一棵樹可以固定多少碳? Case 報科學

一棵樹可以固定多少碳? Case 報科學

首先要先算樹木材積

立木材積＝(胸高直徑)2×0.79×樹高×形數

胸高直徑（DBH, diameter at breast height，後簡稱胸徑）是林木測量時，最重要的測量值，它不但與樹幹材積的關係相關，且測量容易、誤差也較少，因此是調查時相當重要的一項參數。顧名思義，胸高直徑指的是人類站立時，胸高位置處，該處樹圍的直徑長，臺灣胸高直徑位置，指的是距離地面 1.3 公尺處，與歐洲各國相同。

樹高很直觀，就是樹的高度。測量樹高的方式不少，有直接測量、三角測量法等，雖然觀念簡單，但實際上測量作業卻相當不容易，一棵樹動輒十幾公尺，知名的【撞到月亮的樹】台灣杉（Taiwania cryptomerioides），甚至可以高達70公尺。因此，測量樹高遠比測量胸徑要花更多時間和力氣[2]。

立木材積形態常數，是考慮前述樹幹並非圓柱體的狀態，將計算值乘以此常數，使材積數值趨近於真實的情況。形數可藉由查閱「臺灣林產處分調查用立木材積表」（簡稱立木材積表）得知，若想要測量的樹種類形並沒有列在立木材積表上，則形數以 0.45 計算。

現在，假設我們要測量路邊一棵行道樹的材積，我們需要先測量它的胸徑、樹高。一棵胸徑 47 公分，樹高 11.01 公尺的行道樹[3]，材積為：

(0.47)2×0.79×11.01×0.45≒0.8646(m3)

也就是說，這棵行道樹的材積量為 0.8646 立方公尺。[4]

一棵活生生的樹木跟人一樣，含有許多水分，且並非通通由碳所構成，所以單位材積同樣要經過換算，才能知道這棵樹到底含有多少公斤的碳。材積換算成固碳量的算式如下：

固碳能力 = 材積×絕乾比重×碳含量比例

 

絕乾比重指的是木材經過烘乾，水分完全蒸發後，剩下的重量比例，而碳量百分比代表絕乾狀態的木材中，所含有碳的比例。如果要從頭算起，需要花不少的時間，不過這裡提到的兩個數據，都有現成的文獻可以參考（表 1）

因此，假設剛剛我們量的那棵行道樹為樟樹（Cinnamomum camphora），那麼，絕乾比重為0.37，含碳量為47%，那麼，這棵樹所含的碳重為：

0.8646×0.37×0.47 ≒ 0.150(t) = 150(kg)

也就是說，今天路邊一棵胸徑 47 公分，樹高 11 公尺左右的樟樹，它的固碳量僅有 150 公斤（而已）。

表1   台灣常見24 種造林樹種之絕乾比重、碳含量百分比及轉換係數

商品名

(Common name) 學      名

(Species name) So1) C2)

(%) Conversion factor3)

針葉樹 (Softwoods)

台灣肖楠 (Taiwan incense-cedar) Calocedrus formosana 0.54 48.57 0.262

紅檜 (Taiwan red falsecypress) Chamaecyparis formosensis 0.42 48.64 0.204

台灣扁柏 (Taiwan Hinoki falsecypress) Chamaecyparis obtusa 0.42 48.22 0.203

柳杉 (Cryptomeria) Cryptomeria japonica 0.36 49.03 0.177

福州杉 (Large-leaved China-fir) Cunninghamia lanceolata 0.31 48.32 0.150

台灣雲杉 (Morrison spruce) Picea morrisonicola 0.47 46.91 0.221

台灣二葉松 (Taiwan red pine) Pinus taiwanensis 0.55 47.04 0.259

台灣杉 (Taiwania) Tawania cryptomerioides 0.32 48.32 0.155

台灣鐵杉 (Chinese hemlock) Tsuga chinensis 0.42 48.82 0.205

闊葉樹 (Hardwoods)

相思樹 (Taiwan acacia) Acacia confusa 0.77 47.17 0.363

台灣赤楊 (Formosan alder) Alnus japonica 0.47 46.20 0.217

茄冬 (Autumn maple tree) Bischofia javanica 0.65 46.78 0.304

木麻黃 (Polyesian iron wood) Casuarina equisetifolia 0.67 46.61 0.312

樟木 (Camphor tree ) Cinnamomum camphora 0.37 47.00 0.174

牛樟 (Stout camphor tree) Cinnamomum micranthum 0.39 45.69 0.178

光蠟樹 (Formosan ash) Fraxinus formosana 0.73 46.83 0.342

大葉楠 (Large-leaved nanmu) Machilus kusanoi 0.46 47.45 0.218

香楠 (Incense machilus) Machilus zuihoensis 0.47 46.93 0.221

楝樹 (China berry-tree) Melia azedarach 0.54 46.63 0.252

烏心石 (Formosan michelia) Michelia compressa 0.52 47.51 0.247

印度紫檀 (Paudauk) Pterocarpus indicus 0.58 47.02 0.273

木荷 (Chinese guger-tree) Schima superba 0.61 46.87 0.286

大葉桃花心木 (Honduras mahogany) Swietenia macrophylla 0.50 47.26 0.236

台灣櫸 (Taiwan zelkova) Zelkova serrata 0.73 47.66 0.348

1) So：絕乾比重：Oven-dried specific gravity.

2) C：碳含量：Carbon content.

3) Conversion factor：轉換係數= S0*C/100.

資料來源:

https://case.ntu.edu.tw/blog/?p=37857

https://www.coa.gov.tw/ws.php?id=17871