多尺度城市綠地碳匯實(shí)現(xiàn)機(jī)理及途徑研究進(jìn)展

劉頌 張浩鵬

全球氣候變化攸關(guān)人類的生存和發(fā)展，是21世紀(jì)人類社會(huì)面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。世界氣象組織2021年末發(fā)布的報(bào)告顯示，最近7年（2015—2021年）很可能是有記錄以來最熱的年份[1]。為應(yīng)對(duì)全球氣候變化危機(jī)，國(guó)際社會(huì)將控制人類活動(dòng)造成的碳排放及增加碳匯視作減緩危機(jī)的主要手段[2]。中國(guó)政府明確提出2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”，即“雙碳”目標(biāo)，并于2021年末相繼頒布《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》和《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)已成為全行業(yè)各領(lǐng)域的積極行動(dòng)方向。

城市綠地對(duì)實(shí)現(xiàn)城市“雙碳”目標(biāo)至關(guān)重要。已有研究多從城市綠地碳匯組分及生態(tài)系統(tǒng)類型角度闡述城市綠地碳匯功能實(shí)現(xiàn)途徑。如王小涵等[3]針對(duì)城市綠地土壤碳庫分析其固碳能力及其影響因素，史琰等[4]評(píng)述了城市植被碳匯能力提升途徑，趙彩君等[5]從減排與增匯角度分析城市綠地系統(tǒng)對(duì)低碳城市的貢獻(xiàn)。已有研究反映了一個(gè)事實(shí)，即城市綠地功能尺度效應(yīng)決定了基于自然的碳匯方案應(yīng)具有多尺度特點(diǎn)。本研究將風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐尺度分為城市綠地斑塊、城區(qū)綠地系統(tǒng)和市域生態(tài)空間，并以這3個(gè)尺度為切入點(diǎn)，通過文獻(xiàn)研究，總結(jié)不同尺度城市綠地碳匯功能的實(shí)現(xiàn)機(jī)理及途徑，并從問題出發(fā)展望相關(guān)研究發(fā)展方向，以期為提升城市綠地碳匯功能為目標(biāo)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和管理等提供科學(xué)依據(jù)。

1 城市綠地斑塊碳匯功能實(shí)現(xiàn)途徑

1.1 倡導(dǎo)以低碳為目標(biāo)的綠地建設(shè)管理措施

采用低碳為目標(biāo)的綠地建設(shè)管理措施，將從源頭間接增加綠地碳匯量。城市綠地建設(shè)管理活動(dòng)通常采用化石燃料驅(qū)動(dòng)的澆灌機(jī)械、割草機(jī)、卡車等設(shè)備，這些設(shè)備在使用過程中排放CO2，間接降低了綠地碳匯能力。Jamirsah等[6]研究表明，公園綠地的碳固定量?jī)H占其建設(shè)管理過程CO2排放總量的40%，因而其并未發(fā)揮碳匯功能，反而成為城市碳源之一。McPherson等[7]評(píng)價(jià)了“洛杉磯市百萬棵樹栽植計(jì)劃”執(zhí)行過程中的碳收支情況，表明灌溉活動(dòng)導(dǎo)致的CO2排放量占項(xiàng)目總排放量的9.7%，削弱了項(xiàng)目帶來的碳固定效益。因此，減少城市綠地建設(shè)與管理過程的CO2排放量，是增強(qiáng)城市綠地碳匯功能的重要一環(huán)。

低碳建設(shè)管理措施包括降低人為建設(shè)管理活動(dòng)強(qiáng)度以及使用清潔能源。城市綠地建設(shè)宜就地取材，依托自然景觀本底塑造綠地景觀風(fēng)貌，避免損毀場(chǎng)地原有樹木，減少土地翻新等人為活動(dòng)對(duì)植物和土壤的干擾，防止土地覆被變化帶來的碳泄漏[8]，同時(shí)因地制宜的建設(shè)管理活動(dòng)（如針對(duì)不同草坪生長(zhǎng)特點(diǎn)減少修剪次數(shù)）將減少大型園林機(jī)械及車輛使用頻率，從而減少CO2排放量[9]。

1.2 提升綠地植物的碳匯能力

城市綠地依托植物光合作用將大氣CO2直接固定于綠地碳庫。但由于植物自養(yǎng)呼吸、微生物異養(yǎng)呼吸、生物群系呼吸作用等生物有機(jī)碳消耗過程[10]，加之管理養(yǎng)護(hù)活動(dòng)產(chǎn)生的大量CO2抵消了植物碳固定量，因而城市綠地直接碳固定量對(duì)于降低城市整體CO2排放量作用有限。Reynolds等[11]測(cè)算了哥倫比亞麥德林市公共綠地中的182 044棵樹的碳固定量，表明其碳固定量?jī)H占城市總排放量的0.06%。Liu等[12]估算沈陽市三環(huán)以內(nèi)地區(qū)的城市樹木碳固定量為每年2.9萬t，僅能抵消沈陽CO2年排放量的0.26%。盡管城市綠地植被碳固定能力受多種因素共同影響，但通過合理配植方式依然可以提升綠地斑塊碳固定效應(yīng)。

1.2.1 選擇碳匯能力高的植物

綠地植物固碳能力主要依賴于植被類型及其葉面積、生長(zhǎng)模式和生物量密度。研究表明，擁有更大葉面積、更高生物量、更長(zhǎng)壽命的木本植物碳固定效應(yīng)貢獻(xiàn)更大[13]。非木本植物如草本植物雖然固碳效率高，但其生長(zhǎng)周期短（多為一二年生植物），且由于人為修剪、更換頻率高，很難有效發(fā)揮碳固定效應(yīng)[4]。Velasco等[14]分析表明墨西哥首都墨西哥城草本植物對(duì)總植物碳庫碳固定貢獻(xiàn)可以忽略不計(jì)。Millward等[15]測(cè)算多倫多市Allan花園中各樹種碳固定量并進(jìn)行對(duì)比，認(rèn)為固碳效應(yīng)由高至低依次為蘇格蘭榆（Ulmus glabra）、銀楓（Acer saccharinum）、黑胡桃（Juglans nigra）、挪威楓（Acer platanoides）。趙艷玲等[16]對(duì)上海市社區(qū)綠地中常見的27種樹木進(jìn)行固碳量測(cè)定，發(fā)現(xiàn)香樟樹固碳量最高，為1 162.8 g·d-1，而梔子最低，僅為11.1 g·d-1。

1.2.2 優(yōu)化植物群落結(jié)構(gòu)

植物群落物種類型結(jié)構(gòu)特征對(duì)木本和草本植物的生長(zhǎng)速度、物候特征、凋落物產(chǎn)量和質(zhì)量、抗病蟲害能力等產(chǎn)生不同程度的影響，從而影響城市綠地固碳能力。優(yōu)化物種組合類型將最大程度促進(jìn)物種間互利共生效應(yīng)和削弱物種間的競(jìng)爭(zhēng)，充分發(fā)揮植物群的固碳整體效益。武文婷等[17]對(duì)杭州市綠地植被固碳速率評(píng)估發(fā)現(xiàn)，針闊混交型和落葉闊葉型群落結(jié)構(gòu)年固碳效率排在7種群落結(jié)構(gòu)類型的前2位，分別達(dá)29.754 t·hm-2·a-1及27.334 t·hm-2·a-1。

群落結(jié)構(gòu)層次越復(fù)雜越能更好地利用環(huán)境資源，同時(shí)能提高土壤的水分、養(yǎng)分有效性，進(jìn)而提高植物群落固碳能力[18]。Escobedo等[19]在美國(guó)邁阿密戴德和蓋恩斯維爾市進(jìn)行了碳固定效應(yīng)研究，認(rèn)為在植物群落垂直結(jié)構(gòu)中增加灌木和低矮小喬木有助于提升碳固定量。此外，適宜的栽植密度將提高植被水分和養(yǎng)分利用率，增強(qiáng)植被地上、地下生產(chǎn)力，有利于凋落物輸入土壤，進(jìn)而提升植被固碳能力。Mexia等[20]對(duì)葡萄牙阿爾馬達(dá)市城市綠地植被的碳固定研究表明，植被高密度栽植區(qū)域的碳固定量明顯高于低密度栽植區(qū)域。但栽植密度并非越高越好，如依蘭等[21]通過對(duì)單位面積不同栽植密度的樣地固碳量對(duì)比，證明栽植密度為300～450株·hm-2的樣 地 固 碳 量 要 高 于0～300株·hm-2和450～600株·hm-2的樣地。優(yōu)化植物群落模式要因地制宜，例如本土物種對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝铜h(huán)境條件具有較好的適應(yīng)性，具有長(zhǎng)時(shí)間碳累積潛力，而外來物種往往具有較高的固碳效率[22]。

1.2.3 維持樹木長(zhǎng)時(shí)間碳累積能力

植物季節(jié)變化的生長(zhǎng)特征差異決定了一段時(shí)間內(nèi)樹木固碳能力的強(qiáng)弱。潘劍彬等[23]對(duì)北京奧林匹克森林公園進(jìn)行了連續(xù)6年的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)植物不同季節(jié)固碳能力由高至低排序?yàn)椋合募荆厩锛荆敬杭荆径?。李霞等[24]分析了北京海淀公園年CO2通量，證明了植物生長(zhǎng)季（3—10月）是綠地碳固定效應(yīng)發(fā)揮的主要時(shí)期。

此外，確保樹木長(zhǎng)時(shí)間碳累積是提升城市綠地碳匯能力的關(guān)鍵。在樹木生命初始階段，樹齡不到10年的速生樹種比生長(zhǎng)緩慢的樹種能固定更多的碳。但長(zhǎng)期來看，隨著速生樹木成熟，生長(zhǎng)緩慢的樹種比生長(zhǎng)迅速的樹種將累積更多的碳[25]。Besnard等[26]研究發(fā)現(xiàn)樹木年齡是影響其碳固定量的關(guān)鍵因素，樹木的碳儲(chǔ)量會(huì)在其成熟前隨樹齡升高而增加。但當(dāng)樹木成熟，其碳固定量將逐漸降低，并最終保持在一定范圍內(nèi)。Chen等[27]對(duì)比不同年齡和氣候區(qū)森林固碳量，發(fā)現(xiàn)森林在栽植10～20年后其凈固碳量達(dá)到峰值，此后其凈固碳量逐漸下降。因此，禁止濫砍濫伐樹木，避免碳儲(chǔ)量泄漏是發(fā)揮綠地植物碳累積能力的前提，同時(shí)評(píng)估樹木生長(zhǎng)潛力，確保樹木具有較長(zhǎng)的生長(zhǎng)時(shí)間將有利于碳固定量累積[28]。

1.3 維護(hù)綠地土壤碳固定功能

相較于自然土壤，城市綠地土壤發(fā)育受人類活動(dòng)（如綠地建設(shè)過程中對(duì)土壤翻動(dòng)、搬運(yùn)、壓實(shí)、覆蓋及管理使用過程中施肥、灌溉、踩踏等活動(dòng)）影響顯著，導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)及物質(zhì)循環(huán)過程呈現(xiàn)不同特點(diǎn)[29]。Raciti等[30]針對(duì)紐約市的研究表明，自然狀態(tài)下，綠地土壤有機(jī)碳固定量（5.67 kgC·m-2）高于經(jīng)過人為土壤緊實(shí)、不透水表面覆被等措施的表層土壤有機(jī)碳固定量（2.29 kgC·m-2）。這是由于土壤緊實(shí)增加了土壤容重，不利于土壤呼吸等碳循環(huán)過程[3]。此外，在綠地植被的保護(hù)下，土壤免于因太陽直接輻射導(dǎo)致的溫度升高與水分蒸發(fā)，為土壤生物活動(dòng)提供了適宜的水熱條件，進(jìn)而加速了凋落物分解、促進(jìn)了養(yǎng)分輸送效率，增加了有機(jī)碳積累[31]。因此，減少人為活動(dòng)因素對(duì)土壤理化性質(zhì)的負(fù)面干擾，保護(hù)土壤碳循環(huán)過程，增強(qiáng)土壤有機(jī)碳積累能力，將有助于城市綠地土壤保持較高的碳固定功能。

2 城區(qū)綠地系統(tǒng)綠地碳匯功能實(shí)現(xiàn)途徑

2.1 合理布局綠地，滯留黑碳?xì)馊苣z

隨著快速城市化和機(jī)動(dòng)化進(jìn)程，黑碳?xì)馊苣z在大氣中的排放量持續(xù)增加。黑碳指在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)、汽車出行、家庭取暖或生物質(zhì)燃燒過程中，化石燃料不完全燃燒產(chǎn)生的煤煙和焦炭[32]。黑碳穩(wěn)定性強(qiáng)，常溫下難以被氧化和降解，可以長(zhǎng)時(shí)間留存于土壤中[33]。

通過植物布朗擴(kuò)散、截獲、碰撞和沉積滯塵過程[34]，綠地具有沉降并儲(chǔ)存黑碳?xì)馊苣z的作用。徐福銀等[35]通過研究上海市綠地土壤黑碳含量空間分布特征，發(fā)現(xiàn)鋼鐵廠和造船廠附近綠地黑碳含量遠(yuǎn)高于居住辦公區(qū)。劉兆云等[36]發(fā)現(xiàn)杭州城區(qū)綠地土壤的黑碳含量隨著綠地年齡（即保持相對(duì)穩(wěn)定的綠地景觀的持續(xù)時(shí)間）的增加而提升。綠地土壤黑碳含量的時(shí)空分布異質(zhì)性是由于不同區(qū)域人類生活生產(chǎn)活動(dòng)碳排放強(qiáng)度不同，以及綠地距黑碳排放源距離差異所導(dǎo)致[35]。因此，隔離綠帶、通風(fēng)綠楔等的合理布局，可阻隔黑碳污染源，進(jìn)而降低大氣黑碳?xì)馊苣z含量，同時(shí)促進(jìn)空氣流動(dòng)，更好地發(fā)揮城市綠地碳匯功能。

2.2 構(gòu)建綠色交通網(wǎng)絡(luò)，引導(dǎo)低碳出行

以步行和騎行為主的綠色慢行交通方式有助于降低私家車出行產(chǎn)生的CO2排放量。城市綠道是線性城市開放空間，其景觀要素形態(tài)、結(jié)構(gòu)與慢行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)天然契合，因而對(duì)于引導(dǎo)居民低碳綠色出行具有重要意義。汪小琦等[37]提出應(yīng)構(gòu)建多層級(jí)滲透化綠道網(wǎng)絡(luò)，營(yíng)造開放舒適的公共慢行空間，進(jìn)而提升居民低碳出行效率，同時(shí)增強(qiáng)公共空間活力。張?zhí)鞚嵉萚38]通過分析新加坡城市綠道，發(fā)現(xiàn)由于綠道穿過居民區(qū)，為非機(jī)動(dòng)車旅行提供了替代路線，居民可以通過綠道前往目的地，從而降低碳排放量。

通過構(gòu)建綠道網(wǎng)絡(luò)體系，形成聯(lián)系城市內(nèi)部公共綠地與外部區(qū)域綠地之間的綠色交通網(wǎng)絡(luò)，既可起到防止城市無序蔓延、優(yōu)化城市生態(tài)環(huán)境的作用，又可為居民提供綠色開敞空間進(jìn)行游憩、娛樂活動(dòng)，引導(dǎo)城市居民使用低碳綠色的出行方式。

2.3 緩解熱島效應(yīng)，降低周邊環(huán)境碳排放

城市熱島效應(yīng)格局與城市CO2排放格局呈現(xiàn)顯著正相關(guān)[39]。城市綠地中的植物不僅能直接固定CO2，還能依靠蒸騰作用，在夏季為房屋遮陰，在冬季降低風(fēng)速，從而削弱城市熱島效應(yīng)，進(jìn)而減少城市碳排放量。Loughner等[40]通過城市建筑室內(nèi)外的溫差比較研究證實(shí)，樹木遮陰可作為建筑被動(dòng)冷卻系統(tǒng)來節(jié)約能源。Zhang等[41]計(jì)算了北京市16 577 hm2綠地降溫減排效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)其相當(dāng)于每年減少24.3萬t的CO2排放量。此外，以綠地為基本結(jié)構(gòu)的城市通風(fēng)廊道亦可緩解熱島效應(yīng)[42]，進(jìn)而大幅減少附近區(qū)域空調(diào)使用造成的能源消耗，降低火力發(fā)電廠化石燃料使用量和碳排放量[43]。但值得注意的是，綠地的降溫效應(yīng)受其形狀類型、面積大小、植物種植密度等特征約束[42,44]，因而其間接碳匯功能也受到限制。

3 市域生態(tài)空間碳匯功能實(shí)現(xiàn)途徑

3.1 保護(hù)區(qū)域自然生態(tài)空間的碳庫存量

市域生態(tài)空間包括防護(hù)林地、濕地、自然保護(hù)區(qū)等重要自然生態(tài)要素。相較于人工生態(tài)空間，自然生態(tài)空間的碳儲(chǔ)存能力更強(qiáng)[45]。Nowak等[28]對(duì)美國(guó)城市樹木碳儲(chǔ)量的研究表明，森林樹木的平均碳密度是城市樹木的平均碳密度的2倍。保護(hù)現(xiàn)存各類生態(tài)要素碳儲(chǔ)存量，減少人為土地利用變化造成的碳排放量是強(qiáng)化區(qū)域碳匯的基礎(chǔ)[46]。

市域生態(tài)空間碳匯功能變化主要受到自然因素和土地利用變化的影響，其中人類活動(dòng)導(dǎo)致的土地利用變化是城市碳源、碳匯空間產(chǎn)生異質(zhì)性的關(guān)鍵因素[47]。當(dāng)土地覆被類型轉(zhuǎn)變，尤其是自然地表轉(zhuǎn)化為不透水人工地表時(shí)，地上植物生物量和土壤狀態(tài)便會(huì)發(fā)生變化。植物被砍伐替換的同時(shí)，地上植物生物量快速下降，土壤溫度、水分含量、pH值等發(fā)生變化，土壤呼吸作用和有機(jī)碳組成隨之變化，從而導(dǎo)致土壤碳儲(chǔ)量降低[48]。研究表明，城市建設(shè)用地固碳能力較弱，以不透水表面為特征的城市建設(shè)用地阻礙了土壤直接和間接的固碳能力過程[49]。

此外，土地覆被轉(zhuǎn)化過程會(huì)對(duì)生態(tài)空間碳匯效應(yīng)產(chǎn)生持續(xù)影響。土地覆被轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)生的微小且持續(xù)的土壤碳釋放量也會(huì)對(duì)土壤碳固定效應(yīng)的發(fā)揮產(chǎn)生顯著影響[50]。即使土地覆被類型轉(zhuǎn)化不徹底，其過程對(duì)碳匯效應(yīng)的影響也非常顯著[51]。如在城市邊緣鄉(xiāng)村被城市居住區(qū)取代的城市化過程中，場(chǎng)地原有樹木被砍伐的同時(shí)通常會(huì)栽植符合項(xiàng)目開發(fā)要求的樹木，伴隨原有生態(tài)系統(tǒng)被破壞，場(chǎng)地內(nèi)碳儲(chǔ)存量快速丟失。即使新栽植的樹木在成長(zhǎng)中會(huì)不斷固定碳，但相比破壞現(xiàn)有樹木帶來短期大量碳儲(chǔ)存釋放，新栽植的樹木恢復(fù)原有碳儲(chǔ)存量會(huì)滯后很長(zhǎng)時(shí)間[52]。而且，被破壞的生態(tài)系統(tǒng)所產(chǎn)生的相對(duì)損失的可逆性還存在不確定性[50]。

3.2 優(yōu)化市域生態(tài)空間碳匯格局

通過大量恢復(fù)并增加綠色生態(tài)空間面積以提升區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)固碳能力的做法存在爭(zhēng)議，并且其往往受到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求等客觀條件限制而無法實(shí)現(xiàn)[53]。Vaccari等[54]針對(duì)意大利佛羅倫薩市的研究表明，僅通過增加綠色生態(tài)空間面積來抵消城市CO2總排放量的方式將占用整個(gè)城市甚至更多土地。盡管如此，研究表明優(yōu)化城市景觀格局將促進(jìn)減排增匯，如馮源等[55]分析了重慶市渝北區(qū)景觀格局變化對(duì)城市碳收支空間異質(zhì)性特征的影響，認(rèn)為調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)、節(jié)約土地資源、提高土地資源利用效率等方式有助于減排增匯。

識(shí)別城市碳源、碳匯關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和區(qū)域，通過優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量或土地利用空間結(jié)構(gòu)構(gòu)建綠色生態(tài)空間碳匯格局，是市域尺度下碳匯提升的重要途徑。湯煜等[56]揭示了沈陽市地上碳儲(chǔ)量空間分布特征，并從調(diào)整植被覆蓋度視角出發(fā)針對(duì)性提出碳匯提升策略。Robinson等[57]針對(duì)美國(guó)密歇根州人為活動(dòng)導(dǎo)致的景觀破碎化研究表明，當(dāng)景觀破碎化程度增加（即邊緣面積比率指標(biāo)升高），研究區(qū)碳儲(chǔ)量隨之以近似對(duì)數(shù)函數(shù)的形式增長(zhǎng)。

4 城市綠地碳匯功能研究展望

4.1 城市綠地全生命周期碳匯功能評(píng)估框架

不論是基于樣地實(shí)驗(yàn)還是模型評(píng)估，碳匯功能的精準(zhǔn)量化是城市綠地減碳增匯研究的關(guān)鍵。目前，針對(duì)城市綠地碳匯的量化研究多沿用陸地自然生態(tài)系統(tǒng)碳匯組分評(píng)估要求，對(duì)城市綠地碳匯特征關(guān)注不足。例如，自然生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)碳的量化研究多集中于表層土壤組分，忽視了城市綠地表層與深層土壤都具有較高土壤有機(jī)碳含量的事實(shí)[58-59]，導(dǎo)致綠地土壤碳匯評(píng)估結(jié)果失準(zhǔn)。

此外，關(guān)鍵數(shù)據(jù)難以獲取也影響了碳匯評(píng)估的精準(zhǔn)性。關(guān)鍵數(shù)據(jù)包括斑塊尺度下城市綠地樹木生理參數(shù)和不透水表面下表層土壤碳儲(chǔ)量，市域尺度下生態(tài)空間不同年期植物凋落物、土壤碳密度數(shù)據(jù)等[29]。此外，數(shù)據(jù)與場(chǎng)地的時(shí)空匹配程度低同樣制約了碳匯評(píng)估準(zhǔn)確性。研究表明，采用兩類數(shù)據(jù)源的人均碳收支指標(biāo)計(jì)算同一綠地的碳匯量結(jié)果竟相差30%，會(huì)直接影響碳匯測(cè)算準(zhǔn)確性[60]。

未來研究應(yīng)開發(fā)面向城市綠地的全生命周期碳匯功能評(píng)估框架。以細(xì)化植物、土壤碳庫等碳匯量化關(guān)鍵組分為基礎(chǔ)，縱貫城市綠地規(guī)劃、建設(shè)、管理、維護(hù)全生命周期，通過多學(xué)科跨專業(yè)合作加強(qiáng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享，開發(fā)適用于城市綠地多尺度碳匯功能的評(píng)估方法及校驗(yàn)手段，制定城市綠地碳匯評(píng)估的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，提高評(píng)估精度，增加研究工作的可比性。

4.2 城市綠地碳匯與其他功能間權(quán)衡協(xié)同關(guān)系

城市綠地是氣候調(diào)節(jié)、游憩娛樂、防災(zāi)避險(xiǎn)等多重功能的載體，偏重城市綠地碳匯功能而忽略碳匯與其他功能間的作用關(guān)系，將限制城市綠地綜合效益提升。如減少綠地斑塊中人工草坪面積的維護(hù)管理措施，盡管此種措施有利于減排增匯，但忽視了人工草坪所發(fā)揮的景觀美化功能。

城市綠地不同功能間的作用關(guān)系可以分為2種。1）基于共同驅(qū)動(dòng)因素的相互作用關(guān)系。如在城區(qū)綠地系統(tǒng)尺度下，受限于綠地面積閾值，空間結(jié)構(gòu)是城市綠地系統(tǒng)截留黑碳?xì)馊苣z、通風(fēng)調(diào)溫、建設(shè)慢行體系等功能的主要抓手，但不同功能對(duì)空間結(jié)構(gòu)的響應(yīng)存在差異，進(jìn)而表現(xiàn)出共同增益或此消彼長(zhǎng)的權(quán)衡關(guān)系。2）直接系統(tǒng)作用關(guān)系。如市域尺度生態(tài)空間，森林在生長(zhǎng)過程中碳固定量增加的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致土壤儲(chǔ)水量下降，導(dǎo)致生態(tài)空間產(chǎn)水功能降低[61]。碳循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵物質(zhì)循環(huán)過程之一，是生態(tài)系統(tǒng)多重功能得以發(fā)揮的內(nèi)在動(dòng)因，與城市綠地多重效益實(shí)現(xiàn)緊密相關(guān)。當(dāng)前，綠地碳匯研究聚焦于碳匯功能自身分析研判[53]，鮮有從多尺度角度分析碳匯與其他功能的權(quán)衡協(xié)同關(guān)系，不利于促進(jìn)城市綠地生態(tài)-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)功能共同提升。

未來應(yīng)關(guān)注城市綠地多重功能間權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系研究，嘗試建立涵蓋城市綠地多重功能的綜合規(guī)劃模型，以表征在不同尺度城市綠地規(guī)劃方案中的潛在碳匯、游憩、景觀等效益，促進(jìn)城市綠地多功能協(xié)同增益。

4.3 城市綠地碳匯功能景觀格局驅(qū)動(dòng)機(jī)制

景觀格局是市域生態(tài)空間尺度影響碳匯功能提升的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)有研究多聚焦于歸一化植被指數(shù)、綠地面積等數(shù)量結(jié)構(gòu)因素影響[45,62]，對(duì)景觀格局影響因素關(guān)注不足。

相較于調(diào)整數(shù)量結(jié)構(gòu)，調(diào)整景觀格局更有利于降低生態(tài)系統(tǒng)管理成本[63]。但如何有效表征景觀格局的生態(tài)學(xué)意義，并識(shí)別影響碳匯的關(guān)鍵景觀格局指標(biāo)是當(dāng)前研究面臨的首要問題。另外，城市綠地的碳匯功能受地理、氣候、植物等多重因素共同影響，如何控制上述因素對(duì)景觀格局研究的干擾需要進(jìn)一步探索。景觀格局對(duì)綠地碳匯功能的影響具有尺度依賴性，因而明確碳匯功能的景觀格局驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究的適宜尺度也十分關(guān)鍵。

未來研究應(yīng)探索碳匯景觀格局驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究范式，積累并梳理多樣化案例研究成果，降低自然因素差異引起的不確定性，厘清景觀格局對(duì)碳匯功能的作用機(jī)制，輔助大尺度生態(tài)空間科學(xué)規(guī)劃與管控。

5 討論

城市綠地碳匯實(shí)現(xiàn)途徑具有多尺度特征，研究各尺度城市綠地碳匯實(shí)現(xiàn)機(jī)理及途徑，有助于國(guó)土空間規(guī)劃、城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃、社區(qū)綠地建設(shè)管理等減排增匯目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

筆者梳理了促進(jìn)城市綠地碳匯提升的重要舉措，包括科學(xué)配植植物群落，實(shí)施低碳綠地規(guī)劃建設(shè)管理措施，加強(qiáng)綠地斑塊碳匯；合理進(jìn)行綠地總體布局，構(gòu)建綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)綠道建設(shè)，引導(dǎo)綠色出行；注重綠地形態(tài)和綠地增量提質(zhì)，緩解城市熱島效應(yīng)；保護(hù)區(qū)域生態(tài)空間，識(shí)別碳源分布，優(yōu)化碳匯空間格局等。

未來應(yīng)關(guān)注城市綠地全生命周期碳匯功能評(píng)估框架研究，碳匯與其他功能間的作用關(guān)系及碳匯功能景觀格局驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究。同時(shí)，值得注意的是，城市綠地碳匯只是“生態(tài)固碳”的一種路徑，只有結(jié)合其他節(jié)能減排技術(shù)，如能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、重點(diǎn)領(lǐng)域減排和金融減排支持等，才能綜合實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。