城市工业区绿地生态服务功能的计量评价——以武汉钢铁公司厂区绿地为例

城市绿地作为城市生态系统的重要组成部分,在改善城市环境质量上发挥了重要作用。特别是在城市大型工业区,其环境质量的改善更是依赖于绿地生态服务功能。以城市绿地固定二氧化碳、释放氧气、蒸腾吸热、减少污染物、滞尘、减噪等6项生态服务功能作为城市工业区生态效益计量评价的指标体系,在对武汉钢铁公司厂区绿地实地调查的基础上,并结合绿地GIS和各层片叶面积指数,对厂区绿地叶面积绿量进行了定量研究。并通过各层片单位叶面积生态效益值的测定,定量研究了城市工业区绿地的生态服务功能。结果表明,厂区绿地叶面积总绿量是1694.21 hm2,以乡土乔木树种为主,其中落叶乔木绿量为399.8 hm2,常绿乔木绿量为409.0 hm2。城市绿地的生态效益取决于绿地叶面积绿量和植被生态功能,植被生态功能由组成植物本身的冠形、叶表面特性及生理特性决定。单位叶面积日固碳释氧量和蒸腾吸热量均以草本类最大;常绿乔木叶片对SO2污染物的年吸收量最大,为0.81 g.m-2.a-1;而常绿灌木和落叶灌木叶片的滞尘能力较强,草本类滞尘能力最弱。武钢厂区园林绿地生态服务功能的年总货币值为人民币20100.21万元,以夏季蒸腾吸热效益的货币值最高,达16330.56万元。其次是固定二氧化碳效益的货币值为2969.39万元,固定CO2量为23850.50 t.a-1。吸收SO2量为6563.44 kg.a-1,其货币化值所占比重最小,只有0.39万元。厂区园林绿地年释放O2量为17345.82 t.a-1,年滞尘量2884.51 t.a-1。在城市工业区绿化中,应根据绿地功能需要,配置适应环境且生态功能强的树种,并通过绿地合理的复层结构来增加单位绿地面积上的绿量水平,以增强绿地的生态服务功能,有效地改善工矿企业的环境质量。     

草坪型结缕草冠层截留性能试验研究

草坪植物冠层对雨水或灌溉水的截留量大小对于草坪水分利用效率具有重要影响.针对草坪型结缕草,用吸水法分别试验研究了单株和群落草坪草的冠层截留特性.结果表明:结缕草的叶片数量、叶面积对单株结缕草截留量影响显著.随着叶片数量的增多,单株结缕草截留量增大,5叶枝条的结缕草截留量高达0.16g,占其植株浸水前自身重的81.22%,而3叶枝条的结缕草截留量仅为5叶枝条结缕草的1/2.单株结缕草截留量与叶面积呈线性正相关关系.对于结缕草草坪,修剪留茬高度越高,截留量就越多.建植3a的草坪在修剪高度14cm时冠层截留可达1.05mm,修剪6cm时截留量为0.48mm.在修剪留茬高度相同的情况下,不同生长年限间草坪草截留量、截留率差异极显著(P＜0.01),建植3a的草坪比建植1a的草坪能拦截更多的水分,在修剪高度6cm时,3a生草坪草截留量为0.48mm,而1年生草坪草截留量为0.38mm,并且随着修剪高度的增加,不同年限间截留量的差异越明显,差值最大可达0.44mm.     

1999—2003年陕西省森林生态系统固碳释氧服务功能价值评估

基于陕西省森林生态系统的长期、连续定位观测,采用陕西省第6次森林资源清查数据,根据陕西省南北部气候差异显著的情况,采用森林在陕西南、北不同气候带下的实际生产力计算了森林生态系统固碳释氧的实物量。并采用市场价值法、费用代替法、替代工程法、Volume-derived biomass等方法估算森林生态系统固碳释氧服务功能的经济价值。结果表明:19992003年间,(1)陕西省北部森林生态系统年固碳量524.6×104t,年释氧量1404.6×104t,单位面积年固碳量1.364t/(hm.2a),单位面积年释氧量3.652t/(hm.2a)。(2)南部森林生态系统年固碳量1797×104t,年释氧量5918.9×104t,单位面积年固碳量3.459t/(hm.2a);南部单位面积年释氧量9.260t/(hm.2a)。陕西省南部森林生态功能明显优于北部森林。(3)从森林类型来看,林分单位面积生态功能最强,经济价值最大,疏林地的功能和价值则最小。(4)陕西省森林生态系统年固碳经济价值是328.27×108元,年释氧经济价值为732.35×108元,总价值1060.62×108元。(5)文中对陕西省优势树种固碳释氧功能的计算由于未能按照不同林龄分别计算,存在一定误差,需要进行更为深入、细致的研究。     

橡胶林固定CO2和释放O2的服务功能及其价值估计

橡胶树除生产橡胶和提供优质木材外,还有长期不为人们注意的生态服务功能。以中国的橡胶林为研究对象,采用标准标木生物量法,对橡胶林固定CO2和释放O2的生态服务功能及其价值估计进行了研究。结果表明中国橡胶林目前每年从大气中固定的CO2总量为411万t,所释放的O2为299万t。经分别采用C税法和工业制氧成本法估计了CO2和O2的价值达到1238亿元和12亿元。二者价值之和相当于中国橡胶林每年生产橡胶和提供木材等直接产品价值的28.7倍。橡胶林CO2的固定能力是热带山地雨林的4.7倍。50a来中国橡胶林已累计固定CO2达到11292万t,释放O2达8212万t,对短期内缓解大气的温室效应发挥了巨大的作用。     

基于GIS的关中-天水经济区土地生态系统固碳释氧价值评价

气体调节服务功能是生态服务功能的重要的一部分,生态系统的固碳释氧功能,对于人类社会和整个动物界以及全球气候平衡,都具有重要意义.采用光合作用方程式,利用遥感估算模型,基于植被NPP(第一性生产力)物质量测算结果,测算关中-天水天经济区绿色植物固碳释氧物质量,以此为基础,分别采用造林成本法和工业制氧法测算其价值量,探讨关天经济区生态系统固碳释氧价值的时间变化、空间分布.结果表明:1)1998-2007年关天水经济区年固定CO2的价值量为226.35亿元/a.10a间2005年固定CO2的价值量最高,为301.73亿元/a,2002年最低,为159.06元/a.释放O2价值量取两种测评方法的平均值,年平均价值量为240.45亿元/a,比固定CO2的年均值多14.1亿元/a.2)从各土地利用类型来看,1998年和2007年平均固碳释氧价值排序为:林地＞草地＞耕地＞其他类型.耕地向林地、草地转变时,平均固碳释氧价值分别增加了1614.29、1960.67元·hm-2·a-1,林地、草地向耕地转变时平均固碳释氧价值分别减少了1081.37、1706.60元·hm-2·a-1.3)从空间分布上来看,南部各县的单位面积固定CO2和释放O2价值普遍高于北部各县,总体上分布沿南部向北部逐渐降低.     

农地利用碳强度及可持续性动态变化——以山东省平度市为例

以中国东部山东省平度市为案例区,通过识别重要的农地利用碳排放源和构建碳排放测算体系,包括农用化学物质投入间接碳排放、耗能碳排放、氮肥施用后导致的土壤直接N_2O释放、秸秆燃烧碳排放和牲畜养殖CH_4和N_2O排放,测算了1995—2013年农地利用的碳排放量;结合农产品产值分析了农地利用碳强度变化特征,结合农作物碳吸收分析了农地利用的碳可持续指数的变化规律。研究得出:(1)1995—2013年平度年均碳排放量的次序是:农资投入22.50万t牲畜养殖17.41万t秸秆燃烧6.62万t,其中秸秆燃烧碳排放呈逐年增加态势,而农资投入和畜牧养殖均呈逐年减少趋势。(2)平度农地利用碳强度变化结果表明,农产品产值增加速度超过农地利用碳排放速度,单位产值碳排放已从1995年的1.24 t/元降至2013年的0.35 t/元。(3)碳可持续性指数变化特征表明,平度农地利用过程中碳吸收大于碳排放,且碳可持续性指数以年均7.12%速率增长,故平度农作物生产期的碳吸收能够完全消纳农地利用过程中所产生碳排放。该研究不仅为中小尺度以及我国东部区域的农地利用碳排放及可持续发展提供科学依据,而且有益于推进我国农业的碳减排,并为国际全球环境变化人文因素计划中LUCC、碳循环等重大问题的研究提供基本素材。     

江西省阔叶林生态系统服务功能价值动态分析

依据林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721—2008),利用江西省第五、第六次森林资源清查资料、森林生态站长期观测数据、公开发表文献数据及社会公共数据,对江西省"九五"和"十五"期间阔叶林生态系统服务功能价值进行了动态分析。结果表明:江西省阔叶林在"九五"期间生态系统服务功能年均总价值为1880亿元,单位面积价值为11.1万元·hm-2·a-1;"十五"期间生态系统服务功能年均总价值为2010亿元,单位面积价值为11.0万元·hm-2·a-1;年均总价值增长了6.91%,但单位面积价值减少了0.95%;其中,生物多样性保护和固碳释氧价值及其在总价值中所占比重增加最快;江西省阔叶林净生产力增长缓慢,致使2个时期6项服务功能价值大小排列顺序略有差异,但涵养水源、生物多样性保护和固碳释氧价值等前3项功能约占年均总价值的95%;在确保森林质量的同时,通过阔叶林保护和恢复、低效残次林改造及退耕还林工程等方式增加阔叶林面积,是提高阔叶林生态系统服务功能总价值的有效方式。     

草原沙漠化过程中植物叶面积的变化及其与土壤因子的关系

在自然状态下,对沙质草原沙漠化过程中主要植物叶面积变化及其与土壤因子的关系进行了研究。结果表明:随着沙漠化加剧,羊草和糙隐子草的比叶面积在沙漠化初期(梯度Ⅰ)下降显著(P0.01),菊叶萎陵菜和冰草的比叶面积在沙漠化后期(梯度Ⅲ)下降显著(P0.05),寸草苔比叶面积下降不显著(P0.05),冷蒿比叶面积从沙漠化中、后期开始显著增加(P0.05),扁蓿豆比叶面积从沙漠化初期开始显著增大(P0.01);羊草、糙隐子草和冷蒿的叶面积指数总体上呈显著下降趋势(P0.01),扁蓿豆叶面积指数显著增加(P0.01);羊草、糙隐子草叶面积指数与土壤粘粒、C、N含量、土壤含水量呈显著正相关(P0.01),与土壤C/N比呈显著负相关(P0.01);冷蒿和扁蓿豆叶面积指数与土壤因子的相关性和上述二者正好相反(P0.05);在叶面积指数与土壤因子线性拟合中,糙隐子草叶面积指数与土壤C/N拟合最高(R2=1),其次是羊草叶面积指数与土壤含水量的拟合(R2=0.992),扁蓿豆叶面积指数与土壤C/N拟合最低(R2=0.268)。土壤C/N是影响草原沙漠化过程中共有种叶面积的关键因子(P0.05),其影响大小为糙隐子草羊草冷蒿扁蓿豆。     

农林生态系统的大气调节功能及价值核算方法

农林生态系统的生态服务功能之一是对大气环境的调节作用。归纳了农林生态系统吸收和释放气体的途径、测定方法及相关因素,以及农业管理方式和大气环境变化对农林生态系统的影响方式。从固C释O、吸收或排放CH₄和N₂O、净化SO₂等3部分提出了农林生态系统调节大气生态功能的核算公式,并列举了有关参数。根据核算,佛山市农林生态系统调节大气生态功能总价值18.18亿元。     

基于案例的中国森林生态系统服务功能评价

基于《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721—2008),搜集得到全国101个案例点的森林生态系统服务功能价值评估数据,并依据价值系数对森林生态系统服务功能进行综合分析.结果表明:中国森林生态系统服务功能单位面积总价值为6.11万元·hm^-2,各项服务功能单位面积价值高低排序为涵养水源(2.44万元·hm^-2)>保育土壤(1.15万元·hm^-2)>生物多样性保护(1.00万元·hm^-2)>固碳释氧(0.98万元·hm^-2)>净化大气环境(0.28万元·hm^-2)>森林游憩(0.23万元·hm^-2)>森林防护(0.19万元·hm^-2)>积累营养物质(0.16万元·hm^-2),其中,涵养水源、保育土壤、生物多样性保护和固碳释氧是中国森林生态系统的主导服务功能.保护区森林生态系统服务功能单位面积价值高于县域,保护区的建立对于生物多样性保护和服务功能的发挥具有促进作用,但其在森林游憩功能上还存在不足,需要进一步提升.不同自然地区森林生态系统的主导服务功能存在差异,各项服务功能在空间上表现出不同的分异特征,其中,华南地区森林生态系统的单位面积总价值最高,为11.36万元·hm^-2.服务功能总价值与森林面积、森林蓄积量之间的幂回归相关系数(R²)分别为0.905(P<0.01)、0.860(P<0.01),说明森林面积和蓄积是影响森林生态系统服务功能及其总价值的两个重要因素;此外,纬度和年均降水量都对服务功能单位面积价值存在显著影响.