合肥市環(huán)城公園不同林分的固碳效應(yīng)分析

胡小剛

摘 要：該文以合肥市環(huán)城公園的園林綠地不同林分樹木生長為調(diào)查研究對象，計算出不同林分樹木生物量，結(jié)果顯示：樣地2的林分的碳儲量相比較而言為最大。

關(guān)鍵詞：合肥市環(huán)城公園；林分；生物量；固碳

中圖分類號 S718.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）12-108-03

固碳是指植物通過光合作用將空間中的二氧化碳儲存在植物體內(nèi)和植物生長的土壤中，而森林是固碳的主要力量。為了解合肥市城市森林的固碳效應(yīng)，筆者對合肥市園林樹木生物量及其固碳效果進行了調(diào)查研究，模擬出各樹種生物量模型，為森林固碳量的計算和研究提供參考借鑒。

1 樣地概況與研究方法

1.1 調(diào)查樣地概況 樣地所在地是安徽省會合肥，是安徽的政治﹑經(jīng)濟和文化中心，地處江淮丘陵，長江流域。氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)性氣候，四季分明，年均溫15.7℃，年均降水1 000mm，全年無霜期230d。由于城市化發(fā)展，原有土壤受到嚴重破壞，建筑垃圾及生活垃圾等人為污染使得土壤性質(zhì)發(fā)生了顯著變化，其突出的表現(xiàn)是土壤板結(jié)、養(yǎng)分貧瘠、堿性化嚴重。

1.2 研究方法 在合肥環(huán)城公園銀河、包河、西山、環(huán)東（逍遙津）4個景區(qū)分別建立不同類型的環(huán)城綠帶上10m×15m的5個樣地。記錄樣地上出現(xiàn)的各樹種的名稱、樹高、胸徑，并通過樹木的樹高和胸徑計算出樣地上喬樹木的蓄積量和生物量，進而得到各林分的碳儲量。在樣方記錄時，結(jié)合研究地的圖形資料建立表格，在空間分布結(jié)構(gòu)研究尺度上分門別類地把合肥環(huán)城公園的群落結(jié)構(gòu)，樹的種類名稱、數(shù)目、分布情況、胸徑、樹齡狀況等記錄成表。在功能發(fā)揮方面，仔細觀測植物群落的整體結(jié)構(gòu)、樹齡及健康狀況，為計算碳儲量變化方面提供基礎(chǔ)資料。

1.3 園林樹木喬木層的地上部分生物量的估算方法

1.3.1 喬木層的地上部分碳儲量的計算方法 喬木層的碳儲量=喬木層的生物量×轉(zhuǎn)換系數(shù)喬木層的生物量，研究資料表明，蓄積量（Xv）與生物量（Ti）兩者之間存在良好的線性關(guān)系：

Ti=aXv+b （1）

式（1）中：a，b均為參數(shù)，其中蓄積量和生物量的關(guān)系由方靜云等人研究所得[1]。

1.3.2 蓄積量的計算方法 在合肥環(huán)城公園4個景區(qū)不同類型的環(huán)城綠帶上建立10m×15m樣地。記錄樣地上喬木樹種的名稱、樹高、胸徑、冠幅，通過樹木的樹高和胸徑計算出樣地上喬木的蓄積量。通過樣地喬木的地上蓄積量以及航片上環(huán)城綠帶的面積來推測整個環(huán)城綠帶的喬木蓄積量Xv，就可以得到生物量Yb。

1.3.3 樹干材積量測定方法 由于園林樹木的特殊性，不能采取收獲法來實測其材積量。本實驗通過樹木胸徑、樹高2個參數(shù)進行估算，即根據(jù)下式計算出樹木的材積（V）[2]：

V=DBH×（HBH+3）×f （2）

式（2）中：V為樹木的材積，DBH為樹木的平均胸徑，HBH為樹木的平均高度，f為樹木的形數(shù)，針葉樹f為0.39，闊葉樹f為0.4。

1.4 樹木固碳量的估算方法 根據(jù)生物量和固碳量的線性關(guān)系，參考植物生物量等方法的基礎(chǔ)上，對于合肥市城市綠化樹種的固碳量的估算按照以下公式計算[1]：

Ts=Ti×Ci （3）

式（3）中：Ci為樹木生物量的碳含量，本研究以0.5計算。樹木固碳量為Ts，Ti為樹木生物量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同林分的生物量比較 從表1可以看出，各樣地的樹高基本都在6m以上，胸徑基本都在10cm以上，可見合肥市環(huán)城公園的環(huán)境還是比較適合樹木生長的，材積和生物量也正常的，這更能說明樹木的生物量是樹木生長狀況良好的表現(xiàn)（表1）。從表1還可以很直觀的了解到，各林分的群落結(jié)構(gòu)主要由女貞、雪松、國槐、水杉、黃連木和香樟組成的林分。

由圖2可知，不同林分中各樹木的樹高之間存在著差異，基本上樹木的樹高都在8～16m。其中女貞和香樟的樹高比較低，而雪松、水杉、黃連木這幾個樹木的樹高比較大。

圖2 不同林分中樹木樹高分布概況

注：女貞Ⅰ為樣地1中的女貞，雪松Ⅰ為樣地1中的雪松；女貞Ⅱ、國槐Ⅱ、雪松Ⅱ為樣地2中的女貞、國槐、雪松；水杉Ⅲ為樣地3中的水杉；女貞Ⅳ、黃連木Ⅳ為樣地4中的女貞、黃連木香樟Ⅴ為樣地5中的香樟。

結(jié)合圖1和圖2可以看出，不同林分中的樹木在胸徑和樹高方面都存在著差異，造成這種差異的原因主要是各林分所處的環(huán)境條件不同。環(huán)境條件對樹木生長的影響，主要從土壤條件的不同來分析，具體的說，樣地的土壤必須在通透性、肥力和pH這幾個方面都適中，才有利于樹木的生長，而樣地5中的樹木的胸徑和樹高都是最低，所以說樣地5的土壤在上述的幾個方面都不太適宜樹木的生長；其次可能是人為等因素的影響。通過表2可以很直觀的看到，5個不同樣地中的樹木平均胸徑在11.40～35.00cm，其中樣地5中的香樟的最小，為11.40cm，樣地2中的國槐的最大，為35cm；樹木的平均樹高在6.27～16.66m，其中樣地5中的香樟的最小，為6.27m，樣地3中的水杉的最大，為16.66m。

由表3可以看出，這5個不同樣地中的樹木平均胸徑在11.40～27.48cm，其中樣地5的最小，為11.38cm，樣地2的最大，為27.48cm；樹木的平均樹高在6.2～16.66m，其中樣地5的最小，為6.27m，樣地3的最大，為16.66m；生物量的大小在7.67～48.13t/hm2，其中樣地5的最小，為7.67t/hm2，樣地2的最大，為48.13t/hm2。

通過計算生物量的方法可以得知，生物量是跟樹木的材積量密切相關(guān)的，而材積量又跟樹木的胸徑和樹高密切相關(guān)。綜上所述，不同林分擁有不同生物量的原因，除因林分組成差異之外，還會受到立地條件的影響。

2.2 不同林分的固碳量比較 各個林分的固碳量詳見表4。由表4可知，5個不同的樣地中的林分中樹木的平均固碳量在3.84～24.07t/hm2，其中最大的是樣地2，為24.07t/hm2，最小的是樣地5，為3.84t/hm2。在同一立地條件下，不同樹種的碳吸收能力樹種存在一些差異，而不同立地條件下同一樹種之間的碳吸附能力沒有顯示出較大差別。由于生物量與固碳量的線性關(guān)系，樹木生物量大，則樹木的固碳量也呈現(xiàn)出較大，從以上分析中可以看出來，樹木的生物量成為固碳的關(guān)鍵。

3 結(jié)論與討論

由于本研究具有片面性，查閱相關(guān)資料，得出各森林植物類型中，單位固碳能力排序為竹林>針闊混交林>針葉混交林>闊葉樹林>濕地松林>馬尾松林>杉木>灌叢疏林。闊葉喬木樹種具有較長時間的光照和光能儲備，因而固碳能力相對較強；松、柏類固碳能力強于杉木林，這是由于松、柏類比杉木更適應(yīng)不同的立地生長環(huán)境，具有較高的生產(chǎn)量[3]。合肥市城市主要綠化的不同林分中，女貞、國槐和雪松所組成的林分的平均固碳量相對于其他樹種組成的林分有比較大的優(yōu)勢。

參考文獻

[1]方精云，劉國華，徐嵩齡.我國森林植被的生物量和凈生產(chǎn)量[J].生態(tài)學(xué)報，1996，05：497-508.

[2]趙憲文，李崇貴，斯林，等.森林資源遙感估測的重要進展[J].中國工程科學(xué)，2001，3（8）：15-24.

[3]東北林業(yè)大學(xué).森林生態(tài)學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，1981.

（責(zé)編：張宏民）