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為每一棵樹精準“測碳”,讓每一片群落協同“固碳”,碳匯管理從“模糊估算”走向“精準調控”。上周,“高碳匯樹種篩選及城市綠地碳匯能力提升關鍵技術”斬獲2025年度上海市科技進步二等獎,為上海公園城市、全國園林綠化低碳轉型打造了標桿示范成果。今天下午,研究團隊向新民晚報記者揭秘了該技術的核心突破。
無需破壞樹木即可測碳
該項目由上海辰山植物園總工程師秦俊教授團隊牽頭,聯合北京林業大學、華東師范大學、上海市建筑科學研究院有限公司、上海園林綠化建設有限公司、中國城市建設研究院有限公司共同協作,通過二十年的聯合攻關,在城市綠地碳匯“測不準、效能低、決策粗”三大核心瓶頸方面,實現了創新突破,構建了覆蓋“測-增-管”的全鏈條技術體系。
秦俊介紹,首先該技術可為每一棵樹精準“測碳”,破解傳統林業碳匯測算方法因城市環境不同而導致的“水土不服”。更重要的是,傳統碳測算方法依賴砍伐取樣,也就是行業內俗稱的“樹干截稀”法。“比如要測一棵樹的儲碳量數據,要把樹干按每隔1米或2米的長度鋸成一段一段,再將烘干前后的重量差進行對比,得出這棵樹到底固定了多少碳。”團隊成員、辰山植物園教授級高級工程師張慶費解釋。
這種將樹“大卸八塊”的做法,破壞性極強、耗時耗力、覆蓋樹種也比較少。如今,通過幾代人的努力,團隊率先創建“單株生產力矯正因子模型”,發明了城市高異質環境下單株碳匯無損快速精準測算方法,無需破壞樹木,即可令測算精度達到“樹干截稀法”精度的95%以上。
篩選高碳匯鄉土樹種
在此基礎上,團隊建成了長三角地區高碳匯適生綠化樹種查詢系統,構建了含215種高碳匯綠化樹種的標準化碳匯數據庫,讓每棵樹的生態價值“可量化、可比較”。
秦俊表示,團隊篩選出香樟、無患子、樸樹、烏桕、櫸樹、水杉等長三角主推高碳匯鄉土樹種,兼具易養護、固碳持久、生物多樣性友好等優勢,固碳能力較普通樹種提升30%以上,可直接指導行道樹、公園綠地、社區綠地等多場景綠化選種和科學配置。
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二球懸鈴木
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欒樹
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女貞
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無患子
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櫸樹
比如,儲碳量排名前十的樹種包括香樟、廣玉蘭、二球懸鈴木、復羽葉欒樹、女貞、無患子、雪松、水杉、樸樹、櫸樹。以胸徑20cm為例,無患子平均碳儲量可達82.4kg、櫸樹平均碳儲量可達75.6kg、二球懸鈴木平均碳儲量可達72.5kg,無疑可算上海的“固碳能手”。
有趣的是,一些以往固碳能力并不佳、在上海應用較少的樹種,如今也解決了“水土不服”問題,展現出巨大的碳匯潛力。張慶費舉例稱,比如黃連木、重陽木,因屬于深根系的“嬌氣”植物,下潛的根系對土壤要求較高,較難適應上海地下水位偏高的土壤,此前長勢普遍一般,推廣受限。但近年來,通過抬高地形等措施,能夠避免根系積水,其自身的生長優勢便可充分發揮出來。在數據庫的碳儲量能力排名中,這些樹種均位列前30名,黃連木的綜合生態服務功能指標更是高居榜首,今后可以在上海“大展拳腳”。
配植植物群落協同“固碳”
除了每棵樹都能精準測碳外,每一片群落也能協同“固碳”。今天下午,在西岸藝術公園一期的“綠島芳菲”點位,新民晚報記者看到了一片“樣板林”。上層喬木為欒樹、香樟,中層為紫葉李、桂花、棣棠等,而底層則種植了麥冬、胡頹子等,總計超過20個樹種。
“我們從西岸藝術公園一期規劃建設時就在此取樣做對比,經過實測,在同樣面積的土地上,混交林的碳儲量比純香樟林提升約20%。”秦俊說。
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西岸藝術公園的混交林示范點
這就是“1+1>2”的混交配植策略,植物群落不僅固碳能力強,而且易養護、適應本地氣候,兼顧了生態效益與可持續性。以澆水為例,原本一周需澆水4次,如今只需澆水一兩次,減少了灌溉用電帶來的碳排放。同時,園林廢棄物的就地處置也實現了減排效應。
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園林廢棄物就地處置
據悉,團隊定位監測65了個典型群落長達20年的碳匯動態,摸清了城市典型綠地群落的長期碳匯演變規律。通過創建碳匯潛力與影響機制評價模型,實現了對典型群落增匯能力的精準診斷。修剪、土壤改良與節水灌溉等聯動技術形成了多要素協同增匯減排方案,經虹橋商務區、辰山植物園、西岸藝術公園等示范點實測,可實現協同增匯28.9%、管護碳排放降低65.1%,讓綠地從“靜態景觀”變為“動態碳泵”。
此外,團隊還建立了植物群落與樹種的自動精準識別方法,研發綠地碳匯遙感智能測算系統與布局模擬聯動模型,創建城市綠地增匯智能優化系統,可實現智慧系統精準“調碳”,讓碳匯管理從“模糊估算”走向“精準調控”。
為多個城市綠化決策提供依據
新民晚報記者獲悉,在上海公園城市建設中,這項技術將大顯身手。比如,它可以為口袋公園、休閑森林公園、環城生態公園帶、新城綠環等生態綠化工程建設提供“既適生又高碳匯”的樹種清單,提升綠地碳匯潛力。也可為公園綠地群落結構優化和管護措施減排提供量化依據,促進公園綠地從“好看”到“好看+高碳匯+低排放”的功能升級。同時,它還能支撐公園綠地碳匯功能的動態監測、精準評估與趨勢預測,為分級分類精細化管理和全生命周期管理提供數據底座,支撐智慧公園監管平臺建設。
秦俊表示,該成果現已落地首個三星級國家綠色生態運行城區上海虹橋商務區、全球綠色智慧社區范例徐匯西岸傳媒港和智慧谷以及上海環城生態公園帶。同時,該技術也為國內其他城市的綠化規劃與調整提供了科學依據,不僅支持了全國首個國家級零碳示范區博鰲零碳示范區的綠地調整建設,還被應用至北京、成都等45個主要城市164個項目。
市民能通過什么方式,直觀認識身邊的“高碳匯樹種”?對此,團隊表示,“植物名牌內嵌碳匯估算小程序”為每株樹木配建了“一樹一碼”數字身份證,市民可在100多所學校、20多個社區、環城生態公園帶及辰山植物園等公園中掃描智慧名牌二維碼,通過小程序即時獲取樹木固碳數據與生態貢獻。同時,在辰山植物園、元蕩濕地公園、三林楔形綠地等處也有“十種高碳匯植物”“樟樹的生態服務價值”等展牌,將科普深度融入游園動線。
原標題:《測碳不砍樹,混交增碳匯!上海技術讓城市綠地變“隱形碳泵”,斬獲市級大獎》
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