茶園碳儲量估算的進展與挑戰
加強陸地生態系的碳匯功能是抵銷碳排放最經濟有效的途徑,茶葉是一種多年生常綠木本植物,具有農林雙重特點,在其生長過程中具有類似森林的固碳能力。茶園之碳匯功能有助於茶區的永續發展和生態環境。茶園生態系統透過植物光合作用、生物量積累和土壤有機質儲存在碳匯中發揮重要作用。然而,茶園生態系統的生態資訊和空間分布的獨特性,導致大規模碳儲存量測和估算面臨巨大挑戰,包括:(1) 獲取茶園地上部和地下部的生物量進行碳儲存評估是困難的;(2) 長期田間觀測數據的匱乏;(3) 由於茶園碳儲量的時間與空間分佈變異性大,碳儲存評估模型的適用性受到影響。歸結相關前人研究,茶園碳儲量測量方法中,較為常用的有以下4種:
1. 生物量法:生物量法透過將平均碳含量比率、茶樹的平均生物量和茶園的相應面積相乘來獲取茶園的碳儲存量。
2. 生物量清單法:根據茶園植被生長數據(包括實驗記錄數據、歷史清查數據、文獻數據等)估算茶園的碳儲存量。
3. 土壤有機碳測量方法:以有機碳含量、土壤總體密度及土層厚度等計算,透過儀器分析可得到精確的分析值,具有精密儀器支持和高精度的優勢。
4. 渦流相關法:直接量測大氣、茶葉、土壤間的CO2通量,可達到連續觀測的目標。
茶園生態系統碳儲存研究的未來展望包括:(1) 應用新改進的遙測技術來獲取茶園生長參數與資訊;(2) 利用多尺度觀測方式取得長期觀測的數據;(3) 開發高適用性和精度的碳儲存估算模型,特別是茶樹生物量估算模型;(4) 透過將碳估算模型與多維觀測數據相結合,建立模型-數據融合技術架構,減少茶園生態系統碳儲存估算的不確定性。
(資料來源:Y. Liu., H. M. Liu., W. H. Xu., L. G. Wang., Q. H. Wang., G. L. Ou., M. Wu., Z. H. Hong. 2024. Advances and challenges of carbon storage estimation in tea plantation. Ecological Informatics 81: 102616)
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