重要濕地碳匯調查
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濕地是地球上最重要的生態系統及天然資源之一。它擁有生物多樣性高、淨化水質、過濾汙染物、製造氧氣、調節氣候、保護海岸等生態系統功能與服務(Mitsch and Gosselink 2007,Hansson et al. 2005)。由於濕地具有高基礎生產量、高水位、厭氧性底部環境及低有機物分解速率，除了可提供鳥類、魚類及野生動物的棲息地，更具有能從大氣中吸收二氧化碳(CO2)，轉換為有機碳儲存於濕地土壤、底泥或植物體中的貢獻。濕地將大氣中CO2封存或捕集於濕地的過程，稱為碳吸存(carbon sequestration)(Mitra et al. 2005, Mitsch and Gosselink 2007)。
雖然濕地只占陸地表面的 5-8 % (Mitsch and Gosselink 2007)，但據估計，地球土壤中大約有2,500 P g的含碳量(Lal 2008)，其中有20-30 %是儲存在濕地中(Roulet 2000, Bridgham et al. 2006)。因此，碳匯是濕地主要的生態系統功能之一(Mitsch and Gosselink 2007)，在全球溫室氣體管理上，濕地扮演舉足輕重的角色。
雖然陸續有許多學者投入對濕地生態的研究，如植物相、濕地食物網、野生動物種類、藻類生產力、水質變化等，但是對於整體濕地生態系統碳匯能力的評估並不多見，多數僅針對於沿海濕地進行調查。有鑑於此，有必要以科學數據為基礎，針對仍缺少資料的湖泊型、溪流型、林澤與灌溉埤塘/水圳型濕地進行溫室氣體排放及碳匯能力的量測與估算，藉此了解不同濕地碳匯能力的差異，並提供各界作為濕地保育及政府估算土地利用的碳排放量及吸收量的參考依據。
本文根據內政部營建署城鄉發展分署-案號：UR-10611之「106-107年度重要濕地碳匯調查計畫」與其擴充案之調結果，呈現六個所調查濕地之碳儲存與碳通量結果。六個濕地分別為夢幻湖溼地、桃園大圳12-14號池、高榮731號埤塘、
雙連埤、七家灣溪與草坔(圖1、表1)。
圖1、研究地點位置與測站分布
表1、研究地點基本資訊
濕地名稱
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濕地類型
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濕地分級
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濕地位置
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夢幻湖
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內陸自然濕地
(丘陵/高山湖泊)
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國家級
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臺北市北投區
(陽明山國家公園內)
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桃園大圳12-14號池
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灌溉埤塘、水圳型
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國家級
(桃園埤圳重要濕地)
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桃園市新屋區
(台灣第一座光電埤塘)
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高榮
731號埤塘
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灌溉埤塘、水圳型
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國家級
(桃園埤圳重要濕地)
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桃園市楊梅區
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雙連埤
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內陸自然濕地
(湖泊型)
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國家級
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宜蘭縣員山鄉
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七家灣溪
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內陸自然濕地
(河川溪流型)
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國家級
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臺中市和平區
(大甲溪上游)
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草坔
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內陸自然濕地
(林澤)
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地方級
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南投縣竹山鎮
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該計畫分別於2017-2018年(雙連埤與七家灣溪濕地)與2019年(夢幻湖、桃園大圳、高榮埤塘及草坔)進行四季調查，項目包含現地生物量及土壤有機質的採集與溫室氣體測量(表2)，綜合碳儲存量與碳通量的計算後，繪製出各濕地的碳匯流程圖(圖2)。
Ÿ
碳儲存量(單位：g C m-2)： 計算碳儲存量時，統一將各項碳庫參數換算為碳含量單位。碳庫包括土壤有機碳和生物體(藻類、濱岸植物)內的碳。將參數經面積加權後，加總得之。
Ÿ
碳通量(單位：g CO2-eq
m-2 yr-1)：統一將氣體CO2、CH4及N2O的排放和吸收量及植物生產量，依據全球暖化潛勢(Global Warming Potential, GWP)換算為CO2當量單位，經面積加權後，加總得之。
表2、各研究地點測量項目
碳儲存
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碳通量
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濕地名稱
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藻類生物量
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植被生物量
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土壤
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生物量變化
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氣體通量
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夢幻湖
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浮游藻 (水)
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台灣水韭 (水)
水毛花 (水)
白背芒 (陸)
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土壤
有機碳
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台灣水韭 (水)
水毛花 (水)
白背芒 (陸)
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CO2 (水、陸)
CH4 (水、陸)
N2O
(陸)
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桃園大圳12-14號池
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浮游藻 (水)
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CO2 (水)
CH4 (水)
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高榮
731號埤塘
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浮游藻 (水)
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金魚藻 (水)
台灣萍蓬草 (水)
李氏禾 (陸)
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土壤
有機碳
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金魚藻 (水)
台灣萍蓬草 (水)
李氏禾 (陸)
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CO2 (水、陸)
CH4 (水、陸)
N2O
(陸)
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雙連埤
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浮游藻 (水)
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芒草 (陸)
李氏禾 (陸)
野薑花 (陸)
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土壤
有機碳
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芒草 (陸)
李氏禾 (陸)
野薑花 (陸)
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CO2 (水、陸)
CH4 (水、陸)
N2O
(陸)
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七家灣溪
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浮游藻 (水)
附生藻 (水)
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地被層 (陸)
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土壤
有機碳
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地被層 (陸)
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CO2 (水、陸)
CH4 (水、陸)
N2O
(陸)
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草坔
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浮游藻 (水)
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枯木
(立木與倒木)
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土壤
有機碳
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CO2 (水、陸)
CH4 (水、陸)
N2O
(陸)
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結果顯示如表3，夢幻湖重要濕地綜合全年結果屬於碳吸收同時具有豐富植被及土壤碳儲存之為重要碳匯場域。桃園大圳12-14號池，因濕地範圍內缺少草澤及喬木等大型生產者，屬於碳儲存量較少並且有碳排放的碳源系統。高榮731號埤塘綜合全年平均結果屬於具有碳儲存與少量排放狀態的系統。雙連埤重要濕地同樣具有豐富植被及土壤碳儲存屬於碳儲存與吸收狀態。草坔重要濕地碳通量出現正值，顯示有少量排放，但因土壤碳存量豐富，且有許多枯木碳庫存在，仍屬碳儲存量豐富之重要碳匯場域。由於湖泊、溪流與埤塘類型濕地之水域所佔面積較大，木本生產者所佔權重較低，因此與其他濕地類型相比碳存量相對較低。
表3、各濕地全年碳儲存與碳通量(正值表示吸收;負值表示排放)
地點
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碳儲存
(g C m-2) |
碳通量
(g CO2 m-2 yr-1) |
夢幻湖
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3585.921
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4517.440
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桃園大圳12-14號池
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0.392
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-2617.559
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高榮731號埤塘
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1784.144
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-3569.858
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雙連埤
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3823.264
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62.209
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七家灣溪
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2673.290
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-193.367
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草坔
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3503.911
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-2020.020
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圖2、濕地碳匯流程圖
ü 圓圈代表碳儲存量(g C m-2):●(浮游藻)，●(附生藻)，●(植被地上部生物量)，●(植被地下部生物量)，●(枯物生物量)，●(土壤有機碳)。
ü 箭頭代表碳通量(g CO2-eq m-2
yr-1)：▲(CO2)，▲(CH4)，▲(N2O)。
其中，向上代表釋放；向下代表吸收。
參考資料與文獻
「106-107年度重要濕地碳匯調查計畫」案成果報告書
「106-107年度重要濕地碳匯調查計畫」案(擴充案)成果報告書
Bridgham SD, JP Megonigal, JK
Keller, NB Bliss, and C Trettin, 2006. The carbon balance of North American
wetlands. Wetlands, 26:889–916
Hansson
L, B Christer, PA Nilsson, and A Kajsa, 2005. Conflicting demands on wetland
ecosystem services: nutrient retention, biodiversity or both? Freshwater
biology, 50:705-714
Mitra S, R Wassmann, and PLG Vlek, 2005. An
appraisal of global wetland area and its organic carbon stock. Current Science,
88:25-35
Mitsch WJ, and JG Gosselink, 2007. Wetlands, 4th
edn. Wiley, Hoboken.
Roulet
NT, 2000. Peatlands, carbon storage, greenhouse gases, and the Kyoto Protocol:
prospects and significance for Canada. Wetlands, 20:605–615.
