臺灣博碩士論文加值系統

由於氣候變遷造成溫室氣體急速上升，故近年來林木吸收且可儲存二氧化碳濃度的能力逐漸受到重視，林業政策推動平地造林綠美化方案時，植栽選擇除了符合為臺灣原生樹種的條件外，尚須考慮林木固碳能力，藉以改善溫室效應，又因林木光合作用的速率與固碳量呈顯著相關，了解林木的淨光合作用速率的再配合總葉面積可以推估林木一年的固碳量，可以提供日後推廣綠美化造林樹種參考之用。
臺灣枇杷(Eriobotrya deflexa)、桂花(Osmanthus fragrans)、小葉赤楠(Syzygium buxifolium)、臺灣黃楊(Buxus microphylla)、小西氏石櫟(Pasania konishii)等樹種皆為中小喬木，本身的樹型優美常見於景觀造林，故本研究選取嘉義大學校園內臺灣枇杷樹高2.9 m，地際直徑23.1 cm、桂花樹高2.4 m，地際直徑16.5 cm、小葉赤楠樹高3.3 m，地際直徑16.7 cm以及民雄苗圃的臺灣黃楊樹高2.7 m，地際直徑4.7 cm、小西氏石櫟樹高3.5 m，地際直徑5.2 cm為試驗材料，每月選擇五天晴天或無雨天，自上午八時至下午四時於戶外進行淨光合作用速率、氣孔導度、蒸散速率、二氧化碳濃度、光度及葉溫之調查，將各個樹種調查所得之各項數據分析藉以了解環境因子(光度、葉溫)、生理因子(蒸散速率、氣孔導度、二氧化碳濃度)在不同冠層位置是否會有顯著差異。
依據結果分析，在2010年2月至2011年1月共12個月份的調查中臺灣枇杷的平均淨光合作用率為3.09 μ mol m-2 s-1，桂花的平均淨光合作用率為2.25 μ mol m-2 s-1，小葉赤楠的平均淨光合作用率為2.51 μ mol m-2 s-1，臺灣黃楊的平均淨光合作用率為1.54 μ mol m-2 s-1，小西氏石櫟的平均淨光合作用率為1.69 μ mol m-2 s-1。
林木以不同冠層位置而言，上層葉與下層葉生理因子在大部份調查日中呈顯著差異，其中又以淨光合作用速率、葉溫、光度、二氧化碳濃度在最多調查日中呈極顯著差異。林木上層葉淨光合作用率與光量變動一致，在夏季調查日在中午時段高光量及高葉溫下，有幾個調查日呈現中午抑制的情形，但在冬季調查日中並無明顯的中午抑制。
推估林木固碳量，實際剪取各樹種大、中、小型葉各50片，使用葉面積儀直接測量面積，求取各樹種的平均葉面積分別為臺灣枇杷34.69 cm2、桂花16.41 cm2、小葉赤楠6.82 cm2、臺灣黃楊7.97 cm2、小西氏石櫟8.33 cm2，並實際計算每個枝幹的葉片以推估總葉面積，得到總葉面積為臺灣枇杷17.21 m2、桂花 13.19 m2、小葉赤楠14.65 m2、臺灣黃楊3.78 m2、小西氏石櫟18.05 m2。
將各個樹種的平均淨光合作用率與總葉面積套入二氧化碳固定量枝估算公式，求得各樹種一年固碳量為臺灣枇杷 24.60 kg CO2 Year -1 、桂花13.73 kg CO2 Year -1、小葉赤楠17.01 kg CO2 Year -1、臺灣黃楊2.69 kg CO2 Year -1、小西氏石櫟14.11 kg CO2 Year -1。

Because the climatic change causes the greenhouse gas to rise rapidly, therefore this years forest absorption, and may store up the carbon dioxide ability to gradually takes seriously, when the forest policy impetus flat land afforests the green beautified plan, plants plants the choice besides to tally for indigenous tree species , must consider the forest carbon sequestration ability, so as to improves the greenhouse effect, the photosynthesis rate and forest carbon sequestration are significantly related to net photosynthetic rate of tree re-match total leaf area estimate of trees a year could be carbon sequestration, can provide further promote green landscaping tree species reference.
Eriobotrya deflexa、Osmanthus fragrans、Syzygium buxifolium、Buxus microphylla and Pasania konishii are microphanerophyte,these trees are exquisite common afforestation in landscape,so this study we selected Eriobotrya deflexa hight 2.4 m，bordre diameter 15.8 cm、Osmanthus fragrans hight 2.4 m，bordre diameter 15.7 cm、Syzygium buxifolium hight 3.3m bordre diameter 7.8 cm in Chiayi University and Buxus microphylla hight 2.7m bordre diameter 4.7 cm、Pasania konishii hight 3.5 m bordre diameter 5.2 cm in Min-Syong nursery for test materials,and selected sunny or no rain days of per month or no rain from 8:00 to 16:00 on the outdoors, survied for net photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate,and carbon dioxide concentration, light intensity and leaf temperature,the various species survey of the data analysis to understand the environmental factors (light intensity, leaf temperature), physiological factors (evaporation rate, stomatal conductance, carbon dioxide concentration) at different canopy position whether there would be significant differences, as well as between different species affect the situation.
According to the results analysis, in 2010 February to 2011 January of the twelve month investigation of Eriobotrya deflexa, the average net photosynthetic rates is 3.09 μ mol m-2 s-1 , the average net photosynthetic rate of Osmanthus fragrans is 2.25 μ mol m-2 s-1, the average net photosynthetic rate of Syzygium buxifolium is 2.51 μ mol m-2 s-1, the average net photosynthetic rate of Buxus microphylla is 1.54 μ mol m-2 s-1, the average net photosynthetic rates of Pasania konishii is 1.69 μ mol m-2 s-1.
In different location of tree canopy, the upper formation leaf and the lower level leaf physiology factor assumes the remarkable difference in the major part investigation date, by only the net photosynthesis rate, leaf temperature, the light quantity density, the carbon dioxide density assumes the extremely remarkable difference in most investigation dates.Tree’s upper leaf net photosynthetic rate is changes with light quantity, in the summer at noon hours of high light intensity and high leaf temperatures, several investigations showed reduced at noon on the case, but in winter noon investigation there is no clear inhibition.
By actually to cut the leavesof of the trees of each species and separated into large, medium and small earth of 50 leaves, using the direct measurement of leaf area meter area, to obtain the average leaf area of tree species in Eriobotrya deflexa is 34.69cm2, Osmanthus fragrans is 16.41 cm2, Syzygium buxifolium is 6.82 cm2, Buxus microphylla is 7.97 cm2, Pasania konishii is 8.33 cm2, and the actual calculation of each of the branches of leaves to estimate the total leaf area,the total leaf area of Eriobotrya deflexa is 17.21 m2, Osmanthus fragrans is 13.19 m2, Syzygium buxifolium is 14.65 m2, Buxus microphylla is 3.78 m2, Pasania konishii is 18.05 m2.
Each species average rate of net photosynthesis and total leaf area set into a fixed amount of carbon dioxide sticks estimation formula derived from each year of solid carbon species in Eriobotrya deflexa is 24.6 kg CO2 Year -1, Osmanthus fragrans is 13.73 kg CO2 Year -1 Syzygium buxifolium is 17.01 kg CO2 Year -1, Buxus microphylla is 2.69 kg CO2 Year -1, Pasania konishii is 14.11 kg CO2 Year -1.

摘要-------------------------------------------------------------------------------Ⅰ
Abstract---------------------------------------------------------------------------Ⅱ
目錄--------------------------------------------------------------------------------Ⅳ
圖目錄-----------------------------------------------------------------------------Ⅴ
表目錄-----------------------------------------------------------------------------Ⅴ
一、前言 --------------------------------------------------------------------------1
二、前人研究---------------------------------------------------------------------3
三、材料及方法------------------------------------------------------------------9
四、結果---------------------------------------------------------------------------18
五、結論---------------------------------------------------------------------------60
六、參考文獻--------------------------------------------------------------------62

圖目錄
圖1.試驗期間(2010年2月─2011年1月)當地之月均溫及累積雨量示圖------------9
圖2.以植物冠層分析儀在(Method＃1)樹冠基部或(Method＃2)樹幹基部測量(LI-COR , 1992)--------------------------------------------------------------------------------11
圖3.在葉面積密度測量中必須輸入每環透過樹冠時準確的平均路徑值DISTS(LI-COR ,1992)-------------------------------------------------------------------------13
圖4.植物冠層分析儀光學鏡頭使用90○ 遮蓋鏡頭將單株立木分四等分依序來測量(LI-COR ,1992)------------------------------------------------------------------------------14
圖5. 使用FV2000軟體輸入樹冠幅度X,Y座標對便於得到葉面積密度(LI-COR ,1992)---------------------------------------------------------------------------------15
圖6.研究流程圖--------------------------------------------------------------------------------17
圖7.桂花樹冠2010年2月-2011月1月淨光合作用速率與光度的關係----------------------------------------------------------------------------------------------------31
圖8.小葉赤楠2010年2-2011年1月淨光合作用速率與光度的關係-----------------35
圖9. 臺灣黃楊2010年2月-2011年1月淨光合作用速率與光度的關係------------38
圖10.臺灣枇杷2010年2月-2011年1月淨光合作用速率與光度的關係------------42
圖11.小西氏石櫟樹冠2010年3月-2011年1月淨光合作用速率與光度的關係---45

表目錄
表1.桂花樹冠上下層11個測定日之日平均值-------------------------------------------18
表2.小葉赤楠樹冠上下層11個測定日之日平均值-------------------------------------20
表3.臺灣黃楊樹冠上下層10個測定日之日平均值-------------------------------------22
表4.臺灣枇杷樹冠上下層11個測定日之日平均值-------------------------------------24
表5.小西氏石櫟樹冠上下層9個測定日之日平均值-----------------------------------26
表6.桂花淨光合作用速率、蒸散作用速率、氣孔導度、葉溫、光度、二氧化碳濃度、相對濕度在不同冠層的差異---------------------------------------------------------46
表7.桂花2010年2月－2011年1月測定日之淨光合作用速率、蒸散作用速率、氣孔導度、葉溫、光度、二氧化碳濃度、相對濕度在不同冠層的差異顯著次數統計表----------------------------------------------------------------------------------------47
表8.小葉赤楠淨光合作用速率、蒸散作用速率、氣孔導度、葉溫、光度、二氧化碳濃度、相對濕度在不同冠層的差異-------------------------------------------------47
表9. 小葉赤楠2010年2月－2011年1月測定日之淨光合作用速率、蒸散作用速率、氣孔導度、葉溫、光度、二氧化碳濃度、相對濕度在不同冠層的差異顯著次數統計表-------------------------------------------------------------------------------48
表10.臺灣枇杷2010年2月－2011年1月測定日之淨光合作用速率、蒸散作用速率、氣孔導度、葉溫、光度、二氧化碳濃度、相對濕度在不同冠層的差異----------------------------------------------------------------------------------------------------48
表11.臺灣枇杷2010年2月－2011年1月測定日之淨光合作用速率、蒸散作用速率、氣孔導度、葉溫、光度、二氧化碳濃度、相對濕度在不同冠層的差異次數統計表----------------------------------------------------------------------------------------49
表12.臺灣黃楊2010年2月－2011年1月測定日之淨光合作用速率、蒸散作用速率、氣孔導度、葉溫、光度、二氧化碳濃度、相對濕度在不同冠層的差異----------------------------------------------------------------------------------------------------49
表13.臺灣黃楊2010年2月－2011年1月測定日之淨光合作用速率、蒸散作用速率、氣孔導度、葉溫、光度、二氧化碳濃度、相對濕度在不同冠層的差異次數統計表----------------------------------------------------------------------------------------50
表14. 小西氏石櫟2010年3月－2011年1月測定日之淨光合作用速率、蒸散作用速率、氣孔導度、葉溫、光度、二氧化碳濃度、相對濕度在不同冠層的差異----------------------------------------------------------------------------------------------------50
表15. 小西氏石櫟2010年3月－2011年1月測定日之淨光合作用速率、蒸散作用速率、氣孔導度、葉溫、光度、二氧化碳濃度、相對濕度在不同冠層的差異次數統計表----------------------------------------------------------------------------------------51
表16.影響桂花光合作用速率日變化之各環境因子標準化回歸係數----------------------------------------------------------------------------------------------------52
表17.影響小葉赤楠光合作用速率日變化之各環境因子標準化回歸係數---------53
表18.影響臺灣黃楊光合作用速率日變化之各環境因子標準化回歸係數---------53
表19.影響臺灣枇杷光合作用速率日變化之各環境因子標準化回歸係數---------54
表20.影響小西氏石櫟光合作用速率日變化之各環境因子標準化回歸係數------55
表21.桂花大、中、小型葉平均葉面積----------------------------------------------------56
表22.小葉赤楠大、中、小型葉平均葉面積----------------------------------------------56
表23.臺灣黃楊大、中、小型葉平均葉面積------------------------------------------------56
表24.臺灣枇杷大、中、小型葉平均葉面積----------------------------------------------56
表25.小西氏石櫟大、中、小型葉平均葉面積-------------------------------------------57
表26.全株桂花葉面積及一年二氧化碳固定量之估算---------------------------------57
表27.全株小葉赤楠葉面積估算及一年二氧化碳固定量之估算---------------------58
表28.全株臺灣黃楊葉面積估算及一年二氧化碳固定量之估算---------------------58
表29.全株臺灣枇杷葉面積估算及一年二氧化碳固定量之估算---------------------58
表30.全株小西氏石櫟葉面積估算及一年二氧化碳固定量之估算------------------58
表31.各樹種的樹冠體積、樹冠投影面積、葉面積密度、葉面積指數、總葉面積----------------------------------------------------------------------------------------------------59

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