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探討各種生長收穫模式對柳杉人工林蓄積量模擬結果之分析

為了解決碳匯量的問題，作者陳柏蓉 這樣論述：

　　森林經營涉及層面相當廣泛，與社會、經濟、環境、生態相互依存，有著密不可分的多元關係。隨著國際上對於永續經營的重視，聯合國提出許多與森林經營相關的永續發展目標（Sustainable Development Goals, SDGs），更彰顯出森林資源永續管理之重要地位。然而臺灣林業自1991年頒布「臺灣森林經營管理方案」以來，走入以森林資源保育為主之趨勢，同時期人工林經營亦幾近停滯。近年來政府因應國內外永續發展趨勢，藉由國產材推廣、林業永續多元輔導等來振興林業的生產，在這重啟的過程，林業資源盤點為訂定經營方針的基石。　　現行林務局轄屬經濟林的林木資源中，屬柳杉人工林（Cryptomeria

japonica）為早期大量推廣造林，且至今還存有廣大面積與蓄積之樹種，累積相當多之生長收穫研究，為了解不同生長收穫模式對林分蓄積推估可能產生的不確定性範圍，本研究以柳杉作為研究樹種，透過次級資料的蒐集，包括林業統計、發表過之文獻期刊，利用前人之研究，將林務局轄屬柳杉經濟林之面積與蓄積量資料進行轉換，以林齡作為自變數，推估胸高直徑、樹高，並比較不同公式組合下產生之差距變化，建立各齡級林木株數與立木材積估算之基礎數據。接著，本研究建立林分系統動態模型，考量實際統計數據所得之林木生長率、枯損率、人為砍伐及少數新植之柳杉人工林，估算單木、林分、全林三個層級隨著時間在蓄積量上產生的連續性變化。　　研

究結果發現，使用不同公式組合推估樹高與立木材積，會因組合之基本樣態不同而使產生之曲線趨勢有所差異。在樹高表示上，樹高生長趨緩之估算區間在20-30公尺左右；在立木材積式表現上，初期之表現差距並不明顯，但在過了30齡級後，差距逐漸拉大，至老年立木材積估算範圍由1.24至1.86 m3/tree，最多可差至1.5倍以上；利用不同生長收穫式以林分系統動態模擬2009-2100年柳杉林分動態，結果顯示隨著時間的拉長，林分蓄積差距有越來越大的趨勢，若從新造林林分每年蓄積變化量來看，隨著林齡的增長，每單位蓄積增加量會先上升至林齡35-55以後慢慢轉為下降，表示林木在蓄積量、碳吸存的表現上漸為趨緩。　　這樣

的結果也突顯在進行生物量或碳吸存的估算時，若以過去所建立之經驗式來推估樹高或立木材積，對於不同之地點、時間及未來預估能力都有其限制；蓄積量估算之不確定性之範圍為何，對林業決策或施業精度而言，為一重要之資訊，應加以評估。此外，隨著柳杉林齡的老齡化，推估公式的適用性也有待考驗，若估算出來之數值都與實際情形存有相當大的落差時，恐會造成錯誤之決策，進而影響森林資源的永續利用。因此，本研究建議：不論是國產材之生產或是碳匯量之評估，林業相關單位在提供資源盤點資訊時，應將生產蓄積等不確定性範圍納入考量，作為振興林業可以著力的重點方向之一，以提昇經營者對於林分資訊的掌握程度，有效評估誤差風險，達成永續森林經營

之目標。

不同尺度下退潮後潮間帶灘地碳通量的時空變化

為了解決碳匯量的問題，作者林蔚任 這樣論述：

潮間帶灘地位於海洋與陸地的交界地帶，但在沿海碳通量中較少被量測。過去關於潮間帶灘地碳通量的研究主要集中於溫帶地區，低緯度地區潮間帶灘地研究較少。本研究利用密閉罩蓋法，第一部分於野外實地測量亞熱帶地區的金門潮間帶灘地碳通量，計算潮間帶灘地的年淨生產量，並比較潮間帶灘地最大總生產量(maximum gross primary production, GPPm)及總呼吸量(total respiration, TR)在島嶼尺度的時空變化。第二部分進一步整合分析臺灣海峽東、西岸共9處位於熱帶及亞熱帶潮間帶灘地碳通量測量結果，利用結構方程式模型找出區域尺度下，影響GPPm及TR的環境及生物因子的可能機

制及途徑。第三部分則比較在東亞緯度梯度上共7處潮間帶灘地碳通量的變化，找出GPPm及TR在緯度梯度間的主要影響因子。結果顯示，金門沿岸以泥灘地為主的潮間帶灘地GPPm呈現冬季高、夏季低的季節性變化，反之，以沙灘地為主的潮間帶灘地GPPm呈現相反的季節性變化，推測GPPm在不同底質顆粒的潮間帶灘地有不同的季節性變化，可能與光度和底土溫度有關。金門沿岸以泥灘地及沙灘地為主的潮間帶灘地之TR則呈現夏季高、冬季低的季節性變化，與潮間帶灘地消費者的季節性變化相同。底土粒徑是主要影響GPPm及TR的環境因子，底土粒徑較小的潮間帶灘地有較高的GPPm及TR。金門沿岸潮間帶灘地退潮後年淨生產量於2010年6月

至2011年5月期間為9.43 g C m-2 yr-1，但於2013年1月至12月期間則為-4.36 g C m-2 yr-1，顯示潮間帶灘地在沿海碳循環中並不是穩定的碳匯生態系統，年間差異推測與2013年潮間帶灘地的光照時間減少9%，造成年總生產量較少，而同時期潮間帶灘地大型底棲無脊椎動物較增加1.54倍，使得年呼吸量較高有關。由結構方程式模型整合區域尺度下9處潮間帶灘地結果發現，底土粒徑越小且粉泥黏土含量越高，底土蘊含的有機質含量較高，能透過增加潮間帶灘地初級生產者的光合作用效率，及透過增加潮間帶灘地消費者的呼吸速率，進而增加GPPm及TR。緯度梯度間潮間帶灘地GPPm及TR在冬季時會隨

著緯度增加而減少89% ~ 104%，但在夏季時緯度梯度間GPPm及TR的變化趨勢則不明顯。其中底土溫度是主要影響潮間帶灘地碳通量在緯度梯度間變化的因子。當底土溫度越高時，GPPm及TR會隨著底土溫度增加而增加，但超過最適溫度時，GPPm及TR則隨著底土溫度增加而下降。GPPm及TR的最適溫度分別為28.7°C及49.5°C。潮間帶灘地淨生產量在緯度梯度間平均值為0.236 ± 0.285 g C m-2 d-1，佔全球藍碳生態系淨生產量的10% ~ 20%，計算全球潮間帶灘地面積，潮間帶灘地在沿海碳循環貢獻碳匯量較小，僅有11.04 ± 13.32 Tg C yr-1。綜合本研究不同尺度下潮

間帶灘地碳通量的時空變化結果發現，在島嶼及區域尺度下，GPPm以泥灘地高於以沙灘地為主的潮間帶灘地，顯示底土粒徑是GPPm空間變化的影響因子。GPPm在熱帶、亞熱帶地區泥灘地呈現冬季高、夏季低的季節性變化，顯示在低緯度地區冬季潮間帶灘地退潮後底土溫度較接近GPPm的最適溫度；GPPm在熱帶、亞熱帶地區沙灘地的季節性變化與泥灘地的結果相反，可能因為在沙灘地的潮間帶灘地底棲微藻分佈在底土的透光層中，因為受到光度影響而形成夏季高、冬季低的季節性變化，顯示底土粒徑及溫度是影響GPPm時間變化的影響因子。TR在不同空間尺度下皆以在泥灘地為主的潮間帶灘地較高，顯示底土粒徑是TR空間變化的影響因子；TR在時

間變化上，低緯度潮間帶灘地呈現夏季高、冬季低的季節性變化，顯示底土溫度控制TR的季節性變化。在緯度尺度下，GPPm及TR僅在冬季皆會隨著緯度增加而遞減，夏季則沒有此趨勢變化，顯示冬季底土溫度在緯度間的梯度變化是主要時空變化的影響因子。本研究顯示潮間帶灘地碳通量在不同空間尺度的影響因素不同，生產力在島嶼或區域尺度以底土粒徑為主，但是緯度梯度則以溫度為主，但是不論尺度，溫度都是影響呼吸的主要因素。