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研究方法
水稻田CO2吸存量研究可用不同方式進行，本研究所用氣象通量觀測方式，具有可長期且大面積監測農田CO2變化，並且不破壞田區完整性等優點。通量是指固定時間及單位面積內物質流動的速率，一般利用共變異數（covariance）統計方式計算通量，此項觀念在1950年代就被提出，但量測渦流變化在量測頻率及運算儲存速度上皆需極快，一般至少0.1秒（10Hz）才能掌握渦流快速變化，在當時因儀器上的限制，很難進行實際量測工作。最近十幾年來，由於電腦運算及儲存速度大幅提昇，才發展成具有實測功能的系統。本研究利用通量量測系統直接量測水稻植冠（canopy）上方垂直向CO2通量，進行水稻田周年CO2通量量測，以量化農田對碳吸存的潛力。
研究結果及貢獻
整個水稻生育期間之吸存總量淨值，是由每日吸存量加以累加而成，一期作水稻生育期共120天，整個量測期間淨量（日間光合作用固定量扣減夜間呼吸量）為1,804 g m-2，即每公頃吸存18,040 kg。二期作水稻生育期共111天，每公頃吸存10,040 kg。以整個生育期差異而言，分俤盛期之平均值，一期作為20.7 g m-2 day-1，二期作為15.6 g m-2 day-1；吸存最高量出現在孕穗期，一期作可達59.6 g m-2 day-1，二期作僅30 g m-2 day-1；之後隨著葉片逐漸老化，一期作水稻乳熟期之固定量為12.5 g m-2 day-1，二期作則略高，約在13.2 g m-2 day-1，其原因為二期作生育後期屬高溫高光環境，有助於光合作用的進行，因此二氧化碳的吸存量較高。
目前全球每年約有十億噸的CO2排放至大氣中，主要是森林減少及燃燒石化原料所致。
依據IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）的研究，超過25%人類所排放之CO2 由植物所吸收，因此1997年所簽訂之『京都議定書』同意可將維持或造林等政策之執行，折抵因排放CO2所須負擔之碳稅（carbon tax）。但科學家質疑對於大氣和生物圈間之碳交換機制不清楚的前提下，如何量化植物對減碳的潛勢？目前國內外尚未有針對農田（尤其是湛水環境之水稻田）進行CO2周年觀測的資料，本研究結果有助於此部份的瞭解，及提供氣候變遷衝擊評估相關研究的參考，同時，本研究所建立之通量量測系統可進一步運用於旱田、森林及棲地植物等，對於我國CO2總量評估具有助益。
有鑒於通量量測具有許多優點，可幫忙解決森林、農田及生態系之碳平衡問題，因此所謂『通量塔』（flux tower）在全球如雨後春筍般的設立，成立國際性組織以進行相互交流及資料共享是一項重要工作。通量觀測網（Fluxnet）（www.fluxnet.ornl.gov）即是一個結合全球環境通量觀測系統的組織，目前有450個通量塔加入該組織，除確保通量塔資料格式及品質一致外，透過舉辦研討會以整合通量塔運作流程及交換量測經驗，同時也希望由地面實測值以校驗衛星資料，並且開發地表參數以改善氣候預測模式的準確度。我國有四個通量塔登錄在Fluxnet網站上，以東華大學架設之棲蘭山測站及中興大學之北東眼山測站較具規模。
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