基于低碳理念下的居住區(qū)景觀全生命周期碳平衡研究

李昱燁 唐 紅

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，蘭州 730070）

居住區(qū)景觀是人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛＝佑|到的城市綠地，對(duì)于實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)具有至關(guān)重要的作用。城市景觀不僅具備植物碳匯功能，且涵蓋了景觀材料的生產(chǎn)、建造、使用和維護(hù)周期的碳排放。以甘肅省白銀市國(guó)際城小區(qū)為例，通過(guò)實(shí)地調(diào)查研究及參考相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)碳排放因子，計(jì)算景觀全生命周期的碳排放量，揭示出景觀材料生產(chǎn)階段占總碳排放量的比重最大（47.08%），其次是景觀使用階段（27.68%）。參考植物單位葉面積和單位葉面積固碳量，計(jì)算居住區(qū)植物景觀全生命周期碳匯量為2 530.36 t。分析碳源和碳匯的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程可得，居住區(qū)景觀在建成的第48年達(dá)到碳平衡狀態(tài)?；趯?duì)居住區(qū)景觀全生命周期碳平衡的分析，提出了低碳理念下居住區(qū)景觀的減排和增匯策略，進(jìn)而初步探討低碳景觀評(píng)價(jià)體系，為可持續(xù)發(fā)展的城市景觀建設(shè)提供實(shí)踐參考。

居住區(qū)景觀；景觀全生命周期；碳平衡；碳排放；植物碳匯

20世紀(jì)以來(lái)，人類生產(chǎn)活動(dòng)造成的大氣CO2濃度升高已經(jīng)帶來(lái)諸多全球性危機(jī)，國(guó)家主席習(xí)近平在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)發(fā)表重要性講話后，中國(guó)陸續(xù)出臺(tái)相應(yīng)提議，其中包括2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)：廣泛形成綠色生產(chǎn)生活方式，碳排放達(dá)峰后穩(wěn)中有降。2023年9月，中國(guó)生態(tài)環(huán)境部提出，要充分發(fā)揮環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度對(duì)溫室氣體的源頭防控作用，深化溫室氣體排放環(huán)評(píng)試點(diǎn)，落實(shí)降碳減污擴(kuò)綠增長(zhǎng)協(xié)同推進(jìn)要求[1]。城市作為各種能源消耗的主體，也是碳排放的主要載體，城市景觀中的自然元素如植物、水體等，不僅能吸收空氣顆粒物、降低城市熱島效應(yīng)，而且能夠固碳釋氧，是城市中唯一凈減碳的維度。在降碳與擴(kuò)綠的雙重需求下，構(gòu)建低碳城市景觀與高績(jī)效城市綠地模式單元，實(shí)現(xiàn)城市景觀碳平衡就成為了風(fēng)景園林領(lǐng)域亟需探索的方向。

居住區(qū)作為人們?nèi)粘Ｗ畛＝佑|到的城市景觀，相較于宏觀尺度的低碳城市來(lái)說(shuō)，其實(shí)施性、操作性更強(qiáng)，已有研究發(fā)現(xiàn)，居住區(qū)綠地率>30%，CO2濃度呈直線下降趨勢(shì)，綠地率>40%，空氣中CO2濃度保持正常含量[2-3]。合理的居住區(qū)景觀體系即是城市中高效益城市綠地模式單元，對(duì)促進(jìn)城市碳平衡具有較高潛力[4]。本研究引入了全生命周期理念，分析居住區(qū)尺度碳排放和植物碳匯及其相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。景觀全生命周期是一個(gè)全面性和長(zhǎng)期性用于評(píng)估和管理項(xiàng)目環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)影響，從規(guī)劃設(shè)計(jì)階段到建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)階段的系統(tǒng)性的方法[5]。全生命周期最初被用于建筑部門，作為一項(xiàng)有效的工具和方法，用于評(píng)價(jià)建筑對(duì)環(huán)境的影響[6]。如對(duì)建筑能源使用和污染物排放的影響進(jìn)行預(yù)測(cè)分析和評(píng)估，從目的和定義、數(shù)據(jù)分析、影響評(píng)估、改進(jìn)分析4個(gè)方面構(gòu)建SUSBLCA全生命周期模型，對(duì)相關(guān)行業(yè)能源消耗產(chǎn)生的CO2評(píng)估有一定參考價(jià)值[7]。或者建立園林工程碳排放評(píng)估體系，評(píng)估城市公園碳排放量[8]。目前景觀全生命周期利用到“雙碳”領(lǐng)域主要研究小尺度綠地碳平衡，提出高績(jī)效小尺度綠地的營(yíng)建方法[4]，以及研究居住區(qū)50年生命周期的碳排放量，進(jìn)而提出營(yíng)建低碳景觀的可行性分析[9-10]，但從環(huán)境影響評(píng)價(jià)視角研究景觀碳平衡進(jìn)而具體探討碳平衡優(yōu)化策略的研究較少，因此本研究從居住區(qū)尺度探究景觀全生命周期碳平衡，提出減碳、增匯策略，從而完善低碳景觀評(píng)價(jià)對(duì)溫室氣體排放的防控，為日后建設(shè)低碳景觀提供參考。

1 研究對(duì)象及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為甘肅省白銀市靖遠(yuǎn)縣國(guó)際城小區(qū)，靖遠(yuǎn)縣地處甘肅省中東部，黃河上游，屬黃土高原溝壑區(qū)，溫帶干旱半干旱氣候，年均氣溫8.9℃左右，年均降水量240 mm。國(guó)際城小區(qū)位于靖遠(yuǎn)縣新城區(qū)，北鄰城市主干道，東鄰縣人民廣場(chǎng)，周邊交通便利。小區(qū)規(guī)劃用地面積42 775 m2，景觀用地面積20 759 m2，其中硬質(zhì)鋪裝包括地上停車場(chǎng)、中心游園、小游園，面積共7 926.5 m2，軟質(zhì)景觀面積為喬木、灌木、草本等，共12 832.5 m2。

1.2 研究方法

本文涉及到的居住區(qū)景觀全生命周期借鑒建筑碳排放計(jì)算方法，將生命周期定義為材料生產(chǎn)、建造、使用、維護(hù)階段[4,7]4個(gè)階段。碳排放來(lái)源是4個(gè)階段的能源消耗和污染物排放的總和，植物碳匯由研究區(qū)內(nèi)不同植物通過(guò)光合作用吸收CO2釋放O2，從而降低了環(huán)境中的CO2濃度，補(bǔ)充了環(huán)境中O2產(chǎn)生，即植物固碳效益。

1.2.1 碳排放量計(jì)算

在建筑生命周期碳源分析中采用的相關(guān)行業(yè)分析方法，因此在計(jì)算景觀全生命周期碳排放量時(shí)也參考該方法。如原材料生產(chǎn)根據(jù)建筑材料定額分析，施工、維護(hù)階段根據(jù)使用機(jī)械在工程中的定額耗能，運(yùn)輸過(guò)程需根據(jù)運(yùn)輸車輛定額距離耗油量得出[7]。通過(guò)調(diào)查得到場(chǎng)地景觀建設(shè)的能源消耗量和具體工程量，工程能源消耗與相應(yīng)的碳排放因子的乘積即碳排放量，各類碳排放因子參考相應(yīng)行業(yè)碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。4個(gè)階段碳排放之和即全生命周期的碳排放量。計(jì)算如公式（1），式中CCO2代表全生命周期碳排放量，kg CO2e；Cp為景觀材料生產(chǎn)的碳排放量，Cb為景觀建造階段的碳排放量，Cu為景觀使用階段的碳排放量，Cm為景觀維護(hù)階段的碳排放量。

1.2.1.1 景觀材料生產(chǎn)階段碳排放計(jì)算公式

原材料生產(chǎn)、加工、直到產(chǎn)品出廠并運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生溫室氣體排放，《環(huán)境管理生命周期評(píng)價(jià)要求指南》（GB/T24040）為碳排放計(jì)算提供了標(biāo)準(zhǔn)和方法。計(jì)算如公式（2），式中Mi為第i種景觀材料的用量，Ni為第i種景觀材料的碳排放因子，kg CO2e。

1.2.1.2 景觀建造階段碳排放計(jì)算公式

景觀建造階段產(chǎn)生的碳排放量主要來(lái)自兩部分，一部分是建設(shè)期間使用的機(jī)械耗油量和耗電量，另一部分是材料運(yùn)輸產(chǎn)生的車輛耗油量。建造期間所用人力無(wú)能源消耗，所以不產(chǎn)生碳的排放。計(jì)算如公式（3）（4），式中Cb1為材料運(yùn)輸過(guò)程的碳排放，Di為第i種景觀材料運(yùn)輸距離，Ti為第i種景觀材料運(yùn)輸能源消耗量，Ei為運(yùn)輸?shù)趇種景觀材料車輛的碳排放因子。Cb2為施工建造過(guò)程的碳排放，F(xiàn)i為第i種景觀建造機(jī)械的單位臺(tái)班耗能，Ri為第i種景觀建造機(jī)械臺(tái)班量，Wi為第i種景觀建造機(jī)械碳排放因子。

1.2.1.3 景觀使用階段碳排放計(jì)算公式

景觀使用階段碳排放來(lái)自各類照明設(shè)備，計(jì)算如公式（5），中Qi為第i種照明設(shè)備的數(shù)量，Hi為第i種照明設(shè)備的年能源消耗量，Ji為第i種照明設(shè)備碳排放因子，其中消耗量為功率與年照明時(shí)長(zhǎng)的乘積。

1.2.1.4 景觀維護(hù)階段碳排放計(jì)算公式

景觀維護(hù)內(nèi)容主要為植物養(yǎng)護(hù)、補(bǔ)種，計(jì)算如公式（6），式中Ki為第i植物養(yǎng)護(hù)內(nèi)容消耗能源量，Oi為第i種植物養(yǎng)護(hù)碳排放因子。

1.2.2 碳匯量計(jì)算

植物的功能之一即固碳釋氧，通過(guò)吸收CO2減弱溫室效應(yīng)。景觀年碳匯量是各種植物固碳量的總和，植物固碳量測(cè)算采用光合速率法，喬灌木計(jì)算模型參考葉面積方程和單位葉面積CO2吸收量，草本碳匯因子參考國(guó)內(nèi)相關(guān)研究使用光合儀測(cè)量并計(jì)算的研究成果[11,13]。計(jì)算如公式（7）（8），式中Q1表示喬木和灌木年碳匯量，kg。Si為第i種喬灌木單株葉面積，m2；LAi為第i種喬灌木單位葉面積年固碳量，kg·m-2y-1；Ni為研究區(qū)內(nèi)第i種喬灌木的株數(shù)。Q2表示草本年碳匯量，kg，YLAi為第i種草本年固碳量，gCO2/m2；Ai為研究區(qū)內(nèi)草本面積，m2。

2 研究結(jié)果及分析

2.1 碳排放量

2.1.1 景觀材料生產(chǎn)階段碳排放量

通過(guò)調(diào)研靖遠(yuǎn)縣國(guó)際城小區(qū)景觀使用材料清單得到主要的材料13種和相應(yīng)材料的用量，具體材料和用量如表1所示，根據(jù)計(jì)算公式（2）得到景觀材料生產(chǎn)階段的碳排總量1 169 185.73 kg。

表1 景觀材料生產(chǎn)階段的碳排放量Tab.1 Carbon emissions in the production stage of landscape materials

2.1.2 景觀建造階段碳排放量

2.1.2.1 景觀建設(shè)產(chǎn)生的碳排放

景觀建設(shè)產(chǎn)生碳排的過(guò)程包括混凝土砂漿攪拌、場(chǎng)地平整、地面壓實(shí)、木材和石材的切割及加工、材料運(yùn)輸?shù)?，每類機(jī)械消耗量依據(jù)《園林綠化工程消耗量定額》，以及國(guó)際城小區(qū)景觀工程量清單和機(jī)械臺(tái)班記錄清單，統(tǒng)計(jì)得出施工機(jī)械臺(tái)班耗能和臺(tái)班數(shù)量，具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表2所示，根據(jù)計(jì)算公式（3）得到景觀建設(shè)施工產(chǎn)生的碳排放量為137 529.78 kg。

表2 景觀建造機(jī)械碳排放量Tab.2 Carbon emissions of landscape construction machinery

表3 景觀植物運(yùn)輸碳排放量Tab.3 Carbon emissions from landscape plant transportation

2.1.2.2 景觀運(yùn)輸產(chǎn)生的碳排放

景觀運(yùn)輸產(chǎn)生的碳排量來(lái)自植物和材料運(yùn)輸中車輛耗油量，國(guó)際城小區(qū)均采用西北地區(qū)本土植物，由縣內(nèi)苗圃提供，大型喬木運(yùn)輸車輛為13 m長(zhǎng)的重卡，每公里耗油量為0.4 L，小喬木、灌木、地被運(yùn)輸車輛為7.6 m的輕卡，每公里耗油0.34 L。景觀材料運(yùn)輸分別來(lái)自靖遠(yuǎn)縣內(nèi)建材市場(chǎng)、臨夏縣、蘭州市，均采用重卡運(yùn)輸，由表 3可知具體景觀材料運(yùn)輸距離與消耗量，根據(jù)計(jì)算公式（4）得出景觀建設(shè)運(yùn)輸產(chǎn)生的碳排放量為17 276.20 kg。

2.1.3 景觀使用階段碳排放量

景觀日常使用階段產(chǎn)生的碳排放，來(lái)自各種照明設(shè)施的電量消耗，部分照明設(shè)備的使用時(shí)間有差異，如大部分高桿燈、地埋燈，冬季照明時(shí)段為18:30–23:30，夏季照明時(shí)段為19:00–24:00，少部分則是冬季18:30–次日7:30，夏季19:00–次日6:00，所以高桿燈、地埋燈每日照明時(shí)長(zhǎng)按照7 h計(jì)算。出入口處線性燈冬18:30–次日7:30，夏為19:00–次日6:00，其余照明設(shè)備是為了滿足居住區(qū)景觀品質(zhì)，并無(wú)特殊照明需求，使用時(shí)間段均為19:30–23:30，參考中國(guó)區(qū)域電網(wǎng)碳排放因子來(lái)測(cè)算碳排放量，根據(jù)計(jì)算公式（5）得出景觀使用階段碳排放量如表4所示，其中碳排放總量為13 776.89 kg。

表4 景觀使用階段碳排放量Tab.4 Carbon emissions in landscape use stage

2.1.4 景觀維護(hù)階段碳排放量

景觀維護(hù)階段碳排主要為植物的養(yǎng)護(hù)管理，包括補(bǔ)種、修剪、灌溉、施肥以及病蟲(chóng)害的防治。草坪修剪為5–11月，每月修剪兩次，11–次年3月不修剪，灌溉方式為自來(lái)水漫灌、噴灌，灌溉頻率每周一次，冬季除外。另外根據(jù)國(guó)際城小區(qū)所屬嘉澤物業(yè)管理細(xì)則，植物更新、補(bǔ)種為5年一次，主要更新小喬木、灌木和地被植物，所以景觀維護(hù)階段產(chǎn)生的碳排放量，還包括植物補(bǔ)種運(yùn)輸過(guò)程中輕卡的耗油量，其余養(yǎng)護(hù)管理措施根據(jù)綠地類型和植物生長(zhǎng)狀況而定，具體維護(hù)項(xiàng)目如表5所示，根據(jù)計(jì)算公式（6）得出景觀維護(hù)階段碳排放總量為9 436.8 kg。

表5 景觀使用階段碳排放量Tab.5 Carbon emissions in landscape use stage

2.2 全生命周期碳排放量分析

根據(jù)《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，一般按照50年計(jì)算居住區(qū)建筑生命周期，因此本研究將居住區(qū)景觀碳匯全生命周期定為50年。國(guó)際城小區(qū)景觀全生命周期碳排放量占比如圖1所示，其中，材料生產(chǎn)階段占比最高，其次是使用階段、景觀維護(hù)階段、景觀建造階段，可見(jiàn)控制景觀碳排放的關(guān)鍵在于降低景觀材料生產(chǎn)階段的能源消耗。如圖2所示，在該小區(qū)所用景觀材料中，生產(chǎn)單位面積或體積的材料，產(chǎn)生碳排放量最多的為鋼筋，其次為石灰和玻璃，最少的為碎石和砂。

圖1 國(guó)際城小區(qū)景觀全生命周期碳排放量占比Fig.1 The proportion of carbon emissions in the whole life cycle of the landscape of the International City Community

圖2 單位質(zhì)量或體積景觀材料生產(chǎn)極端產(chǎn)生的碳排比較Fig.2 Comparison of carbon emissions generated by extreme production of landscape materials per unit mass or volume

2.3 植物碳匯量

通過(guò)國(guó)際城小區(qū)的種植施工圖可知小區(qū)內(nèi)植物種類及具體數(shù)量，其中喬木14種，灌木11種，草本植物3種，國(guó)槐作為居住區(qū)內(nèi)基調(diào)樹(shù)種，廣泛應(yīng)用于園內(nèi)各類植物群落，通過(guò)計(jì)算得出喬木類、灌木類、草本類的碳匯量（表6-8），國(guó)際城小區(qū)植物年碳匯總量51.64 t。

表6 喬木年固碳量Tab.6 Annual carbon sequestration

表7 灌木年固碳量Tab.7 Annual carbon sequestration by shrubs

表8 草本年固碳量Tab.8 Annual carbon sequestration of herbs

2.4 植物年碳匯量分析

該小區(qū)喬木固碳量遠(yuǎn)大于灌木和草本。喬、灌、草的固碳量分別為48.56 t、2.43 t、0.65 t，占比如圖3所示，喬木單株年固碳量最高的樹(shù)種為國(guó)槐，其次為榆樹(shù)，喬木單株固碳量比較具體如圖4所示。

圖3 國(guó)際城小區(qū)植物年固碳量占比Fig.3 Proportion of annual carbon sequestration by plants in International City Community

圖4 國(guó)際城小區(qū)植物喬木類單株年碳匯量Fig.4 Annual carbon sink per plant in International City Community

2.5 居住區(qū)景觀全生命周期碳平衡結(jié)果分析

根據(jù)全生命周期年碳排放量和年固碳量可統(tǒng)計(jì)出該小區(qū)50年內(nèi)碳排量和碳匯量，對(duì)比情況如圖5所示，碳匯增長(zhǎng)速率大于碳排，約第48年達(dá)到碳平衡，即小區(qū)景觀建設(shè)48年后，景觀建設(shè)完全發(fā)揮植物的正向碳匯效益。第50年植物吸收碳排放后的碳匯量為68.58 t，即該小區(qū)全生命周期為城市減碳的貢獻(xiàn)為68.58 t的碳匯效益。

圖5 碳排放量和碳匯量對(duì)比Fig.5 Comparison of carbon emissions and carbon sinks

3 低碳理念下的景觀全生命周期碳平衡優(yōu)化策略

3.1 居住區(qū)景觀減碳策略

通過(guò)對(duì)景觀碳排放量分析可知，景觀主要碳排放量來(lái)自材料生產(chǎn)階段，但在景觀全生命周期中，景觀材料生產(chǎn)、景觀建造均為一次性碳排放，不在景觀建成后期繼續(xù)產(chǎn)生，即在達(dá)到碳平衡之前，碳排放量主要由景觀材料生產(chǎn)階段和景觀建造階段產(chǎn)生，所以減少材料生產(chǎn)和建造期間的碳排放量能夠縮短居住區(qū)景觀達(dá)到碳平衡的年限，而景觀使用階段和景觀維護(hù)階段的碳排放為持續(xù)性碳排，即在達(dá)到碳平衡后，景觀使用階段和景觀維護(hù)階段很大程度上影響了碳匯效益。因此關(guān)于居住區(qū)景觀減碳主要有兩個(gè)途徑，其一為減少景觀材料生產(chǎn)的碳排放，其二是減少使用、維護(hù)的碳排。

3.1.1 景觀材料減碳策略

景觀材料的生產(chǎn)階段是全生命周期碳排量最多的時(shí)期，由圖2可知，單位質(zhì)量或體積的景觀材料的碳排放量差異較大，所以在施工設(shè)計(jì)階段，在保障景觀功能與質(zhì)量的前提下，減少高碳排材料的工程量，是降低景觀全生命周期碳排放量、縮短碳平衡年限最重要的措施。以本研究為例，針對(duì)鋪裝在同等功能需求下，可用大理石、花崗巖、混凝土磚這類生產(chǎn)碳排放量較低的材料，來(lái)替代高碳排C30陶磚，而景觀小品設(shè)計(jì)可利用低碳排、可回收材料如木材、碎石、砂，代替高碳排鋼、玻璃小品。在已有研究也指出所選用的園林工程材料應(yīng)有20%～30%可回收利用的成分，因此隨著越多的園林工程材料碳排放相關(guān)研究，應(yīng)建立景觀材料碳排放數(shù)據(jù)庫(kù)其中包括材料能夠回收利用的成分，作為景觀材料選擇時(shí)的參考[23-24]。

3.1.2 景觀使用、維護(hù)減碳策略

居住區(qū)景觀在使用過(guò)程中的碳排大多來(lái)自照明設(shè)施，碳排放量隨照明時(shí)長(zhǎng)和照明設(shè)施類型的增加而的增加，因居住區(qū)照明時(shí)長(zhǎng)有嚴(yán)格的要求，無(wú)法通過(guò)減少照明時(shí)長(zhǎng)來(lái)減少碳排，但可選擇耗電量低的照明設(shè)備如節(jié)能燈、太陽(yáng)能燈以節(jié)約電能，例如使用LED燈，研究發(fā)現(xiàn)LED燈較傳統(tǒng)燈具能減少80%的耗電，且LED燈10萬(wàn)h的物理壽命可以進(jìn)行回收再利用，達(dá)到最大化利用[25]。

該小區(qū)灌溉方式為漫灌和噴灌，并無(wú)任何節(jié)水灌溉方式，研究表明節(jié)水灌溉比漫灌、噴灌節(jié)水52%，就國(guó)際城小區(qū)而言，年灌溉量達(dá)到9 879.79 t，若采用節(jié)水灌溉，能減少1 541.25 kg的碳排放量。另外雨水隨污水排出，造成極大浪費(fèi)，可在設(shè)計(jì)階段考慮相關(guān)加雨污分流措施，儲(chǔ)存部分雨水用于灌溉，從而減少自來(lái)水的灌溉量和灌溉碳排[26]。

根據(jù)表5可知，景觀維護(hù)階段化學(xué)肥料和化學(xué)農(nóng)藥是高能耗、高排放來(lái)源，且化學(xué)肥料碳排放因子遠(yuǎn)高于有機(jī)肥。研究發(fā)現(xiàn)合成1 t有機(jī)肥料產(chǎn)生的CO2量是72.77 kg，是合成1 t復(fù)合肥料的23%，合成1 t化學(xué)農(nóng)藥排放CO2高達(dá)7.73 t。因此，改變以化肥為主的施肥模式，提倡有機(jī)肥，推廣使用生物藥劑，是日后景觀減少碳排放量的重要措施、也是植物養(yǎng)護(hù)的必然趨勢(shì)[27]。

3.2 居住區(qū)景觀增匯策略

高碳匯景觀植物配置關(guān)鍵在于選擇高固碳植物，由圖3、圖4可知，喬木、灌木、草本固碳量以及單株喬年固碳量差異均較大，因此增加喬木在植物景觀中的配比量，增加配置鄉(xiāng)土高固碳樹(shù)種，為高碳匯綠地配置的關(guān)鍵，同樣因草坪固碳量低，且經(jīng)常需要機(jī)械修剪而產(chǎn)生養(yǎng)護(hù)碳排，所以應(yīng)減少大面積草坪的占比。其次關(guān)于綠地碳匯效益在植物群落層面，已有研究發(fā)現(xiàn)喬灌草型綠地的碳匯能力高于灌草型和草坪型。所以綠地應(yīng)盡可能配置喬灌草型群落模式，使綠地碳匯效益最高[28]，而對(duì)于喬灌草群落而言，并非植物群落層級(jí)越多、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、密度越高群落碳匯能力越強(qiáng)，若密度無(wú)限制大到土地承載與植物生長(zhǎng)空間不匹配時(shí)，植物固碳能力反而會(huì)下降，研究表明植被種植水平及垂直郁閉度在50%～70%之間，植物群落密度在250～450株/hm2范圍內(nèi)，樹(shù)木枝葉充分生長(zhǎng)，植物群落固碳能力最高[29-30]。

4 結(jié)論與討論

景觀全生命周期碳平衡分析，在于明晰全過(guò)程的碳足跡，從而規(guī)范景觀建設(shè)過(guò)程，即低碳理念下的全生命周期建設(shè)指導(dǎo)。以甘肅省靖遠(yuǎn)縣國(guó)際城小區(qū)為例，計(jì)算景觀碳排量和碳匯量，并對(duì)其進(jìn)行分析，得出在景觀建設(shè)48年達(dá)到碳平衡，建成使用的第50年，能夠?yàn)槌鞘袦p碳貢獻(xiàn)68.58 t的碳匯效益。對(duì)全生命周期碳排放分析可得景觀材料生產(chǎn)期間碳排放量最大1 169.19 t（47.08%），決定了景觀碳平衡的年限，其次為景觀使用階段687.5 t（27.68%），影響達(dá)到碳平衡后的景觀碳匯量。因此居住區(qū)減排因著重于這兩階段?；趯?duì)居住區(qū)景觀碳排放結(jié)果分析，若建立景觀低碳建設(shè)評(píng)價(jià)，具體應(yīng)包括低碳材料、低碳使用、低碳維護(hù)三類大類，而其中具體指標(biāo)與提出的減碳策略對(duì)應(yīng)，值得注意的是，低碳評(píng)價(jià)指標(biāo)與單位面積景觀造價(jià)、植物養(yǎng)護(hù)成本息息相關(guān)，可在一定的景觀造價(jià)與維護(hù)成本標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)進(jìn)行不同地區(qū)、方案的低碳評(píng)價(jià)綜合比較。

研究利用光合速率法計(jì)算50年植物年碳匯量為2 530.36 t，參考植物單株年固碳量和符合植物生態(tài)適宜性研究，提出增匯策略，然而關(guān)于植物碳匯量有多種測(cè)算方法，各計(jì)算方法的原理和依據(jù)不同，適用范圍、精度有差異。目前研究林業(yè)碳匯量的測(cè)算方法主要有生物量法、光合速率法、軟件模擬法、遙感反演法。生物量法與光合速率法精度高，適用于小尺度；軟件模擬法與遙感反演法則適用于區(qū)域、市域等較大尺度。因此在不同計(jì)算方法下，碳匯結(jié)果有差異。以居住區(qū)為例，用光合速率法計(jì)算碳匯量，雖較為符合大致尺度，但單株植物碳匯量與規(guī)格、不同的生長(zhǎng)期有關(guān)，本文未考慮以上影響，另外，參考的葉面積方程、單位葉面積固碳量近年來(lái)研究也較少，因此光合速率法測(cè)算居住區(qū)尺度碳匯量仍有局限性，可根據(jù)各類計(jì)算方法的特性將其結(jié)合，解決樹(shù)種規(guī)格和生長(zhǎng)周期差異，所以各類綠地尺度的碳匯量計(jì)算方法仍有待進(jìn)一步研究[31-32]。

隨著相關(guān)技術(shù)方法的不斷深入研究，本文對(duì)日后研究景觀全生命周期碳平衡有以下建議與展望：（1）建立景觀項(xiàng)目全過(guò)程能源消耗清單，精細(xì)化明確碳足跡，為全生命周期碳排放測(cè)算與評(píng)估提供標(biāo)準(zhǔn)化參考；（2）完善各地區(qū)植物固碳量測(cè)算方法和體系，建立區(qū)域性高碳匯植物庫(kù)，研究各碳匯測(cè)算方法的融合，使其應(yīng)用尺度更加精確；（3）結(jié)合城市綠地分類，制定明確的區(qū)域性低碳景觀定量化指標(biāo)，形成城市景觀低碳發(fā)展路線[33]。

注：文中圖表均由作者繪制。