"城-郊-乡"森林植被储碳功能及其影响机制研究

陆地生态系统碳循环研究已成为全球变化研究领域关注的重点内容之一，城市作为一种重要的陆地生态系统类型，面临着快速城市化带来许多生态环境问题和建设低碳城市的挑战。本项目以上海不同城市化进程的城区、郊区和乡村的城市森林为研究对象，以全球变化生态学为理论基础，基于样带法，选取典型的"城-郊-乡"森林样带，运用3S技术、野外调查、实验室分析等手段，在点、线和面尺度上研究城市森林的储碳功能及其空间分异规律，分析土地利用方式对其空间分异性的影响。在城区、郊区和乡村区域分别构建城市森林组成结构与其储碳功能的关系模式，探讨不同区域城市森林组成和结构特征及对其储碳功能的影响机制，揭示城市化对城市森林碳汇形成的影响规律。本项目利用多学科的技术手段，在不同尺度上研究快速城市化区域碳循环的相关问题，为全球变化背景下科学管理城市植被和创建低碳城市示范区提供科学依据，也可为陆地生态系统碳循环模型构建做有益的补充。

全球变化背景下，陆地生态系统的碳循环研究成为全球生态学研究的焦点问题之一，而城市生态系统作为陆地生态系统类型之一，是重要的碳源，对城市生态系统碳循环的研究有重要的现实意义，而城市绿地作为城市重要的组成部分，对其储碳功能的研究还比较少。我国是世界城市化速率较高的国家之一，本研究以上海城市化样带为例，进行城郊乡的储碳功能差异的机制探讨，有十分重要的现实意义。.主要结论如下：. （1）基于多元线性回归分析，构建了城市化指数(UI)模式，对研究区域的城、郊、乡进行界定。UI表现出一定的空间分异特征。. （2）研究区域内城郊乡的植物种类组成和结构表现出一定的差异，结果如下：1）研究区域内乔木和灌木共50科74属90种，城区、郊区和乡村各区域植被物种数量和乔灌比例具有明显差异；经物种重要值的计算，乔木香樟在城、郊、乡三个区域占有绝对优势，水杉排第二；城、郊、乡不同区域重要值排前10 的灌木物种相似性较乔木树种高；2）城、郊、乡三个区域常绿和落叶生活型总体比例差异不大，城区相等，郊区常绿稍低，乡村稍高，在三个不同区域，灌木都是以常绿生活型为主，且常绿与落叶比例基本相同，而乔木在三个不同区域都是以落叶为主，常绿和落叶比例也基本是一致的；3）四个物种多样性指数丰富度指数（S）、均匀度指数（E）、Shannon-Wiener指数（H）和Simpson指数（D）的各平均值在各区域的变化趋势都是城区>郊区>乡村。.（3）研究区域内城郊乡绿地的碳密度存在空间分异性，不同的绿地类型其碳密度也有所差异。碳密度大小按不同区域排序为城区<郊区<乡村，不同的绿地类型排序为生产绿地>公共绿地>住宅绿地 >附属绿地>行道树。.（4）城市绿地的组成和结构影响城市绿地的储碳功能，本研究基于主成分分析对影响城市绿地储碳功能的主要因子进行分析，结果表明：结构因子（平均胸径、平均高度、平均冠幅和平均受光面）较组成因子（丰富度指数（S）、均匀度指数（E）、Shannon-Wiener指数（H）和Simpson指数（D）)对碳储量的影响更大；在结构因子中，平均胸径、平均高度、平均冠幅是碳储量的主导因素；在组成因子中，物种丰富度（E）对碳储量的影响较大。