|
一、前言
為減緩二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氟氯碳化物等溫室氣體所造成的全球暖化趨勢，在「氣候變化綱要公約」下所制定的「京都議定書」已於今（2005）年2月16日正式生效，全球在降低氣候變化危害的任務上，因而邁入一個嶄新的階段。京都議定書對森林資源碳吸存的貢獻有所肯定：在第3.3及3.4條規範1990年以後所進行之新植造林、更新造林、以及森林砍伐和加強森林管理活動之二氧化碳吸收或排放之淨值，皆可併入該國的排放減量值計算；在第12條確認碳排放權交易制度、聯合減量、以及清潔發展機制等三種彈性機制，使森林資源所吸存的二氧化碳量成為一種可交易的產品。京都議定書目前雖只針對締約國進行強制性的溫室氣體減量管制，我國仍應與世界各國同步，共同保護地球環境，以善盡身為地球村的一份子的責任。台灣地區森林地面積佔全島土地面積的58.53﹪，因此無論就生態保育、水土保持或因應氣候變化公約等觀點，均應特別重視森林資源。
如何降低二氧化碳濃度以減緩氣候變遷的衝擊，已為世界各國所共同關注的議題與努力的目標。其方法可由二氧化碳減量（mitigation）及環境適應（adaptation）著手。在減量方法上，可從調整產業結構，積極增加能源使用效率，抑制能源消耗來進行。但此種方法將可能對國家整體經濟產生較大的衝擊，同時減量所需成本亦較高。而加強造林以及促進森林永續發展的經營管理策略以增加二氧化碳吸存之環境適應方法，當屬適當策略之一。京都議定書明訂可藉由造林來吸存碳並列入本國的削減量，亦可納入清潔發展機制中，而在非附件一國家所獲得之造林吸收碳的成效，亦可列入本國的削減量。造林後所貯存之二氧化碳亦將可進入交易市場進行交易，以提高經濟誘因。
二、台灣的森林資源概況
依據1995年底完成之第3次台灣森林資源及土地利用調查資料，台灣地區森林面積為210萬公頃。其中天然林面積為153萬公頃，佔全島森林面積之73%，而人工林面積佔森林面積之20%，其餘為竹林。天然林中以天然闊葉林為最多，佔天然林地面積60%以上。國有林人工林則以針葉樹人工林較多，佔人工林地面積58%左右；其次為闊葉樹人工林，佔人工林地面積25%左右；其餘為針闊葉樹混淆林。主要的針葉樹人工林樹種為松類、柳杉、檜木、杉木、台灣杉、肖楠。主要闊葉樹人工林樹種為相思樹、光臘樹、桐類、台灣櫸、樟樹、楓香。林木蓄積量為359百萬立方公尺，其中針葉樹林木材積佔126百萬立方公尺；闊葉樹林木材積佔133百萬立方公尺；針闊葉樹混淆林材積佔約100百萬立方公尺。
三、森林資源與大氣間的二氧化碳吸存與釋放
在陸域生態系中，藉由對生物碳吸存能力的有效管理，可減低大氣中的二氧化碳濃度。森林具吸存二氧化碳功能，當林木為生長狀態時，會增加對碳的吸存；就整體碳循環的角度而言，碳量並不會消失不見，而是暫時被吸存到森林。當林木被收穫時，其原先所吸存的碳就有小部分回歸於大氣，而大部分則以另一種形式貯存於林產品中。影響森林資源和大氣間碳循環的因子，主要為植被（林木）、腐植質（枯枝落葉）、森林土壤、林產品的貯存與釋放（圖1），將這四類加總即為森林部門的碳吸存量。
圖1
森林資源與大氣間碳吸存與釋放流向
林木藉由本身生理特性進行光合作用吸收大氣中二氧化碳，並釋放出氧氣。根據光合作用反應式，植物體生物量增加1公噸，需要1.6公噸的二氧化碳，同時釋放1.2公噸的氧氣。所貯存的二氧化碳轉化為有機碳形式儲存於植物體內。植物體所貯存的碳量，會隨林齡增加而增加。不同植物有不同的生長量，增加量依植物體之生長率、晉級生長率以及枯死率而異。植物體部分成為枯枝落葉而將碳貯存於林地表面，其中一部分直接分解、腐爛、散失而將碳回歸於大氣中，一部分分解成為土壤有機質。土壤有機質所貯存的碳量有一部分直接分解、腐爛、散失而將碳回歸於大氣中。當林木已屆輪伐期時，將其伐除而收穫林木材積，部分留置於林地成為殘材而分解，將碳回歸大氣。林木收穫材積，加上進口減去出口的部分，便成為木質材料供國內林產工業加工使用。在加工過程中，有部分成為廢料，經棄置，燃燒，而釋放碳回大氣，大部分則成為最終產品而供人們消費使用。在市場上的最終產品的使用，尚包括進口扣除出口的部分。最終產品在使用時，有各種不同的形式，如製材、合板、其他木製品、紙以及紙製品等，各有其不同的使用壽命。使用的產品屆使用壽命時，有部分可再循環利用，成為木質材料的再利用，生產為其他林產品；而無法再循環利用的部分，則成為廢棄物，將所貯存的碳釋放到大氣。當然在使用產品時，也有部分碳的釋放產生。
台灣森林是一個巨大的二氧化碳貯存庫，對吸存大氣中二氧化碳有很大的貢獻。根據筆者的分析：台灣地區森林的林木共貯存了553百萬公噸的二氧化碳。其中，天然林的二氧化碳貯存量約有462百萬公噸，竹林及人工林共貯存了91百萬公噸。若以林型區分，則以天然闊葉林的二氧化碳貯存量236百萬公噸為最高。而台灣地區森林中的林木平均每公頃可貯存約263公噸的二氧化碳；整個森林每年可吸收大氣中約17百萬公噸的二氧化碳。
四、人造森林吸收及貯存大氣中二氧化碳的效益
永續性的森林經營活動可提高二氧化碳吸存潛力。因生長力旺盛的林分，對大氣中二氧化碳吸存能力最強，因此如為天然更新林和經營管理得好的人工林生態系統，由於淨生產量高，其固定大氣中的二氧化碳量就更多。由於森林吸存二氧化碳量的多寡乃取決於森林淨生長量，未受干擾的天然林雖可吸收大量的二氧化碳，但森林群落中的其他植物、動物和微生物呼吸量大，而且枯枝落葉大量分解消耗有機質而釋放二氧化碳，因此天然林吸收和釋放的二氧化碳量基本上是平衡的。天然林在碳貯存量雖然保存有高蓄積，但其生產量與枯死量約略維持平衡，故淨生長量大致為零。天然林若原本林相優良，自然無需多做干擾；但若為蓄積量低、生長量差、林相不良的低生產力森林，則有改善的空間與潛力。若欲提高天然林之碳淨吸存量，對低生產力的森林，可應用人工管理之育林體系促進天然更新的經營策略；透過改善林況，調整林木生長空間，促進天然更新及幼樹幼苗生長，從而使森林之不同林齡結構的林分能順序延續地更替調整；並藉以維護林分原有生物與演化程式，豐富新生林分結構；同時復舊原有林分結構的型態、數量與功能，以建造具健康、複雜性與異質性的多層次狀年天然林分結構；從而促使成為具混合林與複層林型態之林分，以豐富林分歧異度與生產力。德國所採用的即為此種近天然式的育林經營方式。
提高人工林經營效率，以增加林地的生產力，則在增加生長量之餘，亦相對提高碳吸存量。在做法上，可藉由延長輪伐期來增加森林林地碳量的蓄積；亦可透過栽植時在適地適木的原則下選擇適當樹種，以及改善林木育種技術、林下栽植等來達成最適生產力和林地碳密度的增加。另對林地進行撫育、施肥、育林處理技術的使用與改進（如疏伐、修枝、森林齡級和空間結構的調整），亦能增加碳吸存量。
若能增加人造森林面積，則造林後的林木生長將能增加對大氣中二氧化碳的吸存。例如1996年開始進行的「全民造林運動」，預計造林成林後將可發揮涵養水源、防止土砂流失、增加吸存大氣二氧化碳、提供休閒遊憩與環境教育之生態旅遊功能、改善野生動植物棲息環境、以及增加生物多樣性等各項森林生態服務效益。根據筆者對全民造林運動推行後的二氧化碳吸存潛力的分析，全民造林運動前三年共完成人造森林約18174公頃，預估推行20年後，可累積吸存約458萬公噸的二氧化碳，平均每公頃可吸存252公噸的二氧化碳。在不同樹種中，以闊葉樹種的二氧化碳吸存量較佳。在林齡為20年時，以相思樹為最好，其二氧化碳吸存量為每公頃380公噸；其次為光臘樹，每公頃345公噸；台灣櫸的吸存量每公頃為311公噸。針葉樹的二氧化碳吸存量則較闊葉樹為低，其中以肖楠的吸存量較佳，每公頃為249公噸。
五、結語
京都議定書已正式生效。我國雖非締約國，但在後京都議定書時代，仍有可能被規範，因此應及早因應。利用森林資源來增加對大氣二氧化碳的吸存乃是最環保的做法。就經濟效率而言，針對森林資源吸存二氧化碳所需適應成本與經由產業來減少二氧化碳排放量之減量成本兩者互相比較，前者顯然較低。根據國外文獻，以產業結構調整來削減二氧化碳每公噸所需費用約為100美元；而根據筆者分析柳杉人工林的二氧化碳減量成本僅為每公噸新台幣269元，即低於10美元。此項成本顯然比直接利用化石燃料後再削減二氧化碳排放之減量成本更為經濟，對國家整體經濟衝擊較小。透過造林規劃之森林經營不僅可增加吸收與貯存二氧化碳，亦可提供民眾所需之綠色材料，促進木材工業與林產品市場發展，同時兼具國土保安之效。因此，厚植森林資源以增加二氧化碳量的吸存量是值得期待的。另一方面，健全的森林，除具有碳吸存的功能外，對生物多樣性、水源涵養、國土保安、以及生態旅遊亦具有一定的效果。
|
