常见园林树种固碳释氧能力浅析

1、常见园林树种固碳释氧能力浅析王立，王海洋，常欣摘要：本文介绍了常用的估算植物固碳释氧能力的方法，包括从光和效率、叶面积指数、生 物量和生产力等4各方面进行估算的方法；另一方面，总结了桂花、垂柳、刺槐、红木等 14种常见园林树种的固碳释氧能力，为今后的低碳园林建设以及在园林规划设计中的植物 配置提供一些参考。关键词：园林树种；固碳；释氧A Brief Analysis on Carbon Fixation and Oxygen Release Capabilities of the Dominate Garden PlantsWang Li, Wang Hai-yang Chang XinAbs

2、tract: This article introduces some common measures to estimate the capabilities of the plants carbon-fixing and oxygen-releasing. On the other hands, to provide some references for the plant configuration in the future landscape planning and the construction of the low-carbon landscape, the capabil

3、ities of carbon fixation and oxygen release of 14 kinds of dominant garden plants ,such as Osmanthus fragrans, Salix babylonica, Robinia pseudoacacia, Loropetalum chinense, are summarized in the article.Key words: garden plant; carbon fixation; oxygen release.随着城市发展的不断前进，城市中的污染越来越严重，大气中CO2的含量 不断上升，因

4、此造成的城市热岛效应等城市环境问题已经对人类的生活和发展造 成了很大的阻碍。园林绿化作为缓解城市环境污染问题的重要手段，也随着低碳 经济时代的到来，走入了低碳园林的新局面，同时也响应了国家节能减排等一系 列环境保护的号召。园林树种主要是通过光合作用来进行固碳的。植物利用光合 作用产生的碳水化合物，来实现自身的生长，光合作用也得以维持，也可以持续 的将大气中的CO2固定到植物体内，同时释放出o2。1园林树种固碳能力的估算方法1.1通过光合效率估算植物的固碳释氧能力根据园林树种的固碳机理，可以通过测定植物的光合作用的日同化量，进而 推算出植物日固定的CO2的量和释放出02的量。一般可以使用光合作用

5、测定仪 器来测定植物的瞬时光和效率，再用当日净同化量计算公式计算树种当日净同化 量。在树木光合作用日变化曲线中，其同化量是净光合速率曲线与时间横轴围合 的面积。以此为基础，园林树种的当日净同化量的计算公式为：二=W二尸._ _ m -沽二一二。：（1）式（1）中，P为园林树种的日同化总量（mmolm-2.d-i）；与指初测点的瞬时光和 速率，Pi+1为下一测点的瞬时光和速率（|imolm-2.s-i）； q为初测点的瞬时时间， ti+1为下一测定点的时间，单位为h； j为测试次数；3600指每小时为3600s； 1000 指1 mmol为1000四mol。通过计算出的园林树种日同化总量P，测定

6、其日固定CO2 的量和日释放的02的量为：1二-二八三= F 三 （2）L*1UOO口 2100 0式（2）中，44为C02的摩尔质量（gmol-1），二2为单位地面面积上的叶片固 定CO2的质量（gm-2d-1）； 32为O2的摩尔质量（gmol-1），七为单位地面面 积上的叶片固定O2的质量（gm-2d-1）。1通过测定的树种光合效率来估算其固碳释氧量的方法，较多的适用于每年的 6-8月份，是测定单株植物固碳释氧量的方法。因为6-8月园林树种的生长旺盛， 估算出来的日固碳释氧量一般为其一年之中的峰值。1.2通过叶面积指数估算园林树种的固碳能力以单株树木叶面积指数为基础，推导出形态特征指标为

7、自变量的城市园林树 木生态效益推算模型公式。方程的一般形式为：Y=ab（3）b=ncd2/4（4）式（34）中，Y是单株植物的日固碳释氧值（g），a是单位叶面积日固碳释氧 值（gm-2）, b是植物总的也表面积（m2）, c是叶面积指数，d为冠幅（m）。将 式（4）带入式（3），得到：Y=nacd2/4（5）从式（5）中可以看出，随着叶面积指数c的增大，在冠幅一定的情况下，树木 的固碳能力也在增加。通过叶面积指数估算园林树种固碳量的这种方法，得出的数据仍然是单株树 种的日固碳量。1.3通过生物量估算植物固碳能力方精云等使用我国森林资源清查资料和文献发表的生物量实测资料，总结提 出了生物量换算因

8、子（BEF）法建立生物量与蓄积量的关系。林分生物量与木材材积比值（即BEF）不是不变的。进一步的研究表明，可 以以林分材积作为换算因子的函数，来表示BEF的连续变化。方精云等利用幕 指数函数来表述BEF与林分材积（x）的关系：BEF=ax+b（6）当材积很大时，BEF趋向恒定值a；当材积很小时，BEF很大。此结论符合树木 的相关生长理论。该公式使得区域森林生物量的计算得以简化。可表示成生物量 与蓄积量的简单线性关系：B=a+bV（7）式（7）中:a、b均为常数；a为树干木材生物量与林木总生物量的比值；b为地 上部分或地下部分生物量占林木总生物量的百分数；B代表生物量；V代表蓄积 量。4此方法是

9、以通过建立生物量与蓄积量之间的关系为基础，从而对植物的碳储 量进行估算。一般来说，蓄积量大的植物，其固碳量也大，反之固碳量则小。1.4通过生产力计算植物的固碳能力国家林业行业标准（LY/T17212008） “森林生态系统服务功能评估规范”中 提供的植被固碳公式为：G植物固碳次狠碳AB年式（8）中，G植物固碳为植被年固碳量（ta-i）； R碳是CO2中碳的含量，为27.27%；A为林分面积(hm2)； B年为林分单位净生产力(thm-2a-i)。此方法是对森林群落一年的固碳量进行估算。从式(8)中可以看出，林分 的单位净生产力越高，群落的固碳量越大。2生长型、树龄和种类对园林树种固碳释氧能力的

10、影响2.1生长型史红文等人对10种园林树种的光和效率进行测试，得出乔木、灌木、常绿 植物和落叶植物的平均固碳释氧能力大小(见表1)。表1植物不同生活型的固碳释氧能力比较平均光合速率值Cmol*m-2s-i)单位面积固碳量(g*m-2d-i)单位面积释氧量(g*m-2d-i)整株平均固碳量(g*d-i)整株平均释氧量(g*d-i)乔木5.098.065.87429.18312.13灌木8.1412.899.37169.25123.09常绿植物6.219.837.15298.76217.28落叶植物5.809.196.68403.64293.56通过表1可以看出：单位面积上，灌木的固碳能力大于乔木

11、；单株植物来看， 乔木的固碳能力强于灌木。这是因为单位面积上，灌木的叶面积指数大于乔木， 而从整株上来说，乔木的绿量显然是大于灌木的。不同群落类型的树木固碳能力岑在较大差异。吴珊珊通过调查样地树木的胸 径、树高等调查数据结合材积源法公式，根据单位面积的树木生物量碳储量大小， 得出以下结论：不同群落的固碳能力依次为，阔叶林针阔混交林针叶林疏 林。2.2树龄由于幼小树木处于生长旺盛期，光合速率高，相对于处于生长稳定期的老龄 树木来说，它们在单位叶面积上的固碳能力更强。当树木处于初期生长阶段时， 树木在单位叶面积上的固碳能力持续增强；当树木生长达到最旺盛时期，树木的 单位叶面积固碳能力最强，当树木处

12、于近熟阶段时树木单位叶面积上的固碳能力 持续减弱；当树木完全成熟时，树木单位叶面积上的固碳能力降至最低。虽然就 单株树木比较来看，老龄树木的碳储量大于幼小的树木，但是因为老龄树木的生长基本停止，碳储量也处于稳定阶段，所以老龄树木对大气中CO2的吸收效果 并不明显。3部分园林树种固碳释氧能力比较根据资料的收集，将部分园林树种的固碳释氧能力归纳于表2。表2 14种园林树种的固碳释氧能力567树种拉丁名单位地面面积固碳量/g,m-2d-i单位叶面积固碳量/g-m-2d-i单位地面面积释氧量/g,m-2d-i单位叶面积释氧量/g-m-2d-i银杏Ginkgo biloba29.486.3821.454

13、.64香樟Cinnamomum camphora35.1611.6925.578.50广玉兰Magnolia Grandiflora L.57.7914.0642.0310.23垂柳Salix babylonica65.2011.1847.418.13女贞Ligustrum lucidum13.32-9.70-小叶榕Ficus microcarpa44.367.4632.265.55刺槐Robinia pseudoacacia L.102.1022.3974.2516.28紫叶李Prunus ceraifera cv.28.637.2316.287.23紫薇Lagerstroemia indi

14、ca19.97-14.52-桂花Osmanthus fragrans10.58-7.70-黄葛树Ficus virens67.2013.6348.889.91白玉兰Magnolia denudata29.409.0521.406.58夹竹桃Neroum oleander46.9017.0534.1012.40蒲葵Livistona chinensis20.645.5015.014.00蜡梅Chimonanthus praecox36.3512.2026.438.87枇杷Eriobotrya japonica44.0311.8832.018.64二乔玉兰Magnolia soulangeana1

15、8.126.0013.184.36红木Loropetalum chinense63.1214.4845.9110.53海桐Pittosporum tobira28.538.2220.755.98由表2可以看出，刺槐在单位地面面积以及单位叶面积上的固碳量都最大，分别为102.10 g*m-2d-i以及22.39 g*m-2d-io在单位地面面积上，固碳量排在刺槐 之后的依次是黄葛树(67.20 g*m-2d-i)垂柳(65.20 g*m-2d-i)和红楹木(36.12 g*m-2d-i )；在单位地面面积上，固碳量最低的三种植物依次是桂花(29.40g*m-2d-i) 女贞(i3.32 g*m-

16、2d-i)和二乔玉兰(i8.i2 g*m-2d-i)。在单位叶面积上， 固碳量排在刺槐之后的依次是夹竹桃(i7.05gm-2d-i)、红楹木(14.48 gm-2d-i) 和广玉兰(14.06 gm-2d-i)；在单位叶面积上，固碳量最低的三种植物依次是银 杏(6.38 g*m-2d-i) 二乔玉兰(6.00 gm-2d-i)和蒲葵(5.50 gm-2d-i)。由表2可以看出，刺槐在单位地面面积以及单位叶面积上的释氧量都最大， 分别为74.25 gm-2d-i和16.28 gm-2d-i。在单位地面面积上，释氧量排在刺槐之 后的依次是黄葛树(48.88 gm-2d-i)、垂柳(47.41 gm

17、-2d-i)和红楹木(4509i gm-2d-i)；在单位地面面积上，释氧量最低的三种植物依次是二乔玉兰(i3.38 gm-2d-i)、女贞(9.7 gm-2d-i)和桂花(7.70 gm-2d-i)。在单位叶面积上，释氧 量排在刺槐之后的依次是夹竹桃(i2.40 gm-2d-i)、红楹木(i0.53 gm-2d-i)和广 玉兰(i0.23 gm-2d-i)；在单位叶面积上，释氧量最低的三种依次是银杏(4.64 gm-2d-i)、二乔玉兰(4.36 gm-2d-i)和蒲葵(4.00 gm-2d-i)。通过14种植物固碳释氧能力的对比分析，可以看出，刺槐在固碳与释氧两 方面上都具有很好的表现，能

18、力均大于其他植物。同时，固碳量高的植物，其释 氧量也相对较高，例如黄葛树和垂柳；反之固碳量低的植物，起释氧量也相对较 低，例如银杏、蒲葵等。在灌木中，红楹木的表现良好，固碳量与释氧量均排在 靠前位置。木樨科的植物在固碳释氧两方面都表现不佳，桂花和女贞的固碳值和 释氧值都排在靠后的位置。6小结植物的固碳释氧能力与植物的类型(包括生活型、树龄等)、种类等很多方 面有关系，不同的生活环境也会影响植物的固碳释氧能力。因此在进行园林树种 配置的时候，应该应地制宜，注重植物种类的选择，同时将灌木与乔木合理搭配， 以期将园林绿地的固碳释氧效应尽量发挥出来，缓解城市污染。参考文献王忠君.福州植物园绿量与固碳释氧效益研究J.中国园林,2010,(12):02.高凯，秦俊，胡永红.常绿阔叶树