通量贡献区视角下交通碳排放对典型植被碳固存影响机理研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 高晶 |
| 答辩日期 | 2019-08 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 董锁成 ; 李宇 |
| 关键词 | 碳通量 光合固碳 交通碳排放 “施肥效应” |
| 学位名称 | 博士后 |
| 英文摘要 | 世界气象组织WMO最新公报表明，CO2浓度为工业化前（1750年前）水平的145%，过去70年大气CO2的增长速度是上一个冰期末期的近100倍，这种变化前所未见。城市是全球碳循环的重要枢纽地区，全球80%以上的碳排放来自城市地区。我国是世界碳排放第一大国，首都北京市正处于建设世界低碳城市关键时期，是国际城市碳排放高度关注的重点区域。然而，随着城市客、货需求的增加，交通运输业成了能源消耗、产生CO2等温室气体的重要来源，虽然交通是CO2排放的主要来源，但是自然生态系统中植被在吸收CO2过程中发挥着重要作用。目前，对于城市植被是否以及如何有效吸收交通排放CO2的研究还比较匮乏。所以，探明交通排放CO2对植被碳固存能力的影响机理对于响应碳减排和应对全球变暖具有重要意义。本研究分别选定以位于八达岭林场、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院生态环境研究中心三地的通量塔为中心，基于KM模型确定各地的碳通量最大贡献区范围，对其内的植被进行调查，并对交通车流量、典型植被光合和环境气象因子开展微观尺度的时空监测，最后运用模型模拟分别获得对碳通量的贡献率，更精确的拟合CO2源和汇，为科学构建植被配置以最大化固存交通碳排放提供科学依据。本研究主要结论如下： （1）在八达岭林场碳通量最大贡献区范围内，在2017年植被生长季期间（五月-十月）的日间监测时段内（7:00–17:00），以日间单株净光合固碳量均值来衡量植被树种的固碳能力，其排序为：五角枫＞黄檗＞栾树＞白蜡＞油松＞银杏。而且，植被光合固碳主要发生在上午，且五角枫和栾树单位叶面积同化累积的碳素较多，其整株日固碳量也较大，固碳能力较强。调控植被光合固碳的主要因素为光合有效辐射、车流量和空气相对湿度，其一共可以解释日间监测时段内植被总固碳差异的92.3%，且与光合有效辐射和车流量呈极显著正相关关系，而与空气相对湿度呈极显著负相关关系。值得注意的是，车流量排放CO2因对植被光合固碳起到“施肥效应”而会显著增加植被固碳量。 （2）在地理所碳通量最大贡献区范围内，在2019年6月三个工作日（周一、周三、周五）和两个非工作日（周六、周日）的日间监测时段内（7:00-17:00），以日间单株净光合固碳量衡量植被树种的固碳能力，其排序为：二球悬铃木＞ 臭椿＞国槐＞ 绦柳＞五角枫＞梨树＞银杏＞油松＞紫叶李＞侧柏。调控国槐、二球悬铃木和梨树光合固碳的主要因素为光合有效辐射、气孔导度、胞间CO2浓度和交通车流量，其一共可以解释日间监测时段内植被总固碳差异的90%以上，且与光合有效辐射、气孔导度和车流量呈极显著正相关，与胞间CO2浓度呈极显著负相关，说明车流量排放CO2对这些树种的光合固碳起到“施肥效应”而会显著增加植被固碳量；其它油松、侧柏、银杏、绦柳、紫叶李、五角枫和臭椿的光合固碳主要受到光合有效辐射、气孔导度和胞间CO2浓度的影响，排序为：光合有效辐射＞气孔导度＞胞间CO2浓度，且与光合有效辐射、气孔导度呈极显著正相关，与胞间CO2浓度呈极显著负相关，说明车流量排放CO2未能对这些树种的光合固碳起到“施肥效应”。 （3）在生态中心碳通量最大贡献区范围内，在2019年6月三个工作日（周一、周三、周五）和两个非工作日（周六、周日）的日间监测时段内（7:00-17:00），以日间单株净光合固碳量衡量植被树种的固碳能力，其排序为：二球悬铃木＞国槐＞柿树＞毛白杨＞绦柳＞银杏＞油松＞榆树＞紫叶李＞侧柏，调控银杏、毛白杨、国槐、绦柳、紫叶李、榆树和二球悬铃木光合固碳的主要因素为光合有效辐射、气孔导度、胞间CO2浓度和交通车流量，其一共可以解释日间监测时段内植被总固碳差异的90%以上，且与光合有效辐射、气孔导度和车流量呈极显著正相关，与胞间CO2浓度呈极显著负相关，说明车流量排放CO2对这些树种的光合固碳起到“施肥效应”而会显著增加植被固碳量；其它油松、侧柏和柿树的光合固碳主要受到光合有效辐射、气孔导度和胞间CO2浓度的影响，排序为：光合有效辐射＞气孔导度＞胞间CO2浓度，且与光合有效辐射、气孔导度呈极显著正相关，与胞间CO2浓度呈极显著负相关，说明车流量排放CO2未能对这些树种的光合固碳起到“施肥效应”。 综上所述，在今后城市微观空间尺度生态功能建设和植被绿化规划中，应科学规划和选取光合固碳能力强且对交通碳排放固存更敏感的植被树种（二球悬铃木、国槐、五角枫等），合理构建城市绿地生态系统，以期通过城市微观空间尺度生态平衡，推动城市碳减排。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 82 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/193944]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 高晶. 通量贡献区视角下交通碳排放对典型植被碳固存影响机理研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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