國立東華大學棲蘭山台灣扁柏森林葉片碳收支自動量測系統研發案

國立東華大學棲蘭山台灣扁柏森林葉片碳收支自動量測系統研發案

ESG to SDGs

ESG永續

國立東華大學棲蘭山台灣扁柏森林葉片碳收支自動量測系統研發案

2022-09-14


源起

因應全球氣候變遷問題,其中溫室效應氣體的過量排放是影響氣候的日益嚴峻的主因之一。

東華大學發展了許多在台灣唯一的研究技術,用以量測林木的樹幹、枝條呼吸通量,以及葉片的光合作用與呼吸作用。這些量測是倚靠東華大學自行研發製作的全自動化密閉氣勢系統(automatic closed-chamber system),可以在野外長期連續監測林木的各個部位之二氧化碳進出量。

本會與東華大學攜手,結合教育及學術研究,一同保護環境,推動永續發展。

計畫內容

在生態系模式的研究方面,使用兩個模式來研究碳收支。其一的BIOME-BGC模式用於模擬霧林帶的森林生長;其二是與西班牙Navarra大學合作的 FORECAST生態系模式,此模式以人工林生長模式為主,能針對不同的經營目標,模擬不同的經營處理,以獲得不同情境之下的林木生長、林地永續利用指標等,進而估算林地經營的收益。

在生態系模式的研究方面,使用兩個模式來研究碳收支。其一的BIOME-BGC模式用於模擬霧林帶的森林生長;其二是與西班牙Navarra大學合作的 FORECAST生態系模式,此模式以人工林生長模式為主,能針對不同的經營目標,模擬不同的經營處理,以獲得不同情境之下的林木生長、林地永續利用指標等,進而估算林地經營的收益。

圖一:自動葉片密閉氣勢系統。上圖為安裝於棲蘭山三號塔上的一個氣室氣室上下壓克力蓋為關閉狀態亦即為量測淨光合作用途的狀態。左下圖為遮光罩關狀態,此時量測的數據為呼吸作用速率。右下圖為自動控制的部分元件,包括控制空氣流動方向的電磁場,以及控制電磁閥開關的固態繼電器。

圖二:自製的自動化枝條呼吸密閉氣勢系統,安裝於棲蘭山台灣扁柏樣區,用於測量枝條呼吸產量的二氧化碳通量。

圖三:棲蘭山樣區3號塔,用於樹冠層碳收支研究的儀器架設。

成果分享

2015-2017年「棲蘭山台灣扁柏森林葉片碳收支自動量測系統研發」的三年計畫,參加了兩個重要的國際會議並發表論文,還經過台視電視公司新聞部「發現科學」節目,於2017年製作了一個「探索科學 危機解碼」的系列紀錄片,並入圍了2017年廣播電視金鐘獎「自然科學實際節目獎」。

系列報導的第一集「森林警訊-樹冠層探秘」以棲蘭山台灣扁柏森林樹冠層的葉片探收支為主題之一,進行了現地採訪報導。在此節目中介紹森林探收支研究的重要性,也透過鏡頭將塔上實際運作中的自動測量系統介紹給觀眾。