大凌河公园绿树木生态效益评价

大凌河公园绿树木生态效益评价

城市绿地是城市生态环境的重要组成部分。它的主要目标是保持城市地区的生态平衡，改善城市的生态环境，这是现代城市人类生存所必需的物质环境空间。绿地中的绿色植物通过光合作用把CO2和H2O转化成储存着能量的有机物并放出氧;通过蒸腾作用使叶片的大量水分被蒸腾,而消耗大量的热量,缓解了城市的热岛效应。植物的生态效益尤其是碳氧平衡作用是不可替代的。城市绿化产生的这些生态效益是无形产品,具有明显的社会消费性。人类错误地认为享受这些生态效益是理所当然的,这助长了人们的非理性消费,成为人们奢侈消费生态资源的温床,结果造成树木的乱砍滥伐、水资源的严重污染等。本研究通过货币量让人们认识到园林绿化所提供的、大家都在消费的无形产品(生态效益)的经济价值,引起城市建设部门、管理部门和社会公众的共同重视,对促使公众参与到城市绿地的建设和保护中有一定的现实意义,为朝阳政府制定相应政策,通过国民收入的分配和再分配加大绿地建设和保护的经济投入提供科学的决策依据。1研究区域的总结1.1古哲里木盟概况朝阳地区位于辽宁省西部,界于东经118°56′~121°17′,北纬40°24′~42°22′。西南与锦州相连,东北与阜新地区及内蒙古哲里木盟相邻,属低山丘陵地区。朝阳市四面环山,为大凌河中上游盆地。大凌河(辽宁省西部最大的河流)从市区东部穿过,干流长435km,流域面积23263km2。朝阳地区属北温带亚干旱气候区,具大陆性季风气候的特点,年平均气温7~10℃,极端高温42℃,极端低温-36.9℃,年平均降水量450~550mm,年日照2860~2960h,有效积温2900~3500℃,平均无霜期129~159d。1.2公园工程建设2002年9月10日朝阳市政府概算总投资39226万元进行大凌河朝阳城区段整治工程。工程南起南大桥,北至十家子河口,由东大桥改建工程、堤防工程、人工湖工程、沿湖绿化带工程四部分组成。沿湖绿化带工程作为工程的一部分,批复投资8561万元,建成沿湖带状公园(市政府暂定其名为大凌河公园),左岸带状公园长5321m、宽90m,右岸公园长3300m、宽70m,总绿化带面积达67hm2。整个工程设计工期4年,计划分两期实施。自2002年9月至2004年10月,一期工程基本完成:完成了左、右岸12.54km的堤防工程;完成了人工湖两岸橡胶坝工程;完成了两岸人工湖范围内12个景园的绿化带工程,栽植乔木17200株、灌木3819株,完成草坪38万m2,形成了140hm2的人工湖水面和45hm2绿化带。到2006年6月大凌河朝阳城区段整治工程建成后,不仅完成了朝阳城市的防洪体系,而且形成了193hm2水面、66hm2绿化面积,使朝阳这座古城更美了、更靓了。它将凤凰山、麒麟山、大凌河融为一体,形成一处新的、独特的人文和自然景观园林,构成了一条生气勃勃的城市生活走廊。本文针对一期工程建成的45hm2带状公园进行生态效益、生态经济效益的研究。2学习方法和步骤在朝阳大凌河公园选择朝阳市绿化常用的、有代表性的26种园林树木(18种乔木、8种灌木)进行研究,占大凌河公园树木种类的78.79%。2.1测定指标及方法以叶面积为主要标志的绿量,是决定园林树木生态效益大小最具实质性的因素。利用所建模型计算大凌河公园树木的叶面积,进一步进行生态效益研究,为生态效益的定量研究提供了合理的基础手段。26种建模树种各调查25株。调查中,注意调查树木的代表性,既反映植物的不同生长阶段,又反映不同的生长环境。因此,在朝阳人民公园、凌河公园、朝阳凤凰山、建平、北票蒙古营乡朝阳沟、孙家湾共6处地点针对每种树的不同规格进行大量实地测定。乔木测定叶面积、胸径、株高,灌木测定叶面积、株高、冠幅。对于叶面积的测定,首先测算每种树的叶片生物量,即叶片每平方厘米的鲜重。每种树摘取n片不同方向、健康、大小中等的叶子,利用感量为1/1000g电子天平称重(g);用扫描仪存储叶片图象,运用AutoCAD软件,测量n片叶子的面积(S),则叶片生物量为g/S。再摘取一株树的所有叶子,当场用电子称(精确度0.001g,最大限度6㎏)称重(g′),用g′除以叶片生物量得到这株树的总叶面积S′,即利用公式g/S=g′/S′,求得S′。运用Excel软件对每种树的叶面积与株高、胸径或冠幅之间的相关关系进行回归拟合,建立以叶面积为因变量的回归模型。对于乔木建立叶面积与胸径、株高的回归方程,灌木建立叶面积与冠幅、株高的回归方程。2.2蒸腾和蒸腾速率测定利用LI-6400便携式光合仪,于2004-07-25~2004-08-22在朝阳人民公园测定这26种园林树木的光合速率、蒸腾速率。选择晴朗无风天气,每天从8:00~16:00,每隔2h测定1次。每次随机选取每个树种向阳面中部的叶片3片测定,每片叶子取6个瞬时光合速率、蒸腾速率值。测定时,针叶树种采用针叶叶室,阔叶树种采用标准叶室、规格为2cm×3cm叶室内温度和湿度由自动控温系统调控。将测算出的平均光合速率(μmolCO2·m-2s-1)、蒸腾速率(μmolH2O·m-2s-1)乘以朝阳市气象局提供的三季日照时数1719.1h(春季日照时数729.2h,夏季日照时数724.0h,秋季日照时数265.9h),得出单位叶面积年光合总量、年蒸腾总量,从而进一步计算年吸收CO2量、释放O2量、蒸腾释水量、蒸腾吸热量。2.3市场价值法欧阳志云等指出生态经济效益评估方法可分为两类:替代市场技术和模拟市场技术。替代市场技术以“影子价格”(即等效替代物的价格)和消费者剩余来表达生态效益的经济价值,有费用支出法、市场价值法、机会成本法、旅行费用法和享乐价格法。其中市场价值法可适合于没有费用支出但有市场价格的生态经济效益评估。根据生态效益的正负划分,市场价值法包括:环境效益评价法,先计算某种生态效益的定量值,再研究其“影子价格”,最后计算其总经济价值;环境损失评价法,用生态系统破坏造成的损失来估计经济价值。理论上,市场价值法是一种合理方法,也是目前应用最广泛的生态经济效益评价方法。本研究就是根据生态效益的定量值,运用环境效益评价法,寻找“影子价格”,使生态效益货币化。环境经济学家往往使用瑞典税率大约每吨C150美元作为吸收CO2效益的影子价格,按目前中国人民银行美元对人民币汇率1∶8.1002计算,则其影子价格为每吨C1215.03元;释氧效益采用工业制氧影子价格0.4元·kg-1;可用每度工业用电电价估算蒸腾吸热效益,目前普通工业用电电价为0.661元·3.6MJ-1。3结果与分析3.1生态效益分析26种园林树木叶片生物量(见表1)是获取个体树木总叶面积的中间手段。对于建模树种,选择了朝阳人民公园等6处场地中独立生长、健康、不同规格的树木,逐株进行实地测量,所测树木胸径、冠幅、树高范围值见表2,篇幅有限,其余所测树木具体数据从略。通过每种树25组叶面积、胸径或冠幅、株高的数据,运用Excel软件建立了叶面积回归方程,见表3。利用LI-6400便携式光合仪测算出的26种园林树木的单位叶面积年光合总量、年蒸腾总量见表4。将已知的大凌河公园树木的胸径或冠幅、株高代入相应树种的叶面积回归方程中,便可得出单株树叶面积。单位叶面积年光合总量乘以单株树叶面积、CO2的摩尔质量,得到单株树年吸收CO2量;单位叶面积年光合总量乘以单株树叶面积、O2的摩尔质量,得到单株树年释放O2量;单位叶面积年蒸腾总量乘以单株树叶面积、H2O的摩尔质量,得到单株树年蒸腾释水量。将单株树年蒸腾释水量代入公式Q=W×L×4.18(L为蒸发耗热系数L=597-0.57×t,t为温度,设t=35℃,4.18为1卡=4.18焦耳),得到单株树年蒸腾吸热量。各项数据见表4。大凌河公园26种园林树木的单株树年吸收CO2量、年释放O2量、年蒸腾释水量、年蒸腾吸热量分别乘以相应树种的株数,每一项再加和汇总,得到大凌河公园树木的生态效益为:年吸收CO2量654.6845t;年释放O2量476.1325t;年蒸腾释水量96867.7035t;年蒸腾吸热量55897.567GJ。3.2公园树木影子价格估算根据目前大凌河公园树木生态效益定量值,利用相应的影子价格,估算出大凌河公园树木年吸收CO2经济效益79万元;年释放O2经济效益19万元;年蒸腾吸热经济效益1026万元,总经济价值达1125万元。4公园树木的生态经济效益分析目前,朝阳大凌河公园树木年吸收CO2量654.6845t、经济效益80万元,年释放O2量476.133t、经济效益19万元。按一个成年人每天需要吸进O20.75kg、呼出CO20.9kg推算,大凌河公园每年可消耗1992人呼吸排出的CO2,并供给1739人需要的O2。新建的大凌河公园通过植物光合作用固碳释氧的功能,在城市低空范围内调节和改善了城区的碳氧平衡,改善了局部地区的空气质量。并且,该公园树木年蒸腾吸热55897.567GJ,约相当于2台功率为1.1kW的空调每天工作20h、工作365d所产生的消耗热量,大凌河公园树木年蒸腾吸热效益可节约1026万元。大凌河公园树木年生态经济效益总计1124万元,达到了建设投资8561万元的13.14%。而且,目前大凌河公园中的树木规格较小,叶面积量较小,以致发挥的生态效益及产生的生态经济效益并不是很大。随着树木枝叶逐年繁茂,公园树木会发挥更大的生态效益、产生巨大的经济效益。事实上,本论文所研究的固碳释氧、蒸腾吸热效益只是园林树木生态效益的一部分,园林树木还有其它的间接效益(如降低噪音、滞尘、保持水土、休闲娱乐等),所以本论文所得的生态经济效益值只是大凌河公园树木生态经济效益