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奉贤区不同树龄桃树的碳汇价值分析

2022-06-11马小雯顾艾节李丹陆方燕俞晓云

上海农业科技 2022年3期
关键词:奉贤区树龄生长量

马小雯 顾艾节 李丹 陆方燕 俞晓云

(上海市奉贤区农业技术推广中心,上海 201499)

近年来,随着全球气候变暖的趋势加剧,大气中CO2的浓度越来越高,农田生态系统的固碳作用也因此受到了越来越多的关注。植物通过光合作用从大气中吸收大量的碳,并将其固定在土壤或植株体内,减少了大气中的CO2,这对减缓温室效应、改善人类生存环境具有重要作用[1]。而果树作为一种重要的经济作物,不仅其果实可作为营养丰富的食品,果树本身在调节碳氧平衡、改善生态环境、增加碳汇等方面也具有不可替代的作用,尤其是果树的碳汇价值,还可用于市场交易[2]。已有相关研究表明[2-3],河南省郑州市桃树的固碳量为4 278.72 kg/hm2,产生的碳汇价值为1 591.69万元;广东省广州市果园的年固碳量为88 596.53 t,制氧量为65 224.44 t。

上海属于亚热带季风气候,四季分明,日照充足,雨量充沛,年降水量为800~1 600 mm。上海地区适宜种植的果树种类较多,桃树即为上海市普遍栽培的果树之一。奉贤区已有30多年的桃树种植历史,桃树也是奉贤区种植面积最大的果树,约为735.49 hm2。为进一步了解奉贤区桃树的净生产力、固碳量、释氧量和碳汇价值等,现以处于结果初期(五年生)和盛果期(十年生)的桃树为代表,用碳税法计算碳汇价值,以期认识果树在碳循环中的作用,从而促进奉贤区果树产业的可持续发展。现将相关研究结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 样本选择

根据笔者前期调查,奉贤区处于结果初期和盛果期的桃树的种植面积较多,分别为169.55和478.21 hm2,而幼树和处于结果末期的桃树的种植面积分别为33.33、54.40 hm2,因此,本研究选择处于结果初期(五年生)和盛果期(十年生)的桃树为代表,计算固碳量、释氧量和碳汇价值等。另外,选择桃树样本的面积均为667 m2,样本地土壤表层肥沃,排灌通畅,统一管理,桃树生长正常。

1.2 果树生物量、年生长量和净生产力计算

生物量:选取标准木(桃树),测定地上部分(树干、树枝)和地下部分鲜重,然后将样品烘干,测定其干重。

总生长量:计算地上部分和地下部分的总生物量,再根据每种果树的树龄和种植面积,计算单位面积果树的总生长量。

净生产力:用果树总生长量除以树龄得到果树净生产力[2]。

1.3 果树固碳量和净碳汇价值计算

果树固碳量用以下公式计算[4]:G碳=1.63R碳AB年,其中,G碳为果树年固碳量,R碳为CO2中的碳含量,为27.27%,A为果树种植面积,B年为果树年净生产力。净碳汇价值采用瑞典的碳税率计算,折合人民币为1 200元/t[2]。

1.4 桃树的年吸碳量和固氧量

光合作用的化学平衡式为:6 C O2+6 H2O→C6H12O6+6O2。由此可知,植株每积累1 kg有机物质,就能吸收CO2量为0.001 5 kg,同时会释放O2量为 0.001 1 kg[5]。

2 结果与分析

2.1 不同树龄桃树的生长量及其构成

由表1可知,五年生桃树的产量为1.22 t/hm2,生物量为0.01 t/hm2,总生长量为6.15 t/hm2,年净生产力为1.23 t/hm2;十年生桃树处在盛果期,其产量为7.28 t/hm2,生物量为3.46 t/hm2,总生长量为107.48 t/hm2,年净生产力为10.74 t/hm2。

表1 不同树龄桃树的生长量及其构成比较

2.2 不同树龄桃树的固碳量和碳汇价值

由表2可知,五年生桃树的固碳量为0.55 t/hm2,碳汇价值为660元/hm2,而奉贤区五年生桃树的种植面积为40 hm2,因此,奉贤区五年生桃树所产生的固碳量为22.00 t,碳汇价值为2.64万元。十年生桃树的固碳量为4.77 t/hm2,碳汇价值为5 724元/hm2,而奉贤区十年生桃树的种植面积为168.67 hm2,因此,奉贤区十年生桃树所产生的固碳量为804.56 t,碳汇价值为96.55万元。

表2 不同树龄桃树的固碳量和碳汇价值比较

2.3 果树的年吸碳量和制氧量

桃树营养生长(枝条、树干、根部)中的有机物质含量为42%。五年生桃树的营养生长量为15.70 t/hm2,根据植物光合作用的化学平衡式,CO2吸收量为9.89 kg/hm2,O2释放量为7.25 kg/hm2;十年生桃树的营养生长量为2 175.84 t/hm2,根据植物光合作用的化学平衡式,CO2吸收量为1 370.78 kg/hm2,O2释放量为 1 005.24 kg/hm2。

桃果的有机物质含量为18%。五年生桃树的产量为1.22 t/hm2,折合有机物质含量为0.22 t/hm2,CO2吸收量为0.33 kg/hm2,O2释放量为0.24 kg/hm2;十年生桃树的产量7.28 t/hm2,折合有机物质含量为1.31 t/hm2,CO2吸收量为1.97 kg/hm2,O2释放量为1.44 kg/hm2。由于果实并不是光合作用的主要场所,结合以上数据,桃果的CO2吸收量和O2释放量可忽略不计。

3 结论与讨论

研究表明,净生产力与果树的营养生长和果实产量呈正相关,而果树的固碳量又与净生产力呈正相关。因此,随着桃树的不断生长,其固碳量和碳汇价值也不断增加。在未计算碳投入量的情况下,奉贤区五年生桃树产生的碳汇价值为660元/hm2,十年生桃树产生的碳汇价值为5 724元/hm2,再结合奉贤区五年生桃树和十年生桃树的种植面积,奉贤区每年五年生桃树和十年生桃树所产生的碳汇价值分别为2.64万元和96.55万元。

叶片是光合作用的主要场所,而光合作用能吸收空气中的CO2并释放O2,调节果树周围环境的水分含量和温度[6]。因此,在果园后续管理工作中,可指导合作社在果园内兼种其他作物,如生草、蔬菜等,以增加果园的光合作用,提高释氧能力,增加碳汇价值[7-9]。同时,要加强对果园的肥料管理,尽量使用有机肥,减少无机碳的过多投入。

未来奉贤区要更好地贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰和碳中和的重要决策部署,发展绿色农业,保障粮食安全,提高生态碳汇价值。这对改善奉贤区生态环境、创新生态理念、积累碳汇经验、促进城市健康生态发展具有重要意义。

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