城市滨河带状绿地低碳创新体系——以张家口市清水河滨河公园为例

王淼静，孙 伟，王凤玲，武 彬，阎利明

（张家口市清水河滨河公园管理处，河北 张家口 075000）

随着城市的高速化发展，CO2成为影响城市环境的问题之一。研究表明，公园作为城市绿地的生态系统具有景观服务、调节空气质量、文化服务等功能。可见公园与绿色低碳是密不可分的，本项目计划选取清水河滨河公园部分绿地进行碳汇和碳排放估算，从而提出适合城市滨河公园绿色低碳管养新方法，建立绿色低碳创新体系，开阔绿色低碳体系的应用范围，为城市滨河公园绿色低碳体系建设提供参考。

清水河滨河公园是利用张家口市河网水系营造绿色生态环境与城市景观的公园，既解决了城市用地紧张的问题，又为城市增加了绿色景观效果。公园因一面临水，所以空间开阔，环境优美，是游人休憩的良好场所。除具有公园一般功能外，还承担着城市生态廊道的职能，是城市绿色低碳体系的重要组成部分。不仅能缓解城市中的热岛效应，还可以保护生态廊道，实现人、建筑环境与自然的共生、共乐和协调。

1 研究概况

1.1 清水河滨河公园简介

张家口市清水河滨河公园始建于2009 年，纵贯张家口市区南北，总面积近百万平方米，它是利用城市河流水系营造绿色生态环境的带状公园，因其具有城市生态廊道的功能，不仅以自然生态条件和植物为基础，还将民俗风情、传统文化、宗教、历史文物等融合在城市带状绿地中，使其更具有地域性和文化特征，使城市有其识别性和特色，不仅美化环境，同时净化人的心灵，传承文明，以环境教育人们，让城市中的人与自然为伍，和睦相处，营造良好的社会氛围。

1.2 实验区选择

此次选取纬二桥至纬三桥西岸绿地（新一中绿地）进行拓展性及前瞻性研究。绿地近1 万m2。其中乔木近1000 株，灌木1500 余株/丛，草坪、地被超10000 m2。植物品种丰富，数量能够满足碳汇和碳排放的测算要求。本项目将通过选择的绿地中的植物进行碳汇和碳排放的测算。通过将公园绿地在全生长周期直接或间接的总碳汇量和总碳排放量的数值进行对比。从而得出清水河滨河公园全年的碳汇能力。

2 研究内容和方法

2.1 清水河滨河公园碳汇能力估算（表1）

贮碳量参数见表1。

表1 贮碳量参数

2.1.1 测算方法

此次选择的是生物量法进行测算，它是以生物量数据为基础的碳估算方法。生物量是包括在单位面积上全部植物的有机质总量。这种方法相对简单，但选择生物方面要求较高，一些枯枝落叶较难统计，其结果可能较高，但在公园植物测算方面可以使用。

具体计算方法为

固碳量测定（碳汇能力）Ts=7.785×10-3×Tc，

式中：i为树木类型（分为乔木、灌木、其他），Tc为树木总碳贮量（t），N为i类型树木数量，V为i类型树干材积量（m）（在这里常用的方法有平均实验形树法和胸高形树法或通过一元立木积材表进行查询），D为树干密度（t/m）（中国城市树木平局碳贮密度为16.4 tc/hm），R为生物量扩展系数，C为植物中C 含量（通常采用IPCC 缺省值0.50 较多）。

2.1.2 公园植物碳汇测定

用生物量法计算植物的碳汇数据，本项目选取清水河滨河公园——新一中绿地为测试区域，乔木量中常绿乔木和落叶乔木中每个品种选取10 个树木进行测量。因在测算中采用立木积材计算碳贮量，因此，在测量胸径时，选取1.3 m 高测量。具体植物见表2。

表2 植物列表

2.1.3 碳汇数据

碳汇模型如图1 所示。

图1 碳汇模型

单株乔木碳汇质量：217.74 kgC。

单株灌木碳汇质量：14.69 kgC。

植物碳汇质量：168 280.52 kgC。

2.2 清水河滨河公园维管碳排放估算

2.2.1 公园车辆使用和浇水碳排放

清水河滨河公园在浇水养护中使用汽油泵，表3是车辆使用和浇水碳排放计算表（以2018—2019 年2年的汽油使用量平均值为基数计算）。

表3 全年车辆使用和浇水10 000 m2 碳排放表

2.2.2 公园垃圾碳排放

清水河滨河公园对产生垃圾采取集中回收，再统一运送至垃圾处理场进行处理。垃圾碳排放CEwaste计算公式为

CEwaste=∑ni×燃料的热能转换系数×103×燃料的二氧化碳排放系数/109。

CEwaste为公园垃圾碳排放，103、109 分别为单位换算系数，ni为各种燃料的使用量，各种燃料的热能转换系数来源于《中国能源统计年鉴》的“各种能源平均低位发热量”，各种燃料的二氧化碳排放系数采用IPCC推荐的缺省值。其中生物质能系数见表4。

表4 生物质能系数值

以2021—2022 年度为例，2021—2022 年度全部公园共计回收垃圾197.76 t，主要为树叶、杂草，根据垃圾碳排放CEwaste计算公式，10 000 m2垃圾碳排放CEwaste为26.568 kgC，垃圾车碳排放（2 720+2 900）/2×0.709=1 992.3 kgC，垃圾碳排放合计2 018.868 kgC。

2.2.3 公园树木修剪碳排放

根据每年修剪次数、使用绿篱机、剪草机使用燃料用量和碳排放因子（表5）求算修剪的碳排放量。

表5 燃油碳排放因子表

公式为CEprune=∑（T×Q汽油×C汽油+Q柴油×T×C柴油），式中：CEprune为碳排放量，Q柴油为每次柴油消耗量，Q汽油为每次汽油消耗量，C柴油为柴油碳排放因子，C汽油为汽油碳排放因子，T为每年管理措施次数。

清水河滨河公园年修剪碳排放量CEprune=38.283kgC。

2.2.4 碳排放数据汇总及模型

碳排放数据汇总及模型如图2 和表6。

表6 清水河滨河公园10 000 m2 碳排放总表 kgC

图2 碳排放模型

2.3 数据分析

2.3.1 植物碳汇能力分析

植物单株碳汇能力分析如图3 所示。

图3 植物单株碳汇能力分析

乔木单株碳汇能力217.74 kgC；

灌木单株碳汇能力14.69 kgC；

植物碳汇能力168 280.52 kgC。

2.3.2 碳排放

碳排量分析如图4 所示。

图4 碳排量分析

养护碳排放量2 420.633 kgC。

3 结论（滨河公园低碳创新体系和示范）

通过对清水河滨河公园10 000 m2绿地的碳汇能力测定和管养中碳足迹的估算，公园碳汇能力＞公园碳足迹，通过对比，提出植物种植和管养方面的建议，需建立健全公园低碳管理机构，实现滨河公园绿色低碳体系管理与监督的有效统一。

3.1 滨河公园低碳体系建设建议

3.1.1 种植方式建议

公园绿地碳库主要影响因素包括植物群落（乔、灌、绿地比例），树木生长速率、树木种植密度等。植物群落中，乔木、灌木、绿篱的碳汇比例：乔木大于灌木，本项目研究中，灌木碳汇能力较小，且修剪次数较多，增加碳排放，公园绿地种植中应尽量选择复式群落种植方式，灌木中于林下，以此来增加固碳量，提高公园植物的碳汇能力；根据计算，同等生长时间下，生长速度也会影响绿地植物碳储量，因此，在公园植物设计中，可选择速生树种进行种植，如杨树、柳树等；在单株树木固碳速率相同的前提下，乔木种子密度越大，绿地固碳能力越强。另外，尽量选择对张家口气候环境的耐性和抗性更强的乡土树种，以减少灌溉的碳排放。

3.1.2 管养方式建议

公园碳汇能力的强弱还取决于管养方式，清水河滨河公园在养护管理中，由于属滨河绿地，浇水主要采取汽油泵抽取河水浇灌，致使每年汽油泵使用中碳排放量较高，是公园主要碳足迹来源之一，占整个公园碳足迹的64.12%，不容忽视，且由于浇水过程中采取大水漫灌，不仅浪费水源还增加汽油的使用，因此，提出以下建议。

（1）增加节水灌溉系统，如喷灌、微灌、滴灌等节能设施，以减少浇水泵数量和水量。

（2）运输工具采用节能工具，特别是垃圾车，每日进行垃圾清运，采用清洁能源可以有效减少碳排放。

（3）运用低碳环保设施，如太阳能照明设施、环保垃圾箱等设施，提高低碳设施利用率。

（4）引入公众参与，加强舆论监督。公园的建设和管理目的就是延续生态资源，将公众参与引入到管理中，能够增强对公园管理者的监督，充分发挥舆论的引导作用。

（5）加强宣传和管理。通过安装警示牌、张贴文明标语及语音提示灯等方法，倡导游人文明游园。

3.2 研究前景

全球气候变暖愈演愈烈，产生这个问题主要原因是二氧化碳过度排放，节能减排已成为不容忽视的社会责任。在这样的理念下，低碳、低碳经济、低碳城市、低碳生活方式等理论应运而生，城市公园作为现代城市的一部分，承担着美化城市、调节生态的作用。通过生态技术使公园碳汇能力增加或单位面积减少碳排放，可以更好地发挥城市公园的固碳作用。