樹木固碳量計算器
輸入樹木乾生物量與含碳率,即時算出碳儲量(碳 = 生物量 × 含碳率)與二氧化碳當量(CO₂ = 碳 × 44/12),評估樹木的固碳貢獻。
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計算結果
重點速覽:樹木固碳量(tree carbon sequestration)指樹木透過光合作用把大氣中的二氧化碳(CO₂)吸收、轉化並固定在木質組織(樹幹、枝、葉、根)中的碳量。森林與都市樹木因此扮演「碳匯」的角色,是減緩氣候變遷的重要自然機制;量化樹木固碳量,能用於碳匯核算、都市綠化的減碳效益評估、植樹計畫的成效追蹤等。估算固碳量的核心是兩步換算。第一步由生物量算碳儲量:碳 = 乾生物量 × 含碳率。這裡「乾生物量」是樹木去除水分後的乾重(因為活體含水,直接用鮮重會高估),依評估範圍可只計地上部分,或加上地下根系(常以地上生物量乘一個根莖比得到)。生物量本身通常不是直接秤重,而是用「異速生長方程式(allometric equations)」由容易量測的胸徑(DBH)、樹高與木材密度推估,不同樹種與地區有各自的方程式。含碳率(carbon fraction)是碳佔乾生物量的比例,因為木質主要由纖維素、半纖維素與木質素組成,碳含量相當穩定,多數樹種約在 0.47–0.5 之間,IPCC 常用 0.47 或 0.5 作預設,本工具預設 0.5。第二步把碳儲量換算成等量的二氧化碳:CO₂當量 = 碳 × 44/12。這個 44/12(≈3.667)來自分子量關係——二氧化碳 CO₂ 的分子量是 44(碳 12 + 兩個氧 2×16),碳原子量是 12,所以每固定 12 質量單位的碳,就相當於從大氣移除了 44 質量單位的二氧化碳。舉例:一棵樹乾生物量 1,000 kg、含碳率 0.5,碳儲量 = 1000 × 0.5 = 500 kg C;換算 CO₂當量 = 500 × 44/12 ≈ 1,833 kg CO₂,也就是這棵樹的木質組織相當於從大氣中移除了約 1.83 公噸二氧化碳。要正確使用與解讀,需注意幾點:第一,這裡算的是「碳儲量(stock)」,即當下累積固定的碳,與「年固碳速率(sequestration rate)」不同,後者要看一段時間內生物量的增量;成熟大樹儲量大但年增量趨緩,快速生長的中齡樹年固碳速率反而高。第二,樹木死亡、砍伐或燃燒時,固定的碳會重新釋放,因此碳匯是「可逆」的,核算時要考慮永久性與碳排放的時間點。第三,生物量估算的準確度取決於所用異速方程式是否適合當地樹種與立地條件,含碳率若有實測值應優先採用。第四,完整的森林碳庫還包含枯枝落葉、枯立木與土壤有機碳,本工具聚焦於由生物量換算的活體樹木碳。總之,樹木固碳量以「碳 = 生物量 × 含碳率」與「CO₂ = 碳 × 44/12」兩個簡潔換算,把樹木的減碳貢獻量化為可比較、可累加的數字,是綠化與碳匯管理的基礎工具。
計算公式
碳儲量:碳 = 乾生物量 × 含碳率(含碳率多為 0.47–0.5)。
二氧化碳當量:CO₂ = 碳 × 44/12 ≈ 碳 × 3.667。
44/12 來自 CO₂ 分子量 44 與碳原子量 12 之比。
$$C = B \times f_C$$$$CO_2 = C \times \dfrac{44}{12}$$使用說明
- 取得樹木乾生物量(多由胸徑、樹高經異速生長方程式推估)。
- 填入含碳率(未知時可用 0.5),系統算出碳儲量(kg C)。
- 同時換算二氧化碳當量(kg CO₂),評估樹木或林分的固碳貢獻。
生物量、碳儲量與 CO₂ 當量對照(含碳率 0.5)
| 乾生物量 (kg) | 碳儲量 (kg C) | CO₂ 當量 (kg) |
|---|---|---|
| 100 | 50 | 183.3 |
| 500 | 250 | 916.7 |
| 1000 | 500 | 1833.3 |
| 2000 | 1000 | 3666.7 |
| 本例:1000×0.5 | 500 | 1833.33 |
CO₂ 當量 = 碳 × 44/12;此為碳儲量而非年固碳速率。
理財情境案例
單株大樹的固碳量
一棵成熟樹估得乾生物量 1,000 kg,含碳率取 0.5。
碳儲量 = 1000 × 0.5 = 500 kg C;CO₂ 當量 = 500 × 44/12 ≈ 1,833 kg CO₂。
這棵樹的木質組織相當於從大氣移除約 1.83 公噸二氧化碳。
小片綠地的碳庫估算
某社區綠地估得樹木總乾生物量 20,000 kg,含碳率 0.47。
碳儲量 = 20000 × 0.47 = 9,400 kg C;CO₂ 當量 = 9400 × 44/12 ≈ 34,467 kg ≈ 34.5 公噸。
此為當下累積碳庫;要評估每年新增固碳,需比較不同年份的生物量增量。
常見問題
含碳率為什麼常用 0.5?
木質組織主要由纖維素、半纖維素與木質素構成,碳含量相當穩定,多數樹種的含碳率落在 0.47–0.5 之間。IPCC 指引常採 0.47 或 0.5 作預設值。若有針對該樹種的實測含碳率,應優先採用以提高準確度。
44/12 這個係數怎麼來的?
二氧化碳 CO₂ 的分子量約 44(碳 12 加兩個氧 16×2=32),碳原子量約 12。每固定 12 質量單位的碳,等同於從大氣移除 44 質量單位的 CO₂,所以碳換 CO₂ 要乘 44/12 ≈ 3.667。反之 CO₂ 換碳則乘 12/44 ≈ 0.273。
碳儲量和年固碳速率有什麼不同?
碳儲量(stock)是樹木『當下累積固定的碳總量』;年固碳速率(sequestration rate)是『一段時間內生物量增加所對應的固碳量』。成熟大樹儲量大但年增量趨緩,快速生長的中齡樹年固碳速率往往更高。本工具算的是碳儲量。
生物量怎麼取得?
通常不直接秤重,而是用『異速生長方程式』由胸徑(DBH)、樹高與木材密度推估地上生物量,再乘根莖比加上地下部分。不同樹種與地區有各自的方程式,選用適合當地立地與樹種的方程式,才能得到可靠的生物量估計。
樹木固碳是永久的嗎?
不是。固定在木質中的碳在樹木死亡、腐爛、砍伐或燃燒時會重新釋放回大氣,所以森林碳匯是『可逆』的。碳匯核算需要考慮永久性、干擾風險與碳釋放的時間點,並常把枯落物與土壤碳一併納入完整碳庫評估。
相關工具
參考資料
內容審核:香港計算器科學團隊。碳 = 生物量 × 含碳率;CO₂ = 碳 × 44/12。