广州市森林生态产品价值核算及时空格局

森林生态系统具有重要的生态服务功能,其生态产品价值巨大。参照国家标准(GB/T 38582-2020),对广州市2009、2014和2019年3个核算基准年的森林生态产品价值从物质量和价值量两个方面进行核算,并分析生态产品价值的时空分布格局。结果表明:1)2009、2014、2019年广州市森林生态产品价值分别为295.92、324.28、370.04亿元,年增长率约为2.5%。2)各区生态产品价值大小依次为:从化>增城>花都>黄埔>白云>番禺>天河>荔湾>海珠>南沙>越秀,其中从化、增城、花都呈现高值聚集现象,天河、海珠、番禺、荔湾、越秀呈现低值聚集现象;增城和从化人均生态产品价值较高而人均GDP较低,黄埔区和越秀区人均GDP较高而人均生态产品价值较低;生态产品价值与区域人口、经济不匹配。因此,对生态产品价值实现的探索有助于生态产品价值实现与区域经济的良性耦合协调发展。

广州城市湿地水质和土壤特征分析

通过了解广州不同类型城市湿地的水质和土壤特征,分析主要污染物的来源,为湿地的养护管理和生态修复提供对策。本研究对海珠湿地公园、天河湿地公园、庄头公园和石井净水厂土壤和水质进行取样,采用元素分析、偏相关分析和变异系数等方法探究河流湿地、人工湿地的水质及土壤养分、重金属含量等特征。结果表明:石井净水厂水质总体较好,DO、BOD_(5)、TP、TN含量等各项指标均达国家Ⅲ类水质以上,海珠湿地公园、天河湿地公园和庄头公园TN含量超标,海珠湿地公园和庄头公园TP超标。海珠湿地公园和庄头公园湿地土壤有机质含量达土壤养分一级水平,天河湿地公园达二级水平,石井净水厂有机质含量为五级水平,湿地土壤中有机质与N、P含量显著相关。海珠湿地公园、天河湿地公园、石井净水厂土壤中重金属含量均未超标,庄头公园土壤中Cu、Zn、Cd、Hg含量均超标。因此,需定期对城市湿地水质和土壤开展监测,利用植物修复、土壤改良等技术加以优化和保护,提升城市湿地水质净化、土壤修复和生态景观效果。

广州城市公园碳存储和碳固定计量的UTC转换系数研究

【目的】城市公园树木的碳(C)计量和管理是城市减少CO2排放的有效策略之一,树木冠层覆盖(Urban tree canopy,UTC)信息在树木生物量和C储存量的计量中具有一定潜力,旨在初步估算广州市典型城市公园基于UTC和叶面积的碳存储和碳固定量的转换系数及适用性。【方法】基于城市树木碳输入生态过程,对城市绿地系统树木冠层覆盖与其C存储和C固定功能的计量方法进行探索,建立了基于广州城市公园树木冠层覆盖和叶面积参数指标的C存储和C固定转换系数,依此估算广州市4个典型城市公园C存储和C固定量。【结果】广州市城市公园基于UTC的C存储转换系数为92.215±12.836 t·hm-2,C固定量转换系数为5.606±2.19 t·hm-2a-1;基于叶面积总量的C存储转换系数为24.17±7.12 t·hm-2,C固定量转换系数为2.59±0.5 t·hm-2a-1。基于叶面积总量转换系数估算的C存储量和C固定量比基于面积尺度转换系数估算的分别要小0.4%和3.3%,比基于UTC面积估算的碳存储量高13.8%,而碳固定量要低3.15%。【结论】基于UTC的C存储和C固定量的计量方法仅对城市树木覆盖区域进行估算,完全剔除了城市公园中其他复杂的下垫面类型,该计量方法其结果相对精准。基于树木叶面积的C存储和C固定量估算既考虑了树木冠层覆盖的面积,也考虑了冠层结构指标(叶面积指数),充分考虑了植物C输入过程的各个影响因素,其计量结果相对较低,但具有更高的精度。

广州市常用园林植物调查及应用特点分析

共调查了广州市2408条道路、312个公园绿地植物资源,分析了广州市园林植物应用现状和特点,结果表明,调查区域内共有维管植物1020种,隶属159科、549属。其中乔木409种、灌木305种、草本和藤本306种,分别占植物总数的40.10%、29.90%和30.00%,从科属区系组成来看,热带、亚热带分布特征显著;常用乡土植物441种,占植物总数的43.23%,乡土植物仍具有较大开发潜力;观花植物种类丰富,占植物总数的29.22%;与华南地区其他城市相比色叶植物种类较多,共169种,占比16.57%;古树名木资源丰富,共计41科100种9940株;入侵植物共计29种,种类多,且南美蟛蜞菊、马缨丹被广泛用作地被植物。此次调查为近年来广州市园林植物应用现状提供了较为全面的基础资料,并为今后广州园林绿地植物应用提出了建议。

广州市土地利用变化与碳储量模拟——基于PLUS-InVEST模型分析

快速的工业化和城市化极大影响了城市生态系统的碳固存能力,基于此背景,文章以广州市为研究对象,利用2000—2020年的土地利用数据,耦合PLUS-InVEST模型,分析土地利用和碳储量的时空变化,探究不同城乡梯度下碳储量的影响因素;设定3种不同的发展情景模拟预测不同情景下的土地利用变化和碳储量空间格局演变。结果表明:1)2000—2010年广州市碳储量流失较为严重,2010—2020年下降速度有所减缓,林地和耕地向建设用地的转化是碳储量下降的关键原因;2)在城区、市郊、市域3种城乡梯度下,NDVI、DEM、坡度、年均蒸发量、年均降水量和土壤含水量均与碳储量正相关,年均气温、夜间灯光指数、GDP和路网密度均与碳储量负相关;3)2030年,3种情景下碳储量均呈下降趋势,其中综合发展情景下碳储量下降程度最小,在空间上3种情景总体呈现“北高南低”的分布特征。研究结果有助于优化土地资源紧张的城市生态系统碳循环,促进区域的可持续发展。

广州市湿地植物资源分析

为了解广州市湿地植物资源现状,研究采用野外调查和资料查阅相结合的方式,对广州的湿地公园、河流、水库、水产种质资源保护区等湿地开展了植物资源调查和分析。结果表明,广州市湿地植物共有93科220属485种,其中植物种类最多的科是莎草科、禾本科和蓼科,植物种类最多的属是莎草属、薹草属和飘拂草属;水生植物有142种,其中,挺水植物107种,占75.35%;红树植物有17种,其中真红树10种,半红树7种;外来物种有70种,其中有6种属于广州市重点管理外来物种;珍稀濒危植物共16种,其中,国家一级保护野生植物2种,国家二级保护野生植物11种,广东省重点保护野生植物2种,极小种群野生植物3种。针对湿地植物资源的保护与利用,建议持续开展湿地植物保护和科研监测,进行合理利用和管理,并不断加强湿地植物的自然教育和科普宣传。

广州市绿道网生态服务功能价值评估研究

以广州市绿道网为评估对象,采用陆地生态系统服务功能及其生态经济价值评价方法,对其调节气候、固碳释氧、涵养水源、净化环境、保持土壤5项服务功能的经济价值进行评估研究,并对不同行政区和不同绿道类型的服务功能价值进行比较,以期从生态服务角度为广州市绿道网建设规划及品质提升提供理论依据。结果表明:广州市绿道生态服务功能的总经济价值约为7.18亿元/a,其中调节气候功能和固碳释氧功能价值占比最大。全市11个行政区中,花都区绿道生态服务功能综合价值最大。广州市绿道网生态服务功能价值尚有提升空间。

石门国家森林公园蝴蝶群落多样性研究

2018年9月-2019年8月,采用样线法对石门国家森林公园3类生境的蝴蝶群落结构多样性进行调查。共记录蝴蝶9科36属45种,报喜斑粉蝶Delias pasithoe和绢斑蝶Parantica aglea是该地区的优势种;蛱蝶科Nymphalidae的属和物种数最多,蚬蝶科Riodinidae、环蝶科Amathusiidae和斑蝶科Danaidae最少。物种丰富度、各科的种多样性指数以蛱蝶科、凤蝶科Papilionidae和弄蝶科Hesperiidae最高;各科的属多样性指数以蚬蝶科、环蝶科和斑蝶科最高;眼蝶科Satyridae和灰蝶科Lycaenidae的均匀度最高。不同生境样线蝴蝶优势类群和常见类群不同,多样性指数差异不明显,个体数差异大,其中花海个体数量所占比例为73%,为园林造景招引蝴蝶奠定了基础。

广州城市化梯度对公园声环境的影响

对沿广州市不同城市化梯度分布的5个公园--越秀公园、天河公园、白云山风景区、帽峰山森林公园和石门国家森林公园的声环境动态进行监测,结果表明:1)整体上,随着城市化程度的增加,公园园区噪音的数值增加;2)公园园区内声环境受游客节律性生活的影响较大,噪音值随时间变化呈现出不同幅度的波动;3)整体上,广州市城市公园的噪音承载量尚未处于超负荷状态,并且沿城郊方向,公园的噪音承载潜力递增。因此,建议鼓励游客在选择公园游玩时更多考虑远离城市中心的公园。

广州市城镇型绿道蝴蝶群落多样性研究

2019年4—11月,采用样线法对广州市城镇型21条绿道的蝴蝶群落结构多样性进行调查,分析了不同月份蝴蝶群落特点。共记录蝴蝶7科27属31种106头,酢浆灰蝶Pseudozizeeria maha和东方菜粉蝶Pieris canidia是优势种。粉蝶科Pieridae物种数最多,灰蝶科Lycaenidae次之;蛱蝶科Nymphalidae属数最多,粉蝶科和灰蝶科次之,蚬蝶科Riodinidae最少。物种丰富度、各科的种属多样性指数以蛱蝶科最高,分别为2.52、1.99和1.99,优势度指数则最低,为0.25。不同月份优势类群和常见类群不同,7月的蝴蝶多样性指数明显高于4月和11月,优势度指数则最低。蝴蝶多样性可为城镇型绿道品质提升提供数据参考。

2种常用的植物滞纳能力测定方法对比研究

测量评估植物叶片滞纳颗粒物能力是开展植物减霾净化研究的关键,文章以叶片特征差异较大的10种常见乔木为研究对象,分别采用气溶胶再发生器法和滤膜法进行测定,通过两种方法准确性、耗时成本、操作难度等多方面因素的综合比较选择适合广州植物滞纳大气颗粒物的测定方法。结果表明:(1)定性判断不同植物滞纳颗粒物能力大小时,气溶胶再发生器法的准确性、稳定性优于滤膜法;(2)滤膜法的实验耗时是气溶胶再发生器法的两倍,且操作难度较大,在进行大量采样测定时,宜采用气溶胶再发生器法;(3)采集充分接受粉尘的植物叶片为样本可能有利于提高气溶胶再发生器法的准确性。

从退化果园到生物多样性丰富的绿色休闲空间——基于广州海珠湿地修复实践

湿地生态系统支撑着人类可持续发展,共促人与自然和谐共生。针对海珠湿地不断涌现的水质、环境以及果园面积缩小等问题开展生态保护和修复:将土地征为国有,建设全国最大的国家湿地公园;以“原生态、少干预、微改造”推进保护修复,并纳入城市生态控制线。经过近10年的生态修复实践,海珠湿地生物多样性显著提升,成为深受市民喜爱的康体休闲目的地,实现了生态保护和经济发展双赢,以其独特的生态功能为城市可持续发展提供了参考和借鉴。

广州二沙岛宏城公园鸟类调查

为了解广州二沙岛宏城公园鸟类的情况,2017年7月—2018年7月,采用样线和样点法对广州二沙岛宏城公园鸟类进行初步调查,同时采用样方法对植被进行调查。调查结果表明:①共记录鸟类27种,隶属于3目17科19属。其中雀形目种类最多,占总数的92.6%。鸟类区系以东洋界为主,占总数的51.9%;留鸟为主,占77.8%。树麻雀、白头鹎、八哥、暗绿绣眼鸟等为优势种,优势种鸟类多为杂食性;宏城公园鸟类的惊飞距离为2～8.7 m。②鸟类对食源树种具有不同的喜好,公园中最常见、鸟类最喜欢取食的食源树种有11种;乔灌木更容易为鸟类提供食物和筑巢,草地和藤本植物亦可为地面觅食和小型鸟类隐蔽提供场所。其结果可为城市化与鸟类保护相互关系研究提供参考。

广州市空气质量时空特征及新冠疫情的干预

文章对广州市11个国控监测点空气质量时报数据进行时间序列分解及预测,并对2020年新冠病毒疫情对环境空气质量的干预影响进行分析。结果表明:1)近5年来,广州市空气质量优良,PM2. 5年均浓度均达国家二级标准,日均值达二级标准浓度限值率为96. 8%;空气质量逐年好转趋势明显。2)广州市校园区域比其他区域污染严重,主要污染物为NO2、CO、PM,为机动车辆尾气排放造成;城市森林及公园附近空气污染物浓度较低,城市植被提升城市空气质量效果显著。3) 2020年新冠肺炎疫情的社会隔离措施大幅度降低了各污染物浓度,SO2、NO2、CO、PM10、PM2. 5浓度比往年同期(5年平均)分别下降约72. 7%、36. 2%、20. 7%、36. 5%、59. 1%,但O3浓度升高,比预测值高7. 6%,比往年同期增长了18. 3%;广州市应继续加强对机动车的管控,未来的大气污染防治重点应加强O3污染治理。

2008-2018年广州市人民公园植被变化及固碳价值核算

本文以广州市人民公园植被为研究对象,采用样地调查、生物量模型估算、瑞典碳税率法相结合的方法,分析了2008-2018年人民公园植被多样性、碳储量及固碳价值的变化规律。研究结果表明,人民公园现有乔灌木和地被共61科126种,主要的优势树种为小叶榕、大叶榕、白兰、蒲葵、人面子、黄花风铃木、木棉、黄花夹竹桃等,主要灌木有朱缨花、假连翘、红背桂、龙船花、福建茶等,主要地被植物有海芋、蜘蛛兰、沿阶草、肾蕨、鸢尾、龟背竹等。植被碳储量从2008年的534.66 t增加到2018年的1066.15 t,乔木层固碳的贡献占比99.8%以上,小叶榕是植被碳储量的主要贡献者,占总量的50%以上。大多数树种的碳储量和碳密度均呈增加趋势,显著增加的有小叶榕、大叶榕、白兰、秋枫、人面子和芒果。人民公园植被固碳经济价值从2008年的64.16万元增加到2018年的127.94万元,年均增长6.38万元。其中固碳价值贡献最显著的树种是小叶榕和大叶榕,两者占总碳库价值的75%以上。该研究可为城市公园植物景观效果及碳汇能力的提升提供依据。

基于新自然主义理念的广州市垂直绿化种植设计

垂直绿化是改善城市生态环境、促进城市可持续发展的重要手段,具有提供自然景观功能、调节小气候等作用,越来越受到重视。针对目前垂直绿化中存在植物养护难、更换频繁的难题,从植物种类选择和绿化设计二个方面探索新自然主义种植在垂直绿化景观中的应用,并以展览馆内垂直绿墙为实践案例,总结其植物选择、绿化设计以及施工管养经验,以期为城市垂直绿化可持续发展提供新的设计思路和方法。

石门国家森林公园负离子浓度动态变化及评价

为给城市森林公园利用森林生态旅游、森林浴、森林健康疗养实现生态与经济协调发展提供科学支撑,2018年旱季和2019年雨季,对石门国家森林公园花海(草本群落)、湖心岛(近水体)、竹林、竹阔混交林、国际森林浴场(常绿阔叶林)5种生境空气负氧离子进行监测和评估。结果表明:石门国家森林公园康养基地负离子浓度雨季>旱季,旱季负离子浓度排序为森林浴场>湖心岛>竹阔混交林>花海>竹林,雨季为森林浴场>竹阔混交林>竹林>湖心岛>花海,林分和水分是影响空气负离子浓度的重要因子。

石门国家森林公园空气颗粒物动态变化及评价

为揭示斑块型城市森林公园空气颗粒物浓度的时空变化规律,于2018年旱季和2019年雨季,通过长期连续固定监测方法,对石门国家森林公园花海、湖心岛、竹林、国际森林浴场4种生境颗粒物进行了监测和评价。结果表明,空气颗粒物各项指标均为旱季>雨季,TSP、PM10平均浓度在各监测点排序为花海>竹林>湖心岛>森林浴场,PM2.5平均浓度排序为花海>湖心岛>竹林>森林浴场。各监测点TSP、PM10、PM2.5等级均在"Ⅱ"以上,未达到污染水平,因此,空气颗粒物指标对森林康养、森林旅游等活动的时间和地点均无限制。

广州白云山大中型土壤动物群落结构与多样性

2017年8月和2018年1月对广州白云山大中型土壤动物群落进行了调查,共收集土壤动物13 804头,隶属4纲25目。其中优势类群为真螨目Acariformes和弹尾目Collembola,常见类群为寄螨目Parasiformes、缨翅目Thysanoptera、鞘翅目Coleoptera和膜翅目Hymenoptera,其余类群为稀有类群。调查发现白云山大中型土壤动物个体数和多样性指数存在差异性;其垂直分布有明显的差异性,个体数随着深度的增加而急剧减少。调查结果为进一步研究城市环境对大中型土壤动物的影响提供基础数据。

森林土壤有机碳分解对模拟增温的响应

由化石燃料燃烧和土地利用变化引起的全球气候变暖是地球上最严重的人为干扰之一,对陆地生态系统结构和功能产生重要的影响。土壤有机碳(SOC)是陆地生态系统最大的碳库,其微小变化都会影响全球碳平衡和气候变化。近30年来,国内外学者在不同森林生态系统相继开展了野外模拟增温对SOC分解的影响及其调控机制研究。基于在全球建立的26个野外模拟气候变暖实验平台,系统分析增温对森林生态系统SOC分解的影响格局和潜在机制,发现增温通常促进森林SOC的分解,对气候变暖产生正反馈作用。然而,因增温方式和持续时间、土壤微生物群落结构和功能的多样性、SOC结构和组成的复杂性、植物-土壤-微生物之间相互作用以及森林类型等不同而存在差异,导致人们对森林SOC分解响应气候变暖的程度及时空格局变化缺乏统一的认识,且各类生物和非生物因子的相对贡献尚不清楚。基于已有研究,从土壤微生物群落结构和功能、有机碳组分以及植物-土壤-微生物互作3个方面构建了气候变暖影响SOC分解的概念框架,并进一步阐述了今后的重点研究方向,以期深入理解森林生态系统碳-气候反馈效应,为制定森林生态系统管理措施和实现“碳中和”提供科学依据。1)加强模拟增温对不同森林生态系统(特别是热带亚热带森林生态系统)SOC分解的长期观测研究,查明SOC分解的时空动态特征;2)加强土壤微生物功能群与SOC分解之间关系的研究,揭示SOC分解对增温响应的微生物学机制;3)形成统一的SOC组分研究方法,揭示不同碳组分对增温的响应特征和机制;4)加强森林生态系统植物-土壤-微生物间相互作用对模拟增温的响应及其对SOC分解调控的研究;5)加强模拟增温与其他全球变化因子(例如降水格局变化、土地利用变化、大气氮沉降)对SOC分解的交互作用,为更好评估未来全球变化背景下森林土壤碳动态及碳汇功能的维持提供理论基础。