江门市城区行道树碳储量

摘要：采用材积源-生物量法（Volume-Biomass Method）对江门市行道树的碳储量进行了研究。计算了芒果Mangifera indica、高山榕Ficus altissima、美丽异木棉Chorisia speciosa、蒲葵Livistona chinensis、海南红豆Ormosia pinnata、尾叶桉Eucalyptus urophylla、乌墨Syzygium cumini和火烧花Spathodea campanulata等8种行道树的立木碳储量，进而估算江门市城区行道树的碳储量。结果表明：江门市主要行道树平均树高8.92±0.19 m，平均胸径23.18±0.49 cm，平均蓄积量0.22±0.01 m3，生物量为5166.69 t，碳储量为2546.75 t，单株碳储量乌墨最高。可见行道树具有重要的碳汇功能，对改善江门市的城市生态环境有积极的作用。

关键词：碳储量；碳汇；行道树；江门市

中图分类号：S731.2

文献标识码：A

文章编号：1671-2641（2013）03-0000-00

收稿日期：2013-05-08

修回日期：2013-06-05

在CO2增加引起全球温室效应的背景下，随着城市工业化、现代化的发展，城市温室效应已成为亟待解决的问题。从农村到城郊，再到城市市区中心的环境温度呈递增的趋势，差异可高达5～6 ℃。据估计，到2030年居住在城市的人口比例将达到60%[1]。人口的增加导致城市碳排放相应的增加，而突显出人为碳排放对城市温室效应的影响较大，包括化石燃料（煤、天然气等）燃烧；城市机动车尾气排放等[2]。而随着城市化的推进，人们生活质量提高，使得人们越来越重视身边的生态环境问题，城市绿化在构建生态城市中的地位越来越高。

行道树（Avenue tree， Street tree）即沿道路或公路旁种植的乔木[3]。行道树是城市园林系统中最重要的组成因素之一[4]，以“线”的形式联系着城市中分散的“点”和“面”的绿化，构成完整的城市绿地系统[5]。城市行道树对环境具有很强的改善作用，其环境效应主要包括改善城市小气候，如降低气温、调节湿度等；净化空气，固碳释氧量，吸滞粉尘和有害气体，以减小空气含菌量；降低噪音等[6]。早期对行道树的调查主要侧重城市道路的行道树调查与分析、规划与设计、生态效益及行道树的养护与管理等方面，目前国内外有关行道树生态功能的研究呈增加的趋势，其中城市行道树对各种降尘的滞留、吸附、过滤等作用的研究开始兴起[7]，但对城市行道树的碳汇功能研究则少之又少[8]。IPCC[9]明确指出，城市绿化树木、行道树等如数量较多，生物贮存量较大，应对其碳汇作用进行估算。本研究以广东省江门市城区行道树为研究对象，以实地样方每木调查为基本手段，利用蓄积量-生物量法（Volume- Biomass Method）计算样方中行道树的碳储量，进而估算江门市行道树的碳储量。本研究为准确地评估南方园林绿地系统的碳汇功能，并通过分析行道树碳汇结构特征改善城市生态环境提供科学依据。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区概况

江门地处珠江三角洲西部，22°31′57″N～22°39′40″N，113°01′13″E～113°11′08″E。拥有3个市辖区（蓬江区、江海区、新会区），代管4个县级市（台山市、开平市、恩平市、鹤山市），全市总人口密度468人/ km2，其中市区人口密度约1731人/ km2[10]。地势西北高，东南稍平，由西北向东南呈波浪起伏，逐渐倾斜，境内河流纵横，水网密布。地带性土壤为砖红壤。属南亚热带季风海洋性气候区。冬无严寒，夏无酷暑，常年温和湿润，雨量充沛，热量充足，无霜期长。年平均气温21.8 ℃，最热月（7月）平均气温为28.3 ℃～28.5 ℃，最冷月（1月）平均气温为13.3 ℃～14.1 ℃[11]。地带性植被类型为常绿阔叶林，建成区绿化覆盖率达40%以上，道路绿化是其城区绿化的核心[10]。

1.2 样地选取与调查方法

在江门市区选取7条典型的交通道路（江海一路、金瓯路、东华一路、东华二路、港口一路、港口二路、迎宾大道），调查交通道路的总长度约29.69 km，调查行道树包括芒果Mangifera indica、高山榕Ficus altissima、美丽异木棉Chorisia speciosa、蒲葵Livistona chinensis、海南红豆Ormosia pinnata、尾叶桉Eucalyptus urophylla、乌墨Syzygium cumini和火烧花Spathodea campanulata。这8种主要行道树为江门市主要行道树树种，分布在江门市的39条交通道路上，占江门市交通道路的58.21%。在选取的7条道路两旁间隔一定距离随机抽取行道树进行调查，每条道路总调查行道树株树在29～50株之间。记录道路名称及其长度，树种名、树高、胸径、冠幅、枝下高等。

1.3 研究方法

植被碳储量的计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积量-生物量方法，即通过生物量（B）与蓄积量（V）之间换算公式计算生物量，而蓄积量（V）与树木的树高（H）、胸径（DBH）又有一定的函数关系V=a・Db・Hc（其中a，b，c均为常数）。

1.3.1 蓄积量计算 森林蓄积量是森林固碳能力及碳收支评估的重要参数[8]。林分类型不同，计算蓄积量的公式也不同[12]。本文研究的南方乔木树种均为阔叶树树种，根据广东省林业调查规划院提供的固定样地树种（组）代码表可将阔叶树树种其细分为软阔阔叶林和硬阔阔叶林，并分别计算其蓄积量，计算公式见表1[13]。

1.3.2 生物量及碳储量计算 植被生物量采用阔叶树种的生物量与蓄积量的换算公式B=1.0357V+8.0591计算[14]，式中B为植被生物量（t），V为植被蓄积量（m3）。碳储量=生物量×含碳量计算而得。在已有的区域和国家尺度的森林碳贮量估算中，国内外研究者大多采用0.45[15]（Levine et al.， 1995）或0.5[16]作为所有森林类型的平均碳含量。本文在确定含碳量数值时软阔阔叶林采用0.4956；硬阔阔叶林采用0.4827，将提高碳储量计算的精度[17]。单株生物量及单株碳储量则是经样方中总的生物量及总的碳储量除以样方中相应的行道树株数而得。

1.4 数据分析

数据处理采用STATISTICA Version 8.0 （Statsoft， Inc.）.和EXCEL软件计算。应用STATISTICA中的Breakdown & One way ANOVA进行均值、标准误、标准差、变异系数等处理，应用EXCEL进行作图及公式的计算。

2 结果与分析

2.1 行道树数量特征

统计数据提供了江门市种植的芒果、高山、美丽异木棉、蒲葵、海南红豆、尾叶桉、乌墨和火烧这8种行道树的总株数，共11294株[10]。由表2可知江门市主要行道树特征：平均树高（H）为8.92±0.19 m，平均胸径（Average DBH）为23.18±0.49 cm，平均蓄积量（V）为0.22±0.01 m3。可知江门市行道树由于土地类型的限制和种植的时间不长等原因还没有成熟。其中，尾叶桉较高为14.05±0.22 m；乌墨次之为13.61±0.37 m；火烧花较低为6.21±0.18 m，胸径为美丽异木棉（28.12±0.85 cm）较大；火烧花（17.65±2.25 cm）和尾叶桉（17.64±0.98 cm）较小，蓄积量含量大小依次为：乌墨（0.42±0.03 m3）>高山榕（0.29±0.04 m3）>美丽异木棉（0.28±0.02 m3）>芒果（0.22±0.02 m3）>尾叶桉（0.18±0.02 m3）>海南红豆（0.17±0.01 m3）>火烧花（0.12±0.05 m3）>蒲葵（0.08±0.00 m3）。

在相同自然环境及管理条件下，植物DBH大小可以反映它们的年龄结构，成熟的植物其直径也较大一些[18]。从图1可知江门市行道树DBH等级在10～30 cm有大量的分布情况，占总径级的82.45%，可知江门市行道树的年龄结构较年轻。

2.2 单株生物量及碳储量

由图2可知，单株碳储量随单株生物量而相应变化，含量大小依次为：乌墨>美丽异木棉>尾叶桉>高山榕>芒果>海南红豆>火烧花>蒲葵；乌墨最高，蒲葵最低，美丽异木棉、尾叶桉、高山榕和芒果相差不明显。行道树数目对行道树总的生物量及碳储量含量的多少有客观的影响，所以单株生物量及碳储量含量的高低更能反映出不同树种碳汇能力的差异。

2.3 江门行道树碳储量

由表3可知，江门市主要行道树生物量总值为5 166.69 t，碳储量总值为2546.75 t。有研究揭示，我国南亚热带格木、红椎和马尾松人工林乔木层碳储量分别为100.56 t・hm2、97.25 t・hm2和80.79 t・hm2 [13]，可见城市行道树的碳汇能力不容小觑。生物量及碳储量含量大小依次为：尾叶桉>芒果>乌墨>高山榕>蒲葵>美丽异木棉>海南红豆>火烧花。其中，尾叶桉生物量最高，为1 272.76 t，其碳储量也最高，为630.78 t；芒果生物量次之，为1 060.25 t，其碳储量为525.46 t；火烧花生物量最低，为74.91 t，其碳储量亦最低，为36.16 t，生物量及碳储量上含量最高与最低均相差16.99倍。

3 结语

随着城市化进程加快，行道树成为了城市森林的重要组成部分，在城市生态系统碳循环中的重要性也逐渐显现出来。广州城市道路绿地植物生物量和碳储量分别为26 248 t和11 666 t [19]。本研究也揭示，江门市8种主要行道树生物量总值为5 166.69 t，碳储量总值为2 546.75 t。江门市园林绿地中的行道树具有一定的碳汇功能，对改善江门市的城市生态环境起到积极的作用。但江门市行道树由于土地类型的限制和种植的时间不长等原因还没有成熟，其碳汇能力还没有充分发挥出来。8种主要行道树中，乌墨的单株碳储量较高，对维持江门市园林绿地系统的碳库具有很重要的意义，在发挥城市交通绿化树种的碳汇功能上具有不可替代的作用，但在实际种植中没有得到足够的重视，建议以后广东省建设生态城市中对乌墨进行广泛的种植以增加对城市CO2的吸收。同时应注意保护现有的行道树，待其健康成熟可以更好地改善城市空气质量。

参考文献：

[1] United Nations. World Urbanization Prospects： The 2005 Revision[R].New York： Population Division，Department of Economic and Social Affairs， United Nations， 2006.

[2] 王迪生. 基于生物量计测的北京城区园林绿地净碳储量研究[D]. 北京林业大学， 2010.

[3] 中华人民共和国建设部. 园林基本术语标准（CJJ/T91-2002）[S]. 北京： 中国建筑工业出版社，2002.

[4] 李荣彩， 周金火， 黄碧丽， 等. 泉州市区行道树引种应用效果综合评价[J]. 广东园林. 2012，（2）： 72-77.

[5] 陈秀娜， 翁殊斐， 冯志坚， 等. 广州市高校行道树景观调查与分析[J]. 广东园林. 2010，（3）： 54-57.

[6] 管东生， 覃朝锋， 曾国强， 等. 广州荔湾高密度老城区行道树的特征、问题和对策[J]. 生态科学. 1998， 17 （1）： 106-110.

[7] 吴永波， 薛建辉. 城市行道树的研究现状及展望[J]. 中国城市林业. 2005， 3 （2）： 54-56.

[8] Stoffberg G H， van Rooyen M W， van der Linde M J， et al. Carbon sequestration estimates of indigenous street trees in the city of tshwane， south africa[J]. Urban Forestry & Urban Greening. 2010， 9（1）： 9-14.

[9] IPCC. Land-use change and forestry. Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories： Reference Manual[R]， 1996， 75.

[10] 江门市统计局. 江门统计年鉴―2011年[M].江门：江门市统计局， 2011.

[11] 江门市地方志编纂委员会. 江门市志（上） [M]. 广州： 广东人民出版社. 1998.

[12] 方精云， 刘国华， 徐嵩龄. 我国森林植被的生物量和净生产量[J]. 生态学报. 1996， 16 （5）： 497-508.

[13] 王卫霞， 史作民， 罗达， 等. 我国南亚热带几种人工林生态系统碳氮储量[J]. 生态学报. 2013， 33 （3）： 925-933.

[14] 朱剑云， 莫罗坚， 叶永昌， 等. 东莞森林生态系统碳储量研究[J]. 广东林业科技. 2011， 27 （2）： 22-29.

[15] Levine J S， Cofer W R， Cahoon Jr D R， et al. Biomass burning， a driver for global change[J]. Environmental Science Technology， 1995， 120： 120-125.

[16] IPCC （International Panel on Climate Change）. Good Practice Guidance for Land Use， Land Use Change and Forestry. Hayama， Japan： IICES[R]， 2003： 16.

[17] 王雪军， 黄国胜， 孙玉军， 等. 近20年辽宁省森林碳储量及其动态变化[J]. 生态学报. 2008， 28 （10）： 4757-4764.

[18] Yang J， Mcbride J， Zhou J， et al. The urban forest in Beijing and its role in air pollution reduction[J]. Urban Forestry & Urban Greening. 2005， 3 （2）： 65-78.

[19] 管东生， 陈玉娟， 黄芬芳. 广州城市绿地系统碳的贮存、分布及其在碳氧平衡中的作用[J]. 中国环境科学. 1998， 18 （5）： 437-441.

作者简介：

王祥林（1973-），男，湖北黄冈人

硕士研究生，高级工程师

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