上海常绿树种固碳释氧和降温增湿效益研究

以上海地区6种典型园林绿化植物为研究对象,利用Li-6400XT便携式光合仪测定了它们四季的光合蒸腾等生理生态指标,并通过三维绿量和叶面积指数等形态指标分析了它们的固碳释氧和增温增湿效益。结果表明:全年中每个树种的固碳释氧和降温增湿能力都表现为夏季秋季春季冬季;6个树种年固碳释氧能力为香樟广玉兰柳杉桂花冬青蚊母。夏季,日固碳释氧能力为冬青香樟蚊母桂花广玉兰柳杉,降温增湿能力为香樟冬青桂花广玉兰蚊母柳杉;日降温增湿能力为冬青蚊母香樟广玉兰桂花柳杉。因此:在上海城市绿化树种选择中,可优先选择香樟和广玉兰等固碳释氧及降温增湿能力较强的乔木树种,并适当搭配桂花、蚊母和冬青等灌木,一些景观价值较高但降温增湿效益不高的树种如柳杉应避免大面积种植;同时考虑植被绿量和叶面积指数等形态指标,优化树种结构,以达到城市园林绿化的生态效益最大化。     

重庆三大城区夏季PM_(2.5)中有机碳和元素碳的污染特征

以重庆市渝北区、南岸区和渝中区3个主要城区为研究对象,采集夏季PM2.5样品,应用DRI Model 2001A热/光分析仪,采用IMPROVE-TOR方法测定了PM2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)含量,并对3地的OC、EC污染特征进行了评价,探讨了PM2.5中含碳物质的来源。结果表明,南岸区OC、EC质量浓度分别为(5.8±1.5)、(2.5±0.8)μg·m-3,低于渝北区((8.9±3.2)、(4.2±1.6)μg·m-3))和渝中区((8.8±2.2)、(4.6±1.3)μg·m-3),与PM2.5质量浓度的分布一致,表明渝北区和渝中区的含碳污染物的排放可能较为严重。渝北区、南岸区和渝中区的OC与EC均显著正相关,表明三大城区OC和EC可能分别具有相似的一次污染源。排除降雨天和O3浓度较高的晴天,利用m(OC)/m(EC)比值法对渝北区、南岸区、渝中区二次有机碳(SOC)进行估算,SOC质量浓度分别为(2.0±1.8)、(1.0±0.7)、(2.3±2.0)μg·m-3,占OC比例均低于30%。渝中区SOC对OC的贡献率最高,这可能是因为该地区易于形成城市热岛效应,且热量和辐射效应更加明显,有助于SOC的生成。通过计算PM2.5中8个碳组分丰度,初步判断机动车尾气排放可能是三大城区碳质组分的主要来源。     

洪湖湿地野菰群落储碳、固碳功能研究

通过实地调研与实验室测定相结合的方法,研究洪湖湿地野菰（Zizania latifolia）的现存生物量和初级生产力,测算其碳储量、固碳能力,探讨其固碳潜力.结果得出：洪湖湿地野菰地上现存生物量平均0.75kg.m-2（0.52～0.96kg.m-2）,现存碳储量平均0.33kg.m-2（0.23～0.42kg.m-2）;地下部分的生物现存量平均为1.47kg.m-2,其碳储量平均为0.65kg.m-2,均约为地上2倍,因此野菰碳储量主要在地下部分;洪湖湿地野菰地上部分净初级生产力平均合计达0.75kg.m-2.a-1,加上地下部分,平均为1.2kg.m-2.a-1,固碳能力为0.53kg.m-2.a-1,高于全国陆地植被平均固碳能力和全球植被平均固碳能力.与中国不同生态系统的固碳能力相比,由于洪湖湿地野菰种群郁闭度较高,其平均固碳能力强于城市、河流等生态系统,明显高于其他湖泊生态系统.     

北方农牧交错带不同土地利用方式土壤呼吸速率探究

农牧交错带地区土地利用方式多变,人为的改变土地利用方式会影响土壤释放CO2的速率.分别对新开垦农田、多年耕种农田、退耕还草草地、多年生草地4种利用类型的土壤温度、土壤有机碳含量、土壤呼吸速率进行监测和研究,结果表明：4种土地利用类型土壤呼吸速率的日变化图像呈单峰性曲线,其中草地平均呼吸速率最大,为0.85g·m-2·d-1.4种土地利用类型土壤温度与土壤呼吸速率呈正相关关系,其中新开垦农田变化明显,K值最高,达到0.045.从整个生长季来看,4种土地利用类型平均呼吸速率表现为新开农田＞草地＞还草草地＞农田,分别为0.97g·m-2·d-1、0.85g·m-2·d-1、0.77g·m-2·d-1和0.56g·m-2·d-1.0-10cm和10-20cm土层土壤有机碳含量大小关系与土壤呼吸速率基本吻合.试验表明不论对草地进行开垦还是对农田进行退耕还草都会增加土壤CO2的释放.     

响应面优化二形栅藻(FACHB-496)固碳培养条件

采用Plackett-Burman和中心组合设计对影响二形栅藻固碳率的7个影响条件进行筛选优化.PB实验设计与统计学分析表明:光照强度、初始氮浓度和接种浓度是影响栅藻固碳率的3个关键因素.以固碳率为响应目标,对这3个因素进行中心组合设计,并经响应面法优化分析得到影响栅藻固碳率的二次回归方程模型,获得优化的二形栅藻最优固碳培养条件为光强227.82μmol·m-2·s-1,初始氮浓度152.40mg·L-1,接种浓度0.33g·L-1;模型预测最大固碳率为702.026mg·L-1·d-1,验证值为717.49mg·L-1·d-1.验证结果表明,所建立模型预测精度较好,可用于优化栅藻固碳培养.     

1977-2017年三江源区植被固碳量及影响因素评估

近年气候变化和人类活动对三江源生态环境产生了深刻的影响,植被固碳量是反应生态环境的重要指标. 根据1977-2017 年的气候资料,利用Thornthwaite Memorial 模型分析了三江源地区植被固碳量变化,并探讨了气候因子和人类活动对其的影响. 结果表明,研究期间的植被平均固碳量为1 130.3 g·m-2·a-1,总体上呈从东南向西北逐渐减少的态势,降水量是影响固碳量的主要因子,且存在超前性,3-7 月的降水量对固碳量的影响最大;研究期间的固碳量呈波动性增加趋势,主要是由于降水量的增加所导致. 另外,21 世纪后三江源实施的生态保护措施和政策对该区固碳量增加产生了一定的作用.     

不同城市11种常用绿化树种滞尘能力研究

评估常见绿化树种的滞尘能力,为城市绿化树种选择提供参考。通过文献研究,选取11种常见绿化树种在中国大陆不同城市的滞尘数据,分析滞尘能力。研究显示:1)银杏(Ginkgo biloba)、垂柳(Salix babylonica)、栾树(Koelreuteria paniculate)、国槐(Sophora japonica)、毛白杨(Populus tomentosa)和香樟(Cinnamomum camphora) 6种乔木树种中,国槐的平均滞尘量为5. 27 g/m2,银杏、毛白杨和香樟的平均滞尘量在2. 38～4. 47 g/m2之间,垂柳和栾树的平均滞尘量分别为1. 36 g/m2、1. 59 g/m2,毛白杨的最大滞尘量为60. 4 g/m2,滞尘潜能略高于银杏、垂柳、栾树、国槐和香樟; 2)紫叶李(Prunus cerasifera)、大叶黄杨(Buxus megistophylla)、桂花(Osmanthus fragrans)、榆叶梅(Prunus triloba)和珊瑚树(Viburnum awabuki) 5种灌木树种中,大叶黄杨的平均滞尘量为5. 15 g/m2,紫叶李、桂花和珊瑚树的平均滞尘量在3. 31～3. 53 g/m2之间,榆叶梅的平均滞尘量为2. 23 g/m2,且大叶黄杨的最大滞尘量为31 g/m2,滞尘潜能高于紫叶李、桂花、榆叶梅和珊瑚树; 3)灌木树种叶片滞尘量大于乔木树种叶片滞尘量,且平均单位叶面积滞尘量为乔木的1. 27倍。研究认为在灰尘浓度较高的城市可增加对国槐、毛白杨和大叶黄杨的种植。     

北京常见绿化植物生态调节服务研究

以北京世纪坛绿地为研究点,利用Li-6400便携式光合仪测定16种常用绿化植物的叶片光合、蒸腾速率,结合植物绿量,估算常见绿化植物的生态调节服务.结果表明,绿化植物光合速率日变化呈现单峰或双峰的变化趋势,而蒸腾速率日变化以双峰变化趋势居多,第1个峰值出现在09:00—11:00,第2个峰值出现15:00—17:00;植物叶片日固碳量为1.80~8.73g·m~(-2)·d~(-1),释氧量为1.31~6.35g·m~(-2)·d~(-1),释水量为1.53~4.80kg·m~(-2)·d~(-1),蒸腾吸热量为3.71~11.59 MJ·m~(-2)·d~(-1),降温值为0.25~0.77℃;单株植物的固碳量为21.97~1 550.64g·d~(-1),释氧量为15.98~1 127.74g·d~(-1),释水量为9.48~877.08kg·d~(-1),蒸腾吸热量为23.03~2 116.26 MkJ·d~(-1);聚类分析结果表明,阔叶乔木国槐、毛白杨和垂柳单株尺度的生态调节服务最强,在北京绿地绿化中可优选以上阔叶乔木,灌木植物连翘和针叶乔木油松有较高的生态调节服务,也是绿化植物的优选品种,草本早熟禾单株水平生态调节服务最差,但通过大面积的铺设,可实现其生态价值和景观价值.     

对南方公路常绿植物固碳释氧和降温增湿的研究

采用Li-6400便携式光合作用测定系统,对南方公路上常绿绿化植物净光合速率和气孔导度的日变化和蒸腾速率进行了测定,计算植物吸收二氧化碳和释放氧气的能力,以及植物的日蒸腾释水量和蒸腾吸热量.结果表明:固碳释氧能力较强的植物是扶芳藤、常春藤和珊瑚,较低的植物是红叶石楠、棕榈、麦冬.而降温增湿能力较高的是麦冬、石楠和扶芳藤,较低的是红叶石楠、棕榈.而植物叶片单位质量的叶绿素含量较高的是扶芳藤、常春藤,值分别是10.34、9.93 mg·g-1,较低的是麦冬、香樟、棕榈,值是3.55、2.67、2.06 mg·g-1.释氧量、净同化量和固碳量与叶绿素含量具有较好的相关性(P0.05).     

2003年秋冬季西安大气中有机碳和元素碳的理化特征及其来源解析

2003年9月至2004年2月在西安站点开展了大气PM2.5和PM10中碳气溶胶的连续观测,并采集了三类主要污染来源样品(燃煤,机动车尾气和生物质燃烧)进行对比分析,采用IMPROVE-TOR方法准确地测量了样品的有机碳(OC),元素碳(EC)及其中的8个碳组分含量.西安秋季和冬季大气PM2.5中OC的平均含量ρOC分别为(34.1±18.0),(61.9±33.2)μg·m-3,EC的平均含量ρEC为(11.3±6.9),(12.3±5.3)μg·m-3.OC和EC均主要赋存于PM2.5粒级中.秋季OC和EC的相关性好(R2＞0.90),冬季一般(R2=0.66).总碳气溶胶在秋季PM2.5中占(48.8±10.1)%,在冬季也达到了(45.9±7.5)%.所有观测日的ρOC/ρEC比值均大于2.0,秋季PM2.5中ρOC/ρEC平均为3.3,冬季为5.1,这可能主要与直接排放来源有关.由碳气溶胶的8个碳组分数据,采用绝对主分量分析获得了主要排放来源对总碳的贡献份额,即秋季汽油车尾气占73%,柴油车尾气占23%,生物质燃烧占4%,而冬季燃煤占了44%,汽油车尾气占44%,生物质燃烧占9%,柴油车占3%.