上海社区绿地植物群落固碳效益分析及高固碳植物群落优化

摘要

绿地是生态环境的重要组成部分,社区绿地承载着固碳释氧、降温增湿、雨水减排、净化大气、景观游憩等生态功能,与城市居民生活环境的优劣有着密不可分的关系。目前,针对社区绿地的研究还较少,对于社区绿地植物群落固碳效益的研究及构建缺乏定量化研究。本研究以上海社区绿地植物群落为研究对象,在社区绿地植物群落结构调查的基础上,将社区绿地植物群落进行分类,研究社区绿地植物群落特征因子与固碳效益的关系;对社区绿地植物群落进行系统化、定量化、模式化研究,构建社区绿地植物群落高固碳群落配置模式,既为城市社区绿地植物群落的优化配置提供理论依据,也为上海生态社区绿地规划设计和建设工作提供技术支撑。
　　选取上海3个社区绿地为调查对象,共调查60个植物群落,从植物群落特征指标及固碳效益等方面进行调查,同时绘制植物群落平面图,采用统计方法进行数据处理及分析,利用CITYgreen模型对上海社区绿地植物群落固碳效益进行分析,并在此基础上,从绿地植物群落的树种组成、郁闭度、层次结构、胸径、群落密度等方面研究社区绿地植物群落特征因子与固碳效益的关系,并针对上海社区绿地植物群落现存的问题,对植物群落进行高固碳型优化配置。
　　研究结果表明:
　　(1)根据上海社区绿地常见植物群落调查,将所调查的上海社区绿地60个植物群落按照两种不同的分类标准进行分类,其中,按用地类型分为4种绿地类型的植物群落:公园绿地植物群落、小区绿地植物群落、道路绿地植物群落、其他绿地植物群落;按聚类方法分为13种植物群落类型:桂花群落、樱花群落、香樟群落、棕榈群落、水杉群落、银杏群落、广玉兰群落、雪松群落、女贞群落、玉兰群落、栾树群落、榉树群落。
　　社区绿地植物群落特征因子的分析结果表明,植物群落以幼龄林和成熟林为主,平均郁闭度约为54％,平均群落密度为702株/hm2,不同类型绿地植物群落的树木主要以0~10cm和10~20cm两个等级的树木为主,乔灌草型植物群落数量最多,占调查植物群落的75.10%。
　　(2)上海社区绿地植物群落特征因子对植物群落固碳效益的影响:①不同树种的固碳效益差距显著,不同树种对植物群落的固碳效益影响差异较大;②随着植物群落结构层次的增多,固碳率明显增加:复层植物群落>双层植物群落>单层植物群落;③植物群落的碳密度和固碳率均随郁闭度的增大而增大;④植物群落的碳密度随平均胸径的增加而提高,二者的关系基本呈现为“S”型,固碳率随平均胸径增加而降低,二者的关系基本呈现为“反 S”型。⑤总体来看,低密度植物群落的碳密度显著高于中密度植物群落,低密度植物群落的碳密度与高密度植物群落无显著相关性;植物群落的固碳率随群落密度的增大而增大,即在固碳率方面:高密度植物群落>中密度植物群落>低密度植物群落。
　　(3)调查样地植物群落的特征因子与碳密度、固碳率进行pearson相关分析的结果表明:社区绿地植物群落的郁闭度与碳密度具有极显著的正相关,群落密度与碳密度无显著相关性,平均胸径与碳密度均具有极显著的正相关;社区绿地植物群落的郁闭度与固碳率具有极显著的正相关,群落密度与固碳率具有极显著的正相关,平均胸径与固碳率具有极显著的负相关;社区绿地植物群落的碳密度与固碳率之间无显著相关。
　　(4)综合上海社区绿地植物群落特征因子和固碳效益调查以及植物群落特征因子与固碳效益的相关性分析,根据社区4种不同类型绿地的植物群落配置现状,综合考虑植物群落的游憩观赏等功能,提出高固碳型植物群落的优化对策如下:
　　①社区绿地植物群落配置过程中,为兼顾景观效果和固碳效益,优先选择高固碳的树种,如年固碳效益高的树种有:一类乔木树种香樟、枫杨、广玉兰、意杨、乌桕、垂柳、女贞、柑橘、喜树、桂花,一类灌木树种木芙蓉、紫荆、夹竹桃、石楠、茶梅、云南黄馨;二类乔木树种大叶榉树、悬铃木、栾树、无患子、构树、大叶朴、杏树、蚊母、碧桃、石榴、乐昌含笑、紫叶李、杜英,二类灌木树种腊梅、毛竹、杨梅、结香、海桐、日本珊瑚树、大叶黄杨、金丝桃、南天竹。
　　②社区绿地植物群落的郁闭度尽量控制在50%~70%,以确保植物群落具有较高的固碳效益。
　　③社区绿地植物群落配置过程中,在确保树种的成活率及不影响景观效果的前提下,优先选择胸径在10~20cm和20~30cm的苗木;
　　④当植物群落的郁闭度>60%时,优先配置低密度高胸径的植物群落;当郁闭度<60%时,优先配置低密度高胸径群落和高密度的植物群落。
　　⑤社区绿地植物群落配置过程中,优先考虑乔灌草型配置模式。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 相关概念

1.3 主要研究内容

1.4 研究目的及意义

1.5 研究技术路线

第二章 上海社区绿地植物群落调查

2.1 调查方法

2.2 数据处理及统计分析

4.6～10.7m

第三章 上海社区绿地植物群落调查分析

3.1 群落类型划分

3.2 群落特征

第四章 上海社区绿地植物群落固碳效益分析

4.1 不同植物群落类型对植物群落固碳效益的影响

4.2 不同绿地类型对植物群落固碳效益的影响

4.3 植物群落的特征指标对群落固碳效益的影响

4.4植物群落固碳能力与植物群落特征因子相关性分析

第五章 上海社区绿地植物群落高固碳型优化配置

5.1 上海社区绿地植物群落高固碳型优化配置建议

5.2 上海社区绿地植物群落高固碳型优化配置对策

5.3 上海社区绿地植物群落高固碳型优化配置案例

第六章 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

攻读硕士学位期间已发表的论文

参考文献

附录1 植物群落调查表

附录 2 单株植物光合试验调查表

致谢