合肥市环城公园不同林分的固碳效应分析

胡小刚

摘 要：该文以合肥市环城公园的园林绿地不同林分树木生长为调查研究对象，计算出不同林分树木生物量，结果显示：样地2的林分的碳储量相比较而言为最大。

关键词：合肥市环城公园；林分；生物量；固碳

中图分类号 S718.5 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）12-108-03

固碳是指植物通过光合作用将空间中的二氧化碳储存在植物体内和植物生长的土壤中，而森林是固碳的主要力量。为了解合肥市城市森林的固碳效应，笔者对合肥市园林树木生物量及其固碳效果进行了调查研究，模拟出各树种生物量模型，为森林固碳量的计算和研究提供参考借鉴。

1 样地概况与研究方法

1.1 调查样地概况 样地所在地是安徽省会合肥，是安徽的政治﹑经济和文化中心，地处江淮丘陵，长江流域。气候属亚热带季风性气候，四季分明，年均温15.7℃，年均降水1 000mm，全年无霜期230d。由于城市化发展，原有土壤受到严重破坏，建筑垃圾及生活垃圾等人为污染使得土壤性质发生了显著变化，其突出的表现是土壤板结、养分贫瘠、碱性化严重。

1.2 研究方法 在合肥环城公园银河、包河、西山、环东（逍遥津）4个景区分别建立不同类型的环城绿带上10m×15m的5个样地。记录样地上出现的各树种的名称、树高、胸径，并通过树木的树高和胸径计算出样地上乔树木的蓄积量和生物量，进而得到各林分的碳储量。在样方记录时，结合研究地的图形资料建立表格，在空间分布结构研究尺度上分门别类地把合肥环城公园的群落结构，树的种类名称、数目、分布情况、胸径、树龄状况等记录成表。在功能发挥方面，仔细观测植物群落的整体结构、树龄及健康状况，为计算碳储量变化方面提供基础资料。

1.3 园林树木乔木层的地上部分生物量的估算方法

1.3.1 乔木层的地上部分碳储量的计算方法 乔木层的碳储量=乔木层的生物量×转换系数乔木层的生物量，研究资料表明，蓄积量（Xv）与生物量（Ti）两者之间存在良好的线性关系：

Ti=aXv+b （1）

式（1）中：a，b均为参数，其中蓄积量和生物量的关系由方静云等人研究所得[1]。

1.3.2 蓄积量的计算方法 在合肥环城公园4个景区不同类型的环城绿带上建立10m×15m样地。记录样地上乔木树种的名称、树高、胸径、冠幅，通过树木的树高和胸径计算出样地上乔木的蓄积量。通过样地乔木的地上蓄积量以及航片上环城绿带的面积来推测整个环城绿带的乔木蓄积量Xv，就可以得到生物量Yb。

1.3.3 树干材积量测定方法 由于园林树木的特殊性，不能采取收获法来实测其材积量。本实验通过树木胸径、树高2个参数进行估算，即根据下式计算出树木的材积（V）[2]：

V=DBH×（HBH+3）×f （2）

式（2）中：V为树木的材积，DBH为树木的平均胸径，HBH为树木的平均高度，f为树木的形数，针叶树f为0.39，阔叶树f为0.4。

1.4 树木固碳量的估算方法 根据生物量和固碳量的线性关系，参考植物生物量等方法的基础上，对于合肥市城市绿化树种的固碳量的估算按照以下公式计算[1]：

Ts=Ti×Ci （3）

式（3）中：Ci为树木生物量的碳含量，本研究以0.5计算。树木固碳量为Ts，Ti为树木生物量。

2 结果与分析

2.1 不同林分的生物量比较 从表1可以看出，各样地的树高基本都在6m以上，胸径基本都在10cm以上，可见合肥市环城公园的环境还是比较适合树木生长的，材积和生物量也正常的，这更能说明树木的生物量是树木生长状况良好的表现（表1）。从表1还可以很直观的了解到，各林分的群落结构主要由女贞、雪松、国槐、水杉、黄连木和香樟组成的林分。

由图2可知，不同林分中各树木的树高之间存在着差异，基本上树木的树高都在8～16m。其中女贞和香樟的树高比较低，而雪松、水杉、黄连木这几个树木的树高比较大。

图2 不同林分中树木树高分布概况

注：女贞Ⅰ为样地1中的女贞，雪松Ⅰ为样地1中的雪松；女贞Ⅱ、国槐Ⅱ、雪松Ⅱ为样地2中的女贞、国槐、雪松；水杉Ⅲ为样地3中的水杉；女贞Ⅳ、黄连木Ⅳ为样地4中的女贞、黄连木香樟Ⅴ为样地5中的香樟。

结合图1和图2可以看出，不同林分中的树木在胸径和树高方面都存在着差异，造成这种差异的原因主要是各林分所处的环境条件不同。环境条件对树木生长的影响，主要从土壤条件的不同来分析，具体的说，样地的土壤必须在通透性、肥力和pH这几个方面都适中，才有利于树木的生长，而样地5中的树木的胸径和树高都是最低，所以说样地5的土壤在上述的几个方面都不太适宜树木的生长；其次可能是人为等因素的影响。通过表2可以很直观的看到，5个不同样地中的树木平均胸径在11.40～35.00cm，其中样地5中的香樟的最小，为11.40cm，样地2中的国槐的最大，为35cm；树木的平均树高在6.27～16.66m，其中样地5中的香樟的最小，为6.27m，样地3中的水杉的最大，为16.66m。

由表3可以看出，这5个不同样地中的树木平均胸径在11.40～27.48cm，其中样地5的最小，为11.38cm，样地2的最大，为27.48cm；树木的平均树高在6.2～16.66m，其中样地5的最小，为6.27m，样地3的最大，为16.66m；生物量的大小在7.67～48.13t/hm2，其中样地5的最小，为7.67t/hm2，样地2的最大，为48.13t/hm2。

通过计算生物量的方法可以得知，生物量是跟树木的材积量密切相关的，而材积量又跟树木的胸径和树高密切相关。综上所述，不同林分拥有不同生物量的原因，除因林分组成差异之外，还会受到立地条件的影响。

2.2 不同林分的固碳量比较 各个林分的固碳量详见表4。由表4可知，5个不同的样地中的林分中树木的平均固碳量在3.84～24.07t/hm2，其中最大的是样地2，为24.07t/hm2，最小的是样地5，为3.84t/hm2。在同一立地条件下，不同树种的碳吸收能力树种存在一些差异，而不同立地条件下同一树种之间的碳吸附能力没有显示出较大差别。由于生物量与固碳量的线性关系，树木生物量大，则树木的固碳量也呈现出较大，从以上分析中可以看出来，树木的生物量成为固碳的关键。

3 结论与讨论

由于本研究具有片面性，查阅相关资料，得出各森林植物类型中，单位固碳能力排序为竹林>针阔混交林>针叶混交林>阔叶树林>湿地松林>马尾松林>杉木>灌丛疏林。阔叶乔木树种具有较长时间的光照和光能储备，因而固碳能力相对较强；松、柏类固碳能力强于杉木林，这是由于松、柏类比杉木更适应不同的立地生长环境，具有较高的生产量[3]。合肥市城市主要绿化的不同林分中，女贞、国槐和雪松所组成的林分的平均固碳量相对于其他树种组成的林分有比较大的优势。

参考文献

[1]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，1996，05：497-508.

[2]赵宪文，李崇贵，斯林，等.森林资源遥感估测的重要进展[J].中国工程科学，2001，3（8）：15-24.

[3]东北林业大学.森林生态学[M].北京：中国林业出版社，1981.

（责编：张宏民）