中国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力

1　前　言在引起全球温室效应的痕量气体中 ,尤以含Ｃ气体的作用最为显著。ＣＯ2 和ＣＨ4两种含碳气体的贡献将达到 75 %[1] 。而且 ,在大气中这两种气体的浓度正在不断增加[2 ] 。为了弄清大气中这些含碳痕量气体的来源和归宿 ,首先应该搞清楚全球主要碳库的现有贮量及其潜力。森林是全球陆地生态系统中的最大有机碳库 ,它贮有1 1 4 6ＰｇＣ ,占整个陆地碳库的 5 6%[3] 。而且更重要的是森林生态系统具有较高的碳贮存密度(ｃａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙ ,即与别的土地利用方式相比 ,单位面积内可以贮存更多量的有机碳 )。据研究 ,森林生态系…     

中国35个城市行道树树种组成特征研究

明确城市森林树种组成是城市森林建设与管理的基础。以往研究多局限在特定城市或区域，难以准确揭示其普遍规律。本研究基于百度街景选取全国35个主要城市，共设置88 632个样点。并根据地理区域将这些城市划分为北方、南方、青藏和西北城市，比较不同区域城市行道树树种组成差异。结果表明：①基于街景调查我国常用行道树共99种，最常见的是杨树（Populus spp.）、柳树（Salix spp.）、香樟（Cinnamomum camphora）、雪松（Cedrus deodara）和国槐（Sophora japonica）；②我国南方城市行道树种多选用阔叶树如香樟，北方和西北城市行道树则以杨树、柳树和槐树为主，青藏地区行道树以杨树和针叶树为主；③依据10/20/30经验法则，仅有昆明和桂林城市行道树在种的水平上配置较为合理，其他城市植物配置均不合理，尤其克拉玛依市的杨树相对多度高达61.2%，长沙市和杭州市的樟树比例超过树种总数的50%，单个树种优势明显，4个区域行道树树种水平上配置均不合理。今后在行道树种选择时北方、西北和青藏区域城市应减少杨树、柳树、松树和槐树等的利用，南方地区应增加适宜本土生长的其他树木种类。本研究为我国合理规划城市行道树，系统开展多城市对比和综合提升生态服务功能提供了重要参数。     

大气污染对城市植被的生态胁迫效应综述

快速的城市化进程使得城市大气污染日趋严重,造成了城市植被的退化及其生态服务功能的下降。大气中的O₃、紫外(UV-B)辐射、重金属、SO₂等污染物及其复合污染从分子、细胞、个体、种群、群落和生态系统各个水平上都对城市植被造成了胁迫效应。本文从微观实验法和宏观高光谱遥感法两方面对已有的研究方法进行了分析和总结后,提出了以下几个今后需要关注的研究领域:开展野外和长期胁迫实验、植物受胁迫机理及多种因子复合胁迫研究等;同时指出应重视建筑物在城市大气污染生态胁迫中的重要作用,并在今后加强城市行道树相关方面的研究。     

城市植物生态的遥感分析研究

近十多年来 ,航空遥感作为一项新兴的高技术 ,在我国城市环境研究中得到了极大的应用。天津、北京、广州、上海等地先后开展了城市航空遥感综合调查研究 ,均取得了较好的效果 ,极大地推动了城市植被和城市植物生态的研究。天津以彩红外航片为主 ,编制了天津市植被图 ,并结合其他手段 ,研究了大气污染的生物效应 ,进行大气污染的植物生态监测[1,2 ] ;广州应用彩红外航片和天然彩色航片绘制了广州市植被图 ,并调查了广州市区 840ｋｍ2 的经济林[3 ,4 ] ;北京则用天然彩色航片绘制了北京规划市区 75 0ｋｍ2 的城市树木绿地分布图[5] ,并以此为…     

森林经营对群落α多样性影响的定量研究进展

生物多样性是一定地域内的基因、物种、生态系统和生态过程的总和[1]。对森林生物多样性的最大威胁是不可持续的森林经营和森林收获[2]。美国在其国家森林经营法中,授权美国林务局把生物多样性纳入森林经营规划,必须监测和评价实施森林经营规划对生物多样性的影响[3];1993年的瑞典林业法中,木材生产和生物多样性也给予同等重要的地位[4]。在日益关注生物多样性保护、森林退化和可持续林业背景下,迫切需要评估不同经营技术对森林结构和功能的影响[5],研究森林经营对生物多样性的影响也是森林生态系统经营的要求[6]。因为森林经营也有改善生物…     

湿地土壤CO2通量研究进展

近年来 ,全球气候变化研究成为公众和科学界关注的热点之一 ,ＣＯ2 作为一种重要的温室气体 ,其源、汇及通量的研究得到格外重视。土壤作为一个巨大的碳库 (1 394× 10 18ｇＣ[15] ,是大气ＣＯ2 的重要的源或汇 ,其通量 (约 6 8± 4× 10 15ｇＣ·年 - 1)如此巨大 (燃料燃烧每年释放约 5 2× 10 15ｇＣ) [7,2 6 ] ,使得即使轻微的变化也会引起大气中的ＣＯ2 浓度的明显变化。精确测定各生态系统的土壤ＣＯ2 通量及其对全球变化的响应情况是十分重要的。土壤ＣＯ2 通量表现为土壤呼吸 ,这一术语初始的含义为一定时间内单位面积放出ＣＯ2 的…     

藤本植物适应生态学研究进展及存在问题

1　藤本植物的重要性　　藤本植物又称攀缘植物 ,是一类不能自由直立、通过主茎缠绕或攀缘器官攀缘它物升高的植物的总称 ,包括木质藤本和草质藤本两类。藤本植物是热带、亚热带森林重要的外貌和结构特征 ,常把森林冠层打结在一起形成特殊的层片结构[1～4] 。在南美热带森林中 ,在胸径大于 1 5～2 0ｃｍ的树木中有近一半的树冠上攀有藤本[5～ 7] ,森林下层植物中有 1 8%～ 2 2 %是藤本植物的幼藤[6] 。泰国[8] 和Ｇａｂｏｎ[9] 的热带森林的凋落物中藤本植物的叶占 32 %～ 36%。藤本植物也是热带森林种类多样性的重要组成部分。Ｇｅｎｔｒｙ…     

沈阳市行道树树种的选择与配置

采取典型抽样的方法对沈阳市行道树进行了全面的群落调查。结果表明 ,研究区内行道树共 13科 ,2 4属 ,2 2 91株 ,森林覆盖率为 15 13%。胸径 <0 2 5m(1级胸径 )和 0 2 5～ 0 5m(2级胸径 )的树木分别占 4 3 0 %、17 9% ;树高 <4 6m (1级 )的树木占 4 9 8% ,介于 4 6～10 7m(2级 )为 4 3 3% ;健康状况为中等以上 ,沈阳市行道树处于种群稳定时期 ,但树种多样性指数不高 ,结构单一。根据城市的自然条件和行道树的选择标准 ,提出了沈阳市行道树树种选择与配置的对策与建议。     

中国主要城市森林对大气PM2.5的削减量及其占大气PM2.5总量比例

空气中的细颗粒物(PM_2.5)是我国城市空气污染的主要污染物之一,严重威胁着城市居民的健康,限制城市发展的可持续性。PM_2.5去除的自然途径有两种,分别是干沉降和湿沉降,其中干沉降占据主导作用,且干沉降的过程和效率与城市森林紧密关联。目前针对城市森林对干沉降作用的研究主要是在小尺度中从不同树种、不同群落结构、不同景观类型等角度来估算并比较其滞尘量,较少关注其占空气污染总量的比率,从而可能影响对城市森林滞尘服务能力的判断。因此,利用城市森林效益(Urban Forest Effect, UFORE)模型中的大气污染干沉降模块的核心算法,以2015年为例,估算了我国主要城市辖区的城市森林一年内对大气中的PM_2.5削减量以及其占空气中PM_2.5污染总量的比重。结果显示：(1)2015年全国主要城市单位绿地面积日均滞尘量较高地区主要集中在华北地区、华东地区、以及东北地区。其中北京30.47mg/m²,苏州24.63mg/m²,沈阳28.55mg/m²     

酸沉降影响下庐山森林生态系统土壤硫形态分布研究

近年来 ,因农业高产的养分平衡问题及因酸沉降污染问题硫的植物营养与生物地球化学研究日益活跃。至今已有较多研究者对农田和自然土壤中硫含量、形态分布及不同施肥条件和作物对它们的影响进行了研究[1,2 ,12～ 16 ] 。酸沉降影响下森林土壤硫及其去向倍受关注。研究表明 ,在高度风化的土壤上的森林生态系统中ＳＯ4 2 - 处于积累状态[17] ,而发育时间较短的土壤上的森林生态系统中ＳＯ4 2 - 则处于接近动态平衡的状态[18,19] 。Ｃａｒｌｓｓｏｎ等[2 0 ] 利用34Ｓ对挪威半岛森林土壤硫形态及其与酸沉降的关系进行了研究 ,认为有机硫和吸附…     

沈阳市城市森林结构与效益分析

采用样方调查方法对沈阳市243km^2范围的树木进行每木实地调查,在地理信息系统应用软件Arc View3．2平台上建立了基于CITYgreen模型的城市森林信息管理系统,应用该信息系统分析了沈阳市土地利用及树木分布的格局、树种构成、树木密度、树高、胸径、健康状况等反映城市森林结构特征的指标结果表明,2001年沈阳市有树136种,1 914 500株树木,森林覆盖率为9．77％,25种主要树木占树木总数的84．78％,胸径小于0．25m(一类胸径)和大于0．5m(三类胸径)的树木占82．8％;幼龄树27％、中龄树58％、老龄树15％;84％的树木健康状况为中等以上,城市森林信息管理系统计算表明,沈阳市城市森林每年生态效益折合经济价值为2．65千万美元。     

The comparative growth rates of indigenous street and garden trees in Grahamstown,South Africa

Urban forestry is advocated worldwide as a means of enhancing the liveability of towns and cities, and mitigating some of the anticipated impacts of climate change. Optimisation of the benefits of trees in urban areas is dependent upon knowledge of tree form, growth, and the products and benefits that trees provide. Growth rates are a vital variable for modelling benefits, yet there is a significant gap in knowledge pertaining to growth rates of trees in urban areas, especially indigenous species in developing world countries. Here we report on growth rates of indigenous street and garden trees in Grahamstown, South Africa, using two approaches; tree ring counts on increment cores and mean rates from trees of known planting age. Growth equations for both street and garden trees were derived. There was no significant difference in mean growth rates determined via the two methods. For both methods street trees grew approximately 30% slower than trees in gardens.     

Variation in ecosystem services of street tree assemblages can guide sustainable urban development

城市行道树集合生态服务功能变化研究及对城市可持续发展管理的启示     

沈阳城区绿地生态系统景观结构与异质性分析

对沈阳城区绿地生态系统景观结构和异质性进行了分析。结果表明,沈阳城区绿地景观斑块以街头绿地斑块最多,占城区绿地块数的50％以上,但绿地面积只占4．45％,斑块大小以防护绿地和公园绿地斑块平均值最大,分别为66．97hm^2和59．21hm^2。而街头绿地和游园绿地斑块平均值最小,为0．71hm^2和0．38hm^2。景观多样性指数以街头绿地最高,而公园绿地最低,在沈阳城区的7个区中不同绿地类型中的优势度和均匀度都比较小,但斑块绿地优势度高于廊道绿地的10倍多,绿地分布不均衡,应增加绿地斑块数量,均匀配置公共绿地(公园绿地、道路绿地),增加绿色廊道,建立城区与城郊自然生态系统绿色通道和充分发挥沈阳城区3条人工运河带状绿地美化环境、泄洪排涝和调节气候功能作用。     

城市街谷大气污染物分布研究进展

城市街谷是现代城市最重要的空间形式与特征之一,是城市中使用频率最高、汽车尾气污染最严重、日常人口密度最大的公共空间类型之一。城市街谷不合理的空间配置和结构会造成城市通风自净能力降低,大气污染物浓度增高。本文综述了城市街谷形态、行道树配置、机动车车流量和气象因素等对街谷大气污染物分布的影响,以及数值模拟、风洞试验和实地监测等用于街谷大气污染物分布及扩散研究的相关方法。建议未来以实地监测数据为基础,综合考虑多种因素对街谷大气污染物分布的研究,提出适宜城市大气污染物扩散的城市街谷构建模式,从城市规划和格局优化的角度为城市大气污染物的减控提出科学支撑和优化方案。     

南京市老城区行道树的组成及结构分析

对南京市老城区125条主要路段行道树的种类组成及结构特征进行了分析。结果表明,研究区内的行道树共有乔木27种、灌木24种,其中悬铃木〔Platanus acerifolia(Ait.)Willd.〕、香樟〔Cinnamomum camphora(L.)Presl〕、国槐(Sophora japonica L.)、水杉(Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng)、女贞(Ligustrum lucidum Ait.)、雪松〔Cedrus deodara(Roxb.)G.Don〕和枫杨(Pterocarya stenoptera C.DC.)是南京市老城区行道树群落的优势种,决定了道路绿化景观的外貌;在7种优势树种中,悬铃木的年龄结构属稳定型,香樟、国槐和女贞处于增长阶段,水杉、雪松和枫杨则趋于老龄化。在行道树配植的4种垂直结构类型中,乔木单层结构最多,占52.8%;乔灌两层和乔灌草三层结构所占比例相近(21.6%和22.4%);乔草两层结构最少(3.2%)。本研究结果对南京市行道树的合理配置具有重要的参考价值。     

Quantifying street tree regulating ecosystem services using Google Street View

The urban heat island is a particular challenge for tropical cities, which receive year-round high inputs of solar radiation. Plants can help mitigate elevated urban temperatures by providing shade and increasing evaporative cooling, although the resulting increase in humidity may negatively affect thermal comfort. Street trees offer particular potential for cooling urban microclimates, as well as providing other ecosystem services, because they can be integrated within dense urban street networks. However, we have little quantitative information about the role of street trees in providing regulating ecosystem services in tropical cities. In this study, we analysed hemispherical photographs extracted from Google Street View to quantify the proportion of green canopy coverage at 50 m intervals across more than 80% of Singapore’s road network. Canopy coverage data were then used to estimate the proportion of annual radiation that would be blocked from reaching ground level by the canopy. Across all locations, a median of 13% of the annual diffuse and direct solar radiation was shaded, and over 70% of this shading effect was due to the tree canopy. There was significant variation between different urban landuse types, with trees providing more shade in parks and low-density low-rise areas than in industrial and higher-density residential areas. Mapping the provision of street tree ecosystem services could help to prioritise areas for new planting by identifying streets or street sections with low shading. The approach developed in this article could be readily applied to quantify the proportion of canopy coverage and proportion of solar radiation shaded across other tropical cities. The method may also be applicable in temperate cities if Google Street View photographs were collected during the growing season.     

街谷绿化消减机动车排放污染物的研究方法与进展

随着街道两侧建筑群向高密度、高层化发展,传统“树越多越好”的绿化模式在应对城市街谷空气污染时是否适用受到广泛关注。明晰街谷绿化植物特征及其种植设计模式对机动车排放污染物消减的调控机理是发挥其提升街谷空气品质的重要前提。本文通过对近年国内外相关文献的梳理,比较分析了现场观测、风洞试验和数值模拟3种研究方法的适用性及局限性,详细剖析了行道树、绿篱两类绿化模式对街谷空气污染物扩散与沉降的影响机制,提出了一套面向空气质量提升的街谷绿化适应性设计工作框架。最后,分别从典型街谷绿化设计图示语言研制、街谷空气污染暴露评估技术指南编制、计算机流体力学模型中街谷绿化效应物理过程参数化方案优化等方面进行探讨,以期为后续研究提供思路和借鉴。     

城市森林结构的量化研究——以沈阳树木园森林群落为例

采用遥感图像判读和野外调查相结合的方法,定量分析了沈阳树木园植物群落的物种结构及空间格局。结果表明,沈阳树木园植被的生长状况良好;物种丰富,其中黄蘖(Phellodendron amugense)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、榆树(Ulmus pumila)在树木株数和相对优势度上均占优势,为群落的主林木;植被在高度和胸径上的分布均表现为具有向上发展的潜力,整个植被群落正处于一个快速的生长期,属于发挥生态效益的最佳时期,沈阳树木园的树种多度与基于叶面积的相对优势度之间无明显关联,数量上占优势的树种,其相对优势度不一定很高,沈阳树木园植被树木株数与不同树高等级间的分布关系表现为上凸的曲线,随着树木高度级的增加,树木株数开始分布比较平稳,当高度超过12m后,树木株数明显减少,曲线急骤下降,树木株数分布与不同胸径等级间的关系也呈现类似的情况。     

福建泉州城区道路主要行道树调查分析

对福建泉州城区道路行道树进行调查和统计,观察和分析了该区主要行道树的应用频度以及在当地的生长情况,初步探讨其作为行道树的适宜性,对当前该区道路行道树存在的问题进行讨论,并提出相关建议。