江門市城區(qū)行道樹碳儲(chǔ)量

摘要：采用材積源-生物量法（Volume-Biomass Method）對(duì)江門市行道樹的碳儲(chǔ)量進(jìn)行了研究。計(jì)算了芒果Mangifera indica、高山榕Ficus altissima、美麗異木棉Chorisia speciosa、蒲葵Livistona chinensis、海南紅豆Ormosia pinnata、尾葉桉Eucalyptus urophylla、烏墨Syzygium cumini和火燒花Spathodea campanulata等8種行道樹的立木碳儲(chǔ)量，進(jìn)而估算江門市城區(qū)行道樹的碳儲(chǔ)量。結(jié)果表明：江門市主要行道樹平均樹高8.92±0.19 m，平均胸徑23.18±0.49 cm，平均蓄積量0.22±0.01 m3，生物量為5166.69 t，碳儲(chǔ)量為2546.75 t，單株碳儲(chǔ)量烏墨最高?？梢娦械罉渚哂兄匾奶紖R功能，對(duì)改善江門市的城市生態(tài)環(huán)境有積極的作用。

關(guān)鍵詞：碳儲(chǔ)量；碳匯；行道樹；江門市

中圖分類號(hào)：S731.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-2641（2013）03-0000-00

收稿日期：2013-05-08

修回日期：2013-06-05

在CO2增加引起全球溫室效應(yīng)的背景下，隨著城市工業(yè)化、現(xiàn)代化的發(fā)展，城市溫室效應(yīng)已成為亟待解決的問題。從農(nóng)村到城郊，再到城市市區(qū)中心的環(huán)境溫度呈遞增的趨勢(shì)，差異可高達(dá)5～6 ℃。據(jù)估計(jì)，到2030年居住在城市的人口比例將達(dá)到60%[1]。人口的增加導(dǎo)致城市碳排放相應(yīng)的增加，而突顯出人為碳排放對(duì)城市溫室效應(yīng)的影響較大，包括化石燃料（煤、天然氣等）燃燒；城市機(jī)動(dòng)車尾氣排放等[2]。而隨著城市化的推進(jìn)，人們生活質(zhì)量提高，使得人們?cè)絹碓街匾暽磉叺纳鷳B(tài)環(huán)境問題，城市綠化在構(gòu)建生態(tài)城市中的地位越來越高。

行道樹（Avenue tree， Street tree）即沿道路或公路旁種植的喬木[3]。行道樹是城市園林系統(tǒng)中最重要的組成因素之一[4]，以“線”的形式聯(lián)系著城市中分散的“點(diǎn)”和“面”的綠化，構(gòu)成完整的城市綠地系統(tǒng)[5]。城市行道樹對(duì)環(huán)境具有很強(qiáng)的改善作用，其環(huán)境效應(yīng)主要包括改善城市小氣候，如降低氣溫、調(diào)節(jié)濕度等；凈化空氣，固碳釋氧量，吸滯粉塵和有害氣體，以減小空氣含菌量；降低噪音等[6]。早期對(duì)行道樹的調(diào)查主要側(cè)重城市道路的行道樹調(diào)查與分析、規(guī)劃與設(shè)計(jì)、生態(tài)效益及行道樹的養(yǎng)護(hù)與管理等方面，目前國內(nèi)外有關(guān)行道樹生態(tài)功能的研究呈增加的趨勢(shì)，其中城市行道樹對(duì)各種降塵的滯留、吸附、過濾等作用的研究開始興起[7]，但對(duì)城市行道樹的碳匯功能研究則少之又少[8]。IPCC[9]明確指出，城市綠化樹木、行道樹等如數(shù)量較多，生物貯存量較大，應(yīng)對(duì)其碳匯作用進(jìn)行估算。本研究以廣東省江門市城區(qū)行道樹為研究對(duì)象，以實(shí)地樣方每木調(diào)查為基本手段，利用蓄積量-生物量法（Volume- Biomass Method）計(jì)算樣方中行道樹的碳儲(chǔ)量，進(jìn)而估算江門市行道樹的碳儲(chǔ)量。本研究為準(zhǔn)確地評(píng)估南方園林綠地系統(tǒng)的碳匯功能，并通過分析行道樹碳匯結(jié)構(gòu)特征改善城市生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

江門地處珠江三角洲西部，22°31′57″N～22°39′40″N，113°01′13″E～113°11′08″E。擁有3個(gè)市轄區(qū)（蓬江區(qū)、江海區(qū)、新會(huì)區(qū)），代管4個(gè)縣級(jí)市（臺(tái)山市、開平市、恩平市、鶴山市），全市總?cè)丝诿芏?68人/ km2，其中市區(qū)人口密度約1731人/ km2[10]。地勢(shì)西北高，東南稍平，由西北向東南呈波浪起伏，逐漸傾斜，境內(nèi)河流縱橫，水網(wǎng)密布。地帶性土壤為磚紅壤。屬南亞熱帶季風(fēng)海洋性氣候區(qū)。冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，常年溫和濕潤，雨量充沛，熱量充足，無霜期長。年平均氣溫21.8 ℃，最熱月（7月）平均氣溫為28.3 ℃～28.5 ℃，最冷月（1月）平均氣溫為13.3 ℃～14.1 ℃[11]。地帶性植被類型為常綠闊葉林，建成區(qū)綠化覆蓋率達(dá)40%以上，道路綠化是其城區(qū)綠化的核心[10]。

1.2 樣地選取與調(diào)查方法

在江門市區(qū)選取7條典型的交通道路（江海一路、金甌路、東華一路、東華二路、港口一路、港口二路、迎賓大道），調(diào)查交通道路的總長度約29.69 km，調(diào)查行道樹包括芒果Mangifera indica、高山榕Ficus altissima、美麗異木棉Chorisia speciosa、蒲葵Livistona chinensis、海南紅豆Ormosia pinnata、尾葉桉Eucalyptus urophylla、烏墨Syzygium cumini和火燒花Spathodea campanulata。這8種主要行道樹為江門市主要行道樹樹種，分布在江門市的39條交通道路上，占江門市交通道路的58.21%。在選取的7條道路兩旁間隔一定距離隨機(jī)抽取行道樹進(jìn)行調(diào)查，每條道路總調(diào)查行道樹株樹在29～50株之間。記錄道路名稱及其長度，樹種名、樹高、胸徑、冠幅、枝下高等。

1.3 研究方法

植被碳儲(chǔ)量的計(jì)算以植被的生物量乘以含碳量而得，生物量的估算主要是利用蓄積量-生物量方法，即通過生物量（B）與蓄積量（V）之間換算公式計(jì)算生物量，而蓄積量（V）與樹木的樹高（H）、胸徑（DBH）又有一定的函數(shù)關(guān)系V=a·Db·Hc（其中a，b，c均為常數(shù)）。

1.3.1 蓄積量計(jì)算 森林蓄積量是森林固碳能力及碳收支評(píng)估的重要參數(shù)[8]。林分類型不同，計(jì)算蓄積量的公式也不同[12]。本文研究的南方喬木樹種均為闊葉樹樹種，根據(jù)廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院提供的固定樣地樹種（組）代碼表可將闊葉樹樹種其細(xì)分為軟闊闊葉林和硬闊闊葉林，并分別計(jì)算其蓄積量，計(jì)算公式見表1[13]。

1.3.2 生物量及碳儲(chǔ)量計(jì)算 植被生物量采用闊葉樹種的生物量與蓄積量的換算公式B=1.0357V+8.0591計(jì)算[14]，式中B為植被生物量（t），V為植被蓄積量（m3）。碳儲(chǔ)量=生物量×含碳量計(jì)算而得。在已有的區(qū)域和國家尺度的森林碳貯量估算中，國內(nèi)外研究者大多采用0.45[15]（Levine et al.， 1995）或0.5[16]作為所有森林類型的平均碳含量。本文在確定含碳量數(shù)值時(shí)軟闊闊葉林采用0.4956；硬闊闊葉林采用0.4827，將提高碳儲(chǔ)量計(jì)算的精度[17]。單株生物量及單株碳儲(chǔ)量則是經(jīng)樣方中總的生物量及總的碳儲(chǔ)量除以樣方中相應(yīng)的行道樹株數(shù)而得。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理采用STATISTICA Version 8.0 （Statsoft， Inc.）.和EXCEL軟件計(jì)算。應(yīng)用STATISTICA中的Breakdown One way ANOVA進(jìn)行均值、標(biāo)準(zhǔn)誤、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等處理，應(yīng)用EXCEL進(jìn)行作圖及公式的計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 行道樹數(shù)量特征

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)提供了江門市種植的芒果、高山、美麗異木棉、蒲葵、海南紅豆、尾葉桉、烏墨和火燒這8種行道樹的總株數(shù)，共11294株[10]。由表2可知江門市主要行道樹特征：平均樹高（H）為8.92±0.19 m，平均胸徑（Average DBH）為23.18±0.49 cm，平均蓄積量（V）為0.22±0.01 m3?？芍T市行道樹由于土地類型的限制和種植的時(shí)間不長等原因還沒有成熟。其中，尾葉桉較高為14.05±0.22 m；烏墨次之為13.61±0.37 m；火燒花較低為6.21±0.18 m，胸徑為美麗異木棉（28.12±0.85 cm）較大；火燒花（17.65±2.25 cm）和尾葉桉（17.64±0.98 cm）較小，蓄積量含量大小依次為：烏墨（0.42±0.03 m3）>高山榕（0.29±0.04 m3）>美麗異木棉（0.28±0.02 m3）>芒果（0.22±0.02 m3）>尾葉桉（0.18±0.02 m3）>海南紅豆（0.17±0.01 m3）>火燒花（0.12±0.05 m3）>蒲葵（0.08±0.00 m3）。

在相同自然環(huán)境及管理?xiàng)l件下，植物DBH大小可以反映它們的年齡結(jié)構(gòu)，成熟的植物其直徑也較大一些[18]。從圖1可知江門市行道樹DBH等級(jí)在10～30 cm有大量的分布情況，占總徑級(jí)的82.45%，可知江門市行道樹的年齡結(jié)構(gòu)較年輕。

2.2 單株生物量及碳儲(chǔ)量

由圖2可知，單株碳儲(chǔ)量隨單株生物量而相應(yīng)變化，含量大小依次為：烏墨>美麗異木棉>尾葉桉>高山榕>芒果>海南紅豆>火燒花>蒲葵；烏墨最高，蒲葵最低，美麗異木棉、尾葉桉、高山榕和芒果相差不明顯。行道樹數(shù)目對(duì)行道樹總的生物量及碳儲(chǔ)量含量的多少有客觀的影響，所以單株生物量及碳儲(chǔ)量含量的高低更能反映出不同樹種碳匯能力的差異。

2.3 江門行道樹碳儲(chǔ)量

由表3可知，江門市主要行道樹生物量總值為5 166.69 t，碳儲(chǔ)量總值為2546.75 t。有研究揭示，我國南亞熱帶格木、紅椎和馬尾松人工林喬木層碳儲(chǔ)量分別為100.56 t·hm2、97.25 t·hm2和80.79 t·hm2 [13]，可見城市行道樹的碳匯能力不容小覷。生物量及碳儲(chǔ)量含量大小依次為：尾葉桉>芒果>烏墨>高山榕>蒲葵>美麗異木棉>海南紅豆>火燒花。其中，尾葉桉生物量最高，為1 272.76 t，其碳儲(chǔ)量也最高，為630.78 t；芒果生物量次之，為1 060.25 t，其碳儲(chǔ)量為525.46 t；火燒花生物量最低，為74.91 t，其碳儲(chǔ)量亦最低，為36.16 t，生物量及碳儲(chǔ)量上含量最高與最低均相差16.99倍。

3 結(jié)語

隨著城市化進(jìn)程加快，行道樹成為了城市森林的重要組成部分，在城市生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中的重要性也逐漸顯現(xiàn)出來。廣州城市道路綠地植物生物量和碳儲(chǔ)量分別為26 248 t和11 666 t [19]。本研究也揭示，江門市8種主要行道樹生物量總值為5 166.69 t，碳儲(chǔ)量總值為2 546.75 t。江門市園林綠地中的行道樹具有一定的碳匯功能，對(duì)改善江門市的城市生態(tài)環(huán)境起到積極的作用。但江門市行道樹由于土地類型的限制和種植的時(shí)間不長等原因還沒有成熟，其碳匯能力還沒有充分發(fā)揮出來。8種主要行道樹中，烏墨的單株碳儲(chǔ)量較高，對(duì)維持江門市園林綠地系統(tǒng)的碳庫具有很重要的意義，在發(fā)揮城市交通綠化樹種的碳匯功能上具有不可替代的作用，但在實(shí)際種植中沒有得到足夠的重視，建議以后廣東省建設(shè)生態(tài)城市中對(duì)烏墨進(jìn)行廣泛的種植以增加對(duì)城市CO2的吸收。同時(shí)應(yīng)注意保護(hù)現(xiàn)有的行道樹，待其健康成熟可以更好地改善城市空氣質(zhì)量。

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審稿編輯：廖文波 聶磊

作者簡(jiǎn)介：

王祥林（1973-），男，湖北黃岡人

碩士研究生，高級(jí)工程師

E-mail： XLW2010@hotmail.com