樹木由於本身具有光合作用之生理特性,吸收大氣中之二氧化碳並釋出氧氣,雖然同時也會因呼吸作用排出二氧化碳,然光合作用會將碳元素在樹木體內轉化為有機形式加以固定貯存,經過時間累積而形成木材組織,因此,樹木具有吸存二氧化碳並固定碳素之貢獻在全球減緩溫室氣體之策略中已是經國際間確認之事實。也因此,由大量林木所組成之森林生態系對人類生活所發揮之功能將不僅止於國土保安、水源涵養、氣候調節、木材生產、野生動物保護、生態教育、健康旅遊及性靈陶冶等公益功能而已,尚有固定大氣碳素,降低大氣中二氧化碳排放之功能。
●計算一棵樹的材積量
根據行政院農業委員會辦理國有林林產物處分作業要點,材積式的公式如下:
立木材積=(胸高直徑)2×0.79×樹高×形數
上面的算式中,胸高直徑、樹高為測量值,0.79為固定數,而形數指的是「立木材積形態常數」。臺灣胸高直徑指的是距離地面 1.3 公尺處該處樹圍的直徑長 ,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。
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,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。
●如何換算碳儲存量?
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,而碳含量比例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 。
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)。
經量測推估,本校樹木固碳量約有2.231公噸