年均變化量

不同氣候帶的農地廢耕造林，平均 SOC 累積速率 (SOC accumulation rate) 為 0.338 ton C ha^-1 yr^-1，而且從溫帶到亞熱帶地區呈現 SOC 累積速率漸增的趨勢 (Post

& Kwon, 2000)。若根據 Post and Kwon (2000) 研究，原本預期研究樣區海拔落差 造成的氣候差異可能會讓年均變化量 (計算方式同平均 SOC 累積速率，只是用詞 不同) 呈現海拔由高到低而 SOC 年均變化量漸增。然而，本篇的 SOC 年均變化量 卻沒有隨海拔有變化趨勢 (表 6)，歸納出的可能原因有三：

第一，可能是討論 4.1.1 曾提及之總體密度與土壤含石率對 SOC 儲存量的干 擾，擴大了不同地點之間的變異度，導致不一定每地點的農地耕造林的 SOC 儲存 量年均變化量都是增加。

第二個可能原因是樹種造成的影響，Morris et al. (2007) 曾表示栽植闊葉樹的 SOC 儲存量年均增加量 (0.35 ton C ha^-1 yr^-1) 較針葉林 (0.26 ton C ha^-1 yr^-1) 大。對 照到本研究，除了武陵的年均變化量較大 (達 0.72 ton C ha^-1 yr^-1) 以外，其他栽植 針葉林的地點 (梅峰、梨山、清境) 年均變化量 (表層-0.01－0.16 ton C ha^-1 yr^-1) 的 確小於種植闊葉林的廢耕造林地 (0.25－1.00 ton C ha^-1 yr^-1) (表 6)。然而，本研究 針葉林與闊葉林栽植的地點同時受到氣候 (海拔造成的) 與樹種差異的影響，故難 以分離氣候及樹種的影響力。樹種僅是造成 SOC 儲存量差異的潛在原因之一。如 欲確認樹種的影響，需找尋氣候條件相近、栽植不同樹種之樣區研究才能知曉。

第三個可能原因則是廢耕時間的影響。土壤有機碳隨土地利用變遷時間的變 化並非線性，而是初期的變化率較大，隨時間增長而變化率漸減，逐漸達 SOC 儲 存量的穩定平衡 (steady state equilibrium) (Poeplau et al., 2011; Poeplau & Don, 2013;

Kämpf et al., 2016)，Kämpf et al. (2016) 表示 SOC 儲存量變化量廢耕初期會隨時間

漸增，8-16 年時變化漸緩，超過 16 年的變化率可能已達穩定而跟 8-16 年的無顯著 差異。政府間氣候變遷專門委員會 (Intergovernmental Panel on Climate Change，

IPCC) 的 溫 室 氣 體 調 查 指 導 手 冊 (Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories) 同樣提出 SOC 儲存量可在土地利用變遷後大約 20 年，達新的穩定平 衡 (Aalde et al., 2006)。若依據上述文獻所示，本研究廢耕時間較長的名間樣區 (27 年) 與臺南樣區 (33 年)，可能早在採樣前就已經達 SOC 儲存量的穩定平衡，致使 在過長的時間計算下，顯現較小的年均變化量。如果將此二地點的廢耕時間改成 20 年計算，則名間與臺南年均變化量會分別由原本的 0.42 與 0.36 ton C ha^-1 yr^-1，提 升到 0.60 與 0.64 ton C ha^-1 yr^-1，足見廢耕時間對於計算年均變化量的影響不小。

SOC 儲存量的相對變化率和年均變化量都是為了降低不同地點差異──如前 者是針對變遷前 SOC 儲存量，後者是考量廢耕造林時間差異，而衍生出評估土地 利用變遷的指標。使用這兩種指標比較容易跟不同背景的研究相互比較，但也要辨 明影響計算的因子，才能更謹慎的理解此二指標、進行討論。

4.3 土壤有機碳濃度隨海拔的變化

Schindlbacher et al., 2010; Zimmermann et al., 2012) ，但沒有表示 SOC 儲存量是否 與海拔具線性關係。 (Prietzel & Christophel, 2014)。受 Prietzel and Christophel (2014) 研究的啟發，本研 究決定檢測 SOC 濃度與 SOC 儲存量是否會隨海拔、年均溫與年雨量產生明顯的

動測站或氣象站資料，並非真正在樣區測定的結果，尤其是清境、西寶與名間採樣

而是二次的曲線，SOC 濃度會先隨海拔升高而增加，到大約 2500 m 是 SOC 濃度 高峰，之後 SOC 濃度漸減。本篇調查地點的海拔介於 14-2056 m，SOC 濃度隨海 拔的變化呈現線性關係 (圖 7)，可能是調查的海拔範圍較窄，且落於 Singh et al.

(2011)海拔範圍的前半、SOC 濃度尚未開始隨海拔升高而減少的部分，所以若將調 查海拔擴大，影響 SOC 濃度的因子將更多，也可能造成原本海拔與 SOC 濃度間的 線性關係跟著改變。

綜合而言，雖然 SOC 濃度會隨海拔的提升而增加，但是三種土地利用型的 SOC 濃度都會增加，所以較高海拔樣區的農地廢耕造林，其 SOC 濃度的變動幅度並不 會比低海拔的變幅大。當我們納入含石率及總體密度的考量，以農地及廢耕造林地 的 SOC 儲存量差值推估廢耕造林地 SOC 變動量時，中海拔除了武陵樣區的 SOC 變動量超過 20 ton C ha^-1 (0-20 cm 深) 以外，梅峰、清境、梨山、西寶的農地廢耕 造林 SOC 儲存量的增加量比低海拔樣區的少 (表 6)。再者，SOC 儲存量的變幅並 沒有隨海拔梯度有明顯變化趨勢，故本篇研究沒法歸納出農地於高或低海拔的地 區廢耕造林時，何處比較有增進土壤碳儲存量的優勢。