[話說從頭]
前兩天在網路上的
一篇文章，批評環境資訊協會的
一篇報導大樹生長狀況的研究所使用的標題不當，PanSci在Facebook上更以這位部落客的文章，提醒大家在閱讀新聞時，要汲取各家觀點，不要單純只看一方的報導。然而這位部落客的文章雖然寫的鏗鏘有力、擲地有聲，好像他就是專家的樣子，可是他其實誤解了這篇發表在nature的研究的內容，而這研究所用的資料，有一部分正好是來自福山樣區，所以才決定寫這篇文章以正視聽 XD
[以下正文]
由於全球暖化、氣候變遷加劇，了解森林的固碳能力成了近年來的熱門研究議題，早期有些學者認為，老熟林 (old growth forest，有許多老樹的原始森林) 已經達到其極盛相，這些林子內的老樹因為已經過了其旺盛生長的階段，生長速率開始下降、固碳能力不佳，對於幫助減少溫室氣體的能力有限，所以有人提出說應該將這些原始林變更為人工林，藉以提高森林的固碳能力。這種想法就像是現在銀行存款利率很低，所以投資者就不喜歡把錢放在銀行裡，而把錢拿去投資房地產，藉以獲得較高的報酬。
然而過去認為樹木隨著年紀增大、木材生長率(mass growth rate，類似於固碳能力)會下降的研究證據，其實是來自於葉片層級或是林分尺度的研究。過去研究發現樹木隨著年齡增加，葉片的光合作用效率會降低，而在人工林的研究也發現，當人工林發育到一定程度，林分的生產力會下降，而由這兩點，學者們就推論說：樹木的固碳率會隨著年紀增大而衰減。
然而，實際上過去並沒有研究證實：當一棵樹變老，它的木材生長率就會下降。也就是說，過去並沒有這個論述在個體層級的研究。
美國國家地質研究中心Stephenson和Das過去研究美洲紅杉(長葉世界爺，
Sequoia)發現，許多巨大的長葉世界爺老樹，儘管樹齡已經上千歲了，其生長還是非常旺盛，這個發現違背了過去林業界認為樹木變老生長率就會下降者點，因此讓他們想要更進一步想了解世界上的其他樹種的大樹，是不是也和長葉世界爺一樣有著旺盛的生長率，還是世界爺是特例？
因此，這兩位學者和找了許多研究單位合作，收集全球673,046棵、403種樹木的生長資訊 (其中也包括
CTFS許多樣區的資料，福山就是其中之一)，分析結果發現，世界爺並非世界上的特例，全球許多樹種都是樹愈大、生長率愈高！此一研究結果則發表在
nature期刊上。
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| 全球五大洲不同樹種的生長率均隨著樹木胸徑增加而增加。a. 非洲、b. 亞洲、c. 澳洲、d. 中南美洲、e. 歐洲、f. 北美洲 |
Stephenson等人在這篇文章中列舉了很多數據，目的就是要證明森林中的大樹，尤其是最大的那些樹，其木材生長率都還在增加，這些最大的個體一年可以生長超過600 kg。這些大樹在很多森林之中，都是非常非常老的樹，像在福山，那些烏來柯或是長尾栲大樹，少說有三四百歲以上。
此一研究結果與先前提到在葉片層級與林份尺度的研究結果其實並不衝突。雖然當樹木變老時，葉片的光合作用能力會下降，但是大樹的葉片數量遠較小樹多的多，因此，雖然每片葉子效率不高，但是大樹以葉海戰術，整體能夠生產的木材還是比小樹多。至於一個林分的生產率是增加或下降，並不一定與森林內大樹的生長有直接關係，反而與林份的樹木死亡率 (林份動態) 相關性較高。
至於樹木的木材生長率何時會下降呢？研究指出，當樹木老化、快要死亡的時候，其固碳率就會開始下降，但是並不是大樹就等於老化、或是快死掉的樹，至於樹木什麼時候會老化，則是一個尚待研究的課題。
這篇研究能夠登上nature，我想最大的原因就是它推翻了許多人認為理所當然的現象，nature向來喜歡這些比較聳動、有爭議性的研究成果。不過，今天我在翻閱文獻時，無意間看到了另一篇在法屬圭亞那熱帶雨林做的研究(Hérault et al. 2011)，這個研究分析了50種熱帶雨林的樹種，發現大多數樹種的生長"軌跡"為鐘形，也就是說，大樹的絕對生長率是下降的，恩，馬上就發現nature文章要打臉的文章了 XD
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| 法屬圭亞那熱帶雨林50種樹種的生長"軌跡" |
當然這兩篇研究所篩選的樹種不同，Stepenson et al.只分析10 cm以上的樹，在選擇樹種時，也只挑選最大胸徑有大於30 cm的樹種，Hérault et al.則是挑選在他們的樣區中所有個體數大於13株的樹種。分析方法也不同，Stepenson et al.用的是很奇妙的piecewise regression，Hérault et al.則是用Bayesian來估算生長模式的參數。
不過我覺得這兩篇研究最大的差別在於用來衡量樹木生長的介量不同，Stepenson et al.是mass growth rate，是把DBH資料換算成biomass之後，再計算生長率，Hérault et al.則是直接計算DBH的生長。恩，懂我要說什麼了嗎？所以說，科學研究除了要收集很好的資料以外，怎麼包裝才是重點!!
參考文獻：
Stephenson, N.L., Das, A.J., Condit, R., Russo, S.E., Baker, P.J., Beckman, N.G., Coomes, D.A., Lines, E.R., Morris, W.K., Ruger, N., Alvarez, E., Blundo, C., Bunyavejchewin, S., Chuyong, G., Davies, S.J., Duque, A., Ewango, C.N., Flores, O., Franklin, J.F., Grau, H.R., Hao, Z., Harmon, M.E., Hubbell, S.P., Kenfack, D., Lin, Y., Makana, J.R., Malizia, A., Malizia, L.R., Pabst, R.J., Pongpattananurak, N., Su, S.H., Sun, I.F., Tan, S., Thomas, D., van Mantgem, P.J., Wang, X., Wiser, S.K. & Zavala, M.A. (2014) Rate of tree carbon accumulation increases continuously with tree size. Nature, advance online publication.
Hérault, B., Bachelot, B., Poorter, L., Rossi, V., Bongers, F., Chave, J., Paine, C.E.T., Wagner, F. & Baraloto, C. (2011) Functional traits shape ontogenetic growth trajectories of rain forest tree species. Journal of Ecology, 99, 1431-1440.
