重大事蹟貢獻

陳琦玲研究員在公務上能力卓越，茲敘述其重要貢獻如下：

一、研析畜牧廢水農地再利用，降低地面水體污染

受推薦者曾於2001年奉派至荷蘭了解該國減低肥料投入之實施策略及養分動態研究，了解該國農田肥分管理政策與畜牧廢水農地再利用措施等。當時我國依相關法令，畜牧廢水只能藉著三段式廢水處理後，排放於地面水體，但此方式處理過程既消耗能源又損失可利用資源，且處理費用亦高，環境營養鹽類之負荷，因此於考察荷蘭的畜牧廢水管理政策，回國後主持畜牧廢水農地再利用方式之可行性研究，與相關研究單位共同評估廢水肥效、公共衛生、環境污染等效益與衝擊，經過多年的評估與各單位之協商，該計畫在通過審查，取得國內實績後，終於於2011年開放畜牧廢水農地再利用個案再利用，推動過程亦協助農委會編訂個案再利用之申請規範；近日亦與相關單位再協商簡化申請程序與管理機制。目前已有超過1300畜牧場與附近農友合作提出個案再利用，以協助畜牧業解決廢水處理問題，並減輕全台地面水體的營養鹽負荷。

二、推動農業生態系長期生態研究，參與國際合作計畫

在長期推展我國長期生態研究的學者金恒鑣所長的推動下，受推薦者曾於2004年曾奉派參與參訪團至美國美國密西根州立大學Kellogg Biological Station (KBS)長期農業生態研究站了解長期農業生態研究站之運作與研究範疇與核心，並評估台灣建立農業生態系長期生態研究站之可能性。回國後，及成立大型研究計畫，本所與臺南區、苗栗區農業改良場及茶業改良場等單位於2006年開始農業生態系之長期生態研究，陸續在台灣中部成立6處研究站，許多單位共同參與跨領域之研究，並且與美國密西根州立大學Kellogg Biological Station (KBS)長期農業生態研究站維持合作關係。長期生態研究係藉長期跨領域之多時間與空間資料收集，了解生態系之結構、組成、交互作用等。計畫總目標在於藉長期觀測，了解環境變遷對生態系服務功能之影響，並探討符合生態觀念之農耕操作能否減少亞熱帶之主要作物系統化學物質之投入。2020在農委會經費支持下，與各區改良場及多所大學院校組成跨機關、跨領域之研究團隊，建置全台16個長期生態研究站及亞熱帶農業生態系資訊分享平台，了解農業生態系功能之時空變化與韌性，並提供即時資料之共享服務，亦藉此研究參與多項國際合作計畫，包括國際長期生態研究網(ILTER)、全球凋落物分解試驗(Global Litter Decomposition Study)、全球氮素倡議(International Nitrogen Initiative)、Lifeplan(探究全球100組都市與郊區樣站特定生物多樣性類群之變遷) 計畫等，提升我國研究能量與能見度。

三、開發智慧化環境監測系統，降低監測成本

運用IoT技術，導入智慧化環境監測系統，建立農業長期生態研究之無線感測網路(WSN)、開發成本相對低廉之田間滲漏量測記錄器與土壤感測系統，包括甲烷分析儀自動回傳與運算系統、改良型田間滲漏量量測記錄器、土壤無線傳輸系統感測器、開發新型水質傳感系統等，大幅降低人力與建置成本，並增加監測密度。上述感測系統皆可即時回傳並同步更新於亞熱帶農業生態系資訊分享平台，研究人員可使用手機、電腦或行動裝置獲得即時之樣區資訊，對國內與國際合作皆有極大幫助。

四、參與千分之四倡議聯盟與行動，延緩氣候變遷

農試所自105年代表我國簽署法國在UNFCCC第21屆締約國大會（COP21）提出之千分之四倡議案，受推薦人於每年倡議聯盟會議發表國內在增加土壤碳匯之行動方案與成果，與世界各國共同推動土壤碳封存、延緩氣候變遷。藉此積極參與，該聯盟邀請行政院農業委員會陳主任委員吉仲於109年年會的高峰論壇發表演說，介紹我國在相關議題之推行成果及未來展望。

五、發展智慧勘災技術

發展無人機(UAV)應用於作物災損之判釋技術，加速農作物災損勘災、減少人力勘災之成本及縮短人力勘災所耗費的時間，並促成農委會「香蕉植株農作物保險」之推動，以UAV航拍及影像分析進行勘災，作為理賠依據。

六、開發斜紋夜蛾監測與警示系統：

(1) 結合傳統田間夜蛾誘蟲罐，發明昆蟲誘蟲裝置，成功申請「昆蟲誘蟲器之轉接環」專利，申請號109216301，專利證書號M609241，正公告技轉洽談中。

(2) 開發紅外線斜紋夜蛾自動計數警示裝置，可預測斜紋夜蛾高峰期之趨勢與臨近災區之即時警示。應用監測系統可獲得田間即時之蟲口數，農民可依據即時資訊精準投藥，可大幅減少農藥施用，可減低成本並兼具食品安全；系統亦可透過自動運算獲悉其族群變化，預測蟲口數爆發前以Line通訊軟體發出警示，通知農民提早防治，減少農損以確保產量。

七、中南部地下水質調查與除砷裝置之設計

完成中南部農業區地下水質普查，了解國內農業地區之地下水水質受農民長期施肥之影響程度，評析我國地下水監測標準之合理性，並針對地下水質持續惡化的地區提出因應對策。我國西南部過去即有因飲用地下水而造成烏腳病之案例，依據普查結果顯示，約有15.8 %地下水砷含量超過灌溉水質標準，主要集中在雲、嘉地區，顯示農地經過長年之灌溉水中之砷是否已於土壤中累積或累積於植體中，可能造成農產品安全。已研究獲悉幾種可行之有效淨水方式，可供農友參考應用，以降低農產品安全風險。

八、生物炭炭品標準研擬與碳匯潛量估算

參與106-109年「農林剩餘資材炭化技術創新與產業模式」計畫，彙整各區改良場盆栽與田間試驗結果，評估施用生物炭對農業生產、土壤環境之影響。進行不同生物炭的分析，參考國際上生物炭標準，擬訂適合我國的炭品標準與施用方法推薦。並以生命週期估算生物炭各階段碳排放，顯示生物炭具明顯碳匯效益，亦完成『植物性生物質炭化產品』碳足跡產品類別規則之申請，供未來生物炭產品申請碳足跡標籤之計算依據。並以2%的施用量估算全台30萬公頃的酸土耕地之碳匯潛量約為390萬噸。

九、彙編農糧部門溫室氣體排放清冊與減排策略研擬

依據政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC) 1996版指南進行估算，彙編農糧部門溫室氣體排放清冊，建立我國農業部門溫室氣體排放基線，並對現行農業活動數量之盤查制度與政策提出建議。除分析各排放源之佔比，建立本土排放係數外，亦探討低成本減排策略。近日行政院響應國際因應氣候變遷之推動，亦宣誓我國擬於2050年達淨零排放，並以四大工作圈研擬達目標之路徑。受推薦人正配合負碳技術工作圈主政機關農糧署，規劃土壤碳匯的可能策略與路徑。

十、研究發表:

已發表期刊文章47篇，研討會論文156篇，參與專書章節撰寫17篇包括主篇一本專刊及推廣性文章84篇。

考察研究計劃

考察訪問進修主題:生態農業的地景經營及服務功能價值評估

    生態系統服務( Ecosystem services) 是指人類直接或間接從生態系統中得到的各種惠益。它的形成和維持是人類文明和社會經濟持續發展的根基。在各種生態問題愈來愈嚴重的背景下，生態系統服務也已經成為當前國際地理學和生態學研究中最重要的前沿和熱點問題之一。景觀是研究生態系統服務形成、維持和權衡的環境因素，同時生態系統服務只有在景觀和區域等尺度上才能夠得以充分地表達和為人類所感知，所以對生態系統服務形成和維持機制的研究以及管理措施的制訂也應該從景觀層次上進行探討。農委會將於112-115年執行「找回原力－原鄉生態永續新農業核心技術研發與擴散」計畫，其中「生態農業地景經營模式及給付機制發展」子項計畫即由被推薦人擔任主持人，該計畫擬了解可擴展於原鄉有機友善耕作的生態系服務內容，以及原鄉綠色消費中的農業生態系服務價值，建立更比一般農業生態系能夠保持生物多樣性健全，達到生產功能、生態功能和生活功能的生態農業經營模式。

    生物多樣性是人類賴以生存的最重要的物質來源，也是生態系統功能形成和制約生態系統服務發揮的最關鍵因素之一。而隨著人類活動的進一步加強，造成了地球上生物多樣性的持續迅速喪失。其中由於農業用地擴張和集約化加劇引起的景觀格局簡化、景觀破碎化、自然、半自然生境喪失等被認為是引起生物多樣性快速下降的最主要原因之一。當前，在全球人口激增、糧食需求日益增加的背景下，為保障糧食供給，土地利用集約化程度日益增強，化肥、農藥等大量施用，非農生境持續喪失，與之相伴的是農業景觀中景觀異質性的下降、生物多樣性的持續喪失和生態系統服務的劇烈波動，並使生態系統服務面臨的威脅進一步增加，而這種狀況在發展中國家尤為嚴重。農業景觀在維持生物多樣性和生態系統服務中具有舉足輕重的作用。許多已開發國家已發展生態農業的各式地景經營及其功能價值評估，值得我國了解並參考應用。

一、    日本-里山倡議及生態農業觀摩

里山倡議指的是高山與平原之間，森林、社區與農業生態系構成的地景，是實現社會與自然和諧共生的理想，以永續利用的方式來管理土地和自然資源，達到兼顧生物多樣性維護與資源永續利用的願景。它是因人類的生活方式與大自然長時間的交互作用所形成複合式農村生態系，其願景是「實現人類與自然和諧共生」。擬參訪地點如下:

1.          參訪國際里山倡議夥伴關係網絡執行委員會（The International Partnership for the Satoyama Initiative， IPSI）秘書處，瞭解實際推動案例上的相關經驗與可能遭遇問題。

               a.        2010年10月於日本名古屋舉辦的聯合國第十屆生物多樣性公約大會中，日本政府與聯合國大學高等研究所（UNU-IAS）共同啟動《里山倡議國際夥伴關係網絡（IPSI）》，主旨是透過國際合作，建立對鄉村地區等半自然（semi-natural）環境的價值認同，並發展人類與自然和諧共生的永續農村社會模式。

               b.        IPSI里山倡議的實施策略，是透過收集世界各地自然資源永續管理的案例，建立資料庫，並分析出這些案例共通的永續土地利用原則，繼而利用廣泛的專業技術與經驗，建立全球不同地理環境中，農林漁牧等生產地景的永續經營管理策略和操作指南，最後將里山倡議的策略和操作指南發展為具體行動計畫，並推廣到全球各地。

2.          宮城縣大崎市：

               a.        全球重要農業文化遺產系統」（Globally Important Agricultural Heritage Systems，GIAHS）是聯合國農糧組織（FAO）於2002年約翰尼斯堡地球峰會上發起的框架。這個指定框架是用以保護和介紹一些面臨危機的傳統農業系統，不只是注重生活、生產環節，更加重視的是依附農業的生物多樣性、景觀、人類代代傳承下來的知識體系（傳統知識）、文化等多層次概念，讓農業動態地景更具韌性，得以持續保護利用。

               b.        大崎市因其傳統智慧在農業灌溉水管理的保存和活用，以及地方農事組織合作的傳統特色，克服了凍災、洪水、缺水而生產出優質的大米，並維持著稻田等生物多樣性的農事方式，因此於2017通過GIAHS認定。

               c.        擬至當地了解水稻田的周邊文化傳統特色，包含南原穴堰的渠道挖鑿保存、實施平原稻田冬季湛水以增進生物多樣的棲地環境、保育仰賴濕地生存的野雁、強調人類生活圈與水稻生物圈等，以及共生的傳統特殊景觀「居久根」(Igune)，皆為大崎市獲得FAO認定為世界農業遺產系統的重要關鍵。

                   d.    而在科研調查方面，水稻田非營利組織NPO針對水稻田進行了25年調查，找出九項指標生物類群，分別可反映對於水稻田農藥、土壤及地景三項環境品質，NPO透過與農民及學校的合作，定期調查並監測水稻田的物種，使水稻田相關生物物種資料庫可以隨時更新。

二、    英國

1.          英國East Hall and Bury家庭農場參訪，瞭解農田生物多樣性的土地利用及農業可持續發展的方式：

                   a.    英國工業化進程曾給環境帶來巨大壓力，2005年英國在歐盟率先實行以保護環境、促進生物多樣性發展為宗旨的農業發展目標，並成功調整了農業發展規劃。政府、社會、農場經營者與農業科技工作者除注重農業生產要素及經濟效益指標外，尤其注重農田生物多樣性的實現和評價，而且農場經營者良性施行了增加農田生物多樣性的農地利用方式。

                   b.    英國農場踐行農田生物多樣性的農地利用方式及其根源：農民總是會選擇最有利於獲得利益的方式開展農業生產。英國農場世襲式經營管理使農場經營者對農場管理具備高度的責任心、積極性和歷史承接的榮譽感，會自主維護生產要素的可持續性，使農田生物多樣性的實現具備了內因動力。再則政府的引導與分擔，尤其是各種農業補貼的實施，使得農場經營者與政府共同承擔了保護農田生物多樣性和農業資源可持續發展的成本和使命，為農田生物多樣性的實現提供了外援激勵。

2.         Rothamsted Research參訪，其前身為Rothamsted 實驗站和耕地作物研究所，是世界上最古老的農業研究機構之一，成立於 1843 年。

                   a.    在英國生物技術和生物科學研究委員會(BBSRC)的支持下，Rothamsted 擁有三個國際重要資源，包括北威克農場(草原農業及畜牧)、昆蟲調查以及長期實驗，這些資源提供了對農業生態系統功能的獨特見解，並且它們的設施、樣本及數據集各方面都是向世界各地的研究人員公開開放使用的。

                   b.    本次擬參訪單位為位於赫特福德郡哈彭登的Rothamsted Research總部，是世界上最古老的持續農業田間試驗的所在地。其中七項長期實驗 (LTE) 至今仍在繼續，為世界各地的科學家提供了寶貴的資源。

三、    美國

1.         美國密西根州立大學Kellogg Biological Station（簡稱KBS）農業長期生態研究站，為美國國科會(NSF)自1980起資助之農業長期生態研究(LTER)，為美國唯一之農業生態系研究站。該研究站是以糧食作物為主要栽培對象，並特別以農業地景之生物多樣性為研究主題，特別是以多樣化之功能性與生態系統功能之相關研究為研究主軸。

                   a.    農業生態系有別於自然生態系，其試驗運作與管理均較自然生態研究站複雜，KBS係屬於溫帶農業生態研究站探討農作物生產對空氣、水、土壤及生物之影響，提供多元的生態系資訊，以減輕人類活動對生態造成的衝擊。

                   b.    KBS站選擇適當的作物及輪作方式，並施以不同之人為操作處理(或人為干擾)，以達到謀求當地農業生產與生態環境間平衡的目的。並為達到該項目的，而架構相關組織、人員及設備，其組織架構及作業模式可作為台灣農業生態長期試驗的重要參考。

2.         威斯康遜大學在Arlington農業研習站之長期作物系統試驗(Wisconsin Integrated Cropping System Trial, WICST )，其研究經費係由美國農部(US Agricultural Department, USDA)補助。

                   a.    WICST研究團隊於共同試驗土地發展多項研究，例如：不同作物系統對土壤生物多樣性的效應、硝酸鹽淋洗和雜草逆境的影響程度等。此計畫也直接與生產者合作，進行農場試驗，包括覆蓋作物、穀物作物等，也使用決策輔助工具，探討有機物保護、營養物循環等問題。

                   b.    本試驗雖較偏重傳統農藝研究，但其為探討農場生物多樣性等廣泛議題的大型計畫，其維持長期運作與研究議題，值得台灣農業生態系長期生態研究及農業地景營造之參考。