深圳市綠地固碳能力演變探討

余曉敏，李 兵，段志強，楊 猛

（1.湖北省基礎地理信息中心，湖北 武漢 430074 ；2. 湖北省測繪成果檔案館，湖北 武漢 430071 ；3. 深圳市地籍測繪大隊，廣東 深圳 518034）

深圳市綠地固碳能力演變探討

余曉敏1，李 兵2，段志強2，楊 猛3

（1.湖北省基礎地理信息中心，湖北 武漢 430074 ；2. 湖北省測繪成果檔案館，湖北 武漢 430071 ；3. 深圳市地籍測繪大隊，廣東 深圳 518034）

基于深圳市2000、2004、2008、2012年的土地利用調查數據提取深圳市各行政區的綠地信息，利用CityGreen模型中的固碳模塊計算了深圳市各行政區2000～2012年的綠地碳儲量和年固碳量，對深圳市綠地固碳能力進行了評價。結果表明，2000～2008年深圳市綠地總面積呈現逐年減少的趨勢，共減少89.69 km2。2012年出現少量反彈，增加4.19 km2；深圳市綠地固碳能力基本與綠地格局一致。研究結果反映出綠地面積和綠地結構組成是影響綠地固碳能力的主要因素，本結果能夠有效指導城市規劃和綠地建設。

土地利用調查；城市綠地；CityGreen模型；固碳

CityGreen模型是由美國林業署開發的基于GIS的城市綠色空間生態服務價值計算模型，該模型能夠定量分析植被的各項生態效益，包括綠地固碳、降污、節能、削減暴雨徑流等，被廣泛應用于植被規劃、生態效益計算、動態變化模擬及預測[1,2]。美國已有200多個城市利用該模型進行城市植被生態效益分析，其分析結果為政府決策提供依據[3]。我國近年也有不少學者使用該模型進行城市綠地生態服務功能研究。

本研究基于深圳市2000、2004、2008、2012年的土地利用調查數據提取深圳市各行政區的綠地信息，利用CityGreen模型的儲碳模塊計算深圳市各行政區2000、2004、2008、2012年的綠地碳儲量和年固碳量，研究深圳快速城市化過程中的綠地固碳能力時空演變規律，可為深圳的規劃和發展提供理論、數據上的有益幫助。

1 研究區概況

深圳市位于廣東省南部，陸域位置是東經113°45'44"～114°37'21"，北緯22°26'59"～22°51'49"。東臨大亞灣與惠州市相連，西至珠江口伶仃洋與中山市、珠海市相望，南至深圳河與香港毗鄰，北與東莞市、惠州市接壤。全市土地總面積為1 996.78 km2，海岸線長230 km。所轄行政區由原來的南山、福田、羅湖、鹽田、寶安、龍崗6個區變更為10個，其中原經濟特區南山、福田、羅湖和鹽田保持不變，原特區外的寶安區變更為寶安區、光明新區、龍華新區，龍崗區變更為龍崗區、坪山新區、大鵬新區。2010-07-01起，深圳市經濟特區延伸到全市。為便于歷年數據的分析比較，本研究仍采用原行政區劃如圖1所示。

深圳東南部多山脈，西北部地勢相對平緩，地貌類型多樣，以丘陵、平原為主。深圳地處北回歸線以南，屬亞熱帶海洋性季風氣候，夏長冬短，雨量豐沛，年平均氣溫22.4℃，年平均降雨量為1 933.3 mm。植被主要為熱帶常綠季雨林型，原生森林植被很少，以散生馬尾松、灌叢和灌草叢為主，在沿海的沙泥岸生長有紅樹林[4]。

圖1 深圳市行政區劃圖

2 數據來源

1996年深圳市在全市范圍內開展了第一次土地利用詳查，從2000年開始每年開展一次土地利用變更調查。本研究選取了深圳市2000、2004、2008、2012年的土地利用調查數據，用于提取深圳市各行政區的綠地信息。深圳市土地利用調查數據依據第二次全國土地調查土地分類標準將土地類型分為12大類，分別為耕地、園地、林地、草地、商服用地、工礦倉儲用地、住宅用地、公共管理與公共服務用地、特殊用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地、其他土地。

目前，國內城市綠地的分類還沒有完全統一的標準，在《中國大百科全書——建筑、園林、城市規劃》一書中，根據城市綠地的功能來分類，包括公共綠地（各種公園、游憩林蔭帶）、居住區綠地、交通綠地、附屬綠地、生產防護綠地、位于市內或城郊的風景區綠地6類。為統一標準，國家建設部2002-09-01頒布了《城市綠地分類標準》，將城市綠地劃分為公園綠地、生產綠地、防護綠地、附屬綠地和其他綠地5個大類、13個中類和11個小類[5]。

本研究根據城市綠地分類標準，把林地、園地、草地和公共管理與公共服務用地中的公園與綠地歸為城市綠地[2]。

3 CityGreen模型

植被固碳效益定量評估一般包括儀器實測法和生物量推算法。由于生物量推算法相對簡單，所需數據較少，因此包括CityGreen模型在內的大多數研究都采用這種方法計算植被固碳效益[3]。CityGreen模型估算的植被固碳效益包括植被碳儲量及年固碳量，由植被覆蓋率及植被固碳系數決定（表1）。類型1表示幼齡樹;類型2表示中齡樹;類型3表示所有齡級的樹木均衡分布，稱為混合型；類型4表示各個林齡的樹木平均分布，稱為平均型。大區域的估算可以利用各個林齡平均分布來計算[6]。植被的碳儲量與年固碳量的計算方法如下[7]：

式中，Ct和Cr分別代表年碳存儲量（t）和年固碳量（t/ a）；A為區域面積（acres）；F為區域的植被覆蓋率；Nt和Nr分別是林木的碳儲存系數和碳固定系數。

表1 不同林齡植被的碳儲存系數及碳固定系數

4 結果及分析

從提取的綠地數據可見，各行政區的綠地面積基本與行政區域面積呈正比。2000～2012年，深圳市總的綠地面積由約916.72 km2減少到831.22 km2，凈減少綠地85.5 km2，約為9.33%。綠地減少的主要原因在于原特區外的龍崗區和寶安區在2000～2012年快速的城市空間擴張中壓縮了綠地空間致使城市綠地面積出現下滑，這2個行政區面積相對較大，擁有較大的綠地空間面積，其綠地面積的減少對深圳市總綠地面積的變化影響較大。原經濟特區南山區、福田區、羅湖區、鹽田區，由于它們開發較早，因此在2000～2012年期間基本保持了城市綠地的穩步發展，其中南山區、福田區、羅湖區的綠地面積還有不同程度的增加。

2000、2004、2008、2012年深圳市各行政區的城市綠地面積、綠地覆蓋率如表2所示。

表2 2000～2012年深圳市各行政區綠地面積和綠地覆蓋率

根據CityGreen模型，城市擁有大面積的綠地系統增加了生物固碳的基礎，因而擁有較大的碳儲量;另一方面綠地結構組成、綠地類型也在很大程度上影響綠地固碳能力[6]。本研究利用各個林齡平均分布的碳儲存系數和碳固定系數來估算深圳市各行政區綠地的碳儲量和年固碳量。從表3可見，深圳市各行政區的綠地固碳能力隨著綠地的動態變化而波動，綠地的年固碳量的變化和碳儲量呈正相關，碳儲量和年固碳量都反映了綠地的固碳能力。

深圳的6個行政區中，原特區外的龍崗區和寶安區的行政面積相對較大，因此擁有更多的綠地總量，這使得龍崗區和寶安區綠地的碳儲量遠大于其他行政區。原經濟特區南山區、福田區、羅湖區、鹽田區，由于其行政區域面積較小，因此其碳儲量也相對較小，這表明綠地面積是影響城市碳儲量的因素，但是綠地面積并非決定性因素，綠地覆蓋率對綠地的固碳能力也有較大的影響。鹽田區行政面積與福田區、羅湖區的行政區域面積相差不大，僅為南山區行政面積的一半，但因其綠地覆蓋率較高，使得鹽田區綠地具有相對較高的碳儲量和年固碳量。這反映了綠地的固碳能力與綠地結構具有非常緊密的關系。

表3 2000～2012年深圳市各行政區綠地固碳能力統計

分析2000～2012年深圳市各行政區綠地碳儲量折線圖（圖2）可知，各行政區綠地碳儲量的變化與綠地面積的變化基本一致。原經濟特區福田區、羅湖區的綠地碳儲量均是先降后升，于2004年有少許下降后，2008年出現反彈，2012年繼續上升。原經濟特區南山區和鹽田區的綠地碳儲量則呈現完全相反的變化趨勢，南山區的綠地碳儲量逐年上升，鹽田區的綠地碳儲量逐年下降。原特區外寶安區綠地碳儲量呈現逐年下降的趨勢，龍崗區綠地碳儲量則在2000～2008年期間逐年下降，于2012年出現少量反彈。由碳儲量的變化趨勢可推測出深圳市各行政區城市擴建規模開始的時間及進程。

圖2 2000～2012年深圳市各行政區綠地碳儲量折線圖

5 結 語

深圳市綠地固碳能力在時間和空間上存在顯著差異，但各行政區的綠地固碳能力基本與綠地格局一致。綠地面積和綠地覆蓋率是反映綠地固碳能力的主要因素，綠地面積越大、綠地覆蓋率越高，城市綠地固碳能力就越強。因此，為了提高城市綠地的生態效益，建設宜居城市，在擴大綠地的總面積、增加綠地覆蓋率的同時，還要選擇有固碳優勢的綠地類型，做好綠地規劃與管護，提高城市綠地的儲碳能力，改善城市環境[6]。

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P208

B

1672-4623（2015）04-0140-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.04.050

余曉敏，工程師，主要從事遙感動態變化監測研究。

2014-05-21。

項目來源：數字制圖與國土信息應用工程國家測繪地理信息局重點實驗室開放研究基金資助項目（GCWD201410）。