張慶源臺灣大學：環境工程學研究所黃屏綸Huang, Ping-LunPing-LunHuang2007-11-292018-06-282007-11-292018-06-282005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/62769流域是自然界重要的地理單元，人類則透過農業活動與河川、流域產生了強力的連結，因此釐清流域與農業之關係，便成了環境資源管理之重要議題。 本研究選定濁水溪流域，採用既有之縣市與鄉鎮市農業統計資料，推估以流域為單元之農業物質生產狀況，以建置「濁水溪流域農業資源資料庫」。針對歷年農業指標之變化趨勢，探討濁水溪流域之農業現況與面臨之問題。並利用系統動態模擬軟體，進行濁水溪流域農業物質流架構之動態系統模擬，模擬農業物質生產量、消費量、廢棄物產量，以及農業物質之輸出、輸入量。 研究結果顯示：濁水溪流域是台灣重要的農業產地與農產品輸出區域：其中以農作產量最為龐大，多輸出到流域之外；畜牧產量與畜牧百分比皆逐年上升，不僅將畜產品大量輸出到流域之外，更有產業變化的情形發生；林業產量與漁業產量則極少，必須依賴流域外物質的輸入。 最後，本研究之研究成果為：釐清既有縣市、鄉鎮市農業統計資料之關係，建立一套流域農業統計數值之估計方式；並以農業物質流架構，採用系統動態模擬之方式，推估未來濁水溪流域之農業生產、消費、廢棄物產出與輸出、輸入等量值。River basin is an important geographic unit in nature. Through Agriculture activity, people have strong connection with river basin. Therefore, it becomes a crucial issue for environmental resource management to clarify the relationship between river basin and agriculture. This study selects Choushui River-Basin as the research border to establish “Agricultural Resource Data Base of Choushui River-Basin.” This data base is constructed on the base of agriculture statistic data of county and town, and then used to estimate the agricultural material production of Choushui River-Basin. The study analyzes the historical trend of agricultural indicators to discuss the current agricultural situation in Choushui River-Basin and to search the problems in this region. The research takes a dynamic simulating software “Stella” as a constructive method, which is used for analyze agricultural indicators of the historical data to find out all the pathways of material flows in Choushui River-Basin. The software is also capable of modeling future agricultural production, consumption, waste, river material import, and export. The research results show that Choushui River-Basin is an important agricultural base in Taiwan, which produces and exports enormous amount of agricultural material each year. And farming takes the biggest part of material production and export in the whole region. Meanwhile, livestock also produces and exports lots of material out of the region, and its percentage is increasing every year, which strongly indicates a shift of production styles is ongoing in this area. On the other hand, the results also indicate Choushui River-Basin has only scarce amount of forestry and fishery production. As a result, the region still imports material to supply the short of forestry and fishery production. Furthermore, the outcome of this study is to establish “Agricultural Resource Data Base of Choushui River-Basin” as well as a model to estimate future agricultural statistic data of this river basin. This study adapts a system dynamic model, which is based on the structure of agricultural material flows, to analyze and predict the future agricultural production, consumption, waste, material import, and export in Choushui River-Basin.目 錄 中文摘要 i 英文摘要 ii 目錄 iv 圖目錄 xii 表目錄 xix 符號說明 xxi 第一章 緒論 1.1 研究緣起 1-1 1.2 研究目的 1-2 1.3 研究內容 1-3 第二章 文獻回顧 2.1 濁水溪流域概述 2-1 2.1.1 發源 2-1 2.1.2 地形與地勢 2-4 2.1.3 地質與土壤 2-7 2.1.4支流分佈 2-9 2.1.5 水文 2-11 2.1.6 水力資源 2-12 2.1.7 農業灌溉 2-13 2.1.8 地下水利用 2-16 2.1.9農業發展 2-18 2.2 流域管理 2-20 2.2.1流域之定義 2-20 2.2.2流域管理起源與國際趨勢 2-21 2.2.3我國流域整合現況 2-24 2.2.4流域與農業 2-25 2.3農業生產與永續發展 2-27 2.3.1台灣的農業現況 2-27 2.3.2農業與永續發展 2-31 2.3.3永續農業指標 2-34 2.4農業廢棄物與環境污染 2-35 2.4.1農業活動對環境造成之衝擊 2-35 2.4.2農作廢棄物之種類與產量 2-37 2.4.3畜牧廢棄物之種類與產量 2-42 2.4.4農業廢棄物之廢棄路徑 2-45 2.5 物質流 2-47 2.5.1物質流架構與發展 2-47 2.5.2物質流研究方法 2-48 2.5.3物質流研究之應用 2-53 2.5.4 國內物質流研究 2-55 2.5.5 農業與物質流研究 2-59 2.6系統分析與動態模式 2-60 2.6.1系統分析 2-60 2.6.2動態模式 2-61 2.6.3系統動態之緣起、發展與應用 2-62 2.6.4系統動態研究之基本步驟 2-63 2.6.5系統動態研究之結構 2-64 第三章 研究方法 3.1 研究流程 3-1 3.2 農業資源資料庫之建制方法 3-3 3.2.1建制架構與內容 3-3 3.2.2 統計資料蒐集方法 3-15 3.2.3 「缺漏數值」之估計方法 3-19 3.3 農業物質流動態模式建制架構 3-31 3.3.1 農業物質流架構 3-31 3.3.2 農業物質流動態模式內容 3-33 3.4 農業物質流動態模式架構與參數設定 3-35 3.4.1 參數設定流程 3-35 3.4.2 農業物質產量之模式架構、參數設定 3-37 3.4.3總廢棄物量之模式架構、參數設定 3-45 3.4.4 總物質需求量之模式結構與參數設定 3-51 3.4.5 總物質輸出、輸入量之模式結構 3-53 3.4.6農業物質流之模式結構 3-55 第四章 濁水溪流域農業資源資料庫建置成果 4.1 農業生產指標 4-1 4.1.1 農業總產量與百分比 4-1 4.1.2 農作產量與百分比 4-6 4.1.3 畜牧產量與百分比 4-12 4.1.4 林業產量與百分比 4-19 4.1.5 漁業產量與百分比 4-23 4.2生產面積、單位產量與生產貢獻度指標 4-27 4.2.1生產面積 4-27 4.2.2單位產量 4-31 4.2.3流域生產貢獻度 4-35 4.3農業人口與勞動指標 4-38 4.3.1農業人口、戶口指標 4-38 4.3.2農牧業勞動指標 4-45 4.3.3漁業勞動指標 4-48 4.3.4林業環境指標 4-51 4.4農業經濟指標 4-53 4.4.1農家所得指標 4-53 4.4.2農家經濟指標 4-57 4.4.3農業經濟指標 4-60 4.5農業物質生產密度指標 4-65 4.5.1每人可使用之農業物質密集度 4-65 4.5.2每單位農業GDP之農業物質生產密集度 4-68 第五章 濁水溪流域農業資源動態模擬結果 5.1 農業物質產量模擬結果 5-1 5.1.1農作產量模擬結果 5-1 5.1.2畜牧產量模擬結果 5-1 5.1.3漁業產量模擬結果 5-4 5.1.4林業產量模擬結果 5-4 5.1.5農業總產量模擬結果 5-6 5.2 農業廢棄物量模擬結果 5-7 5.2.1農作廢棄物量模擬結果 5-7 5.2.2畜牧廢棄物量模擬結果 5-7 5.2.3農業廢棄物量模擬結果 5-9 5.3 農業物質需求量模擬結果 5-10 5.3.1流域每人農業物質需求量模擬結果 5-10 5.3.2流域農業物質需求量模擬結果 5-11 5.4 農業物質輸出、輸入量模擬結果 5-15 5.4.1農業物質輸出量模擬結果 5-15 5.4.2農業物質輸入量模擬結果 5-15 第六章 結論與建議 6.1 結論 6-1 6.2 建議 6-10 參考文獻 中文參考文獻 I 英文參考文獻 VI 附錄 表A-1. 濁水溪流域河川沿岸區1987 ~ 2002年總農業物質生產細目表 A-1 表A-2. 濁水溪流域河川灌溉區1987 ~ 2002年總農業物質生產細目表 A-19 表B-1. 彰化縣1987 ~ 2002年之總物質需求細目表 B-1 表B-2. 南投縣1987 ~ 2002年之總物質需求細目表 B-17 表B-3. 雲林縣1987 ~ 2002年之總物質需求細目表 B-33 表B-4. 嘉義縣1987 ~ 2002年之總物質需求細目表 B-49 表C-1. 彰化縣屬濁水溪流域鄉鎮市1987 ~ 2002年之總物質需求細目表 C-1 表C-2. 南投縣屬濁水溪流域鄉鎮市1987 ~ 2002年之總物質需求細目表 C-13 表C-3. 雲林縣屬濁水溪流域鄉鎮市1987 ~ 2002年之總物質需求細目表 C-25 表C-4. 嘉義縣屬濁水溪流域鄉鎮市1987 ~ 2002年之總物質需求細目表 C-37 表D-1. 台灣1987-2002每人每年純糧食供給量 D-1 表D-2. 台灣1987-2002總出口物質流分類明細表 D-3 表D-3. 台灣1987-2002 總進口物質流分類明細表 D-5 表E-1. 國內生產毛額歷年值表 E-1 表E-2. 我國與十六個主要貿易對手通貨對美元之匯率年資料. E-222909463 bytesapplication/pdfen-US流域管理農業物質濁水溪流域系統動態模式物質流分析Choushui River BasinSystem dynamic modelingMaterial Flows Analysis(MFA)Agriculture materialRiver basin management[SDGs]SDG2[SDGs]SDG11[SDGs]SDG14thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/62769/1/ntu-94-R91541203-1.pdf