“双碳”研究做烂了?「绿地碳汇」现在上车还不晚!| 万能选题模版(可编辑、可直接套用)

学术   2025-01-02 20:07   山西  


从碳汇到“碳票”

  「绿地碳汇」

如何赋能低碳经济?




全球变暖与CO₂浓度上升问题日益严峻,绿地作为碳汇单元在城市碳中和战略中的地位愈发重要。

“双碳”目标要求增加碳汇能力,城市绿地作为唯一同时具有直接增汇和间接减排功能的生态系统,成为研究焦点。

城市绿地植被通过光合作用吸收大气中CO2的过程称为碳吸收,以生物质形式固定并存储在植物体及土壤中的有机碳含量称为碳储量。碳汇量是指一定时间段内碳储量的变化量减去边界内的碳排放量后的结果,正值为汇,负值为源。因此,城市绿地碳汇指一定时间段内城市绿地各碳库碳储量的变化量,在减去养护、管理等过程产生的碳排放后的碳储量变化。

主要研究问题

1、如何量化城市绿地的碳汇能力?

2、绿地碳汇功能的生命周期动态表现如何?

3、如何通过绿地系统优化缓解城市碳排放压力?

4、如何设计高效碳汇的绿地植物群落?


Part.01

如何量化城市绿地的碳汇能力?

城市绿地在城市绿色低碳循环发展过程中具有重要作用,准确评估城市绿地碳汇能力是推进城市“碳达峰、碳中和”的一项关键工作。

城市绿地碳汇计量包括3种主要方法:1)碳储量法,即通过对绿地中植被和土壤碳储量的变化和碳排放的核算来估计绿地碳汇;2)碳通量法,即通过对绿地碳通量变化的观测来直接估算碳汇;3)模型法,即通过生态系统模型模拟来估算城市绿地的碳汇量。一些研究中也会综合运用以上方法对碳汇进行估算。

城市现有绿地碳汇计量体系


Part.02

绿地碳汇功能的生命周期动态

表现如何?

随着气候变化加剧和“双碳”目标的推进,城市绿地作为重要的碳汇载体,备受关注。其不仅能够通过植物和土壤储碳减缓温室气体排放,还在降低城市热岛效应、改善空气质量方面发挥关键作用。

然而,现有研究多集中于单一时间节点或静态视角下的碳汇估算,忽视了绿地在全生命周期内(从规划建设到使用和更新阶段)碳汇能力的动态变化及其与碳排放之间的平衡关系。

研究区域在观测期间每30分钟气象条件

分析绿地生命周期中的碳汇与碳排放动态变化,划分为建设期(材料生产与施工阶段)、使用期(植被生长与养护阶段)、更新期(改造与再利用阶段)。

探讨每个阶段的关键过程及其对碳汇能力的贡献或消耗。

构建城市绿地全生命周期碳汇评估模型,结合植物群落动态监测数据、土壤碳储量变化及生命周期碳排放数据,量化碳汇与碳排的综合效益。

采用多源数据融合技术,结合遥感监测和现场实测,揭示绿地碳汇的时间序列特征。

林地利用指标分布情况。

(a)林地覆盖率变化(FC);(b)林地覆盖率变化率(FCR)



Part.03

如何通过绿地系统优化

缓解城市碳排放压力?

温室气体的增加影响全球气候变化,实现从高碳城市模式向低碳城市模式转变可以克服碳排放给全世界环境带来的严峻挑战。海绵城市践行了低碳城市发展理念,在改善城市雨洪问题、缓解城市水资源缺乏、降低城市热岛效应、优化城市生态环境等方面,能够直接或者间接减少能源消耗,在城市碳减排行动中发挥着十分积极的作用。

不同绿地类型植物碳汇效益排行图

城市绿地设计的低碳循环路径、城市绿色空间碳汇矩阵单元模式、城市绿色空间碳汇矩阵冷岛效应特征图


Part.04

如何设计高效碳汇的绿地植物群落?

根据城市不同绿色空间与植物空间结构、形态、尺度、要素、格局的耦合关系,提出符合场地生境斑块连通性需求的绿色空间碳汇矩阵单元类型。针对4种城市绿地植物碳汇矩阵单元提出了相应的设计流程:根据场地功能导向及生境因子进行生境分区,开展低碳植物种植设计,优先选择乡土植物种类及低碳排放材料,进行高固碳乔灌植物群落配置,实施城市绿地设计的低碳循环。

公园绿地高固碳型灌丛-地被群落配置模式、公园绿地高固碳型地被群落配置模式

城市林地及草地型绿地以人工种植为主,根据场地功能及生境条件进行生境分区,确定种植分区、种植类型、植物配置方式,城市道路及广场型绿地应根据场地灌溉条件适当种植乔木,合理布局耐旱型灌木和草本地被。城市特殊生境型绿地在满足使用功能及景观需求的前提下,植物种植方式以人工种植为主。城市河湖与人工湿地是由水体、沼泽及植被组成的绿地,人工种植区种植布局方式宜呈条带状沿岸分布,宜选择蔓生或具有较强萌蘖能力的耐盐碱、耐污染植物



【绿地碳汇】

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