王立，王海洋，常欣
摘要：本文介绍了常用的估算植物固碳释氧能力的方法，包括从光和效率、叶面积指数、生物量和生产力等4各方面进行估算的方法；另一方面，总结了桂花、垂柳、刺槐、红檵木等14种常见园林树种的固碳释氧能力，为今后的低碳园林建设以及在园林规划设计中的植物配置提供一些参考。 关键词：园林树种；固碳；释氧
A Brief Analysis on Carbon Fixation and Oxygen Release Capabilities of the Dominate Garden Plants
Wang Li, Wang Hai-yang，Chang Xin
Abstract: This article introduces some common measures to estimate the capabilities of the plants’ carbon-fixing and oxygen-releasing. On the other hands, to provide some refere
nces for the plant configuration in the future landscape planning and the construction of the low-carbon landscape, the capabilities of carbon fixation and oxygen release of 14 kinds of dominant garden plants ,such as Osmanthus fragrans, Salix babylonica, Robinia pseudoacacia, Loropetalum chinense, are summarized in the article.
Key words: garden plant; carbon fixation; oxygen release.
随着城市发展的不断前进，城市中的污染越来越严重，大气中CO2的含量不断上升，因此造成的城市热岛效应等城市环境问题已经对人类的生活和发展造成了很大的阻碍。园林绿化作为缓解城市环境污染问题的重要手段，也随着低碳经济时代的到来，走入了低碳园林的新局面，同时也响应了国家节能减排等一系列环境保护的号召。园林树种主要是通过光合作用来进行固碳的。植物利用光合作用产生的碳水化合物，来实现自身的生长，光合作用也得以维持，也可以持续的将大气中的CO2固定到植物体内，同时释放出O2。
1园林树种固碳能力的估算方法
1.1 通过光合效率估算植物的固碳释氧能力
根据园林树种的固碳机理，可以通过测定植物的光合作用的日同化量，进而推算出植物日固定的CO2的量和释放出O2的量。一般可以使用光合作用测定仪器来测定植物的瞬时光和效率，再用当日净同化量计算公式计算树种当日净同化量。
在树木光合作用日变化曲线中，其同化量是净光合速率曲线与时间横轴围合的面积。以此为基础，园林树种的当日净同化量的计算公式为： （1)
奇案秘录式（1）中，P为园林树种的日同化总量（mmol·m-2·d-1）；Pi指初测点的瞬时光和速率，Pi+1为下一测点的瞬时光和速率（μmol·m-2·s-1）；ti为初测点的瞬时时间，ti+1为下一测定点的时间，单位为h；j 为测试次数；3600指每小时为3600s；1000指1mmol为1000μmol。通过计算出的园林树种日同化总量P，测定其日固定CO2的量和日释放的O2的量为：
（2）
式（2）中，44为CO2的摩尔质量（g·mol-1），为单位地面面积上的叶片固定CO2的质量（g·m-2·d-1）；32为O2的摩尔质量（g·mol-1），节油剂为单位地面面积上的叶片固定O2的质量（g·m-2·d-1）。[1]
通过测定的树种光合效率来估算其固碳释氧量的方法，较多的适用于每年的6-8月份，是测定单株植物固碳释氧量的方法。因为6-8月园林树种的生长旺盛，估算出来的日固碳释氧量一般为其一年之中的峰值。
1.2 通过叶面积指数估算园林树种的固碳能力
以单株树木叶面积指数为基础，推导出形态特征指标为自变量的城市园林树木生态效益推算模型公式。方程的一般形式为：
Y=ab （3）
b=πcd²/4 （4）
式（3~4）中，Y是单株植物的日固碳释氧值（g），a是单位叶面积日固碳释氧值（g·m-2）
，b是植物总的也表面积（m2），c是叶面积指数，d为冠幅（m）。将式（4）带入式（3），得到：
Y=πacd²/4 （5）
从式（5）中可以看出，随着叶面积指数c的增大，在冠幅一定的情况下，树木的固碳能力也在增加。[2]
通过叶面积指数估算园林树种固碳量的这种方法，得出的数据仍然是单株树种的日固碳量。
1.3 通过生物量估算植物固碳能力
方精云等使用我国森林资源清查资料和文献发表的生物量实测资料，总结提出了生物量换算因子（BEF）法建立生物量与蓄积量的关系。[3]
林分生物量与木材材积比值（即BEF）不是不变的。进一步的研究表明，可以以林分材积作为换算因子的函数，来表示BEF的连续变化。方精云等利用幂指数函数来表述BEF与林
分材积（x）的关系：
BEF=ax+b （6）
当材积很大时，BEF趋向恒定值a；当材积很小时，BEF很大。此结论符合树木的相关生长理论。该公式使得区域森林生物量的计算得以简化。可表示成生物量与蓄积量的简单线性关系：
B=a+bV （7）
式（7）中:a、b均为常数；a为树干木材生物量与林木总生物量的比值；b为地上部分或地下部分生物量占林木总生物量的百分数；B代表生物量；V代表蓄积量。[4]
此方法是以通过建立生物量与蓄积量之间的关系为基础，从而对植物的碳储量进行估算。一般来说，蓄积量大的植物，其固碳量也大，反之固碳量则小。
1.4通过生产力计算植物的固碳能力
国家林业行业标准(LY/T1721—2008)“森林生态系统服务功能评估规范”中提供的植被固碳
公式为：
G植物固碳=1.63R碳AB年 （8）
式（8）中，G植物固碳 为植被年固碳量（t·a-1）；R碳是CO2中碳的含量，为27.27%；A为林分面积（hm2）；B年为林分单位净生产力（t·hm-2·a-1）。
此方法是对森林落一年的固碳量进行估算。从式（8）中可以看出，林分的单位净生产力越高，落的固碳量越大。
2生长型、树龄和种类对园林树种固碳释氧能力的影响
2.1 生长型
史红文等人对10种园林树种的光和效率进行测试，得出乔木、灌木、常绿
植物和落叶植物的平均固碳释氧能力大小（见表1）。
表1 植物不同生活型的固碳释氧能力比较[5]
| 平均光合速率值 （μmol•m-2s-1） | 单位面积固碳量 （g•m-2d-1） | 单位面积释氧量 （g•m-2d-1） | 整株平均固碳量 （g•d-1） | 整株平均释氧量 （g•d-1） |
乔木 | 5.09 | 8.06 | 5.87 | 429.18 | 312.13 |
灌木 | 8.14 | 12.89 | 9.37 | 169.25 | 123.09 |
常绿植物 | 6.21 | 公共财物9.83 | 7.15 | 298.76 | 217.28 |
落叶植物 | 5.80 | 9.19 | 6.68 | 403.64 | 293.56 |
| | | | | |
通过表1可以看出：单位面积上，灌木的固碳能力大于乔木；单株植物来看，乔木的固碳能力强于灌木。这是因为单位面积上，灌木的叶面积指数大于乔木，而从整株上来说，乔木的绿量显然是大于灌木的。
不同落类型的树木固碳能力岑在较大差异。吴珊珊通过调查样地树木的胸径、树高等调查数据结合材积源法公式，根据单位面积的树木生物量碳储量大小，得出以下结论：不同落的固碳能力依次为，阔叶林＞针阔混交林＞针叶林＞疏林。
2.2 树龄
由于幼小树木处于生长旺盛期，光合速率高，相对于处于生长稳定期的老龄树木来说，它们在单位叶面积上的固碳能力更强。当树木处于初期生长阶段时，树木在单位叶面积上的固碳能力持续增强；当树木生长达到最旺盛时期，树木的单位叶面积固碳能力最强，当树木处于近熟阶段时树木单位叶面积上的固碳能力持续减弱；当树木完全成熟时，树木单位叶面积上的固碳能力降至最低。虽然就单株树木比较来看，老龄树木的碳储量大于幼小的树木，但是因为老龄树木的生长基本停止，碳储量也处于稳定阶段，所以老龄树木对大气中CO2的吸收效果并不明显。
3 部分园林树种固碳释氧能力比较
根据资料的收集，将部分园林树种的固碳释氧能力归纳于表2。
表2 14种园林树种的固碳释氧能力[5][6][7]
树种 | 拉丁名 | 单位地面面积固碳量/g•m-2d-1 | 单位叶面积 固碳量/g·m-2d-1 | 单位地面面积释氧量/g•m-2d-1 | 单位叶面积 释氧量/g·m-2d-1 |
银杏 | 合成绝缘子 Ginkgo biloba | 29.48 | 6.38 | 21.45 | 4.64 |
香樟 | Cinnamomum camphora | 35.16 | 11.69 | 25.57 | 8.50 |
广玉兰 | Magnolia Grandiflora L. | 57.79 | 14.06 | 42.03 | 10.23 |
垂柳 | Salix babylonica | 65.20 | 11.18 | 47.41 | 8.13 |
女贞 | Ligustrum lucidum | 13.32 | -- | 9.70 | -- |
小叶榕 | Ficus microcarpa | 44.36 | 7.46 | 32.26 | 5.55 |
刺槐 | Robinia pseudoacacia L. | 102.10 | 22.39 | 74.25 | 16.28 |
紫叶李 | Prunus ceraifera cv. | 28.63 | 7.23 | 16.28 | 7.23 |
紫薇 | Lagerstroemia indica | 19.97 | --中国红丝带网 | 14.52 | -- |
桂花 | Osmanthus fragrans | 10.58 | -- | 7.70 | -- |
黄葛树 | Ficus virens | 67.20 | 13.63 | 48.88 | 9.91 |
白玉兰 | Magnolia denudata | 29.40 | 9.05 | 21.40 | 6.58 |
夹竹桃 | Neroum oleander | 46.90 | 17.05 | 34.10 | 12.40 |
蒲葵 | Livistona chinensis | 20.64 | 5.50 | 15.01 | 4.00 |
蜡梅 | Chimonanthus praecox | 36.35 | 12.20 | 26.43 | 8.87 |
枇杷 | Eriobotrya japonica | 44.03 | 11.88 | 32.01 | 8.64 |
二乔玉兰 | Magnolia soulangeana | 18.12 | 6.00 | 13.18 | 4.36 |
红檵木 | Loropetalum chinense | 63.12 | 14.48 常州新北区五个月宝宝致死案 | 45.91 | 10.53 |
海桐 | Pittosporum tobira | 28.53 | 8.22 | 20.75 | 5.98 |
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