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議題背景：

研究文獻：

• Windisch, M. G., et. al. (2021). “Prioritizing forestation based on biogeochemical and local biogeophysical impacts.” Nature Climate Change.

專家怎麼說？

2021年09月27日
國立東華大學自然資源與環境學系教授 張世杰

在面對減緩全球暖化這個21世紀最重要的環境問題時，生態系生態學家主要根據生態系的實際碳吸存量測，以及後續的大面積推估數據，來評估陸地植被（主要為森林生態系）的減碳效益。也就是說，藉由生態系對大氣二氧化碳的淨吸收能力（植被光合作用的二氧化碳吸收，扣除生態系呼吸作用的二氧化碳排放），來推估大氣二氧化碳的移除量，並藉此評估生態系對抑制暖化的貢獻。

以上所述，是以二氧化碳這個化學分子為對象的方法論，因為牽涉到的是碳這個化學元素的生物地球化學循環（biogeochemical cycle），因此以BGC稱之。在溫迪施（Michael G. Windisch）本次的最新研究報告中，他們在BGC的方法之上，又加入了BGP的方法。所謂BGP（biogeophysical process，生物地球物理過程）方法，是把地表土地利用類型的轉變，所帶來的物理環境因子變化也加以評估。

以將農地或草地改成森林來說，森林冠層對太陽輻射的反照率[1]較農地和草地低（森林能吸收比較高比例的太陽輻射），而吸收的輻射能量也能提供更多的能量用於蒸散水分。這些牽涉到能量收支改變的植林效應因地而異，可能會讓地表降溫，因而提高了整體的「二氧化碳等效效應」。當然如果BGP的效應是讓地表升溫，則植林的BGC效應將被部分抵銷。將BGC與BGP同時納入植林的減碳效應評估，將讓植林地區的選擇更具科學基礎。這是本篇研究的最大貢獻。

生態系類型對物理環境因子的影響其實是複雜的，因為牽涉到的物理過程相當多且彼此互相影響。例如不同植被類型的水分利用效率不同，水分的限制將影響種植森林的存活能力。上述例子，是在本研究中沒有納入評估的物理過程。無論如何，本研究可說是將BGP納入考量的一個初步嘗試，是一個具有前瞻性的學術研究。

然而，這個研究儘管比傳統純粹以二氧化碳吸存量來評估植林效益來得更有科學基礎，但在實務上，其可應用性仍不高。土地利用類型的轉變，往往牽涉到多元的價值選擇，尤其在地狹人稠的國家如台灣。將BGC和BGP同時納入考慮，其評估的目的仍是在於「森林對減緩全球暖化的貢獻」此一生態系服務類別。農地的碳吸存能力確實遠不如森林，但農地在生產糧食上的貢獻卻是森林所不及。

台灣早期的造林規劃主要以木材生產為目的，近20年來的平地造林也將棲地營造、減碳、以及休憩功能納入考慮。BGP在減碳上的貢獻，並未納入評估。然而根據本論文的推估數據，在熱帶地區的森林BGP，僅佔BGC效應的6.4%。也就是說，在熱帶地區如台灣，未將BGP納入考量，並不會對森林減碳效應的評估造成多大的影響。

2021年09月27日
台灣大學森林環境暨資源學系副教授 鄭智馨

植樹造林是降低大氣二氧化碳濃度最有效率方式之一，然而造林減碳效益會因區域差異，不一定同樣具有降低暖化效果，特別當大量造林改變地表能量平衡所引起之生物地球物理（Biogeophysics, BGP）影響。溫迪施（Michael G. Windisch）等人在本次研究中提出高緯度溫帶與寒帶地區的造林，於冬季時，造林區域因為植生反射率的減少，反而引起增溫現象。並預估冬季時，高達68.2%~73.7%溫、寒帶造林區域會有此增溫現象。不過，並未在低緯度地區觀察到BGP引起增溫，相反的，低緯度地區因造林增加蒸散水分，反而可提高太陽輻射反射量，達到BGP降溫之效果，此結果約可加乘4.7%~18.3%的固碳效益。作者特別強調低緯度地區造林所具備的高固碳潛能，有其積極造林與保護現有森林之必要。

台灣歷年推動植樹造林計畫，不論在全民造林運動、平地景觀造林與綠美化計畫或是綠海計畫等，植樹造林皆能有效增加大氣二氧化碳之移除，並作為國土保安、涵養水源、綠化環境與減輕自然災害之重要區域。現階段更要進一步進行學術研究調查，評估現有植樹造林所具備之固碳與BGP效應，包括對林木與土壤固碳量的計算，以及對水資源、景觀遊憩、生物棲地等相關綠色資源之裨益。

參考資料與註釋：

[1] 太陽輻射是提供地球熱能的來源之一，而反照率（albedo）或稱反射率，就是指地球上物體將太陽輻射反射的比率。反射率越高，被反射回太空的能量越高；反之，反射率越低，留在地球上的能量越多。