滨海城市木本植被多样性与储碳功能研究——以上海市杭州湾北岸为例

摘要

在全球变化加剧和城市化进程加快的背景下，量化城市森林的功能研究有重要的作用。本文以上海杭州湾北岸为研究区域，通过对该区土地覆被变化以及木本植物多样性调查，分析土地覆被变化与滨海植被分布、生物多样性之间的关系，并以此为基础，基于改进的材积源生物量法，计算滨海景观破碎化对森林生态系统碳储量的影响，旨在为构建上海低碳城市背景下，城市绿化物种配置提供科学依据。
　　 本研究主要结论包括：⑴野外实地调查共调查乔木物种33种，灌木物种32种，经计算得出各物种的重要值，其中乔木物种排前五位的为香樟、水杉、桂花、杨树、广玉兰，灌木物种排前五位的是石楠、龙柏、小叶黄杨、紫荆、海桐；交通用地、居民区、文教区、林地和工业用地乔木都是以香樟为主，水体和荒地乔木则是以水杉为主，农业用地则以杨树为主；居民区和交通用地的物种丰富度(S)、均匀度指数(E)，辛普森指数(D)以及香农-威纳多样性指数(H)均为最高，工业用地和农业用地的物种多样性较低。⑵基于植被分类与排序的方法，对植被物种和土地覆被因子进行相关性分析，结果如下：有杨树、水杉、香樟树种存在的地方，地被层较少，即草本覆盖率低。广玉兰和桂花多分布在有草本层覆盖率高的区域。表现为：在草地覆盖率较低时，杨树、水杉、香樟分布较多，在草地覆盖率较高时，广玉兰及桂花分布较多。在灌木覆盖率较低时，杨树、水杉及香樟分布较多，在灌木覆盖率较高时，广玉兰、桂花分布较多。在土壤覆盖率、乔木覆盖率较低时，广玉兰、水杉、杨树、桂花分布较多，在土壤覆盖率、乔木覆盖率较高时，香樟分布较多；海桐与龙柏与不透水层覆盖率关系密切，表现为：在不透水覆盖率较低时，海桐分布较多，在不透水层覆盖率较高时，龙柏分布较多。在土壤覆盖率、草地覆盖率较低时，海桐分布较多，在土壤覆盖率、草地覆盖率较高时，石楠分布较多。在乔木覆盖率、灌木覆盖率较低时，龙柏分布较多，在乔木覆盖率、灌木覆盖率较高时，海桐分布较多。⑶运用改进的材积源生物量法计算得到，上海杭州湾北岸总的碳储量为277615.91 Mg C，碳密度为7.29 Mg C/hm2；其中碳储量的排序为海湾镇>柘林镇>漕泾镇>山阳镇>芦潮港>石化街道；碳密度排序为山阳镇>海湾镇>石化街道>漕泾镇>芦潮港>柘林镇。并且上海市杭州湾北岸各土地利用类型的碳密度均高于迈阿密。⑷通过Fragstats3.3软件对栅格化的上海杭州湾六个镇的栅格图进行计算分析，得到漕泾镇的破碎化程度最高：经过对林地的破碎化指数和林地的碳储量进行相关分析，得到：林地的斑块个数与林地碳储量的关系比较密切(R2=0.893)，呈显著正相关性，斑块平均大小与林地碳储量的关系为显著正相关(R2=0.717)，由此可以看出林地的景观破碎化程度对其乔木植被的储碳能力的影响很大。