论文部分内容阅读
由于人类的各类活动使大气中二氧化碳浓度不断升高,空气污染问题日益严重,二氧化碳的减排增汇成为可持续发展中的重要内容。城市绿地被誉为“城市之肺”,是城市生态系统中不可或缺的天然碳汇,其生态功能一直受到城市规划者和相关学者的重视。本研究从公园城市首提地成都市区西、南、北三个方位选择出3个植物群落具代表性的城市综合公园为研究区域。调查分析公园内48个植物群落样地的结构、类型、多样性、树种组成、树木规格等特征;从植物群落碳汇量和生态场降低空气二氧化碳浓度两方面探讨植物群落碳汇效益;利用碳汇系统估算各植物群落样地及各层植物碳汇量,并对主要树种进行年碳汇量比较;通过监测48个植物群落样地及6个对照样地的空气二氧化碳日、季度变化对其生态场规律进行了探讨,对照样地选择距离公园1km范围内的硬质铺装广场或空地,指示一般城市环境,且周围除研究公园外无其他绿地;并对植物群落特征与其碳汇效益影响关系进行了探讨。主要结果如下:（1）在调查研究的3个成都市综合公园内48个植物群落样地中,共含植物74科144种,乔木、灌木、草本植物种类比例为4:2:3,乡土植物占比分别为85.5%、64.6%、76.1%。常绿与落叶树种比例为3.3:5,未达《成都市城镇绿化树种及常用植物应用规划》要求的适宜比例。群落结构以乔草和乔灌草为主,分别占比50%、45.4%。高郁闭度（＞0.70）、中郁闭度（0.20～0.69）、低郁闭度（＜0.20）的植物群落分别占31.2%、59.8%、9%。大部分植物群落乔木平均胸径在5-25cm之间,其中5-15cm占41.6%,15-25cm占33.3%。各植物群落乔木与灌木多样性与均匀度表现不同,其中乔木树种辛普森系数、Shannon-Wiener指数及Pielou均匀度指数平均值分别为0.317、0.546、0.520;灌木树种分别为0.127、0.203、0.191。（2）各植物群落样地及不同树种年碳汇量有显著差异,样地平均年碳汇量顺序为凤凰山公园＞浣花溪公园＞桂溪生态公园,分别为1011.5kg、744.1kg、618.9kg。年碳汇量在1000kg以上的样地占比分别为31.2%、43.7%、18.7%,此类样地以乔木树种为优势种或建群种。同规格情况下,落叶树种整体碳汇量高于常绿树种。根据样地调查各树种实际规格计算其碳汇量,高碳汇贡献乔木以落叶中、大乔木居多。植物群落乔木平均胸径、物种多样性、群落异质性、物种均匀度对其碳汇量影响显著,皮尔逊相关系数分别为0.744、0.697、0.717、0.641;斯皮尔曼相关系数分别为0.814、0.758、0.764、0.659。年碳汇量高于1000kg的样地其乔木平均胸径均大于10cm,群落多样性中辛普森系数、Shannon-Wiener指数及Pielou均匀度指数分别大于0.2、0.4、0.4。（3）在植物群落生态场测试中,各公园内样地空气二氧化碳浓度在日、季度具有显著变化;生长季,各公园各时段平均二氧化碳浓度从低至高为凤凰山公园＜桂溪生态公园＜浣花溪公园。8:00-12:00,各样地二氧化碳浓度迅速下降,12:00-14:00下降速度变缓,并于16:00开始缓慢回升。各区域二氧化碳浓度下降幅度不同,8:00-12:00中心、过渡、边缘、对照区域分别下降9.8%、8.2%、7.8%、5.7%;12:00-14:00下降幅度减小,各区域分别为3.2%、3.1%、2.6%、0.8%;并于14:00左右各区域二氧化碳达当日最低值,并开始逐渐回升,至18:00各区域上升幅度分别为3.1%、3.3%、4.5%、7.9%。植物群落样地最大日降幅度显著高于对照样地。非生长季二氧化碳浓度变化特征与生长季相似,植物群落样地下降幅度与对照区域差值较生长季有所减小。8:00-14:00,中心、过渡、边缘、对照区域分别下降9.8%、9.4%、9.2%、5.9%;14:00-18:00各区域上升幅度分别为1.2%、2.8%、3.1%、2.4%。公园内样地二氧化碳浓度于不同时段均较低于对照样点,植物生态场效应较显著,不同区域具有梯度变化特征;公园中心区域平均比过渡区域二氧化碳浓度低约2.9%,比边缘区域低约4.4%。非生长季不同区域同样存在梯度变化,但相比生长季有变小趋势。不同群落结构植物群落样地间二氧化碳浓度差异显著。复层植物群落样地二氧化碳浓度较低于单层植物群落样地。其中乔灌草结构群落平均二氧化碳浓度最低,单层地被植物群落最高。（4）植物群落优化应考虑群落结构和树种组成等因素,从而提高植物群落以至公园绿地整体的碳汇效益。复层结构植物群落与自然植物群落结构更为相似,应合理控制其栽植密度,使各层植物能充分利用周围资源,降低后期使用及人工养护的成本。合理配置常绿树与落叶树、速生种与慢生树种的比例,综合考虑植物群落整体在外形、颜色、味道上的搭配,同时合理利用周围地形条件及环境,达到最佳的植物配置效果。不同层次及种类植物碳汇量差异较大,应将各类植物碳汇量效益量化评估,在植物配置中提高较高碳汇量树种的栽植率。适地适树并突出地域特色,注重乡土树种的应用。公园养护工作应使用低碳排设备,利用植草沟、渗水铺装、雨水花园、下沉式绿地等措施,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术途径,达到节能减排的目的。