城市绿地碳汇功能研究展望

 

 

不论是基于样地实验还是模型评估，碳汇功能的精准量化是城市绿地减碳增汇研究的关键。目前，针对城市绿地碳汇的量化研究多沿用陆地自然生态系统碳汇组分评估要求，对城市绿地碳汇特征关注不足。例如，自然生态系统土壤有机碳的量化研究多集中于表层土壤组分，忽视了城市绿地表层与深层土壤都具有较高土壤有机碳含量的事实[58-59]，导致绿地土壤碳汇评估结果失准。

 

此外，关键数据难以获取也影响了碳汇评估的精准性。关键数据包括斑块尺度下城市绿地树木生理参数和不透水表面下表层土壤碳储量，市域尺度下生态空间不同年期植物凋落物、土壤碳密度数据等[29]。此外，数据与场地的时空匹配程度低同样制约了碳汇评估准确性。研究表明，采用两类数据源的人均碳收支指标计算同一绿地的碳汇量结果竟相差30%，会直接影响碳汇测算准确性[60]。

 

未来研究应开发面向城市绿地的全生命周期碳汇功能评估框架。以细化植物、土壤碳库等碳汇量化关键组分为基础，纵贯城市绿地规划、建设、管理、维护全生命周期，通过多学科跨专业合作加强基础数据共享，开发适用于城市绿地多尺度碳汇功能的评估方法及校验手段，制定城市绿地碳汇评估的统一标准，提高评估精度，增加研究工作的可比性。

 

 

 

城市绿地是气候调节、游憩娱乐、防灾避险等多重功能的载体，偏重城市绿地碳汇功能而忽略碳汇与其他功能间的作用关系，将限制城市绿地综合效益提升。如减少绿地斑块中人工草坪面积的维护管理措施，尽管此种措施有利于减排增汇，但忽视了人工草坪所发挥的景观美化功能。

 

城市绿地不同功能间的作用关系可以分为2种。

 

1）基于共同驱动因素的相互作用关系。如在城区绿地系统尺度下，受限于绿地面积阈值，空间结构是城市绿地系统截留黑碳气溶胶、通风调温、建设慢行体系等功能的主要抓手，但不同功能对空间结构的响应存在差异，进而表现出共同增益或此消彼长的权衡关系。

 

2）直接系统作用关系。如市域尺度生态空间，森林在生长过程中碳固定量增加的同时会导致土壤储水量下降，导致生态空间产水功能降低[61]。碳循环是生态系统关键物质循环过程之一，是生态系统多重功能得以发挥的内在动因，与城市绿地多重效益实现紧密相关。当前，绿地碳汇研究聚焦于碳汇功能自身分析研判[53]，鲜有从多尺度角度分析碳汇与其他功能的权衡协同关系，不利于促进城市绿地生态-社会-经济功能共同提升。

 

未来应关注城市绿地多重功能间权衡与协同关系研究，尝试建立涵盖城市绿地多重功能的综合规划模型，以表征在不同尺度城市绿地规划方案中的潜在碳汇、游憩、景观等效益，促进城市绿地多功能协同增益。

 

 

 

景观格局是市域生态空间尺度影响碳汇功能提升的关键因素。现有研究多聚焦于归一化植被指数、绿地面积等数量结构因素影响[45,62]，对景观格局影响因素关注不足。

 

相较于调整数量结构，调整景观格局更有利于降低生态系统管理成本[63]。但如何有效表征景观格局的生态学意义，并识别影响碳汇的关键景观格局指标是当前研究面临的首要问题。另外，城市绿地的碳汇功能受地理、气候、植物等多重因素共同影响，如何控制上述因素对景观格局研究的干扰需要进一步探索。景观格局对绿地碳汇功能的影响具有尺度依赖性，因而明确碳汇功能的景观格局驱动机制研究的适宜尺度也十分关键。

 

未来研究应探索碳汇景观格局驱动机制研究范式，积累并梳理多样化案例研究成果，降低自然因素差异引起的不确定性，厘清景观格局对碳汇功能的作用机制，辅助大尺度生态空间科学规划与管控。

 

5讨论

 

城市绿地碳汇实现途径具有多尺度特征，研究各尺度城市绿地碳汇实现机理及途径，有助于国土空间规划、城市绿地系统规划、社区绿地建设管理等减排增汇目标的实现。

 

笔者梳理了促进城市绿地碳汇提升的重要举措，包括科学配植植物群落，实施低碳绿地规划建设管理措施，加强绿地斑块碳汇；合理进行绿地总体布局，构建绿地生态网络，加强绿道建设，引导绿色出行；注重绿地形态和绿地增量提质，缓解城市热岛效应；保护区域生态空间，识别碳源分布，优化碳汇空间格局等。

 

未来应关注城市绿地全生命周期碳汇功能评估框架研究，碳汇与其他功能间的作用关系及碳汇功能景观格局驱动机制研究。同时，值得注意的是，城市绿地碳汇只是“生态固碳”的一种路径，只有结合其他节能减排技术，如能源结构调整、重点领域减排和金融减排支持等，才能综合实现“双碳”目标。