零碳公园园林植物碳汇功能研究

一、引言

面对日益加剧的全球气候变化，世界各国都在寻求减少自身碳排放，增加自身碳吸收的方法，作为人类聚集地城市是目前全球最大的碳排放区域，占比可达总碳排放量的 70% 以上，而公园绿地对于城市来说是调节微气候不可或缺的一环。公园绿地中碳排放主要包括园林植物呼吸作用产生的碳、土壤呼吸产生的碳以及游憩休闲设施运行过程产生的碳，而在其碳汇功能上，园林植物光合作用产生的固碳效果占主导地位。在实现零碳公园的过程中，通过全生命周期管理达到“碳源抵消、碳汇平衡”的目的，园林植物碳汇功能是零碳公园建设关键路径。

二、零碳公园园林植物碳汇机制与测算

2.1 园林植物碳汇核心机制

园林植物作为陆地生态系统的重要组成部分，其主要碳汇途径是利用光合作用将大气中的二氧化碳转变为有机碳并储存于根、茎和叶等器官中，同时通过呼吸作用将部分碳素释放出去，园林植物的净碳汇即为“光合作用固定碳量减去呼吸作用释放碳量”。乔木因为有高大的树干，庞大的冠层蓄积了大量的碳，并且在枯落物分解后会将部分碳转入到土壤碳库中，灌木的生物量一般小于乔木，生长周期较短，由于其在自然群落中覆盖度很高，在短时间内可实现较快的碳固定，而草本植物则因生长快、更新期短，枯落物也可补充土壤有机碳，部分植物如景天科植物抗逆性强，能适应各种复杂环境，从而发挥碳汇效应。

2.2 碳汇量测算方法

根据园林植物不同类型及生长特性确定测算零碳公园园林植物碳汇量的方法。生物量法，测定出样方植物地上部分（茎、叶）和地下部分（根）生物量，再将生物量数值乘以相应的碳含量系数即可测算出乔木、灌木和草本的碳汇量，其数值约为 0.5 与 0.45，样地调查法，选择一个可以代表零碳公园中植物种类与群落类型的标准样地，依据相关指标数据推算出整个公园内园林植物的碳汇量，乔木树种选择 10m×10m 为标准样方，灌木植物样方面积为 5m×5m ，而草本植物则取 1m×1m 的小方格进行测量计算，模型模拟法 , 利用现有技术如 InVEST 模型以及 CASA 等对研究区域的气象数据（温度、降水等）以及土壤数据等综合建模模拟。不仅能测算某时间段内的零碳公园园林植物碳汇量 , 更能预测零碳公园规划年限内园林植物碳汇动态变化情况。

三、零碳公园园林植物碳汇功能影响因素

3.1 植物种类选择

研究表明，年固碳量悬铃木、国槐等落叶乔木最高可达 15-20kg/Ω 株，香樟、广玉兰等常绿乔木约 12-18kg/ 株，冬青、紫薇等灌木约 2-5kg/ 株，高羊茅、黑麦草等草本约 0.5-1kg/m² 。乡土植物由于长期适应本地气候条件，病虫害发生较少，不需要过多的人工干预就能正常生长，比外来植物具有更好的碳汇稳定性。例如北京零碳公园建设中选用侧柏、油松等乡土的乔木碳汇稳定性较其他地区的外来树种提高了 20% 以上。

3.2 植物配置模式

乔木 - 灌木 - 草本的复层配置模式构建立体的植被结构，提高了单位面积的绿量和光合面积。通过树木种类的选择与搭配，能够提升森林植被碳汇量，其碳汇量比单一乔木配置高 30% 至 50% ，上海某零碳公园研究表明，乔木“香樟 + 冬青 + 麦冬”的复层配置模式下，其单位面积年碳汇量（ 8.2kg/m² ）高于单一乔木“香樟”种植模式下的碳汇量（ 5.1kg/m² ）。此外在树种搭配方面可以考虑落叶植物和常绿植物混配，在冬季落叶植物枯黄脱落之后，常绿乔木依然具有一定的碳汇能力，避免因冬季植被覆盖度下降导致碳汇断层情况。

3.3 生长环境条件

在研究过程中发现，当土壤中的有机质含量高于 2% 时，植物根系生长更为旺盛，储存碳的能力可提升 15% 以上。日均光照时间不少于 6h 的情况下光合速率较对照组提高了 20%-30% ，从而显著增加了植物对

二氧化碳的固定量。但是如果由于各种因素导致盐碱化、光照不足、水分过多等情况，生长将会受到阻滞，碳汇能力最低将会降低 30% 以上。

四、零碳公园园林植物碳汇功能提升策略

4.1 优化植物选择与配置

优先考虑碳汇能力较高和适应性强的乡土植物，乡土植物具有较强的抵抗外界环境变化的能力，对于我国的气候和地理条件有着很好的适应性，在城市景观中使用乡土植物也符合城市园林绿化建设的原则和要求，同时可以减少外来物种入侵对本土物种的危害，构建乔木为主，灌木与草本为辅的复层植物群落，北方零碳公园选用常绿乔木油松、落叶乔木国槐与冬青灌木和鸢尾草本组合，乔木年碳汇量 15kg/Ω 株，灌木碳汇量 3kg/Ω 株，草本碳汇量 0.8kg/m² ，南方零碳公园选用常绿乔木香樟、落叶乔木悬铃木与紫薇灌木和麦冬草本组合，乔木年碳汇量16kg/ 株，灌木碳汇量 4kg/Ω 株，草本碳汇量 0.6kg/m² , 通过不同树种间的组合确保整个植物群落的碳汇效率达到最大。

4.2 加强植物养护管理

建立土壤改良机制，定期开展土壤质量提升工程。通过施加相应比例的腐熟有机肥、绿肥还田等方式，对园区土壤进行循序渐进改良，保持土壤有机质含量长期稳定维持在 2% 以上。充分考虑不同植物的光照需求特性，在构建群落时科学规划乔灌木分布密度，尤其是注意避免高大乔木过度密集种植后，对下层灌木和地被植物造成的遮光问题。采用智能化灌溉控制系统，按照土壤湿度变化埋设传感器控制灌溉量，保证植物水分需求的同时避免过量灌溉造成的根系窒息等涝害风险。

4.3 构建碳汇监测与评估体系

依托物联网技术，布设碳汇监测站，在零碳公园内实时监测植物株高、胸径、冠幅及气象数据中的 CO₂ 浓度、温度、光照等参数以及土壤数据，并结合 InVEST 模型动态测算碳汇量。每季度开展碳汇评估，分析不同植物种类、配置模式及养护措施对公园的碳汇功能的影响及时调整优化管理方案，如深圳某零碳公园通过碳汇监测发现，“凤凰木 + 簕杜鹃”配置碳汇量未达预期要求，在后期改造成“凤凰木 + 阴香 + 麦冬”的复层结构后，单位面积年碳汇量提升了 22% 。

五、结论​

综上所述，园林植物作为零碳公园内的重要碳库，为城市公园实现碳平衡提供了坚实支撑，其碳汇效率受到种类、配置模式和生长环境的影响，后续在选择碳汇园林植物时要优先考虑高碳汇能力的乡土植物，在构建碳汇植物群落时要重点考虑乔木—灌木—草本的复层植物结构，在打造零碳公园时需要加强科学养护管理以提升园林植物的碳汇能力，同时建立完善的零碳公园碳汇监测评估体系，不断推进零碳公园建设。后续还可以从园林植物与微生物协同固碳机制研究以及碳汇功能与景观美学生态服务功能协同发展等方面进一步探索。

参考文献

[1] 钱思祺 . 基于景观要素的园林设计控碳方法研究及应用 [D].浙江理工大学 , 2023.

[2] 朱文华 . 浅析低碳园林营造原则及表现手法 [J]. 现代园艺 ,2018, (02): 66.

[3] 胡洋萍 . 低碳园林营造的原则及手法探讨 [J]. 中国农业信息 , 2015, (09): 75-76.

作者简介：

姓名：田甜（1988.10-）性别：女，民族：汉族，籍贯：山东，职称：工程师，本科，单位：，研究方向：园林，绿化管护。单位所在省市和邮编：