北京城市绿地的蒸腾降温功能及其经济价值评估

尽管已有大量研究证实,城市绿地具有明显降温作用,但是从生态经济学角度定量评估城市绿地降温功能及其价值的研究不多。以夏季高温热害显著的北京建成区为研究区,在前人多项绿地降温功能实测结果基础上,利用第七次园林绿地资源调查数据,定量评估了城市绿地夏季蒸腾降温的功能及其价值。结果表明:北京建成区6.1万hm2绿地每年夏季蒸腾吸热可达4.61×1015J,平均每公顷绿地每天吸热8.4×108J,相当于10台1000瓦空调的降温作用。参照居民用电价格,建成区绿地夏季降温价值为6.4亿元,单位绿地降温价值约1.05元/m2。此外,不同绿地类型和区县绿地的降温功能差异较大,主要受绿地面积和组成结构的影响。

南京城郊典型树种光合蒸腾、固碳释氧及降温增湿能力

【目的】研究南京城郊典型造林树种麻栎、杉木光合蒸腾特性及其固碳释氧、降温增湿能力,以期为麻栎、杉木林合理经营及其生态环境效益评价提供基础科学数据,也为麻栎、杉木林的合理经营管理以及长江三角洲地区选择生长迅速、节水性能好、社会效益与经济效益双高的造林树种提供理论依据。【方法】春、夏、秋、冬4季分别使用LI-6400便携式光合测定仪、LAI-2200冠层分析仪以及小气象站对南京城郊典型的优势人工林树种麻栎、杉木的光合、蒸腾各项指标及其环境因子进行测定,对其季节性变化规律及其固碳释氧、降温增湿能力进行量化分析,并建立与各影响因子的"最优"多元回归模型,确定各季节主要影响因子。【结果】麻栎春季净光合速率日变化表现为双峰曲线,夏季和秋季表现为单峰曲线。杉木春季净光合速率的日变化表现为双峰曲线,夏、秋、冬季表现为单峰曲线;麻栎春季、夏季蒸腾速率的日变化表现为双峰曲线,秋季表现为单峰曲线。杉木春、冬季蒸腾速率日变化表现为双峰曲线,夏、秋季表现为单峰曲线;麻栎、杉木固碳释氧和降温增湿能力同净光合速率、蒸腾速率总体变化规律一致,表现为:夏季>春季>秋季>冬季,且季节波动比较大。麻栎春、夏、秋3季各季节单位土地面积日均光合固碳释氧量、蒸腾降温增湿量及各自对应年总量均大于杉木。同一树种在不同季、不同树种在同一季节光合固碳释氧和蒸腾降温增湿能力存在显著差异,且随林木所处的地理位置、生态环境及树种特征而变化。不过总体表现为夏季光合固碳释氧和蒸腾降温增湿能力最强,冬季最弱,春季和秋季居中。麻栎光合固碳释氧能力和蒸腾增湿降温能力比杉木强,说明麻栎利用光能固定二氧化碳积累能量、降温增湿、调节小气候改善环境和适应环境的能力强。【结论】麻栎属于耗水高产、高投入高产出型,杉木属于节水中产、高投入中产出型,可以根据当地降水条件配置合适树种作为主要造林树种来发展城郊林业,在更好地保障和改善城区居民的生活环境和质量的同时提高林产业产出量。

北京地区常见果树蒸腾吸热和蒸腾降温效应研究

以经济林树种的5个不同品种(苹果、桃、梨、杏)为试材,应用CI-340超轻型便携式光合仪,测定了我国北方地区主要的经济林树种的叶片蒸腾作用,通过日蒸腾总量来确定不同树种蒸腾吸热和蒸腾降温值。结果表明:5种经济林果树品种的蒸腾作用、蒸腾吸热和降温增湿能力各不同,其中日蒸腾速率、吸热和降温增湿能力最大的是"XG丰水"梨(1.42mmol·m-2·s-1、2 941.26kJ·m-2·d-1、0.195 2℃);中等的是"红富士"苹果(1.18 mmol·m-2·s-1、2 499.80kJ·m-2·d-1、0.165 9℃)、"晚蜜"桃(1.22mmol·m-2·s-1、2 582.81kJ·m-2·d-1、0.171 4℃)、"龙王帽"杏(1.25mmol·m-2·s-1、2 622.27kJ·m-2·d-1、0.174 0℃);最小的是"串枝红"杏(1.01mmol·m-2·s-1、2 073.75kJ·m-2·d-1、0.137 6℃);5种经济林品种的日蒸腾吸热和日蒸腾降温均表现为,夏季(3 184.74kJ·m-2·d-1、0.211 3℃)>秋季(2 151.52kJ·m-2·d-1、0.142 8℃)>春季(1 975.29kJ·m-2·d-1、0.131 0℃)。此外,林木蒸腾速率的强弱和外界大气温度直接影响着其蒸腾吸热和蒸腾降温能力的大小。

高温天气植被蒸腾与遮荫降温效应的变化特征

开展城市中不同树种植被遮荫与蒸腾降温效应的量化研究是科学优化植被温度调控服务的重要基础。以南京市栖霞区某小型绿地单元为研究区,对高温晴朗天气下不同树种典型植株树干液流进行了观测,采用"单位叶面积上的平均液流速率×叶面积指数"的扩展方法实现了由单株到林分尺度上冠层蒸腾量与蒸腾降温效应的估算,并根据林上、林下太阳辐射值计算了不同树种与整个绿地单元的遮荫降温效应,进而阐明了蒸腾与遮荫降温对总降温效应贡献率的变化特征。研究结果表明:1)3个树种树干液流均呈现昼高夜低的变化趋势,树干液流通常在6:00左右启动,正午前后达到峰值,且存在明显的"午休"现象,而在同一树种内树干液流会随着胸径的增大而显著增大;2)林分尺度上的冠层蒸腾量与蒸腾降温效应均为杨树>雪松>香樟,杨树峰或谷出现的时间(11:00—19:00)均明显晚于雪松(10:00—15:00)和香樟(9:00—16:00);3)3个树种遮荫降温效应总体上与太阳辐射的日变化规律基本一致,但树种间日平均降温效应的差异较小;4)3个树种与整个小型绿地单元的总降温效应在夜间均非常微弱,且全部为蒸腾降温,而在白天遮荫对总降温的贡献率(60%—75%)则明显高于蒸腾降温(25%—40%)。

天津市中心城区草地降温功能及其经济价值评估

本文以天津市中心城区绿地为研究对象,基于城市绿地降温的理论基础上,定量评估了天津市中心城区城市绿地降温的功能及其价值。结果表明:天津市市内六区建成区176.85 km2,草地共14.72km2,夏季可蒸腾吸热33.95×1011J。市内六区草地降温价值为46.24万元。

武汉市65个园林树种的生态功能研究

园林树种是建设生态园林城市的主体,其生态功能的定量研究是园林植物筛选、配置和管理的重要依据。本研究通过测量武汉市65个常见园林树种的光合、蒸腾日变化及冠幅、叶面积指数等指标,发现树种间、乔木与灌木、常绿与落叶植物之间的水分利用、固碳释氧、蒸腾降温及滞尘能力均有显著差异。根据分层聚类分析,可将它们划分为5大功能类群。其中低固碳低滞尘型26种;高固碳高降温型8种(分别为垂柳Salix babylonica、火棘Pyracantha fortuneana、栾树Koelreuteria paniculata、木芙蓉Hibiscus mutabilis、枇杷Eriobotrya japonica、西府海棠Malus micromalus、银木Cinnamomum septentrionale和重阳木Bischofia javanica);高滞尘低降温型9种(分别为枫杨Pterocarya stenoptera、桂花Osmanthus fragrans、夹竹桃Nerium indicum、马褂木Liriodendronchinense、石楠Photinia serrulata、悬铃木Platanus hispanica、雪松Cedrus deodara、银杏Ginkgo biloba和樟树Cinnamomum camphora);低水分利用高蒸腾型11种;高水分利用型11种。

南阳市城市森林主要植物的生态效益

以南阳市10种常见森林植物为材料,研究不同类型植物的叶面积指数,测定计算10种城市森林植物在夏季单位叶面积释氧固碳量和日蒸腾降温量,量化评价城市森林植物的生态效益,如调节气候、降温增湿等多种生态效益。