基于IUEMS系统和NPP算法的广西北部湾经济区固碳释氧量分析

测算区域固碳释氧量并分析其空间分布特征,是实现“双碳”目标的基础科学问题。基于城市生态智慧管理系统(IUEMS)的固碳释氧量测算模块,采用植被净初级生产力(NPP)算法,对广西北部湾经济区2010年、2014年、2020年的固碳释氧量进行计算,进一步应用ArcGIS和GeoDa软件进行固碳释氧量空间相关性分析。结果表明:广西北部湾经济区10年间固碳释氧量增长率为2.8%,10年间广西北部湾经济区5个地级市的固碳释氧量为增量,另外1个地级市固碳释氧量为减量,总体而言,碳汇大于碳源,固碳释氧量呈增长趋势;研究区固碳释氧量具有较显著的空间正相关性,各年份的全局Moran’s I指数呈现一定的波动性,但没有明显的下降或者上升趋势;研究区2010—2020年固碳释氧量的局部空间相关类型中,非显著性和低—低集聚的像元数占比较大,高—高类型集聚的像元数占比较小;其中高—高类型主要分布在玉林市的桂东丘陵及防城港市和崇左市的十万大山区域,低—低类型主要分布在南宁盆地、北海市和钦州市的沿海低地。

辽宁东部山区森林固碳释氧量计量分析

通过对辽宁省东部山区5种森林类型的调查,对其固碳释氧量进行计量分析。结果表明:这5种森林类型的总的固碳释氧量的大小顺序与其乔木层树干的固碳释氧的排列顺序基本相似。在5种森林类型中,林木部分所占比例在85%～95%之间;各组分固碳释氧量的比例变化中均以树干所占比例最大,在50%～75%之间;而以草本和灌木的所占比例最小。不同森林类型的固碳释氧量存在很大差异:长白落叶松294.010t/hm^2、216.449t/hm^2,柞树240.906t/hm^2、177.353t/hm^2,核桃楸235.341t/hm^2、178.206t/hm^2,油松232.954t/hm^2、171.500t/hm^2,红松225.908t/hm^2、166.312t/hm^2。

镇沅县主要森林类型固碳释氧量及价值动态变化研究

文章以镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县(以下简称"镇沅县")本期(2015年)与前期(2005年)的森林资源规划设计调查数据为基础,依据不同森林类型生物量与蓄积量之间的回归方程,对镇沅县几种主要森林类型的生物量和固碳释氧量及增量进行估算,分析了不同森林类型各林龄结构的生物量和固碳释氧量及增量,并对镇沅县主要森林的固碳释氧价值及增量进行了估算。

基于生物量的高尔夫球场草坪固碳释氧量分析

基于生物量和叶面积指数分析了北京叠泉高尔夫球场草坪的动态固碳释氧量,并将两者进行了比较。结果表明,用生物量法测定的北京叠泉高尔夫球场151d草坪固碳释氧总量分别为211.56t,156.71t。基于生物量计算的固碳释氧速率春秋生长高,夏季生长速率低,春季速率高于秋季。叶面积指数法测定的5至11月草坪固碳释氧总量分别为1.79×103 t,1.33×103 t。叶面积数据计算的固碳释氧量由5月开始稳步上升并在7月呈现出峰值,在8月出现回落;9月10月呈现上升的趋势,11月下降。生物量方法和叶面积指数方法计算的固碳量分别为6.86、6.17g/(m2.d);释氧量分别为5.08、4.78g/(m2.d),由此可知,两种方法计算的日固碳释氧量相差不大。

陆域植被固碳释氧服务生态效益评估——以广东省为例

开展植被固碳释氧服务生态效益评估,是落实“两山”理念和实现“双碳”目标的需要。本研究采用遥感产品对2001-2022年广东省陆域植被固碳释氧服务时空动态进行了分析,得到以下结论:(1)南岭区和粤中区多年平均固碳量维持在1000 g C m-2 a-1以上,为全省贡献了80.78%的固碳释氧服务;(2)珠三角区区以农业与都市经济为主导功能,固碳释氧服务能力在各生态区最低,依赖周边的南岭区和粤中区服务供给;(3)广东省植被固碳释氧服务以每年15.81万吨固碳量、42.21万吨释氧量和6.12 亿元固碳释氧价值的增长速率增长。本研究揭示生态保护修复对植被恢复起到了良好的促进作用,提升了广东省植被固碳释氧服务功能。

草地植被净第一性生产力及固碳释氧量的估算

草地植被净第一性生产力表征了草地生态系统的物质量,是评价草地生态系统物质生产能力的重要指标。本文基于ERDAS和ArcMap软件平台,由1990、2000和2007年ETM+影像数据提取出NDVI值,结合相应时段的气候数据,对陕北农牧交错带草地生态系统净第一性生产力及固碳释氧量进行测算,研究并分析了1990-2007年间其NPP及固碳释氧量的时空变化特征。

11种红树植物光合作用特性及光合固碳释氧能力研究

为探究红树植物的光合特性及其固碳释氧能力差异性,以广东省福田红树林自然保护区11种红树植物为材料,采用Li-6800便携式光合仪和TOP-1300冠层分析仪测定红树的光合速率日动态和叶面积指数,分析各目标树种的固碳释氧能力,以单位土地面积固碳量作为衡量红树植物吸收CO_(2)能力的特征向量进行聚类分析,进一步分析影响植物固碳释氧能力的主要因素。结果表明:(1)海杧果Cerberamanghas、秋茄Kandeliaobovata、银叶树Heritieralittoralis、老鼠簕Acanthus ilicifolius、海滨木槿Hibiscus hamabo和苦郎树Volkameria inermis等6种植物的净光合速率日变化呈单峰型曲线,其余5种植物因光合午休现象呈双峰型曲线,其中海杧果最低,苦郎树最高。(2)在单位土地面积固碳释氧能力方面,3种灌木(老鼠簕、海滨木槿、苦郎树)和4种乔木(桐花树Aegiceras corniculatum、海漆Excoecaria agallocha、银叶树、无瓣海桑Sonneratia apetala)的表现较优秀。(3)11种红树植物单位土地面积固碳量聚类结果分为三类,第一类是固碳量最高的海滨木槿和苦郎树,第二类是固碳量中等的桐花树、海漆、银叶树、老鼠簕和无瓣海桑,第三类是固碳量最低的海杧果、杨叶肖槿Thespesia populnea、木榄Bruguiera gymnorhiza和秋茄。(4)单位土地叶面积固碳释氧量的主要影响因素是蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)。

吉林省湿地生态系统固碳和释氧服务功能分析

固碳释氧是湿地最重要的生态系统服务之一。为了科学评估吉林省湿地生态系统固碳和释氧能力,以更好地保护湿地,采用实测生物量数据、湿地小班数据、TM遥感数据及相关统计数据,通过遥感反演、碳税价值法、市场价值法等方法进行估算,评估吉林省湿地生态系统固碳和释氧的服务功能。结果表明,吉林省湿地生态系统年固碳量为87.09×10^(4) t,年释氧量为35.97×10^(4) t,表现为较强的碳汇。各地区年固碳释氧能力以白城市和松原市较高,辽源市、通化市及四平市湿地年固碳释氧能力相对较低。在各湿地类型中,沼泽湿地年固碳量和年释氧量最高,分别为54.39×10^(4) t和20.15×10^(4) t;河流湿地年固碳量和年释氧量分别为17.62×10^(4) t和8.52×10^(4) t;人工湿地年固碳量和年释氧量分别为8.33×10^(4) t和4.48×10^(4) t,湖泊湿地年固碳量和年释氧量最小,分别为6.75×10^(4) t和2.82×10^(4) t。吉林省湿地年固碳释氧价值为105.5亿元,其中固碳价值为71.38亿元,释氧价值为34.12亿元。与第一次评估相比,吉林省湿地固碳释氧功能呈增加的趋势,西部地区湿地贡献率较大,其中季节性咸水沼泽和内陆盐沼固碳量和释氧量增加最为明显,湿地保护与恢复项目的建设和各大水利工程的实施可能是西部地区湿地固碳释氧能力增加的主要原因。继续加强对吉林省湿地的保护,有利于湿地生态系统充分发挥调节大气组分的能力。

城市绿地释氧能力研究

目的研究城市绿地空间释氧功能,指导生态城市建设.方法以某居住区为例案,利用绿化植物的光合强度和叶面积指数,计算出常见绿化植物的单位面积释氧量,给出不同绿地类型的配置结构,并分别计算出绿地类型的单位绿地面积的释氧量.结果不同绿地覆盖类型的单位绿地面积释氧量分别为单独乔木:32.87 g.m-2d-1;单独灌木:21.30 g.m-2d-1;单独草本:13.76 g.m-2d-1;乔灌组合:34.16 g.m-2d-1;乔草组合:33.49 g.m-2d-1;灌草组合:27.14g.m-2d-1;乔灌草组合:47.94 g.m-2d-1.不同覆盖类型公园绿地日平均释氧量排序如下:乔灌草组合>乔灌组合>乔草组合>单独乔木>灌草组合>单独灌木>单独草本.计算出某绿地释氧量和每个人呼吸所需的氧气量,居住区绿地覆盖类型为乔草组合、乔木灌木组合覆盖、乔木灌木草本组合覆盖以上三种才能满足整个居住区居民呼吸的氧气需求,从而得出绿地覆盖类型对绿地释氧能力影响很大.结论城市绿化设计需根据绿地释氧功能分析,选择最佳的种植方案,多采用以乔木为主体的覆盖结构更加符合生态、可持续这个发展理念.

北京地区常见果树的光合速率和固碳释氧效应

为了明确我国北方地区4种主要经济林树种苹果、桃、梨、杏的单位叶面积固碳释氧量,从而为其合理栽植及生态经济效益的研究提供理论依据,应用CI-340超轻型便携式光合仪对其叶片光合速率进行了测定,并利用光合作用方程式计算了不同树种的固碳释氧量。结果表明,4种果树的光合作用、固碳释氧能力各不相同:日净光合速率、日固碳量和日释氧量均为最大的是‘晚蜜’桃,其分别为14.42μmol·m^(-2)s^(-1)、24.44 g·d^(-1)、22.22 g·d^(-1);其值为中等大小的是‘红富士’苹果,其分别为11.71μmol·m^(-2)s^(-1)、19.72 g·d^(-1)、17.93 g·d^(-1);‘XG丰水’梨的测定值分别为11.95μmol·m^(-2)s^(-1)、19.85 g·d^(-1)、18.05 g·d^(-1);‘龙王帽’杏的测定值分别为11.97μmol·m^(-2)s^(-1)、20.12 g·d^(-1)、18.29 g·d^(-1);三项测定值均为最小的是‘串枝红’杏,其测定值分别为10.43μmol·m^(-2)s^(-1)、17.23 g·d^(-1)、15.66 g·d^(-1)。各个品种在不同月份的日净光合速率和日固碳释氧量的变化曲线分别呈单峰、双峰曲线;4种果树在不同季节的固碳、释氧量的大小顺序均为夏季(24.84 g·d^(-1)、22.58 g·d^(-1))>秋季(19.07 g·d^(-1)、17.34 g·d^(-1))>春季(14.63 g·d^(-1)、13.30 g·d^(-1))。文中的研究结果还表明,林木的净光合速率的强弱直接影响着其固碳释氧量的大小。

北京市常见经济林水分利用及固碳释氧功能

以7种经济林为研究对象,于5—10月利用CI-340手持光合仪进行全天光合速率和蒸腾速率测定,计算其水分利用效率和固碳释氧量。结果显示:经济林树种的水分利用率日变化为上午时段高于下午时段,其中水分利用率最大的树种为苹果(8.73μmol/mmol),最小的为梨(3.99μmol/mmol);各树种的固碳释氧量月变化规律相同,均在5、6月最高,且各树种年均日固碳、释氧量分别在10.12~19.76、7.36~14.37 g/(m2·d)之间,且释氧量明显低于固碳量;各树种的单位叶面积年固碳释氧量(枣>桃>苹果>梨>杏>核桃>樱桃)与单位面积果园内各树种的年固碳释氧量(桃>枣>苹果>梨>核桃>杏>樱桃)排序不一致。根据7种经济林树种水分利用率发现,北京地区苹果的抗寒性较高,易成活。本研究表明,经济林的固碳释氧功能在森林生态功能中同样具有重要意义。

“双碳”目标下中国社会——生态复合系统碳氧平衡时空格局分析

在“双碳”战略目标下,如何同步实现“稳增长”和“碳减排”,成为中国推进可持续发展、生态保护和高质量发展并重的焦点问题。论文基于碳氧平衡系数测算分析我国社会—生态复合系统2000—2020年排碳耗氧量、固碳释氧量以及碳氧平衡状况的时空格局。结果表明:2000年我国碳氧处于平衡状态,社会生态系统处于良性循环,随后,随着经济快速发展,排碳耗氧量剧增,同时,土地利用变化剧烈,林地和草地面积减少,固碳释氧量下降,导致碳氧处于失衡状态。进一步的碳氧平衡省际分析可知,2020年我国省际碳氧平衡差异明显,东部和中部大多数省份社会—生态复合系统处于碳氧失衡状态。测算分析社会—生态复合系统碳氧平衡时空格局,可为土地利用结构优化配置及不同区域间生态补偿和碳排放交易提供指导。

18种常见灌木绿化树种光合特性及固碳释氧能力分析

采用Li-6400便携式光合仪对广州市区18种常见园林绿化灌木树种的净光合速率日变化进行测定,估测其日净固碳释氧量;以日净固碳量为指标,运用离差平方和对不同灌木树种的固碳释氧能力进行聚类分析。结果表明：不同树种的光合特性有差异,光合速率日变化曲线呈单峰型和双峰型2种类型。大多数植物净光合速率的日最高值出现在上午10：00～12：00,少数植物出现在下午14：00～16：00。不同树种固碳释氧能力也有所差异,其中固碳释氧能力最强的4种灌木分别为马缨丹、假连翘、黄叶榕和红桑,最弱的为棕竹。依据日净固碳量将灌木树种聚为3类,日净固碳量高的如马缨丹、假连翘、黄叶榕、红桑[固碳量为7～10 g/（m^2·d）,释氧量为5～7 g/（m^2·d）],日净固碳量中等的如叶子花、朱槿、九里香、米仔兰、鹅掌藤、含笑花、狗牙花[（固碳量为5～7 g/（m^2·d）,释氧量为3～5 g/（m^2·d）],日净固碳量低的如朱蕉、变叶木、红背桂花、茉莉花、江边针葵、基及树、棕竹[（固碳量为2～5 g/（m^2·d）,释氧量为1～3 g/（m^2·d）]。本研究将为碳汇林业指导下的园林绿化树种选择提供一定的参考价值。

广西桉树人工林固碳释氧总量核算

第九次全国森林资源清查结果,广西桉树人工林面积达到256.05万hm^(2),其中幼龄林面积最大,比例占到45.23%。桉树人工林蓄积量10989.47万m^(3),其中中龄林蓄积量最大,比例占到50.48%。本文利用相关计算公式根据森林资源清查结果得出广西桉树人工林固碳总量为3260.11万t,平均固碳效率为12.73 t·hm^(-2);释放氧气总共为7759.06万t,生态效益十分可观。

昭阳区森林碳汇释氧及价值估算

指出了森林资源是陆生生态系统的主体,发挥着及其重要的生态服务功能,森林资源固持CO2释放O2是生态系统的重要服务功能之一,在全世界温室效应加剧的情况下显得更为重要。以昭阳区2008年的森林二类资源调查的有关数据为基础,运用换算因子连续函数法和生物量法估算了森林的碳汇、释氧量及价值,以期有助于增强人们的造林、爱林、护林和科学经营森林的积极性、主动性,并为昭阳区今后顺利开展森林碳汇贸易提供一定的理论依据。

聚己内酯包载过氧化钙微粒的制备、表征及其生物相容性研究

目的:探究聚己内酯(PCL)包载过氧化钙(CPO)微粒的理化特征及生物相容性。方法:制备CPO/PCL微粒,并采用扫描电子显微镜和能谱仪分别观察并比较CPO、PCL和CPO/PCL三种微粒的微观形貌特点和元素分布情况。提取大鼠脂肪间充质干细胞并加入不同浓度的CPO和CPO/PCL微粒(0.10%、0.25%、0.50%、1.00%),检测各组微粒的氧气和过氧化氢释放量。在缺氧/常氧环境下,加入以上不同浓度CPO/PCL微粒,给予细胞正常培养或成骨分化培养,实时逆转录聚合酶链反应检测碱性磷酸酶(ALP)、Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨桥蛋白(OPN)和骨钙素(OCN)基因表达。随后,将1.00%CPO/PCL微粒注射于SD大鼠皮下,于7、14 d时采用苏木精-伊红染色(HE染色)和免疫组织化学染色观察微粒注射后组织的病理学变化和免疫细胞变化情况。结果:CPO微粒为多边形结构,PCL微粒呈小球状塑料粒子的状态,CPO/PCL微粒为块状晶体结构。能谱仪下CPO微粒出现明显的钙元素映射,CPO/PCL微粒表现为明显而均匀分布的钙元素映射,而PCL微粒则无该表现。CPO/PCL微粒氧气和过氧化氢的起始释放浓度均小于CPO组,且释氧维持时间较长。缺氧、成骨分化培养和正常培养条件下,CPO/PCL微粒浓度越大,Alp、Runx2、Ocn和Opn基因表达水平越高,并在成骨分化培养下更明显(均P<0.05)。微粒注射7 d时,注射部位周边肌肉组织纤维呈分散状,分布紊乱,大小粗细不一致,可见明显的血管充血,间隙增宽,间质轻度充血,局部水肿、炎症细胞浸润,部分组织呈大面积空泡化;微粒注射14 d时,注射部位周边肌肉组织和微粒植入部位组织纤维排列较为整齐,间隙大小未增厚,可见稍许充血,局部炎症细胞浸润,微粒植入部位组织局部可见明显空泡化现象,但空泡化较7 d时明显改善。微粒注射7 d时周边肌肉组织中CD3和CD68阳性细胞表达显著增多(均P<0.01),整体呈大面积分布密集表达;注射14 d时,周边肌肉组织和微粒植入部位组织中CD3和CD68阳性细胞数较注射7 d时减少(均P<0.01)。结论:CPO/PCL微粒植入组织后具有较好的释氧性、较小的组织损伤、较佳的生物相容性。

城市生态系统特点及对绿化概算方法的探讨

环境绿化已成为当今人们公认的衡量环境质量优劣的重要指标,但是绿化的计算仍然是采用传统的方法:绿化面积占所在地区总面积的百分比,即绿化率。这一计算方法不具有环境学和生态学方面的意义。为此,根据城市生态系统的特点提出了一种新的以综合参数M为指标的绿化概算方法。

3种木兰科珍稀濒危树种的光合及固碳特性

【目的】阐明木兰科Magnoliaceae珍稀濒危树种光合及固碳特性,为其保护利用提供理论技术依据。【方法】以亮叶木莲Manglietia lucida、香木莲M.aromatica和开甫木莲M.kaifui为研究对象,采用LI-6400便携式光合仪对其光合参数特征进行测定分析,并对其固碳释氧量进行估算,综合评价其适应性及生态效应。【结果】3个树种的净光合速率日变化在7月份表现为双峰型,在10月份表现为单峰型。其光合效率在7月份为:开甫木莲(5.35μmol·m^(-2)·s^(-1))>亮叶木莲(2.87μmol·m^(-2)·s^(-1))>香木莲(2.78μmol·m^(-2)·s^(-1));在10月份为:香木莲(6.46μmol·m^(-2)·s^(-1))>开甫木莲(6.24μmol·m^(-2)·s^(-1))>亮叶木莲(5.74μmol·m^(-2)·s^(-1))。3个树种的固碳释氧量为:开甫木莲>香木莲>亮叶木莲。【结论】参试植物的生长在10月份比7月份更为旺盛;开甫木莲对强光的利用能力最佳,香木莲对弱光的利用能力最佳;固碳释氧能力最强的植物为开甫木莲。

奉贤区不同树龄桃树的碳汇价值分析

为了解上海市奉贤区桃树的净生产力、固碳量、释氧量和碳汇价值等,现以处于结果初期(五年生)和盛果期(十年生)的桃树为代表,用碳税法计算其碳汇价值。结果表明,五年生和十年生桃树的固碳量分别为0.55 t/hm^(2)和4.77 t/hm^(2);在未计算碳投入量的情况下,五年生和十年生桃树所产生的碳汇价值分别为660元/hm^(2)和5724元/hm^(2);根据桃树的种植面积,奉贤区五年生和十年生桃树共产生的碳汇价值分别为2.64万元和96.55万元;释氧量主要集中在桃树营养生长上,五年生和十年生桃树的CO_(2)吸收量分别为9.89 kg/hm^(2)和1370.78 kg/hm^(2),O_(2)释放量分别为7.25 kg/hm^(2)和1005.24 kg/hm^(2)。

Buckling pattern of TiO_2 nanotube film

Substrate straining test was carried out to study the buckling pattern of TiO2 nanotube film. The results show that the tensile strains of buckling occurrence of TiO2 nanotube films without annealing, with 250 ℃ annealing and with 400 ℃ annealing are 2.5%, 8.9% and 7.8%, respectively, which indicates the modifying effects of temperature annealing. Through the SEM observation, the critical buckling stresses of TiO2 nanotube films without annealing, with 250 ℃ annealing and with 400 ℃ annealing can be estimated as 180.4, 410.2 and 619.5 MPa, respectively. The critical buckling stress of TiO2 nanotube films with 250 ℃ annealing from AFM observation is estimated as 470.2 MPa, which indicates good agreement with the critical buckling stress from SEM observation. The true stress and the critical energy release rate of TiO2 nanotube film with 250 ℃ annealing are given as 840.3 MPa and 77.2 J/m2, respectively. Excellent agreement of the critical energy release rate of TiO2 nanotube film with 250 ℃ annealing in terms of buckling perspective and crack perspective is obtained.