城市綠地建設(shè)中碳減排和碳增匯的實(shí)施路徑

陳修康　鄧建忠

摘要：城市綠地建設(shè)具有工程建設(shè)“碳排放”和植物光合“固碳”雙重特征，是實(shí)現(xiàn)“碳減排、碳增匯”的主要途徑。傳統(tǒng)綠地的建設(shè)注重景觀而忽略生態(tài)，植物配置不合理，追求快速成景，改造頻繁且未妥當(dāng)處理園林綠化廢棄物，不但降低了植物光合固碳，而且增加了建設(shè)碳排放。在“碳達(dá)峰、碳中和”背景下，綠地建設(shè)應(yīng)綜合考慮碳減排、碳增匯，減少硬景工程、增加綠量，優(yōu)化植物配置，優(yōu)選本地低碳材料和適齡苗木，利用自然塑造地形，精細(xì)施工，避免頻繁改造，并推進(jìn)園林綠化廢棄物資源化利用，以滿足生態(tài)文明建設(shè)和應(yīng)對(duì)氣候變化的新需求。

關(guān)鍵詞：城市綠地建設(shè);碳減排;碳增匯;碳平衡過(guò)程

中圖分類號(hào)：TU986

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1671-2641（2022）02-0007-04

Abstract： Urban green space construction can produce carbon emissions during construction and promote carbon sequestration through plant photosynthesis， which is the main measure for reducing carbon emission and enhancing carbon sink. Landscaping are more important than ecological traits during traditional green space construction， resulting in more carbon emissions and less carbon sequestration， owing to unreasonable plant configuration， rapid landscaping， frequent converting and upgrading， and improper treatment of greening waste. In the context of carbon peaking and carbon neutrality， green space construction should consider comprehensively carbon emission reduction and carbon sink increase， including reducing hard landscape， increasing green quantity， optimizing plant configuration， selecting preferentially local low-carbon materials and age-appropriate seedlings， reshaping terrain， naturally constructing finely， avoiding converting frequently， and promoting to re-utilization of greening waste， so as to meet the new needs of ecological civilization construction and coping with climate change.

Key words： Urban green space construction; Carbon emission reduction; Carbon sink increase; Carbon balance

為了減緩全球異常變暖，國(guó)際社會(huì)先后制定了《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》（1992）、《京都議定書(shū)》（1997）、《哥本哈根協(xié)定》（2009）、《巴黎協(xié)定》（2015）、《格拉斯哥氣候協(xié)議》（2021）等或多或少具有法律約束效力的國(guó)際公約[1]。近年來(lái)，碳減排成為全球性重大行動(dòng)，世界主要經(jīng)濟(jì)體先后公布了“碳達(dá)峰、碳中和”的“雙碳”自主減排目標(biāo)。為應(yīng)對(duì)全球氣候變化，中國(guó)積極推進(jìn)“雙碳”行動(dòng)，提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度。2020年中國(guó)政府正式提出“2030年前碳達(dá)峰，2060年前碳中和”的重要戰(zhàn)略目標(biāo)，落實(shí)構(gòu)建人與自然生命共同體的莊嚴(yán)承諾。

城市綠地建設(shè)包括園林建設(shè)和綠化種植，兼具工程建設(shè)碳排放和植物光合固碳雙重特征[2]。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)城市建成區(qū)綠化覆蓋率為42.1%，城市綠地面積約為33 122 km[3]。城市綠地建設(shè)是國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)、國(guó)土綠化、人居環(huán)境改善的主要實(shí)現(xiàn)模式，滿足人類休閑游憩的景觀、生態(tài)、安全等多功能需求和生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的環(huán)境要求，是城市“雙碳”背景下實(shí)現(xiàn)“碳減排、碳增匯”的主要實(shí)施途徑，促進(jìn)人與自然和諧共生，是構(gòu)建人與自然生命共同體的關(guān)鍵。本文以期在促進(jìn)碳平衡的基礎(chǔ)上，探索園林綠化工程的碳減排、碳增匯途徑與措施，為雙碳背景下城市綠地建設(shè)提供思路或參考。

1城市綠地建設(shè)的雙碳問(wèn)題

1.1 植物群落配置不夠合理

在我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的大背景下，城市綠地建設(shè)更加重視綠地系統(tǒng)的物種豐富度和生物多樣性，但缺乏保留本地競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)物種的意識(shí)，甚至盲目引入外來(lái)園林植物，導(dǎo)致城市生態(tài)系統(tǒng)抵抗入侵生物、病蟲(chóng)害的能力降低，城市綠地建設(shè)變成了“重建”綠地。這不但降低了綠地系統(tǒng)的固碳能力，而且增加了養(yǎng)護(hù)材料、能源的消耗。導(dǎo)致這種境況的原因主要有：1）生態(tài)園林的宣傳及推廣不到位，人們更追求以花海、花樹(shù)、彩葉植物為主景的色彩繽紛的景觀。大面積、大規(guī)模種植花樹(shù)、打造花海，雖然可以提供極致的視覺(jué)沖擊，但因其會(huì)吸引授粉動(dòng)物大量聚集，而影響了周邊野生植物的授粉率。2）專業(yè)技術(shù)人員更關(guān)注景觀和功能性需求，較少考慮植物群落間的相互作用和層次關(guān)系。3）園林綠化建設(shè)的相關(guān)單位（如建設(shè)單位、規(guī)劃設(shè)計(jì)單位等）受苗木市場(chǎng)植物種類供應(yīng)及新品種推廣的影響，容易盲目跟風(fēng)而批量選種相似或相近的植物種類。

1.2盲目追求速成景觀

目前，不同尺度的城市綠地建設(shè)均存在為了短期內(nèi)達(dá)到良好的園林綠化效果，盲目追求速成景觀，大批量使用大規(guī)格喬木的情況。大規(guī)格喬木通常采用斷根后土球移栽，絕大多數(shù)樹(shù)根受損壞，其水分、養(yǎng)分等生長(zhǎng)要素的輸送受到嚴(yán)重影響。如果對(duì)其栽植和養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，很容易造成樹(shù)木成活率不高，進(jìn)而需要大量補(bǔ)植，不但增加了補(bǔ)植苗木的挖掘、運(yùn)輸和栽種過(guò)程中的能耗，還增加了死亡苗木的運(yùn)輸和處理能耗。

1.3頻繁改造綠地景觀

在城市綠地建設(shè)過(guò)程中，重視園林植物的近期效果，不尊重植物景觀的改善環(huán)境、凈化空氣、改變小氣候、增加碳匯等生態(tài)功能和植物自然生長(zhǎng)規(guī)律，急功近利地追求“耳目一新”的視覺(jué)感觀，頻繁進(jìn)行改造的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮?？焖俑轮参锞坝^造成了大量園林植物的更換，增加了綠地建設(shè)的碳資源消耗，將生態(tài)綠色的碳匯工程做成了碳排放工程，扭曲了城市綠地建設(shè)的初衷。

1.4園林綠化廢棄物處理不合理

在綠地養(yǎng)護(hù)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的修剪枝葉、落葉、病害植株等園林綠化廢棄物，其大多是有機(jī)質(zhì)材料，本可以通過(guò)制成有機(jī)肥料、生物炭、覆蓋物等方式進(jìn)行循環(huán)利用。但由于園林綠化廢棄物的特殊性和每天產(chǎn)生的規(guī)模，除極少量被循環(huán)利用外，絕大多數(shù)經(jīng)過(guò)非專業(yè)化的廢棄物處理企業(yè)或作坊，以焚燒或其他方式進(jìn)行處理，使植物長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生的碳匯被快速重新釋放到大氣中。

2城市綠地碳減排、碳增匯路徑

在現(xiàn)代生態(tài)園林建設(shè)全過(guò)程融入“低碳園林”“智慧園林”理念，建造節(jié)約型園林、生態(tài)環(huán)境友好型園林景觀，實(shí)現(xiàn)以最少的資源、最小的能耗和最低程度的生態(tài)環(huán)境影響，達(dá)到最高的生態(tài)環(huán)境效益[2]，提高資源和能源的利用率，最大限度地降低碳排放，加快城市綠地建設(shè)工程碳平衡，促進(jìn)人與自然生命共同體協(xié)同融合發(fā)展，促進(jìn)城鄉(xiāng)園林景觀生態(tài)文明建設(shè)。城市綠地建設(shè)過(guò)程中的碳減排、碳增匯主要包括植物光合固碳和工程建設(shè)減排兩個(gè)方面，前者包括喬木、灌木、草本等植被群落固碳，后者則是從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)全過(guò)程進(jìn)行碳減排[4～5]（圖1）。

2.1城市綠地建設(shè)的碳減排路徑

2.1.1順應(yīng)自然，進(jìn)行微地形改造

在滿足設(shè)計(jì)需求的基礎(chǔ)上，盡可能順應(yīng)自然地形、地勢(shì)，通過(guò)微地形塑造和土方平衡，避免大量土方的挖掘、運(yùn)輸和填埋，降低園林綠化施工過(guò)程中機(jī)械能耗。在施工進(jìn)場(chǎng)前，施工單位應(yīng)做好土方挖掘、運(yùn)輸和填埋的平面布置規(guī)劃，提高施工效率，以避免二次土方施工能耗。

2.1.2保護(hù)表層土壤，適度改良土壤

在園林綠化設(shè)計(jì)與施工中，保留場(chǎng)地內(nèi)表層適宜植物生長(zhǎng)的土壤，先將其轉(zhuǎn)移到臨時(shí)場(chǎng)地集中保護(hù)，待土方工程完工后運(yùn)回場(chǎng)地進(jìn)行覆蓋。若遇到場(chǎng)地土壤不適宜植物生長(zhǎng)的情況（如鹽堿地、重黏質(zhì)土、濕陷土等），則根據(jù)土壤實(shí)際情況，采用適宜改良措施并適度改良[6～7]，避免過(guò)度改良而造成所需材料的能耗（包括生產(chǎn)、運(yùn)輸和改良過(guò)程）和生態(tài)環(huán)境的急劇改變，并優(yōu)先應(yīng)用綠化廢棄物資源化產(chǎn)品作為土壤改良主成分。

2.1.3優(yōu)選本地低碳建筑材料

在園林建材方面，在設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)多階段優(yōu)先考慮選用綜合能耗低的低碳產(chǎn)品[6～7]，并在場(chǎng)地就近采購(gòu)合格的、符合設(shè)計(jì)要求的建筑材料，以降低運(yùn)輸過(guò)程中的碳排放量。如對(duì)于園路與廣場(chǎng)的鋪裝材料，在滿足設(shè)計(jì)和使用需求的條件下，盡可能選擇能在當(dāng)?shù)夭少?gòu)的低碳材料;在使用混凝土鋪裝時(shí)，盡可能選用碳排放系數(shù)為420.51～575.75 kgCO/m的低碳混凝土，而普通混凝土的碳排放系數(shù)為560.68～999.31 kgCO/m[8]。若本地?zé)o或缺乏低碳建筑材料，應(yīng)綜合考慮運(yùn)輸碳排放與生產(chǎn)碳排放，在經(jīng)濟(jì)合理的條件下優(yōu)先選擇綜合碳排放較低的采購(gòu)?fù)緩健?/p>

2.1.4優(yōu)選本地適宜苗木

園林綠化設(shè)計(jì)中宜先調(diào)查場(chǎng)地本地苗木生產(chǎn)基地的供苗種類、規(guī)格、供貨能力以及場(chǎng)地環(huán)境，在滿足設(shè)計(jì)需求及適地適樹(shù)的基礎(chǔ)上，優(yōu)選在本地生產(chǎn)并容易采購(gòu)的園林植物種類，并避免因盲目追求快速成景而選擇大規(guī)格苗木。在施工全過(guò)程中，應(yīng)優(yōu)先在場(chǎng)地就近選購(gòu)適宜的、合格的、健康的苗木，在挖運(yùn)、栽種過(guò)程中做好苗木保護(hù)措施并做適量修剪，并按園林植物種類做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)管理，保證苗木成活并茁壯生長(zhǎng)，以降低補(bǔ)苗返工造成的額外碳排放。

2.1.5精品施工，一次成優(yōu)

在施工進(jìn)場(chǎng)前，施工單位應(yīng)按要求組織三級(jí)技術(shù)交底，掌握施工操作要點(diǎn)、了解施工難點(diǎn)和質(zhì)量通病，并組織專業(yè)人員根據(jù)實(shí)際情況，編制施工組織設(shè)計(jì)及質(zhì)量通病控制專項(xiàng)方案。大力應(yīng)用建筑信息模型（BIM）技術(shù)和數(shù)字建造技術(shù)，通過(guò)軟件檢測(cè)、施工模擬等檢驗(yàn)與展示施工過(guò)程，優(yōu)化施工工藝，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)計(jì)需求組織施工，盡可能做到一次成優(yōu)，并做好成品保護(hù)工作，避免因質(zhì)量缺陷而在產(chǎn)品生產(chǎn)、安拆、運(yùn)輸與建筑垃圾處理等過(guò)程中產(chǎn)生額外碳排放。

2.1.6低碳養(yǎng)護(hù)

在滿足景觀、休閑等多功能需求的基礎(chǔ)上，大力發(fā)展和運(yùn)用耐貧瘠、耐旱、節(jié)水的園林植物，并綜合考慮其生長(zhǎng)、景觀、生態(tài)、安全與養(yǎng)護(hù)碳排放因子之間的關(guān)系，適時(shí)適度展開(kāi)灌溉、施肥、修剪、病蟲(chóng)害防治等養(yǎng)護(hù)工作。如在修剪方面，養(yǎng)護(hù)單位應(yīng)綜合考慮修剪的機(jī)械碳排放、園林綠化廢棄物的運(yùn)輸和處理能耗、修剪對(duì)植物光合固碳的促進(jìn)作用、綠地服務(wù)功能等的關(guān)系，降低碳排放，增加綠地碳匯。同時(shí)，運(yùn)用傳感器、5G通信、AI高清識(shí)別、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)控制終端、智能控制平臺(tái)、機(jī)械自動(dòng)化等新一代信息技術(shù)，賦能現(xiàn)代生態(tài)園林，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、監(jiān)測(cè)園林植物生長(zhǎng)狀態(tài)、病蟲(chóng)害情況、生長(zhǎng)環(huán)境（包括氣候條件、水肥狀態(tài)），基于數(shù)據(jù)化、定量化實(shí)現(xiàn)科學(xué)養(yǎng)護(hù)，以避免因按照傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)而造成的過(guò)度或不當(dāng)養(yǎng)護(hù)。

2.1.7推進(jìn)園林綠化廢棄物資源化

針對(duì)園林綠化廢棄物的收運(yùn)、處理，應(yīng)根據(jù)就地或就近破碎減容、循環(huán)利用的原則，以及園林植物殘?bào)w特性，選擇適宜的資源化途徑，如制作成生物炭、有機(jī)覆蓋物、有機(jī)肥料等[9]，最終“取之于土、用之于土”，作為林地、綠地、農(nóng)地的土壤改良劑或主要成分，降低植物殘?bào)w焚燒的直接碳排放和施放無(wú)機(jī)肥料的間接碳排放。昆山市是我國(guó)園林綠化廢棄物資源化利用的典型城市，通過(guò)“昆山合縱”（即眾籌、眾推、共建、共享）產(chǎn)業(yè)模式，推動(dòng)園林綠化行業(yè)聯(lián)合，堅(jiān)持將園林廢棄物用之于土，將木質(zhì)素高的樹(shù)枝經(jīng)破碎后制作成彩色有機(jī)覆蓋物，木質(zhì)素含量較低的枝葉經(jīng)破碎、好氧堆肥，制作成有機(jī)肥料[10]。

2.2城市綠地建設(shè)的碳增匯路徑

城市綠地碳匯是指城市綠地植物（包括綠地內(nèi)水體的水生植物、藻類）通過(guò)光合作用，吸收大氣中的CO，并將其固定在植被和土壤中，減少大氣中CO濃度的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制[2]。

2.2.1減少硬景鋪裝，增加綠化面積

在園林綠化設(shè)計(jì)中應(yīng)合理規(guī)劃場(chǎng)地，盡量減少建筑占地面積和廣場(chǎng)與鋪裝面積，增加種植平面面積，同時(shí)還可通過(guò)在建筑和構(gòu)筑物上布置立體綠化的形式，增加三維綠化面積，提高植物的光合固碳量，并減少鋪裝碳排放。

2.2.2優(yōu)化園林植物群落

融入生態(tài)園林理念，運(yùn)用植物生態(tài)學(xué)理論，按照適地適樹(shù)原則優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土植物，避免或少用外來(lái)樹(shù)種，在盡量保留本地優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)樹(shù)種的前提下優(yōu)化植物群落結(jié)構(gòu)，以近自然的手法建設(shè)多層次、多結(jié)構(gòu)、多功能的復(fù)層植物群落，促進(jìn)空間結(jié)構(gòu)多元化、生境多樣化，提高園林系統(tǒng)的生物多樣性與穩(wěn)定性，提升園林系統(tǒng)的生物入侵抵抗能力和病蟲(chóng)害防御能力，維持園林植物健康生長(zhǎng)，充分發(fā)揮植物光合固碳效應(yīng)。

2.2.3甄選固碳樹(shù)種，協(xié)作固碳

園林植物的固碳能力取決于其生物學(xué)特征，一般來(lái)說(shuō)，闊葉樹(shù)優(yōu)于針葉樹(shù)，落葉樹(shù)優(yōu)于常綠樹(shù)，速生樹(shù)優(yōu)于慢生樹(shù)（因速生樹(shù)后期生長(zhǎng)有限，最終可能不如慢生樹(shù)），大型樹(shù)優(yōu)于小型樹(shù)[4～5]。因此，在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中應(yīng)兼顧植物觀賞性和適用性，科學(xué)配置植物類型，優(yōu)化喬木、灌木和草本植物群落結(jié)構(gòu)，合理種植速生樹(shù)種，充分發(fā)揮園林植物群落的物種協(xié)作固碳能力[11]。

2.2.4優(yōu)選適齡苗木，增加碳匯能力

幼齡、中齡的植物生長(zhǎng)快，生物量增長(zhǎng)較大，碳匯能力強(qiáng);而植物成熟后，生長(zhǎng)放緩，碳匯能力降低[2]。因此，在城市綠地建設(shè)的設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)植物生長(zhǎng)規(guī)律，合理選用適宜規(guī)格的苗木，如幼齡、中齡苗木，盡量避免為了快速成景而大規(guī)模運(yùn)用大規(guī)格苗木。如此不僅提升了苗木的成活率，還降低了苗木運(yùn)輸過(guò)程中的碳排放，從而提升了綠地整體的碳匯能力。

2.2.5增強(qiáng)土壤碳匯

土壤碳匯包括有機(jī)碳存儲(chǔ)和無(wú)機(jī)碳存儲(chǔ)，在城市綠地建設(shè)過(guò)程中綠地的土層深度、綠地類型、雨水淋溶、土壤理化性質(zhì)是土壤碳匯的主要影響因素。因此，通過(guò)合理增加植被覆蓋度，改善城市綠地的土壤結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)，能夠增強(qiáng)土壤碳匯能力，提升土壤碳存儲(chǔ)[6～7]。此外，綠地植被覆蓋相當(dāng)于在土壤表層構(gòu)建生物滯留系統(tǒng)，有利于降低裸露土地的碳釋放速率。

3 結(jié)語(yǔ)

城市綠地建設(shè)具有碳減排、碳增匯雙重特征，是“碳達(dá)峰、碳中和”的主要實(shí)現(xiàn)措施之一。傳統(tǒng)的城市綠地建設(shè)重景觀而輕生態(tài)，重短期效果而輕長(zhǎng)期效益，是一種增碳排、弱碳匯的建設(shè)方式。未來(lái)，針對(duì)城市綠地的建設(shè)，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)改變“重景觀、輕生態(tài)”的思維，根據(jù)低碳園林、生態(tài)園林、智慧園林理論，將碳減排、碳增匯貫穿城市綠地建設(shè)全過(guò)程。此外，園林綠化工程應(yīng)以碳平衡為設(shè)計(jì)理念，建立碳核算體系，綜合考慮施工、運(yùn)營(yíng)與維護(hù)的碳排放，加強(qiáng)研究園林植物及群落的碳匯能力，助力我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)與“雙碳”目標(biāo)，積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化，構(gòu)建人與自然生命共同體。

注：圖1根據(jù)參考文獻(xiàn)[4～5]繪制。

參考文獻(xiàn)：

[1]方精云. 碳中和的生態(tài)學(xué)透視[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2021，45 （11）：1-4.

[2]王敏，石喬莎. 城市綠色碳匯效能影響因素及優(yōu)化研究[J]. 中國(guó)城市林業(yè)，2015，13（4）：1-5.

[3] 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局， 2020， 城市綠化和園林[DB].

[4] DE KLEIN J J M，VAN DER WERF A K. Balancing Carbon Sequestration and GHG Emissions in a Constructed Wetland[J]. Ecological Engineering，2014，66：36-42.

[5] GU C，CRANE J，HORNBERGER G，et al. The Effects of Household Management Practices on the Global Warming Potential of Urban Lawns[J]. Journal of Environmental Management，2015，151：233-242.

[6] Athena Sustainable Materials Institute. Impact Estimator for Buildings v.5： User Manual and Transparency Document[EB/OL].（2019-05）[2021-12-01]. https：//calculatelca.com/software /impact-estimator/user-manual.

[7] GREEN J K，SENEVIRATNE S I，BERG A M，et al. Large Influence of Soil Moisture on Long-Term Terrestrial Carbon Uptake[J]. Nature，2019，565（7740）：476-479.

[8] HEMINGWAY J D，ROTHMAN D H，GRANT K E，et al. Mineral Protection Regulates Long-Term Global Preservation of Natural Organic Carbon[J]. Nature，2019，570（7760）：228-231.

[9] NIELSEN M P，YOSHIDA H，RAJI S G，et al. Deriving Environmental Life Cycle Inventory Factors for Land Application of Garden Waste Products Under Northern European Conditions[J]. Environmental Modeling & Assessment，2019，24（1）：21-35.

[10]俞高強(qiáng)，徐麗霞. 昆山園林（植物）廢棄物資源化利用的思路與實(shí)踐[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（29）：7-10.

[11]周江龍. 在城市園林植物景觀設(shè)計(jì)中低碳理念的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代園藝，2021，44（22）：146-150.

作者簡(jiǎn)介：

陳修康/1986年生/男/江西九江人/博士研究生/廣州市綠化有限公司（廣州 510440）/專業(yè)方向?yàn)樯鷳B(tài)修復(fù)、風(fēng)景園林施工

鄧建忠/1990年生/男/江西吉安人/碩士研究生/廣州市綠化有限公司（廣州 510440）/助理工程師/專業(yè)方向?yàn)轱L(fēng)景園林施工