大凌河公園綠樹木生態(tài)效益評(píng)價(jià)

大凌河公園綠樹木生態(tài)效益評(píng)價(jià)

城市綠地是城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。它的主要目標(biāo)是保持城市地區(qū)的生態(tài)平衡，改善城市的生態(tài)環(huán)境，這是現(xiàn)代城市人類生存所必需的物質(zhì)環(huán)境空間。綠地中的綠色植物通過光合作用把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物并放出氧;通過蒸騰作用使葉片的大量水分被蒸騰,而消耗大量的熱量,緩解了城市的熱島效應(yīng)。植物的生態(tài)效益尤其是碳氧平衡作用是不可替代的。城市綠化產(chǎn)生的這些生態(tài)效益是無形產(chǎn)品,具有明顯的社會(huì)消費(fèi)性。人類錯(cuò)誤地認(rèn)為享受這些生態(tài)效益是理所當(dāng)然的,這助長了人們的非理性消費(fèi),成為人們奢侈消費(fèi)生態(tài)資源的溫床,結(jié)果造成樹木的亂砍濫伐、水資源的嚴(yán)重污染等。本研究通過貨幣量讓人們認(rèn)識(shí)到園林綠化所提供的、大家都在消費(fèi)的無形產(chǎn)品(生態(tài)效益)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,引起城市建設(shè)部門、管理部門和社會(huì)公眾的共同重視,對促使公眾參與到城市綠地的建設(shè)和保護(hù)中有一定的現(xiàn)實(shí)意義,為朝陽政府制定相應(yīng)政策,通過國民收入的分配和再分配加大綠地建設(shè)和保護(hù)的經(jīng)濟(jì)投入提供科學(xué)的決策依據(jù)。1研究區(qū)域的總結(jié)1.1古哲里木盟概況朝陽地區(qū)位于遼寧省西部,界于東經(jīng)118°56′~121°17′,北緯40°24′~42°22′。西南與錦州相連,東北與阜新地區(qū)及內(nèi)蒙古哲里木盟相鄰,屬低山丘陵地區(qū)。朝陽市四面環(huán)山,為大凌河中上游盆地。大凌河(遼寧省西部最大的河流)從市區(qū)東部穿過,干流長435km,流域面積23263km2。朝陽地區(qū)屬北溫帶亞干旱氣候區(qū),具大陸性季風(fēng)氣候的特點(diǎn),年平均氣溫7~10℃,極端高溫42℃,極端低溫-36.9℃,年平均降水量450~550mm,年日照2860~2960h,有效積溫2900~3500℃,平均無霜期129~159d。1.2公園工程建設(shè)2002年9月10日朝陽市政府概算總投資39226萬元進(jìn)行大凌河朝陽城區(qū)段整治工程。工程南起南大橋,北至十家子河口,由東大橋改建工程、堤防工程、人工湖工程、沿湖綠化帶工程四部分組成。沿湖綠化帶工程作為工程的一部分,批復(fù)投資8561萬元,建成沿湖帶狀公園(市政府暫定其名為大凌河公園),左岸帶狀公園長5321m、寬90m,右岸公園長3300m、寬70m,總綠化帶面積達(dá)67hm2。整個(gè)工程設(shè)計(jì)工期4年,計(jì)劃分兩期實(shí)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;完成了人工湖兩岸橡膠壩工程;完成了兩岸人工湖范圍內(nèi)12個(gè)景園的綠化帶工程,栽植喬木17200株、灌木3819株,完成草坪38萬m2,形成了140hm2的人工湖水面和45hm2綠化帶。到2006年6月大凌河朝陽城區(qū)段整治工程建成后,不僅完成了朝陽城市的防洪體系,而且形成了193hm2水面、66hm2綠化面積,使朝陽這座古城更美了、更靚了。它將鳳凰山、麒麟山、大凌河融為一體,形成一處新的、獨(dú)特的人文和自然景觀園林,構(gòu)成了一條生氣勃勃的城市生活走廊。本文針對一期工程建成的45hm2帶狀公園進(jìn)行生態(tài)效益、生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益的研究。2學(xué)習(xí)方法和步驟在朝陽大凌河公園選擇朝陽市綠化常用的、有代表性的26種園林樹木(18種喬木、8種灌木)進(jìn)行研究,占大凌河公園樹木種類的78.79%。2.1測定指標(biāo)及方法以葉面積為主要標(biāo)志的綠量,是決定園林樹木生態(tài)效益大小最具實(shí)質(zhì)性的因素。利用所建模型計(jì)算大凌河公園樹木的葉面積,進(jìn)一步進(jìn)行生態(tài)效益研究,為生態(tài)效益的定量研究提供了合理的基礎(chǔ)手段。26種建模樹種各調(diào)查25株。調(diào)查中,注意調(diào)查樹木的代表性,既反映植物的不同生長階段,又反映不同的生長環(huán)境。因此,在朝陽人民公園、凌河公園、朝陽鳳凰山、建平、北票蒙古營鄉(xiāng)朝陽溝、孫家灣共6處地點(diǎn)針對每種樹的不同規(guī)格進(jìn)行大量實(shí)地測定。喬木測定葉面積、胸徑、株高,灌木測定葉面積、株高、冠幅。對于葉面積的測定,首先測算每種樹的葉片生物量,即葉片每平方厘米的鮮重。每種樹摘取n片不同方向、健康、大小中等的葉子,利用感量為1/1000g電子天平稱重(g);用掃描儀存儲(chǔ)葉片圖象,運(yùn)用AutoCAD軟件,測量n片葉子的面積(S),則葉片生物量為g/S。再摘取一株樹的所有葉子,當(dāng)場用電子稱(精確度0.001g,最大限度6㎏)稱重(g′),用g′除以葉片生物量得到這株樹的總?cè)~面積S′,即利用公式g/S=g′/S′,求得S′。運(yùn)用Excel軟件對每種樹的葉面積與株高、胸徑或冠幅之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行回歸擬合,建立以葉面積為因變量的回歸模型。對于喬木建立葉面積與胸徑、株高的回歸方程,灌木建立葉面積與冠幅、株高的回歸方程。2.2蒸騰和蒸騰速率測定利用LI-6400便攜式光合儀,于2004-07-25~2004-08-22在朝陽人民公園測定這26種園林樹木的光合速率、蒸騰速率。選擇晴朗無風(fēng)天氣,每天從8:00~16:00,每隔2h測定1次。每次隨機(jī)選取每個(gè)樹種向陽面中部的葉片3片測定,每片葉子取6個(gè)瞬時(shí)光合速率、蒸騰速率值。測定時(shí),針葉樹種采用針葉葉室,闊葉樹種采用標(biāo)準(zhǔn)葉室、規(guī)格為2cm×3cm葉室內(nèi)溫度和濕度由自動(dòng)控溫系統(tǒng)調(diào)控。將測算出的平均光合速率(μmolCO2·m-2s-1)、蒸騰速率(μmolH2O·m-2s-1)乘以朝陽市氣象局提供的三季日照時(shí)數(shù)1719.1h(春季日照時(shí)數(shù)729.2h,夏季日照時(shí)數(shù)724.0h,秋季日照時(shí)數(shù)265.9h),得出單位葉面積年光合總量、年蒸騰總量,從而進(jìn)一步計(jì)算年吸收CO2量、釋放O2量、蒸騰釋水量、蒸騰吸熱量。2.3市場價(jià)值法歐陽志云等指出生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估方法可分為兩類:替代市場技術(shù)和模擬市場技術(shù)。替代市場技術(shù)以“影子價(jià)格”(即等效替代物的價(jià)格)和消費(fèi)者剩余來表達(dá)生態(tài)效益的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,有費(fèi)用支出法、市場價(jià)值法、機(jī)會(huì)成本法、旅行費(fèi)用法和享樂價(jià)格法。其中市場價(jià)值法可適合于沒有費(fèi)用支出但有市場價(jià)格的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估。根據(jù)生態(tài)效益的正負(fù)劃分,市場價(jià)值法包括:環(huán)境效益評(píng)價(jià)法,先計(jì)算某種生態(tài)效益的定量值,再研究其“影子價(jià)格”,最后計(jì)算其總經(jīng)濟(jì)價(jià)值;環(huán)境損失評(píng)價(jià)法,用生態(tài)系統(tǒng)破壞造成的損失來估計(jì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。理論上,市場價(jià)值法是一種合理方法,也是目前應(yīng)用最廣泛的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)方法。本研究就是根據(jù)生態(tài)效益的定量值,運(yùn)用環(huán)境效益評(píng)價(jià)法,尋找“影子價(jià)格”,使生態(tài)效益貨幣化。環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)家往往使用瑞典稅率大約每噸C150美元作為吸收CO2效益的影子價(jià)格,按目前中國人民銀行美元對人民幣匯率1∶8.1002計(jì)算,則其影子價(jià)格為每噸C1215.03元;釋氧效益采用工業(yè)制氧影子價(jià)格0.4元·kg-1;可用每度工業(yè)用電電價(jià)估算蒸騰吸熱效益,目前普通工業(yè)用電電價(jià)為0.661元·3.6MJ-1。3結(jié)果與分析3.1生態(tài)效益分析26種園林樹木葉片生物量(見表1)是獲取個(gè)體樹木總?cè)~面積的中間手段。對于建模樹種,選擇了朝陽人民公園等6處場地中獨(dú)立生長、健康、不同規(guī)格的樹木,逐株進(jìn)行實(shí)地測量,所測樹木胸徑、冠幅、樹高范圍值見表2,篇幅有限,其余所測樹木具體數(shù)據(jù)從略。通過每種樹25組葉面積、胸徑或冠幅、株高的數(shù)據(jù),運(yùn)用Excel軟件建立了葉面積回歸方程,見表3。利用LI-6400便攜式光合儀測算出的26種園林樹木的單位葉面積年光合總量、年蒸騰總量見表4。將已知的大凌河公園樹木的胸徑或冠幅、株高代入相應(yīng)樹種的葉面積回歸方程中,便可得出單株樹葉面積。單位葉面積年光合總量乘以單株樹葉面積、CO2的摩爾質(zhì)量,得到單株樹年吸收CO2量;單位葉面積年光合總量乘以單株樹葉面積、O2的摩爾質(zhì)量,得到單株樹年釋放O2量;單位葉面積年蒸騰總量乘以單株樹葉面積、H2O的摩爾質(zhì)量,得到單株樹年蒸騰釋水量。將單株樹年蒸騰釋水量代入公式Q=W×L×4.18(L為蒸發(fā)耗熱系數(shù)L=597-0.57×t,t為溫度,設(shè)t=35℃,4.18為1卡=4.18焦耳),得到單株樹年蒸騰吸熱量。各項(xiàng)數(shù)據(jù)見表4。大凌河公園26種園林樹木的單株樹年吸收CO2量、年釋放O2量、年蒸騰釋水量、年蒸騰吸熱量分別乘以相應(yīng)樹種的株數(shù),每一項(xiàng)再加和匯總,得到大凌河公園樹木的生態(tài)效益為:年吸收CO2量654.6845t;年釋放O2量476.1325t;年蒸騰釋水量96867.7035t;年蒸騰吸熱量55897.567GJ。3.2公園樹木影子價(jià)格估算根據(jù)目前大凌河公園樹木生態(tài)效益定量值,利用相應(yīng)的影子價(jià)格,估算出大凌河公園樹木年吸收CO2經(jīng)濟(jì)效益79萬元;年釋放O2經(jīng)濟(jì)效益19萬元;年蒸騰吸熱經(jīng)濟(jì)效益1026萬元,總經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)1125萬元。4公園樹木的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益分析目前,朝陽大凌河公園樹木年吸收CO2量654.6845t、經(jīng)濟(jì)效益80萬元,年釋放O2量476.133t、經(jīng)濟(jì)效益19萬元。按一個(gè)成年人每天需要吸進(jìn)O20.75kg、呼出CO20.9kg推算,大凌河公園每年可消耗1992人呼吸排出的CO2,并供給1739人需要的O2。新建的大凌河公園通過植物光合作用固碳釋氧的功能,在城市低空范圍內(nèi)調(diào)節(jié)和改善了城區(qū)的碳氧平衡,改善了局部地區(qū)的空氣質(zhì)量。并且,該公園樹木年蒸騰吸熱55897.567GJ,約相當(dāng)于2臺(tái)功率為1.1kW的空調(diào)每天工作20h、工作365d所產(chǎn)生的消耗熱量,大凌河公園樹木年蒸騰吸熱效益可節(jié)約1026萬元。大凌河公園樹木年生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益總計(jì)1124萬元,達(dá)到了建設(shè)投資8561萬元的13.14%。而且,目前大凌河公園中的樹木規(guī)格較小,葉面積量較小,以致發(fā)揮的生態(tài)效益及產(chǎn)生的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益并不是很大。隨著樹木枝葉逐年繁茂,公園樹木會(huì)發(fā)揮更大的生態(tài)效益、產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。事實(shí)上,本論文所研究的固碳釋氧、蒸騰吸熱效益只是園林樹木生態(tài)效益的一部分,園林樹木還有其它的間接效益(如降低噪音、滯塵、保持水土、休閑娛樂等),所以本論文所得的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益值只是大凌河公園樹木生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益