森林裡的數學課--找樹的人2024桃山神木工作坊

 

<桃山神木居住的谷地，Steven Pearce 攝>

「說句難聽的，要不是2026歐盟就要開始開徵邊境碳稅(CBAM)了，沒人在意你們這些遠得要命的森林」

我有點憤世嫉俗。

原始森林一直被我們人類消費，從幾十年前的森林多樣性，到近十年的碳吸存，人們只在意樹對我們有什麼用，卻沒有想過它們遠在我們來到這塊土地前千百年就居住這在這裡了，先住民問後來者有什麼可以貢獻的不是比較合理嗎?

「不過人類就是這麼霸道，我們也沒辦法」

森林裡的巨木在夢中對我嘆著氣這樣說。

<找樹的人利用光達點雲描繪出桃山神木所在山谷的巨木們>

今年一步入六月的夏天，大家便開始哀號猛暑的威力，我在電腦前檢視著找樹的人、利用光達資料在桃山神木周邊、200乘200公尺範圍內的4公頃原始林地，(扣除桃山神木旁的看天池面積約0.55公頃)，標示出來的133棵巨木，這133棵樹的平均樹高達到令人咋舌的40.6公尺。

<光達專家在原始林裡利用氣球標示光達測量點，李香秀導演攝>

2022年10月找樹的人背負重達40公斤價值600萬的地面光達設備，進入桃山神木谷地進行測量，取得有史以來樹高超過75公尺的台灣杉巨木第一手資料，經過精密的計算之後，我們測得桃山神木單棵巨木不含樹葉的總材積約為251.2立方公尺。

<桃山神木體積的計算方法，利用自動化點雲分類法將點雲分為樹葉和樹幹(包含枝條)，後續移除樹葉，樹幹的點雲利用圓柱擬合的方式，樹幹分段與變動圓柱直徑的方式，以最小二乘法擬合樹幹與樹枝>

251.2立方公尺恰巧與找樹的人合作夥伴、塔斯馬尼亞的The tree project的Sanger博士，在島上的原始林所測得的最大樹材積量(254.3立方公尺)相當(Sanger and Ferrari, 2023)，事實上全世界生物量(含碳量)最高的森林便位於澳洲大陸東南的維多利亞省，該省中央高地的王桉(Eucalyptus regnans)原始林的總碳吸存量(total carbon density，包含生立木與地表枯木)，高達每公頃1,867噸。

相當於48棵桃山神木的碳吸存量。

<對比巨木可見人類的渺小啊，Steven Pearce攝>

換個計算法，我們用地面光達估算出來桃山神木一棵樹不含葉，體積251.2立方公尺，乘上台灣杉的碳轉換係數0.155，大概儲存了40噸的碳。

40噸的碳有多少呢？差不多是20年生生長良好的台灣杉一公頃造林地碳吸存總量的6成(李國忠等，2000)，換算車輛碳排每公升油耗排碳2.7公斤、一年累積里程數一萬公里的話，可以給我騎機車上班通勤60年(40公里/公升)！

這只是一棵樹而已，不含樹上的腐植質跟附生植物，也不含它的葉子，還記得在桃山神木這個山谷裡有133棵平均40公尺高的巨木吧，裡面很多是檜木，而且檜木的碳轉換係數還比台灣杉高1/4呢!

👉世界等級的巨木森林。

<世界等級的巨木森林就在台灣，李香秀攝>

除此之外，找樹的人初步利用10年光達的樹高差異資料，發現超過65公尺的巨木，雖然在10年間折損了百分之4 (今年找樹的人利用空拍機勘查，發現很多巨木消失是因為山坡地崩塌)，但仍然達到平均30公分左右的樹高生長量。

2014年自然(Nature)期刊刊登的一篇研究指出，分析來自16個國家38位學者403個樹種的資料，樹的生物量(與碳吸存成正比)累積速率，隨著樹齡而增加，研究中最極端的例子是一棵大樹，其一年的生長量就等同於一棵中型的樹。

<研究報告顯示，樹木的生物量累積速率隨樹齡而增加，Stephenson et al., 2014>

除了碳吸存量隨樹齡增加而提升速率以外，整座森林的含碳量其實幾乎都儲存在大樹上，2013年針對120座森林的研究發現，70%的含碳量都儲存在胸徑超過70公分以上的大樹裡(Slik et al,. 2013)，而我們的夥伴在塔斯馬尼亞的巨木森林裡的研究也發現，60%的含碳量就儲存在前20棵大樹裡，我們不禁好奇，像桃山神木山谷這樣充滿巨木的森林，含碳量到底有多少? 能不能打破世界紀錄? 😁

<桃山神木這等巨木的樹冠層碳吸存量幾乎都無法估計也沒有估計>

為了解答以上的問題，找樹的人與環境資訊協會合作，招集了10多位公民科學家，預計在今年8月進入桃山神木山谷進行每木調查，除了量測與紀錄133棵巨木的胸徑和樹種以外，也會以樣區的方式取樣地表的大倒木和土壤，進行整座森林初步的碳儲存量估測，解謎台灣的巨木森林含碳量。

「可是如同不能買賣天空一樣，你們也不能買賣森林、巨木和雲霧」

夢裡的西雅圖酋長正色的告訴我。

「我知道，不過有時候我們可以換一種語言溝通」

我無奈的回答。