城市森林是城市生态系统的重要组成部分和生态城市建设的核心,同时是最为重要的碳汇基地,对于构建舒适宜居的生态环境、维持城市的生态系统平衡具有重要意义。南部山区作为济南市的“城市绿肺、城市净化器”,是构建济南市城市生态绿地系统的关键环节。充分发挥南部山区的生态效应,对于加速城市生态化进程、推动济南市城乡一体化的可持续发展有重要意义。文章以济南市南部山区作为研究对象,以3S软件为主要技术支撑,以2000、2010、2019年济南市南部山区高分辨率卫星遥感影像作为分析研究的主要数据来源（Landsat8卫星遥感影像）,将图像进行几何校正、影像配准等处理后得到各用地斑块类型分布图。通过相关文献资料的搜集,选择生物量模型法搭配遥感估算法建立计算模型对济南市南部山区的固碳释氧量和释碳耗氧量进行了量化分析,之后利用碳氧平衡公式得出南部山区的碳氧平衡数值,以此为基础提出提高济南市南部山区城市森林碳汇能力的对策。研究内容如下:1.济南市南部山区土地利用分类信息数据处理通过对土地利用分类相关图形数据和属性数据的处理,将南部山区分为林地、稀疏林地、耕地、湿地、建设用地、未利用地六大类,在研究中主要用到林地、稀疏林地、耕地和湿地四类。从三个年份解译的土地利用图及表格中的数据可得出:林地的地类面积20年来呈现持续增长趋势,2000～2010年增长幅度为1.06,2010～2019年增长幅度为1.02;稀疏林地逐渐减少,2000～2010年减少幅度为1.12,2010～2019年减少幅度为1.05;耕地面积呈现减少趋势,2000～2010年减少幅度为1.03,2010～2019年减少幅度为1.01;在湿地方面,2000～2010年增长了9.72hm2,2010～2019年增长了5.67hm2。2.南部山区固碳释氧量计算通过生物量模型法,结合计算公式得到2000、2010、2019年南部山区固碳量分别为117.27万t、118.87万t、119.59万t;释氧量为93.26万t、94.52万t、95.10万t。2000～2019年来南部山区城市森林的固碳释氧量呈直线上升趋势,其中林地的占比最高,固碳量由81.16万t增长到了87.57万t,释氧量由64.46万t增长到了69.55万t。其次,占比由大到小为稀疏林地、耕地、湿地。由于相关政策的推动,林地面积不断增加,导致稀疏林地及耕地固碳释氧量近年来呈平稳下降趋势。在湿地方面,占比仅不到1%,其固碳释氧量在2000～2010年间呈现增长趋势,2010～2019年则逐渐减少。3.南部山区释碳耗氧量计算根据济南市《城市统计年鉴》及相关文献资料,结合计算公式得到2000、2010、2019年济南市南部山区城市森林CO2释放总量分别为2018.67万t、6069.7万t、6915.21万t,消耗氧气总量为1044.58万t、3101.03万t、3560.59万t。以2019年为例,分析比较得出原煤燃烧释碳量所占比例都是最高,其次是燃料油燃烧排碳,之后是柴油、汽油,最少的为液化石油气;原煤燃烧耗氧量作为城市的第一污染源,消耗O2所占比例达到了74%,燃料油燃烧耗氧量作为第二污染源占比达到了13.38%,柴油、汽油、液化石油气燃烧耗氧量依次降低。4.济南市南部山区城市森林碳汇能力分析计算得出得出2000年、2010年、2019年的碳平衡系数分别为0.86、2.55、2.89,氧平衡系数分别为0.56、1.64、1.87,都呈现上升趋势,且2000～2010年最为明显。以2019年为例,即南部山区2019年释放的CO2能源消耗总量是所能吸收量的2.89倍,年消耗O2量是现有城市生态系统所能提供的新鲜O2量的1.87倍。济南市南部山区自然生态系统若需吸收通过面积均分法得到的释碳量总和,需要补充林地78619.13hm2;若需填补氧气消耗量则需补充林地50871.2 hm2,若补充稀疏林地、耕地、湿地则所需面积更多。5、提高济南市南部山区城市森林碳汇能力的对策根据南部山区目前在碳汇方面出现的问题,结合相关研究理论、指导思想,提出了济南市南部山区高效绿地优化策略的具体措施,并根据现状情况提出树种优化、水体优化以及居民生活方式优化等具体实施方案,以达到提高济南市南部山区城市森林碳汇能力的目的。