成都市沙河廊道植物群落结构特征分析与环境效益研究

论文摘要

21世纪城市应与大自然和谐共处,城市河流要更好的协调城市发展与环境的关系。河流廊道作为城市生态系统的重要组成部分,发挥着改善城市地域内生态环境的重要作用。但目前生态效益定量研究多为一些块状绿地,对于河岸植被带的条形绿地研究还较少。为了对成都市河流廊道绿化树种的合理配置及环境效益的定量评价提供科学依据,并为今后城市森林特别是沿河流人工植物群落的建设和改造提供参考,本研究以成都市沙河廊道为研究区,通过群落学调查的方法,对成都市沙河植物群落的结构特征进行分析,在此基础上,利用LI-6400XT光合仪测定构建成都市沙河廊道主要树种的环境效益,主要研究结果如下。（1）天竺桂、香樟、桂花、山杜英、银杏、水杉、垂柳和黄葛树为研究区的主要树种,其累积数量占到研究区乔木树种的一半以上,说明树种组成较为单一。树木的数量在胸径等级和垂直立木层次上呈现“两头少,中间多”的分布格局,树木的平均胸径为12.53 cm,平均高度为6.29 m,树木径级及高度均偏低。就研究区总体而言,物种多样性指数呈现出灌木层>草本层>乔木层的趋势,且均在3-4之间,说明树种的丰富度和个体数量分布均匀度不高,群落结构相对简单。不同树种的平均三维绿量和叶面积都存在明显差异,其中,垂柳最高,分别为42.86 m3和49.71 m2,山杜英最低,分别为3.12 m3和8.69 m2。（2）主要树种的光合速率和蒸腾速率日变化曲线以单峰型居多,均呈现夏季>秋季>春季的季节变化趋势。光合能力由强到弱的顺序为垂柳、桂花、香樟、黄葛树、山杜英、银杏、天竺桂、水杉；蒸腾能力由高到低的顺序为垂柳、水杉、山杜英、黄葛树、天竺桂、香樟、银杏、桂花。桂花、银杏的蒸腾速率日变化曲线为单峰,但净光合速率日变化曲线为双峰。（3）整个生长季节同类植物各季节的单位叶面积固碳释氧和降温增湿能力表现出夏季>秋季>春季。日固碳释氧能力由强到弱为桂花、垂柳、香樟、黄葛树、山杜英、银杏、天竺桂、水杉,年固碳释氧能力由强到弱为垂柳、香樟、黄葛树、银杏、桂花、天竺桂、水杉、山杜英,日降温增湿效果由强到弱为垂柳、山杜英、水杉、天竺桂、黄葛树、香樟、银杏、桂花。据估算,整个沙河植物群落中乔木树种年总固碳量约为5.87×104t,总释氧量约为4.27×104t。根据对主要树种固碳释氧和降温增湿能力的分析表明,在树种配置时,垂柳、桂花、山杜英、香樟为优选乔木树种,而银杏的固碳释氧和降温增湿能力较弱,可作为长寿树种和观赏树种适量引种,不宜大面积绿化。成都市沙河廊道应加强总体规划,适当优化乔、灌、草的复合结构比例,选择乡土树种进行补植,构建生物多样性高的复层群落结构；此外,可根据不同树种的平均三维绿量和叶面积以及环境效益,选择单株叶面积较大、光合能力和蒸腾能力较强的树种以增加对空气净化、防污滞尘、降低噪音、碳氧平衡和降温增湿等环境效应的贡献率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 城市河流廊道研究
• 1.1.1 城市河流廊道概述
• 1.1.2 城市河流廊道的功能
• 1.1.3 研究进展
• 1.2 城市森林群落结构研究
• 1.2.1 物种组成
• 1.2.2 空间结构
• 1.2.3 物种多样性
• 1.2.4 三维绿量
• 1.3 城市森林环境效益研究
• 1.3.1 固碳释氧与降温增湿
• 1.3.2 改善空气质量
• 1.3.3 其它环境效益
• 1.3.4 城市森林环境效益研究中的问题
• 1.4 植物生理特性研究
• 1.5 研究目的和意义
• 2 研究方案
• 2.1 研究内容
• 2.2 研究区概况
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 群落调查与统计方法
• 2.3.2 环境效益主要指标测定与计算方法
• 3 结果与分析
• 3.1 植物群落特征分析
• 3.1.1 种类组成
• 3.1.2 径阶结构分析
• 3.1.3 垂直结构分析
• 3.1.4 物种多样性分析
• 3.1.5 主要树种叶面积指数分析
• 3.2 环境效益研究
• 3.2.1 主要大气因子的日变化和季节变化
• 3.2.2 主要树种光合速率日变化
• 3.2.3 主要树种蒸腾速率日变化
• 3.2.4 主要树种固碳释氧能力分析
• 3.2.5 主要树种降温增湿能力分析
• 4 讨论与结论
• 4.1 沙河廊道树种结构合理化
• 4.2 树木生理特性与环境适应性
• 4.3 树种的环境服务功能
• 参考文献
• 致谢