農耕缺水的調適能力。
- 調整飲食習慣、減少食物浪費：就現有糧食進口以玉米為大宗，每年約需500萬公噸的需求量，但即便臺灣所有耕地皆種植玉米也無法達到此需求量，然而，進口玉米9成以上皆為飼料用，肉類食品雖提供必要蛋白質及脂肪，但過多攝取反而造成身體的負擔，尤其脂肪攝取過多與心血管疾病有密切關係，由於一公斤牛肉需要9公斤的穀類才能產出，豬肉需4公斤，雞肉需2公斤，飲食習慣若改為少脂肪及多碳水化合物的攝取習慣，可提高糧食利用效率，而減少動物飼養及需求則不需要進口大量糧食，可在糧食安全及國民健康尋求雙贏。另外，國際糧農組織 (Food and Agriculture Organization, FAO) 近年大力推行減少糧食浪費，除提升農耕技術以減少作物生產過程的損失，更強調食物消費過程的浪費。
圖3、RCP8.5情境下之臺灣水稻及玉米產量的變化 (Yao 2021) (TCCIP計畫研究成果)
糧食安全不應限縮在經濟問題而是國安議題。對糧食安全的態度，新加坡可作為示範；該國農地面積僅占1%，糧食自給率不到10%，但2018全球糧食安全指數 (Global Food Security Index, GFSI)[5]總體排名卻奪下冠軍，該國政府採取糧食進口來源多樣化及發展都市農耕等作為，目標在2030年達到30%自給率的「30-BY-30」。我國約有80萬公頃農地，提升糧食自給率仍是最終目標，但面對氣候變遷因應調適仍需更多科研及技術量能的投入，尤其氣候智慧型農業 (Climate Smart Agriculture, CSA) 的推動[6]，針對未來栽培逆境以改變耕作制度因應，以確保糧食生產具有更大的調適能力。
參考文獻
[1] World Food Summit (1996). Rome Declaration on World Food Security. Rome, Italy.
[2] 行政院農業委員會 (2021)。農業統計年報 2021。行政院農業委員會。
[3] 行政院農業委員會 (2021)。糧食供需年報 2021。行政院農業委員會。
[4] Yao, M.H. 2021.Challenges and Adaptation for Rice Production under Climate Change in Taiwan.10th Asian Crop Science Association Conference (ACSAC 10)
[5] UNCCD. 2018. The Global Food Security Index.
[6] Leslie Lipper et al. 2014. Climate-smart agriculture for food security. Nature Clim. Change 4:1068–1072.
延伸閱讀
TCCIP調適百寶箱>調適領域>農業調適示範
使用者也是提案者 平台使用經驗問卷結果與分析
作者：陳又瑄 專案佐理研究員 國家災害防救科技中心
劉子明 助理研究員 國家災害防救科技中心
孫天祥 專案佐理研究員 國家災害防救科技中心
前言
國科會臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台計畫 (TCCIP) 以氣候變遷科學服務為目標，透過使用者的需求、經驗與回饋，逐步建構以使用者為核心的氣候變遷整合服務平台。2023年2月至3月，TCCIP 計畫透過網路問卷的方式了解使用者的平台使用經驗與需求，希望能夠從使用者的角度出發，推出更多使用者需要的服務內容。
TCCIP平台的使用者是誰? 問卷填答者輪廓
本次問卷於2023年2月24日至3月24日於網路上針對TCCIP使用者發送，共回收164份問卷，其中有效問卷163份。163份有效問卷中，男性填答者90位 (約55%)、女性填答者71位 (約44%)、2位不提供性別資訊。填答者的年齡分布從未成年到61歲以上皆有，超過70%為21-45歲的青壯年，其中以21-25歲的填答者最多 (29份，約18%) (圖1)。
圖1、問卷填答者的性別與年齡：整體上男女比例接近，男性使用者較多。涵蓋的年齡範圍廣泛，整體上以21-45歲的青壯年使用者為主。
全臺的22個縣市中填答者的工作地點包含15個不同的縣市，廣泛的分布在全臺各地，但整體上以六都為主，其中超過一半位於雙北地區，最多的縣市為臺北市 (64份，約39%)。超過一半的填答者 (約55%) 來自學術研究單位，包含研究中心或學術單位37份 (約23%)、大學生與研究生36份 (約22%) 以及大學教授17份 (約10%)。產業提供約21%的回覆，包含國營企業1份 (約0.6%)、民間企業20份 (約12%) 以及顧問公司13份 (約8%)。來自政府機關的回應有7份 (約4%)，中小學教師有8份 (約5%)，中小學學生有4份 (約3%)，一般民眾則有20份 (約12%) (圖2)。從使用者的身份可以觀察到，TCCIP的使用者雖然仍以學研單位為大宗，但產業以及大眾的使用者亦不少，整體上平台的使用者身份與年齡跨度相當大。未來平台的知識服務內容亦將持續採取分眾的策略，在原有的科學轉譯基礎上持續精進，推出更多能幫助資料使用者運用資料的素材與工具，並規劃更多科普的內容，讓TCCIP平台能夠滿足多元使用者的需求。
圖2、問卷填答者的工作所在地與身份：填答者工作地以六都為主，並有超過一半在雙北地區。填答者身份涵蓋產、官、學、研與大眾等身份，並以學研單位為大宗。
頁面人氣王是誰? 使用者在不同功能頁面的使用情況
本次問卷調查不同身份的使用者是否曾使用過各功能頁面，將不同身份別曾使用過各功能頁面的比例以表1呈現。
表1、不同身份別使用者各功能分頁曾使用比例：欄位底色越紅表示曾使用比例越高，曾使用比例較低的則以灰色底色呈現，以未來推估及資料介紹整體使用過的比例最高。
本次問卷調查的17個功能頁面中，「未來推估」與「資料介紹」的全體使用率超過90%，「國際新知」與「知識專欄」全體使用率約89%，是不同身份皆會使用的功能頁面，顯示基礎的知識內容是不同身份使用者皆會使用的熱門功能。
從圖3中可以發現相比「資料商店」的原始數據，多數使用者 (學研例外) 在加值轉譯過的圖表和圖資的使用比例更高，如「未來推估」、「氣候圖集」、「危害圖資」和「衝擊圖資」，凸顯資料視覺化和加值轉譯工作的重要性。科普性質的頁面和「資料商店」屬於分眾化的產品，不同身份的使用比例差異較明顯，中小學師生與民眾在「影音專區」以及「未來明信片」的使用率較高，特別是「影音專區」的部分差異顯著，而「資料商店」的使用比例以需要原始數據進行研究與探究的學研和中小學師生較高，顯示以上幾項分眾產品的原始定位與最終的使用者相符，分眾的產品設計符合目標受眾的需求。
圖3、不同身份別的功能頁面使用情況：不同顏色區分不同身份，並以圓圈大小呈現不同身份的填答問卷數，圓圈越大表示問卷回覆數量越多，因此全體的圓圈會最大。
你的願望我們聽到了! 使用者需求回饋
本次問卷調查收集到許多使用者對平台功能與服務的需求回饋，其中以針對資料服務的意見回饋最多，當中最多使用者希望能增進的服務內容為資料與圖資的應用說明與指引。整體上也是針對圖資與資料的使用說明需求最高，其次為希望能在平台查詢時直接下載原始數據，針對調適百寶箱最多的建議則為希望能增加不同領域與層級的應用案例。可以發現使用者除了對知識的需求外，亦有許多針對資料的應用需求，且希望TCCIP平台能提供更多的應用說明與案例。
圖4、使用者針對不同功能的回饋建議：不同顏色區分不同的服務項目，其中以資料服務的建議最多，當其中又以使用說明的需求最多。
針對113位使用過資料商店的資料使用者的調查也呈現相似的結果，詢問資料使用者希望未來平台能更多提供的資料應用資訊時，最多的回應為增加資料使用方式的說明資訊，不管是哪個身份的使用者都最希望能了解如何使用氣候變遷資料，其次為了解資料的產製方式與使用限制。
圖5、不同身份使用者的資料應用資訊需求：不同顏色區分不同身份的使用者，以資料使用方式說明的需求最多。
針對資料使用者的應用工具需求調查中，最多使用者希望能提供空間切割與合併的工具，其次為計算鄉鎮平均的工具。對學研使用者來說，最多人回覆的工具需求為CSV轉SHP的轉檔工具，其他身份的使用者皆以空間切割與合併的工具為最多的需求。從資料使用者的回饋中可以發現，不同使用者需要的資料空間範圍不同，雖網格化資料可讓使用者自由選取關注的空間範圍，但仍有許多空間合併、切分與平均計算的工具需求。
圖6、不同身份使用者的資料工具需求：以空間切割與合併工具的需求最多。
新功能即將推出! 建構使用者需求導向的氣候變遷整合服務平台
綜整使用者提供的各項建議，未來TCCIP平台將持續強化資料應用的相關說明，並推出資料應用工具。請使用者持續關注TCCIP平台的更新動態，今年我們將陸續推出資料應用工具與工具使用課程的服務，針對科普的內容也將推出4支科普動畫影片，期待TCCIP平台能夠在使用者的共同參與下成為更加使用者友善的全方位氣候變遷服務平台。
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