2025/7/21 雙週報第二十六期

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本期摘譯文章

2022/12/27 - mdpi

水深測深雷達技術透過水面船艦、水下平台、飛機，甚至衛星等載具，從空中獲取水域底部和沿岸型態數據。綠雷射的波長為532 nm可以穿透水體，因此，可提供三秒深度以內水底地形的資訊。測深掃描儀同時發送兩個雷射脈衝：藍綠雷射（波長532nm）和紅外線雷射（近紅外線，波長1064nm）。紅外線在水面上發生散射和部分鏡面反射，而藍綠色射線則穿透水面，發生漫射，並從底部發生部分反射，水深是根據兩束雷射記錄的距離差確定的。實際上收到這兩種雷射訊號的時間取決於許多環境和硬體因素，例如水的透明度，因此有必要使用不同的校正器來獲得深度估計。目前這項技術多應用在沿海、淺海地區，而在河流環境中的類似研究較少。應用包括淺海沿岸地區監測、航行狀況和建築物防護通道監測、潮汐環境分類、底棲生物棲息地測繪，以及淺水區考古遺址的分布等。

值得注意的是，日本國家海洋港灣航空技術綜合研究所，利用搭載綠色雷射掃描儀的無人機對馬尾藻田進行了調查，每分鐘可掃描1公頃。在對點雲資料進行雜訊處理和標註後，與測量的植被高度和濕重進行比較，能夠高精度、大範圍地估算植被高度（實測海草高度16±4公分、雷達分析17±2公分），從點雲估計的植被空間體積與植被濕重呈正相關(R2=0.74，RMSE=0.11 m)，雖然迴歸方程式的斜率隨兩個海藻床中的植被高度和密度而不同，但已為量測海草床的生物量、三維空間分佈（植被高度和重量）提供科學基礎。

グリーンレーザースキャナ搭載UAVで得られた点群の解析による海草藻場の空間分布推定

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2025/5 - sciencedirect

利用工程技術實現大規模海草復育之路

海草復育工作最早可追溯至1970年代，然而從文獻數量的上升趨勢來看，仍為發展中的議題。每公頃海草復育平均成本約399,532美元（相當於新臺幣1,200萬元），且失敗率很高、充滿不確定性，許多失敗案例都未報告。

在使用種子的有性繁殖領域，收集種子緩慢而艱難，需在種子掉落前收集帶種子的嫩枝和果實，或從沉積物中篩選種子，作者以水下雪橇搭載刀具和收集網沿著海床拖曳，然而可能會破壞現有的海草床。採收的種子透過分離、加工、儲藏等流程，避免種子降解、真菌感染等影響種子活力，尚須找出最適溫度、鹽度、流速等參數。當種子播種在沉積物中2-5公分，有最佳的發芽與出苗效果，因此，直接將種子導入適當深度為研發重點，目前開發的機械如種子容器及注入系統，將種子和沙子、黏土混合物調整至「希臘優格」的稠度，荷蘭The Fieldwork公司可以每平方公尺20秒的速率注入 320 顆種子，是手持式系統的26倍，然而仍無法在潮下帶環境中使用。

在無性繁殖領域，將這些植物放入海床的機器種類繁多，例如開發水下插秧、盆栽或草皮移植機器人，動力來源如用於沿海床絞盤牽引的牽引車、種植船以及最近的機器人車等。美國佛羅裡達州拉斯金Seagrass Recovery公司已經開發出一種機械化移植船，加州的海底機器人公司ReefGen開發了一種機器人海底行走器，可定植海草嫩芽。各大科技公司對藍碳的興趣日益濃厚，為海草修復帶來了新的創新。

海草修復並不是單純種植的過程，海草的消失通常是由環境的重大變化造成的，隨後系統可能變化成另一種生態狀態。歷史上，許多位於相對封閉的河口和潟湖型水域的海草床因水流變化、營養物質累積而退化，生物學知識瓶頸限制了許多修復技術的大規模應用能力。作者期望進行更多跨學科研究，將生物和工程解決方案與環境變異性結合起來，以獲得更大的修復成功率。

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焦點新聞

2025/7/8 - sciencedirect

造林放牧系統可減少土壤二氧化碳排放、增加碳儲量，並調節熱帶牧場的微環境

綜合

一項針對熱帶牧地的研究顯示，林牧系統（Silvopastoral systems）能顯著減少土壤二氧化碳排放、提升碳儲量並調節微氣候。相較於全日照牧地，林牧系統（如：分散樹木牧地、林下放牧、活籬笆）可減少12%至32%的土壤二氧化碳排放，並使土壤有機碳儲量增加12%至29%。研究發現，樹木的存在改變了微環境條件，進而影響二氧化碳排放，凸顯林牧系統在設計氣候智慧型與環境友善畜牧生產系統上的重要潛力。

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2025/7/11 - Innovation News

研究表明，美國的農業石灰是一個巨大的二氧化碳吸收匯

土壤

耶魯大學最新研究顛覆傳統認知，指出農業施用石灰（agricultural liming）能從大氣中移除二氧化碳，而非導致排放。研究分析密西西比河流域百年數據，發現土壤中酸性物質（如空氣污染、肥料）才是二氧化碳排放的主因。在無強酸情況下，施用石灰透過形成碳酸氫鹽，實際上有助於固碳。研究建議應重新評估農業排放政策，將排放歸因於酸性肥料而非石灰，並強調施用石灰對增產和降低一氧化二氮排放的益處。

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2025/7/16 - UniversityofExeter

高濃度二氧化碳環境下森林樹木與微生物協調其「均衡飲食」的獲取

森林

一項新研究揭示，在高濃度二氧化碳環境下，橡樹透過改變細根結構並釋放有機化合物「活化」土壤微生物，以獲取必需養分。這些樹木展現「自給自足」與「外包」策略：細根分枝增加73%，並在春秋季額外釋放小分子有機物，刺激微生物釋放養分。此外，共生真菌量亦增加17%。研究顯示，樹木在優化生長方面比預期更靈活，只要養分供應充足，其固碳能力有望持續，對氣候變遷緩解具重要意義。

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2025/7/15 - phys.org

RNA病毒可能影響海洋碳循環

海洋(含濕地)

一項新研究揭示，海洋中的RNA病毒可能干擾碳與養分在海洋中的循環，進而影響全球碳循環。研究發現，與DNA病毒感染不同，RNA病毒感染後浮游植物釋出的有機質不利於細菌生長，反而使其耗費更多能量分解複雜蛋白質。這種差異可能改變有機碳沉降至深海的量，進而影響碳在大氣中的儲存時間與全球氣候模式。這項發現為理解病毒在海洋生物地球化學循環中的作用開啟了新研究方向。

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近期新聞資訊 (7/4~7/16)

綜合2025/7/16 - phys.org

最新全球分析顯示：森林與草地氮素含量被高估

《自然》期刊新研究顯示，全球森林、草地等自然區域可利用的氮素比先前估計少約25%。這項由Cary生態系統研究所生態學家Sarah Batterman參與的研究發現，過去因採樣偏差，高估了生物固氮作用的效率。更精確的數據揭示，許多溫帶森林和草原的碳匯受氮素限制。此外，農業系統中的生物固氮作用顯著增加，可能導致過量氮素滲入水體並產生氧化亞氮，加劇環境退化。研究強調需更準確監測氮循環，以應對氣候變遷與環境保護挑戰。