上海城市典型绿地的碳汇估算

张志堂

摘要：根据森林碳储量的计算方法和绿地资料，结合实地调查数据，估算了上海典型绿地—康健园的碳储量。结果表明：康健园地上部分碳储量为1276.78 t，林下枯枝落叶层和土壤层中的碳储量957.58 t，康健园植被生态系统的碳储量总和为2234.36 t。城市绿地可以通过低碳设计和实行低碳管理办法减小绿地碳足迹，充分发挥城市绿地的固碳作用，也可以有效减缓城市热岛与能量消耗。

关键词：上海；康健园；碳储量

中图分类号：TU986

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）15006003

1 引言

植被的碳汇功能作为减少空气中温室气体浓度，减缓全球温室效应的重要途径，正在成为环境与林业科技工作者研究的热点问题[1]。植被碳汇量的核算是国际碳汇贸易和评价植被对减缓全球气候变暖贡献的基础。由于植被具有丰富多样的植被类型、地貌及土壤性状，碳密度在空间与时间尺度上表现出剧烈波动，因此精确地基于小区域尺度的植被碳汇量评估，对于准确评价区域的植被碳汇量具有关键性的基础作用[2]。本项目对上海典型绿地—康健园的植被碳汇功能进行评价，并对其经济价值进行了分析，旨在全面、科学的评价康健园主要植被类型的碳汇量及生态经济价值，可为康健园生态效益评价、生态补偿机制中的补偿量计算等提供基础数据和资料。

2 研究方法

2.1 现场调查

通过先后4次在上海康健公园进行现场每木调查，确定康健园现存木本植物共有46种，分别记录了每木的高度、胸径、种类数量、生长状况等。

2.2 计算方法

2.2.1 基本数据

按照46种植物的高度、胸径、种类数量、生长状况等基本数据作为基础数据。

2.2.2 林木蓄积量的计算

首先对园中所有活立木的材积量进行计算：①对林地中活立木的胸径和树高进行测量，并求得平均胸径和平均树高；②根据平均胸径和平均树高查阅《二元活立木材积表》得到单株活立木的材积量；③将单株活立木的材积量乘以园中的林木株数，便可以得到该林分的活立木蓄积量。

2.2.3 生物量计算

生物量转换因子法（BEF）是利用林分生物量与林木蓄积比值的平均值乘以该森林类型的总蓄积量得到该类型森林的总生物量的方法[3]。林木资源清查资料包括各树种的面积和蓄积量，但是却无法给出它们的生物量值。林分立木蓄积量综合反映了林龄、立地、个体密度和林分状况等因素的变化，同时树干的材积与其他器官的生物量存在很强的相关关系，利用树干材积推算森林总生物量是可行的。本项目的植被生物量按照“换算因子连续函数法”估算，分树种和龄级的面积和蓄积，采用中科院等建立的不同森林类型森林生物量的基本参数，建立生物量与蓄积量之间的回归关系式[3]：

Y=ax+b

式中Y为林木生物量，x为林木蓄积量，a和b为换算因子相关系数，成熟林的a值趋于稳定，幼龄林的a值较大，按照中科院等在《SCIENCE》上发表的测算数据。

2.2.4 碳贮量的计算

植被碳储量由乔木层、灌木层、草本层、枯落物层以及土壤层的碳储量组成。植被碳储量为植被生物量乘以含碳量。区域尺度内，相对于乔木层碳储量，其它层次几乎可以忽略，因而，这里计算的植被碳储量是指乔木层碳储量，未包括灌木层、草本层以及枯落物层碳储量；而土壤碳储量按照有关科研机构测算结果，林下枯枝落叶层和土壤层中的碳储量至少应占地上部分林地碳汇量的75%，一般以地上部分的75%计入。

根据国内外研究成果[4]，各林分类型平均含碳量为51.09%，变化范围在46.75%～54.89%之间。如水杉林具有最大的平均含碳量（54.89%），青冈林的平均含碳量最低，为46.75%。各林分类型平均含碳量中，针叶林平均含碳量为52.82%，阔叶林平均为49.37%，针叶林普遍高于阔叶林。因而，本项目植被碳贮量用森林生物量乘以转换率系数50.00%得到。然后按照有关科研机构测算结果[5]，林下枯枝落叶层和土壤层中的碳储量至少应占地上部分林地碳汇量的75%，以此计算土壤碳储量，两者相加即得到整个植被生态系统的碳储量。

3 结果与分析

3.1 园区植物种类调查结果

调查结果见表1、表2。

3.2 不同植被类型的地上部分生物量和碳储量计算结果

通过实地调查，可以计算出康健园地上部分碳储量为1276.78 t，如表3。

3.3 土壤的碳汇估算

按照有关科研机构测算结果，林下枯枝落叶层和土壤层中的碳储量至少应占地上部分植被碳汇量的75%，因而初步估算结果为957.58 t，即：1276.78×0.75=957.58（t）。

3.4 整个植被生态系统的碳储量结算结果

植被地上部分碳储量+土壤部分碳储量=1276.78+957.58=2234.36（t）。可见，康健园植被生态系统的碳储量总和为2234.36 t。

4 结语

低碳发展是建设生态城市的重要环节。上海现有的绿地建设和管理方法存在资源浪费、效率低等问题。城市绿地可以通过低碳设计和实行低碳管理办法减小绿地碳足迹，充分发挥城市绿地的固碳作用，也可以有效减缓城市热岛与能量消耗。为最大化城市绿地的固碳作用，以及尽量减少碳排放，应该注重在以下方面合理配置城市绿化树种与养护管理。

（1）选择生长速度快的树木，生长速度快的树木固碳速率高于生长速度较慢的树木。

（2）灌木相对于乔木而言，碳储量和固碳速率都非常小，且经常会受到修剪管理，增加碳排放。因此在条件允许的情况下应多种植乔木，灌木尽量设计种植在林下，以节约空間。

（3）减少城市绿地内部的不透水地面面积，以增加乔木的种植面积，增大绿地固碳作用。

（4）合理設计栽植密度，在单株树木固碳速率相同的情况下，乔木栽植密度越大的绿地固碳效率也会越大；但栽植密度过大会使单株树木的生长空间变小，增加树木死亡率，并且树木的生长空间变小固碳速率也会变小，还会增加链锯等工具使用的碳排放。

（5）尽量选择对上海气候和城市环境的耐性和抗性强的乡土树种，特别是耐干旱和虫害的树种，以减少打药和灌概的碳排放。

参考文献：

[1]胡会峰，刘国华.森林管理在全球CO2减排中的作用[J].应用生态学报，2006，17（4）：709～714.

[3]杨万勤，张 健，胡庭兴，等.森林土壤生态学[M].成都：四川科学出版社，2006，1～2.

[4]吕超群，孙书存. 陆地生态系统碳密度格局研究概述[J].植物生态学报，2004，28（5）：629～703.

[5]刘国华，傅伯杰，方精云.中国森林碳动态及其对全球碳平衡的贡献[J].生态学报，2000，20（5）：733～740.

Abstract：According to the calculation method of forest carbon storage and the data of green land， the carbon storage of typical green land in Shanghai， Kang Jianyuan was estimated by field investigation.The results showed that the total carbon storage in the healthy garden was 1276.78 T； the carbon storage in forest litter and soil layer was 957.58 T； the total carbon storage of the vegetation ecosystem was 2234.36 t.Urban green space can reduce the carbon footprint of green land through low carbon design and low carbon management.It is significant on carbon sequestration in urban green space.Meanwhile， it can effectively reduce the urban heat island and energy consumption.

Key words： Shanghai； health garden； carbon storage