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趨勢快訊
台泥攜手宜蘭縣府等四單位 將外來入侵植物轉換為生質能
2024/01/18
台泥(1101)今(11)日宣布,為了將外來入侵台灣的植物去化,維護生物多樣性環境,台泥蘇澳廠與宜蘭縣政府等四個公家單位共同合作,將協助將銀合歡轉換為生質能。   台泥指出,台泥蘇澳廠與宜蘭縣政府農業處、經濟部水利署第一河川分署、農業部林業及自然保育署宜蘭分署、及交通部公路局東區養護工程分局等四個單位共同簽署「宜蘭縣境內銀合歡等外來入侵植物及植生綠美化工程修剪後枝幹再利用資源化合作備忘錄」。   這項合作備忘錄主要針對四單位管轄範圍內的銀合歡砍伐後,以及植生綠美化工程產生的廢樹幹枝條,將送往台泥蘇澳廠,運用先進的水泥窯協同處理技術Co-processing,成為生質能。   台泥表示,根據聯合國2023年最新報告指出,目前有三千五百多個外來入侵種,正在對生態和人類造成威脅,每年造成的經濟損失更高達新台幣13.6兆元,並且是六成動植物滅絕的主因。其中台灣常見的「銀合歡」已被國際自然保育聯盟(IUCN)列為世界百大危害外來種。   銀合歡具有容易擴散及與原生植物競爭特性,每棵銀合歡樹一年可產生1到2萬顆種子、嚴重衝擊台灣生物多樣性。台泥蘇澳廠藉由宜蘭縣農業處所屬樹藝景觀所媒合,從原本要協助經濟部水利署第一河川分署處理河道上的銀合歡,到決定擴大協助公路局東區養護工程分局、林業及自然保育署宜蘭分署,處理植生綠美化工程修剪產生之廢樹幹枝條。   宜蘭縣政府農業處副處長吳東原表示,台泥蘇澳廠可藉由破碎及一連串資源化處理,讓宜蘭地區轄內及合作範圍內的銀合歡等外來入侵種植物,成為水泥製程的生質燃料,促進生態復育與經濟發展良好平衡。   台泥蘇澳廠廠長陳進益表示,台泥長期以水泥窯協同處理技術,協助電力、營建、鋼鐵、半導體等九大產業處理廢棄物,轉為資源再利用的替代原、燃料。此次再進一步投入去化銀合歡與植生綠美化工程修剪後產生的廢樹幹枝條,取代傳統掩埋方式,不僅去化效能更好也符合資源循環的環保趨勢。台泥希望持續以本業核心能力協助宜蘭地區,為維護生物多樣性與減碳共盡心力。【延伸閱讀】- 科學家發現橄欖油廢棄物將會是生物燃料產業與農業的理想材料之一
將木材廢棄物轉化為透明防霧塗層
2023/11/28
木質素是造紙和紙漿生產過程中產生的一種副產物,非常難以加工,利用木質素的障礙之一是其複雜的分子結構使得它難以分解。因此通常是用於直接燃燒加熱發電等用途。隨著目前對循環經濟和氣候變遷的重視,木質素已被認為是一種有前途的可再生資源,可以替代石化材料。   芬蘭阿爾托大學(Aalto University)研究人員開發了一種快速簡便的方法,可以將木質素轉化為奈米顆粒,形成具有防霧性能的透明或彩色抗反射表面塗層。這項發現可將廢棄物轉化為具有多種用途的有用材料,應用於玻璃和車窗等需要特殊塗層的物品。 木質素奈米顆粒(LNP)具有親水性,適合創造紋理,非常適合光學應用,尤其是需要防霧性能的應用。然而,實現這種用途的一個問題是克服顆粒的不透明性,這需要精確控制膜厚度。研究人員表示,光學塗層必須是透明的,但到目前為止,即使相當薄的木質素顆粒薄膜也仍然肉眼可見。由於較小的顆粒會使成品較不渾濁,並且以更均勻的方式散射光。因此,研究人員想研究是否可以透過將顆粒尺寸降至最低來製造隱形顆粒膜,克服不透明度問題。   為了縮小顆粒尺寸,研究人員透過乙醯化對木質素進行化學修飾,在140°F (60°C) 的相對低溫下僅花費 10 分鐘就可產生高濃度的超小型奈米顆粒。顆粒的小尺寸使研究人員能夠控制薄膜的厚度和外觀,進而能夠控制不同波長的光的顏色和吸光度。除了防霧和抗反射塗層之外,木質素奈米粒子還可以製造彩色薄膜,透過控制塗層的厚度並使用多層薄膜,團隊創造了具有不同結構顏色的材料。   研究人員表示,反應的簡便性和高產率表示它可以擴大到商業化規模,木質素衍生產品除了具有商業價值外,同時可以充當碳匯,有助於緩解對化石燃料的依賴並減少二氧化碳排放。【延伸閱讀】- 木質素加工再利用於燃料電池生產
「點雲」重現立木空間 提高森林管理效率降低調查成本
2023/10/12
人工林造林地經過掃描,可充分進行許多經營模式的討論,例如推動疏伐方案的選定方式與伐後模擬圖。圖/林試所提供   農業部林業試驗所指出,以「點雲」打造的數位森林已在現代森林經營中發揮作用,不僅提供更多資訊及工具,也為森林經營者提供更多選擇,以實現永續及高效森林管理,此數位化方法有望在未來的研究及實踐中發揮關鍵作用,促進森林經營不斷的改進和進步。   林試所說,在現代森林經營中,透過掃描森林現場實景,可生成可視化的三維座標點雲(Point Clouds)影像,各方研究顯示,利用點雲資料打造的數位圖資能運用在各種行業領 域。   其中對於林業管理量測資料具有巨大潛力,尤其在森林經營及生態研究方面,這項技術已被廣泛應用於建立樹木靜態模型、棲息地評估、植被類型演替等領域,不僅提高資料的準確性,也為森林經營者提供更多工具及資訊。   林試所指出,研究團隊在苗栗、雲林、屏東、花蓮等地區的人工林造林地,進行大面積點雲資料的掃描拍攝,獲取詳細三維資訊,相較於傳統調查方式,數位點雲提供更準確及有效的經營資訊,包含立木位置、胸高直徑、樹高、樹冠幅等,幫助林地管理者了解當前林分的生長情形。   林試所說,結合多點掃描的資料,研究人員可進行單一造林地的管理模式及林業研究,例如在於雲林地區建立了2.5公頃的數位森林,協助林農進行現況資料的數位管理。累積大量的資料後,可以了解森林資源的動態變化,這些資訊有助於監測林木的生長、計算生長量變化,了解碳蓄積量增加的情形。  此外,數位點雲還能允許進行疏伐前後的林相模擬,在無損林木生長的情形下進行評估,確保伐木計畫的有效性,這對於森林經營者來說是一個極為重要的工具。   林試所表示,引入數位林地可讓森林經營變得更加現代化與智慧化,提高管理效率,降低調查和規畫的成本,並提供更多的資料來支持永續森林管理。【延伸閱讀】- 【減量】全球森林保衛戰 衛星雷射追蹤狀況 透過橫向剖面圖可了解造林木的生長情形,當生長位置從林地邊緣與林地中央,外觀表現是不同的;進行垂直方向的切取,則表現了拍攝當下每一株造林木的態樣。圖/林試所提供 數位點雲提供空間垂直尺度研究,除方便測量樹的高度與寬度,更提供空間棲位、林分組成、樹種辨識的應用。圖/林試所提供 結合多點掃描的資料,研究人員可進行單一造林地的管理模式及林業研究,例如在於雲林地區建立了2.5公頃的數位森林,協助林農進行現況資料的數位管理。圖/林試所提供
森林如何建立種子擴散和被捕食之間的平衡
2023/09/22
全球森林正處在野火、病害、乾旱和濫伐等危機中,森林被破壞導致棲息地減少、生物多樣性喪失、生態系統退化及氣候變遷加劇。森林群落的生存取決於再生能力,而「同步大量結實」(masting)則是再生的關鍵,樹木會選擇在某些年分同步大量生產果實和種子,而在其他年份產量很少甚至不結果,但目前對此模式之種子生產週期及其捕食者、傳播者之間的關係知之甚少。   美國賓州州立大學的研究團隊發表在《自然植物》(Nature Plants)期刊的研究,首次彙集全球數百萬株樹木的觀察結果,並分析森林中樹木種子在被捕食和擴散間的複雜平衡。研究人員指出,植物的果實及種子富含營養,是自然界中品質最好的植物性食品,而果實通常依賴動物作為傳播者將種子擴散出去。當種子盛產時,因食物充足使鳥類、松鼠和昆蟲等捕食者族群不斷增長。但在後幾年,種子產量很少,這些捕食者難以找到足夠的食物造成族群數量下降,與此同時,盛產年剩餘的種子有機會發芽並長成新樹而增加樹木數量。   研究人員說明影響「同步大量結實」主要有三大因素:波動性(種子產量變化)、週期性(盛產年間隔時間)及同步性(許多樹木在同一年大量結實),也和天氣及養分有關,分析結果顯示越高度依賴動物傳播者的樹種,越不會出現同步大量結實現象,溫暖和潮濕地區樹木果實飽滿多汁,產量波動不大,吸引傳播者覓食並將種子散播出去;相反的,像寒冷和乾燥地區的冷杉、松樹及雲杉等樹種,缺乏互利傳播者,因此需透過同步大量結實策略,藉由捕食者的捕食行為來維持族群穩定。   了解「同步大量結實」模式,可提供林務管理人員在森林保育工作的指引,在種子低產量的年份,透過人工種植或採取行動來保護衰退的動物族群,以維護森林生態穩定。【延伸閱讀】- 【增匯】生物多樣性高的森林更能長期穩定固碳
【增匯】樹木多樣性可能會增加森林土壤中碳與氮的儲存量
2023/09/18
在《自然》雜誌上發表的一項新研究中,來自新布倫瑞克大學、東京大學、湖首大學與亞伯達大學等研究機構的研究人員分析了加拿大國家森林清單(National Forest Inventory, NFI)中數百個地塊資料。其目標是釐清樹木多樣性與天然林中土壤碳與氮儲存變化之間的關係。專家發現,保護森林的多樣性可能會增加碳與氮這兩種物質在土壤中的儲存量,有助於維持土壤肥力並減緩氣候變遷。   森林土壤在光合作用過程中封存大氣中的二氧化碳發揮著重要作用,儲存的碳至少是一般植物的三倍。同時,氮是推動森林碳同化(carbon assimilation)與植物生長的必要營養元素。   儘管過去關於生物多樣性實驗已經得知更高的樹木多樣性會導致森林土壤中儲存更多的碳與氮,但這是第一個為天然林提供類似結果的實證研究。在這項研究中,研究人員分析了361個地塊的有機土壤層樣本和245個地塊的礦質土壤層樣本,涵蓋了加拿大絕大部分的陸地,陸地上生長著各種冷杉、楓樹、松樹、雲杉、鐵杉、雪松與其他樹種。   為了計算土壤碳與氮儲存的變化,研究人員比較了2000-2006年間與2008-2017年間2次NFI樣地普查的資料。根據物種豐富度(樹種的數量)、物種均勻度與功能多樣性(包括葉片氮含量、樹高等特徵)測量樹木多樣性。   研究結果顯示,將物種均勻度從最小值增加到最大值,可以使有機土壤層的碳儲存量增加30%,氮儲存量增加42%,在將樹木功能多樣性最大化的同時,土壤礦物質的碳儲存量增加了32%,氮儲存量增加了50%。   物種的多樣性意味著不同類型的樹木以不同的方式獲取和儲存生物量—無論是在活的樹幹、根、樹枝和葉子中,還是在土壤上與土壤中新死與腐爛的植物碎屑中。 這也顯示,促進樹木多樣性不僅可以提高生產力,還可以幫助減緩氣候變遷與減少土壤退化,從而凸顯森林生物多樣性保護的重要性。【延伸閱讀】- 【增匯】生物多樣性高的森林更能長期穩定固碳
高精度光達掃描 森林碳匯估算資料一拍即得
2023/09/14
「氣候變遷因應法」修正通過,預計明年開徵碳費;林試所今天表示,以光達掃描、點雲軟體重建樹體模型,不破壞樹木且高精度達公分等級以下,全國森林碳匯估算資料一拍即得。   因應氣候變遷加劇,政府推動2050年淨零排放,各種減緩溫室效應機制布建、推進中。碳費預計民國113年上路,農業部林業試驗所今天發布新聞指出,可運用科技新技術「光達掃描」一拍即得,將可提供全國森林碳匯估算所使用的參考資料,以及計算自願減量專案減量額度的數據。   林試所副所長吳孟玲強調,透過光達掃描及點雲軟體(point cloud)重建樹體模型的方法,不僅不需要破壞樹木,同時可以達到公分等級以下的高精度要求。   關於執行過程,她說,光達技術已在測繪學、考古學、地理學、林業、遙感探測及大氣物理等許多領域有較為成熟的應用,透過光達設備對物體3D掃描,取得物體幾何表面的點雲(point cloud)資料,可進而偵測並分析物體的形狀及尺寸。   為何要測樹木的材積量,林試所說明,樹木沒有類似電費單的單據,不會明碼標價寫本身有多少碳,加上生物的變異性,樹木碳匯的計算複雜且困難;所幸樹木的木材約有一半是碳,因此,想知道樹木吸存多少碳,可從材積量來換算。   若用傳統方式測量材積量,則會損及樹木。林試所補充,由於樹木是高大的不規則體,很難在直立狀況下算出體積或質量,過去林學家經由伐倒後秤重,或將樹木分解成圓柱、圓台和圓椎等幾何體,分別計算體積後加總而得,再進而發展出形數、立木材積式或異速生長式等方式,以便現場從業人員計算。   關於淨零排放機制,林試所說,明年起國內碳排及用電大戶都將面臨碳費開徵,政府規劃用「以價制量」的政策工具逐步減少二氧化碳排放;環境部前身的環保署於今年6月再推出「溫室氣體自願減量專案管理辦法」草案,藉由推動抵減碳費機制,促進企業投入兼具減量及ESG(Environmental、Social、Governance)績效的森林碳匯。【延伸閱讀】- 利用3D光學雷達測量玉米田栽種面積
【增匯】為什麼生物炭能為農場與森林帶來正面的影響?
2023/07/17
什麼是生物炭?   當生物質(如樹枝、農作物殘渣)在低氧或無氧的情況下加熱到200-400°C時,就會產生生物炭,這一過程稱為熱裂解。將碳以穩定的固體形式儲存起來可以防止其分解。它可以在土壤中封存數百或數千年。   當農民只是將作物殘渣留在田地上分解時,只有約10%至20%的殘渣碳被回收到土壤中。若過將其轉化為生物炭並施用於田地,約50%的碳以穩定形式儲存。這個過程可以減少有機廢物燃燒或分解產生的溫室氣體排放。   生物炭還可以透過植物吸收從大氣中直接移除溫室氣體。此外,它還可以用作土壤添加劑,改善排水、通氣、植物健康、作物產量以及水分和養分保持能力。 生物炭在減少農業排放上的效果?   氧化亞氮、甲烷與二氧化碳是導致全球暖化的溫室氣體。研究發現,透過從源頭減少排放量,同時增加碳匯,農民可以實現淨零碳排或負碳排。生物炭的應用有多種好處。首先,它能夠降低農業中的氧化亞氮與甲烷的排放量,研究顯示,使用生物炭可將氧化亞氮的排放量降低約18%,將甲烷的排放量降低約3%。   其次,生物炭可以改善土壤的品質,促進排水和通氣,增強植物健康,提高作物產量,並增加水分和營養的保持能力。此外,生物炭還能夠從大氣中直接吸收溫室氣體,進一步減少碳排放。   雖然生物炭本身並不能有效減少二氧化碳的排放量,但當與商業氮肥或有機材料(如糞肥或堆肥)結合使用時,它可以起到幫助作用。另外,研究指出,生物炭還具有減少土壤溫室氣體排放的潛力,但需要進行長期研究來驗證。 生物炭應用所面臨的障礙?   生物炭的應用仍然面臨一些障礙。目前,生物炭的成本相對較高,每公噸的價格從930到3,065歐元不等。   而且由於缺乏大規模長期研究的證據,其益處和穩定性尚未得到充分確認。因此,生物炭尚未被廣泛認可作為碳抵換的方法。然而,研究人員主張應該重新評估生物炭作為應對氣候變化的工具,並希望進一步推動其在農業和林業領域的商業應用和普及。【延伸閱讀】- 【減量】淨零碳排!日本栃木縣研究稻穀生物炭技術
【增匯】新加坡開發了互動式地圖軟體-碳勘探儀表板
2023/02/14
在紐約舉行的世界經濟論壇—自然冠軍活動上,最近推出了互動式地圖軟體,以碳信用項目進行勘探、開發和管理。此開放平台(http://carbonprospecting.org)被稱為碳勘探儀表板,由新加坡國立大學(NUS)理學院的研究中心自然氣候解決方案中心(CNCS)以及ST Engineering的衛星數據和地理空間分析ST Engineering Geo-Insights共同開發。         這個首創的碳勘探儀表板顯示富含碳的自然生態系統,例如熱帶森林和紅樹林,幫助政策制定者和投資者確定可開發的項目作為碳信用的潛在來源,平台用戶能夠根據持續時間、成本和碳價格等假設,計算碳信用額的預估產量及財務投資回報。該平台允許用戶量化項目的其他優點,例如改善糧食安全、確保清潔水供應和保護關鍵生物多樣性領域。有關此類共同利益的訊息有助於提高碳信用的價格透明度,並有助於尋找碳補償。         新加坡國立大學 (NUS) 自然氣候解決方案中心主任 Koh Lian Pin 教授說,這個碳勘探儀表板可能會改變全球氣候解決方案的遊戲規則。碳融資有可能為森林和紅樹林保護提供急需的資金,以應對氣候變化和保護寶貴的生物多樣性。然而,無法及時獲得有關潛在項目成本和收益的可靠數據是碳項目啟動的最大阻礙,有了這個平台,政策制定者和投資者就可以輕鬆獲得所需的訊息。         ST Engineering Geo-Insights總經理Goh Ing Nam說,ST Engineering將地理空間分析能力和為廣泛的行業提供增值見解方面的經驗帶到了這項聯合努力中。這種雲端碳勘探平台將使我們在數字監測、報告和驗證平台的未來發展中處於有利地位。【延伸閱讀】- 紅樹林藍碳估算新方法
【減量】微生物蛋白可幫助全球森林砍伐率減半
2023/02/01
全球糧食生產包含作物生產、畜牧和魚類養殖、加工和供應鏈以及土地使用,約佔溫室氣體(GHG)排放總量的37%,其中一半以上來自動物來源及飼料的生產;為減少對環境的影響,各種替代蛋白,例如以大豆或豌豆等豆類來源的植物蛋白,或是來自培養一小部分動物細胞樣本的動物細胞培養肉;與傳統的動物肉相比,兩者的溫室氣體排放量和用水量都會明顯減少。另外還有另一種替代蛋白也應該引起消費者的注意,那就是由發酵而衍生的微生物蛋白。         微生物蛋白是指由微生物來源,如真菌、細菌或藻類,將蛋白質以糖為原料在生物反應器中培養的有機體。馬薩諸塞大學阿默斯特分校的食品科學系助理教授 Lutz Grossmann 認為,一旦目標生物生長成功,所謂的生物量就會被收穫,然後可以將這種生物質轉化為不同種類的食物,或者可以提取蛋白質並作為食品成分。使用微生物蛋白的優勢為可在受控條件下,不與農田競爭的地區可種植,培養這些微生物通常不需要殺蟲劑,而且蛋白質含量很高。         生產微生物蛋白比動物肉或植物蛋白更具有優勢,因為具有不需依賴氣候或季節的特性,若土地短缺、乾旱或洪水亦不會限制其生產。         微生物蛋白的第一次全面生產和商業化為 1970 年代動物飼料產品Pruteen。但最初由於發酵技術的不發達、生產微生物蛋白的成本高以及與更便宜替代品的競爭阻礙了微生物蛋白產品的發展,但近年來正在緩慢地恢復。         根據最近發表在《自然》雜誌上的一項研究,如果到 2050 年將 20% 的動物肉,用微生物蛋白替代,每年的森林砍伐可能會減少一半,將抵消全球牧場面積的增加,並減少二氧化碳排放量。         波茨坦氣候研究所的科學家 Florian Humpenöder認為,動物肉的生產需要大面積的放牧或在農田上種植飼料,導致森林砍伐、生物多樣性喪失和二氧化碳排放,全球近 80%的農業用地用於飼養牲畜。         與動物肉相比,生產微生物蛋白的土地使用量和溫室氣體排放量要低得多,但其能源消耗幾乎與牛肉生產相當;微生物蛋白生產的整個過程,包括發電、微生物培養、生物反應器攪拌和冷卻,以及生物質和蛋白質的最終下游加工都需要能源。Humpenöder 認為,如果要增加微生物蛋白的產量,就必須對發電進行大規模脫碳,例如使用可再生能源;否則使用微生物蛋白雖減少與土地相關的溫室氣體排放量,但可能會增加與能源相關的溫室氣體排放量;故如果能將培養過程的設計考慮到可持續性,生產微生物蛋白可減少溫室氣體排放。         國際食品資訊理事會(IFIC)2021 年的一項調查發現,65% 的美國人在前一年消費了植物肉;但仍有許多人不願意嘗試植物肉,可能是認為味道不如動物肉以及無益於健康。2022 年應用經濟觀點和政策(AEPP)的研究人員進行了一項盲品實驗,發現與70% 牛肉30% 蘑菇的混合漢堡,或用替代蛋白製成的漢堡相比之下,100% 的牛肉漢堡仍然是最優的選擇。         Grossmann表示,儘管越來越多的人願意嘗試替代蛋白並將納入飲食中,但仍缺乏產品多樣性,且消費者在嘗試新產品仍存在障礙。微生物蛋白富含蛋白質,含有人類必需胺基酸;是更健康的選擇,例如纖維素、使用更少的飽和脂肪和鹽,並可添加重要的維生素和礦物質。未來我們會看到越來越多的產品上市,風味也會更好;替代蛋白如能提供消費者在外觀、質地、氣味和風味方面與動物肉相同的體驗,一旦產品更成熟,消費者就會願意頻繁地接觸和嘗試,可望成為我們日常生活的主食。【延伸閱讀】- 蛋白質行業如何創新以滿足需求
【減量】發電廠改用木質生物質以減少碳排放
2022/12/14
根據美國喬治亞大學沃內爾森林與自然資源學院的一項新研究,用木質生物質替代發電廠的煤炭不僅可以滿足喬治亞州的電力需求,還可以減少碳排放,喬治亞州每年燃燒超過 700 萬噸煤炭,占喬治亞州電力部門所有碳排放量的近三分之二。研究人員Farhad Hossain Masum表示,用另一種燃料替代煤炭可以將排放量減少 43%。        於 2017 年,Masum開始尋找合適的原料來替代發電廠的煤炭,研究表示木質生物質,如木屑和伐木廢料,可能比其他可再生燃料來源更經濟、更環保。木材的烘焙就像烘焙咖啡,木材在華氏 400度左右加熱,去除水分並改變木材的化學成分,這一過程將木材的生物量減少了約 25%,將其轉化為類似木炭的物質,並賦予其與煤炭相似的能量密度。沃內爾學院副教授 Puneet Dwivedi 表示,烘焙後的紙漿木材和伐木廢料可用於燃煤電廠,而無需對電廠進行重大升級,這使得它成為煤炭的絕佳替代品。        Masum研究了三種不同的模型:(1)量化不做任何改變並繼續燒煤的影響 (2)研究利用紙漿木材作為燃料來源(3)評估使用紙漿木材和伐木廢料替代煤炭的效果。結果發現在第三種情況,也就是同時使用紙漿木材和伐木廢料,是喬治亞州最節能的發電方式,在不需對設施進行重大升級的情況下,可以減少燃煤電廠 43% 的碳排放量。        然而,這需要每年額外砍伐 100,000 英畝的林地;如果僅使用紙漿木來製造烘焙木材,則每年需要額外砍伐 340,000 英畝的林地;儘管烘焙木材需要砍伐更多的樹木來代替煤炭,但煤炭燃燒時排放的不可再生碳明顯多於烘焙木材。Masum認為,烘焙木材可以防止碳進入大氣,這種碳通常被認為是地下而不是大氣中的碳,有助於保護環境。另一方面,樹木在生長過程中會吸收大氣中的碳,如果能將伐木廢料整合到能源供應鏈中,還可以讓林務員更有效地利用樹木的每一部分。        Dwivedi表示,使用木質生物質替代發電廠的煤炭不僅會減少喬治亞州的碳足跡,並可為當地創造就業機會,促進森林健康,同時增加農村家庭的收入,確保以森林為基礎的生態系統。【延伸閱讀】- 以生質燃料的副產品應用於貯藏期農產品的蟲害管理
斯洛伐克2生態研究員受邀來台 觀摩稀有植物保育策略
2022/12/08
地方創生策略偏重產業振興,但新北市石碇區永安里位於翡翠水庫集水區,因土地利用受嚴格管制而發展受限,里長蕭敏玲逆向操作,以保育食蛇龜、復育烏來杜鵑、推動友善環境耕作與環境教育,透過政大社會責任計畫與農委會林試所合作,運用廢棄小學做地方創生學,吸引中歐國家斯洛伐克科學家到訪交流。        斯洛伐克國家科學院森林生態研究所穆利納尼樹木園(Mlyňany Arboretum)園長雅娜.科諾普科娃(Dr. Jana Konôpková)與研究員彼得.費魯斯(Dr. Peter Ferus)受農委會林試所邀請來台來台,觀摩稀有植物保育策略。        有鑑於台、斯兩國都有保育稀有杜鵑花品種的課題,林試所安排兩研究員走訪新北石碇,了解社區如何參與瀕危植物復育,並比較兩國經營混農林業的差異。        石碇永安居民2019年透過政治大學高教深耕地方創生計畫協助,陸續向農委會林務局羅東林區管理處、新北市農業局與環保局申請計畫,展開保育食蛇龜、茶業轉型友善環境耕作與珍稀植物復育。        社區居民在林業試驗所專家指導與協助下,使用「iNaturalist愛自然」app進行社區植物調查,蒐集超過1000筆觀察紀錄,鑑定出超過500個物種,並歸納烏來杜鵑在內的25種常見植物製作「永安植物誌」,製作解說內容回饋社區推動生態旅遊參考。        永安里長蕭敏玲表示,翡翠水庫興建後不僅居民被迫遷居,也淹沒烏來杜鵑僅存的原生棲地而瀕臨滅絕,所幸研究人員當年在雲海國小發現僅存的植株後復育繁殖,她為了重現石碇永安身為烏來杜鵑原鄉的角色,積極在社區道路兩旁以及雲海國小永安分班(原永安國小)校園種植數百株烏來杜鵑,為復育烏來杜鵑盡一分心力。        此外,石碇永安境內也畫有全國唯一的「翡翠水庫食蛇龜野生動物保護區」,蕭敏玲號召居民組織巡守隊保育瀕臨絕種的食蛇龜與柴棺龜,除了清除非法籠具,巡守時也協助記錄食蛇龜與柴棺龜的出沒熱點與陸殺情形,將資訊分享保育研究單位參考,石碇永安里也因此獲頒「全國友善動物傑出村里長獎」。        林業試驗所植物園組團隊也特別安排雅娜.科諾普科娃與彼得.費魯斯到訪生態茶園,交流兩國操作混農林業的差異,也實際體驗農家採茶與製茶流程。        林業試驗所植物園組董景生組長表示,歐洲國家普遍嗜飲紅茶,他曾帶石碇永安的東方美人茶與蜜香紅茶前往斯洛伐克交流,意外獲得好評。因此,雅娜.科諾普科娃與彼得.費魯斯此次到訪,也對台灣茶表達高度興趣。【延伸閱讀】-「恆春半島」才有的原生稀有植物!第2波「方舟中方舟」珍稀植物展
【增匯】自動播種無人機每天可種植 40,000 棵樹幫助對抗森林砍伐
2022/11/30
聯合國環境規劃署表示,地球每年損失 70,000 平方公里的森林,大約相當於葡萄牙的面積,並呼籲到 2025 年將這一數字減半,但由於森林砍伐率不太可能很快速的下降,所以更需要創新的措施來減輕氣候變化的劇烈影響。        澳洲新創公司 AirSeed Technology,研發自動播種無人機,透過人工智慧將特別設計的種子莢從高空發射到地面相結合來對抗森林砍伐。該公司表示:每架無人機每天可以種植超過 40,000 個種子莢,它們可以自主飛行。與傳統方法相比,這比傳統方法執行速度提高 25 倍,成本則是降低了 80%。        發射種子莢的無人機先完成第一輪飛行以確定特定地點的植物物種並建立最佳種植模式。初步收集的數據用於制定無人機的準確飛行計劃,起飛前,每個無人機都裝載特別挑選的種子莢,能與底下棲息地相容。這些豆莢使用廢棄生物質製造,提供富含碳的塗層,保護種子免受鳥類、昆蟲和囓齒動物的侵害,也可以在種子發芽後提供所需的所有營養和礦物質來源,以及一些促進早期生長的益生菌。一旦升空,無人機就會導航固定的飛行路徑,按照預定的模式種植並紀錄每顆種子的坐標,這使 AirSeed 可以在樹木生長時評估樹木的健康狀況。        播下所有種子後,研究人員將繼續使用播種無人機來檢測和評估林木樹冠及生物質隨時間的變化,,有助於準確評估執行成效。AirSeed的目標是到2024年種植1億棵樹,另外兩家新創公司Dendra和 Biocarbon Engineering也透過播種技術幫助對抗森林砍伐。【延伸閱讀】- 無人機機群技術-研究團隊實驗以無人機來對抗作物害蟲
北科大森入生活展 籲多用國產材「負碳家具」
2022/11/10
台北科技大學木藝中心今天為「森入生活」展開幕,展出60多件產官學合作作品,同時呼籲民眾多使用國產材製造的「負碳家具」。北科大和行政院農業委員會林務局、台北市文化局合作的「森入生活─國產.材好.設計」展覽,今天開幕並發表同名新書,教務長黃育賢表示,北科大是台灣最早設立木工教育的學府,近年更希望將校務發展與環境永續結合,實踐大學的社會責任,推動「負碳家具」研發,為地球永續發展盡一份心力。        「負碳家具」是指採用在地而非國外進口的木材,減少交通運輸造成的碳足跡,加上樹木本身的固碳量,計算下來可大於家具製造過程產生的碳排放。        北科大木藝中心主任陳殿禮表示,這次展覽中「台灣林相」部分,透過17種國產木材,製成體現庶民生活的凳子,象徵在地多元樣態。現場還以樹種生長高度來排列凳子,底座是台灣地圖,以17種材料加工過程所產生的鉋花構築而成,映照台灣17個行政區彼此連結共存。        「台灣杉情」桌椅系列,則是結合美感、人文、善念與風土,陳殿禮指出,台灣杉是東亞第一高的樹,也是全世界唯一以台灣為名的樹種,在原住民的眼中,它是撞到月亮的樹,是「很浪漫的材料」。        北科大展出的台灣杉作品,一側保留自然邊,另一側採人造線條,表達「三分天成,七分人」的設計理念。搭配長桌的長凳,呼應月亮撞到樹的寓意,凳面上以3個圓弧線條區分座位,以及利用「福鉋」鉋刀鉋出來的「福花」,承載著對土地的祝福。相關資訊可參考北科大網站。【延伸閱讀】- 森林碳匯 淨零目標的關鍵
瀕危珍稀22物種保育行動計畫 112年全數出爐
2022/10/13
人類活動影響野生物種生存漸深,保育意識同步抬頭。林務局告訴中央社記者,已著手研議瀕危物種保育行動計畫,其中瀕危物種19種,另3種為珍稀物種如穿山甲等,明年全數出爐。        根據中央社記者掌握的資訊,行政院農業委員會林務局將藉由保育計畫的研議及推動,包含相關數量、族群分布、威脅來源等調查,以及降低威脅對策等面向,系統化推動保育政策,且每一年都會檢視執行情況,變成例行的施政內容,不等有議題、輿論關注才強化保育。        林務局接受中央社記者採訪時說,整體計畫可望在明年完成,目前有豎琴蛙、山麻雀、金絲蛇、草鴞等11個物種的保育行動計畫已經完成,會陸續公告,整體22個物種可望在明年全數完成。        關於上述22個物種,林務局說,有19種是瀕危物種,包含陸域哺乳類的台灣狐蝠、水獺、台灣黑熊、石虎,鳥類的赫氏角鷹、草鴞、山麻雀,爬蟲類的金絲蛇、食蛇龜、柴棺龜、台灣山椒魚、觀霧山椒魚、南湖山椒魚、楚南氏山椒魚,淡水魚類的巴氏銀鮈、飯島氏銀鮈,以及昆蟲類的大紫蛺蝶、寬尾鳳蝶、珠光鳳蝶。另外3種二級保育類物種,林務局說,則是珍貴稀有的豎琴蛙、阿里山山椒魚及穿山甲。        穿山甲頗受國人關注,林務局指出,根據「2017整合保育暨穿山甲族群與棲地存續分析國際研討會」調查資料顯示,全台剩下1.5萬隻,又根據全島自動相機監測網監測資訊,主要分布在中、低海拔(1000公尺)以下的區域,而1000到1200公尺也現蹤跡。        林務局說明,目前可知穿山甲早期的生存威脅是獵捕,近年來則依序有3類威脅,包括捕獸夾、犬隻攻擊;路殺、獵殺;疾病與農藥,這個月還要再與專家研議相關保育行動計畫的內容。        林務局補充,前述自動相機長期監測網始於狂犬病疫情發生的102年開始布建,106年全台、保護區布建完成,主要監測中、大型哺乳動物。【延伸閱讀】- 保護石虎草鴞等瀕危物種 友善耕作明年有「生態薪水」
【增匯】樹木、森林為美國節省超過1000 億美元的社會成本
2022/09/14
樹木的商業、經濟價值包含了木製品、果樹產物和觀賞用樹木等,除此之外,還有很多不容易用交易金額來計算的「隱藏」價值,包含:淨化空氣、固碳釋氧、調節氣溫、改善氣候、涵養水源、水土保持、防風固沙、保護物種、保存基因、等多種生態功能,是維護地球生態安全的重要功臣,這些「隱藏」價值遠遠超過了它們的商業價值。        樹木固碳所節省下的社會成本計算方式為:「碳社會成本」乘以「總碳存量」。「碳社會成本」(Social Cost of Carbon,SCC),為每排放一公噸的二氧化碳所造成的經濟損害,排放二氧化碳的成本也是目前全球政府相關減碳與能源政策的指標。 2010年時,每排放一公噸的二氧化碳,所造成的經濟損害約為37美元,而2020年時,美國的碳排放社會成本上升至51美元,隨著統計技術的進步,將可計算出更多種類的碳排放經濟損失,未來的SCC預計還會再提高。「總碳存量」則使用來自森林調查分析的統計數據,估算樹木地上部與地下部的森林碳儲量。        研究人員利用美國環保署統計各縣市懸浮微粒 (PM2.5) 和臭氧 (O3 )濃度與死亡風險和金錢損失關係的AP3模組公式,計算了 2011 年這兩種污染物造成的平均損失,再乘上樹木一年內移除的汙染物含量,就可計算出樹木通過改善空氣品質所貢獻的社會效益。研究發現2010 年至 2012 年間,美國森林、果園內種植的樹木為國家提供近 1140 億美元的「隱藏」價值,其中固碳後調節氣候所帶來的社會效益佔51%;藉由過濾空氣改善空氣品質,防止人類健康受損佔其37%;剩餘 12%為樹木相關產品的商業價值。由於研究人員無法獲得許多生態系統服務的數據,例如侵蝕控制、洪水調節和與遮蔭相關的能源節約,不然樹木的生態價值將會更高。研究人同統計了幾種美國常見樹種,以松樹為例,其固碳後調節氣候的效益約106億美元;淨化空氣品質的效益則約74億美元。該結果說明了樹木在碳儲存和空氣污染過濾的價值遠遠超過了它們的商業價值,而維持樹木於氣候調節方面的價值需要有適當的森林環境管理措施,本研究可做為未來精進林業及生態系永續管理的參考依據。【延伸閱讀】- 森林碳匯 淨零目標的關鍵
應用鋸木屑製造保麗龍替代品
2022/08/22
全球每年生產超過3億噸塑膠製品,其中有一半用於一次性用品。研究顯示,每年約有1200萬噸此類廢物進入海洋,如果以目前的速度繼續下去,到2040年數量將達到每年3000萬噸。聚苯乙烯(polystyrene)是一種常見的石油基塑膠,應用範圍相當廣泛,其中發泡聚苯乙烯(俗稱保麗龍)亦大量被用於各式包裝及緩衝、絕緣材料。由於發泡聚苯乙烯不易回收且無法被生物分解,因此這些產品會很快被丟棄並進入垃圾掩埋場和下水道。為了解決塑膠污染問題,許多研究人員陸續開發了以生物聚合物和纖維為原料的替代品。然而,這些替代品需要大量的水、能源和化學品來生產,因此成本高昂。        美國北卡羅來納州立大學的研究人員開發了一種新的生物材料,將剩餘的鋸木屑粉末和農業殘留物轉化為類似發泡聚苯乙烯的包裝材料,可以幫助解決日益嚴重的塑膠污染問題。研究人員開發了一種不需要水的生產方法,將鋸木屑(木材製造和加工的低價值副產品)與農業殘渣過篩並研磨,將研磨後的粉末與由植物衍生的纖維素製成的黏合劑混合,可以在高溫下以模具壓製,或溶解在無毒溶劑中,然後在室溫下澆鑄成形並低溫乾燥,生產過程幾乎為零浪費和零排放。這種材料不僅可回收及環保,而且在鹽水中可生物分解。在農業殘渣部分,科學家們目前正在研發大麻皮的利用,未來還將研究其他類型的農業廢棄物,例如甘蔗和香蕉加工殘渣等。        研究人員預計未來六個月內對材料進行商業化測試,他們計劃進一步測試其生物可分解性和生物相容性,探索在包裝和食品相關用途的可能性,並為產業合作夥伴擴大生產規模。另外還將測試結合3D列印的應用,希望能創造出環保的家居用品。【延伸閱讀】- 新研究將木屑廢棄物轉換為可利用蛋白質
【減量】全球森林保衛戰 衛星雷射追蹤狀況
2022/08/04
森林保衛戰,外天空來的「神助攻」!隨著氣候變遷狀況加劇,聯合國與多個企業都致力於減緩森林濫伐的現象。但專家指出,僅僅宣揚口號並不夠,更要追蹤相關進度。目前,由人造衛星發射雷射的技術,建立全球森林的3D圖,可精準掌握森林的高度與密度,甚至是碳吸收效率。 雷射技術精準追蹤        非洲多個森林保育區的負責人吉因帕過去20年來都致力於本土社區的森林保育工作,但在氣候破壞與修復工作交錯下,追蹤森林狀況愈發困難。吉因帕表示,「為了有效改善森林的狀況,我們不得不借助新科技。」        而全新的科技並不在陸地上,而在外太空。儘管以前衛星就能通過空照圖追蹤森林濫伐的狀況,但目前透過雷射技術,還能進一步建立立體圖。領導該技術團隊的學者鄧肯森表示,包括樹木高度、植叢密度與碳吸收的狀況,雷射技術都能夠加以掌握。        此外,不僅僅是掌握森林狀況,該技術還能追蹤乾旱對農業的影響、能源與基礎建設的進度。聯合國糧食與農業協會森林部門官員戴努利歐表示,「這大大改善了我們改往監測森林的方式,尤其在頻率上更遠勝過去的衛星圖,能更即時掌握狀況。」 不能只是口號!        根據《聯合國》的調查顯示,雖然在過去30年內,全球失去森林的速度有所減緩,但全球每日仍喪失10萬平方公里的森林。世界野生生物進一步說,濫砍濫伐的現象已造成世界多排放了20%的二氧化碳。        對此,環保人士佩卡利恩表示,維持森林原貌有助於糧食的永續性生產、增加生物多樣性與減緩全球氣候變遷,林業工作者也才不會落入「殺雞取卵」的窘境。        目前許多國家與企業已經試著挽回森林環境受損的趨勢,聯合國糧食與農業協會官員芬格登指出,「只宣揚口號還不夠,更需要精準的監測系統,評量環境復育的狀況」,除了能夠監督進度之外,也有助於擬定更準確的願景。【延伸閱讀】- 森林碳匯 淨零目標的關鍵
日本最新『森林・林業基本計畫』
2022/04/27
2021年日本內閣政府通過最新『森林・林業基本計畫』,本次基本方針以「綠色成長」為主軸,根據森林及林業周邊情勢變化,約每5年進行一次滾動式修正,而提出具體相關措施和執行目標。 綠色成長帶來富裕的社會經濟環境   新『森林・林業基本計畫』,以提升林業與木材產業永續性,促進其產業化成長與發展,進而讓人們能享受森林富有多樣性功能,從而改善社會經濟生活和實現2050年「淨零排放」的目標,為整體環境朝向全方位的“綠色成長”,其新基本計畫的要點如下: (1)森林資源的適當管理與應用 為利於森林資源之循環應用,導向多樣化且健全的森林外在景觀,推動重新造林,以及由不同年齡和高度的樹木組成的森林(複層林),同時,加速自然林的保護管理和國土強韌之措施。 (2)推動「新林業」措施 從採伐、重新造林至水土保育,利用新技術導入,朝向收支正向成長的「新林業」邁進。除此,培育「長期永續經營」的林業經營體系。 (3)強化木材產業的競爭力  建立能與國外木材抗衡的供應體系,以提升國際競爭力。除此,讓地方中小型工廠符合地多樣性需求,提供各種產品生產製造,以提升在地競爭力。 (4)創建都市 “第二森林” 開發中高級建築和非住宅領域對木材之新需求為目標,藉由木材使用,讓碳可以儲存在都市中,防止地球暖化。 (5)創造山村新價值 在山村地區,大力推展森林服務業,以擴大相關人口為目標。 此外,為了維護村莊聚落,促進農林用地的管理和利用等各項合作活動。 林業永續經營之綜合戰略   本基本計畫中,作為政府全面性所採取綜合戰略,以「發揮森林多面向功能之相關措施」,「林業永續健全發展之相關措施」以及「確保林業產品供應和運用之相關措施」為三大戰略對策。其中,在「發揮森林多面向功能之相關措施」方面,為了有助於「淨零排放」目標的實現,採取以適當間隔伐木的「間伐」措施,並透過「保安林」的指定,對天然林作適當管理和保護。   此外,為了確保和加強中長期的森林吸收量,增進「精英樹」( Elite tree) 的再造林,並透過製造過程中相對消耗較少能源的木材,以及木質生物質(Woody biomass)能源之應用,以減少二氧化碳排放量。   另一方面在「林業永續健全發展之相關措施」中,也列舉利用無人機運輸苗木,以降低林業成本、採用優良樹種以縮短採收期、對林業工作的省工省力化等 “新林業” 推動措施。其他,建立發揮主導作用的林業經營體系,新進就業者的人才培育與確保,以及改善林業從業人員之工作環境等相關措施。   在「確保林業產品供應和運用之相關措施」方面,透過穩定提供原木、增強木材行業的競爭力,以及取得木材的新需求,來擴展國產木材的使用範圍(圖1)。具體而言,以地方為核心區域,讓林業經營體系發揮協調作用,增強對木材和膠合板廠等的價格議價能力,往穩定供應原木的體制方向轉變。另外,為了加強大型工廠的國際競爭力,持續強化加工和配送設施效能,以較低成本且穩定地供應產品。 除此,在中小型製材廠等方面,以生產高單價的地方型木材產品,以及以彈性靈活的方式,滿足較細緻產品的需求,進而強化地方競爭力。   此外,更重要的是開發住宅領域以外對木材的新需求,特別是積極開發在都市中的非住宅領域和改造等需求。其相關的的政策,以開發民間在非住宅領域的需求為導向,透過擴大使用「一般流通材」(指主要使用於房屋的木材)的低成本建築實例,開發和擴展耐火材料和CLT (Cross Laminated Timber),以及使用這些材料的建築實例,累積各種設計和施工知識。在改造需求方面,開發設計性和功能性優良的室內裝潢材料,並在木製柵欄等外部設施中,應用防腐木等高耐久性產品。 擴展日本國內林業產品供應量   在本基本計畫中,訂定 2030 年日本林業產品之供應量及使用量之新目標。 其中,在國產林業產品的使用量方面,作為森林維護和妥善應用前提下,木材供應量目標為4,200萬㎥,與 2019 年相比增加了約 35%,(圖2)。另外,關於2030年建築用木材使用量,目標設定為2,600萬㎥,國產木材佔總需求量的比重將提高到60%以上。 除相關政策得以順利推動與達成目標之外,強化與各相關部門和機構串聯,並整合與地方公共組織和民間企業合作,促進木材使用率。

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