珠江三角洲区域植被的生物量和环境效应研究

植被的环境效应对区域人类生存环境的维护和改善作用巨大，而植被的生物量是决定植被环境效应的最重要因素。本项目通过对珠江三角洲主要植被类型典型样地的生物量实测，尤其是对目前资料较为缺乏的非森林树木、灌草丛、森林林下植被和粗死木、死地被物的生物量研究，全面了解各种植被类型的生物量特征，揭示森林林下植被和粗死木对森林生物量的贡献。分别构建植被的生物量换算因子连续函数模型和遥感模型，利用森林材积、农作物经济产量和遥感数据，估算区域植被的生物量。同时测定典型样地植被和土壤的碳贮量、植被滞尘和吸硫量，探讨植被生物量和环境效应的定量关系，在区域植被生物量研究的基础上，定量估算区域植被对大气污染物（二氧化硫和降尘）的净化和碳循环的作用。此外，通过分析90年代以来珠江三角洲区域植被生物量和环境效应的时空变化，探讨影响区域植被生物量和环境效应的因素，寻找提高区域植被生物量和环境效应的有效途径和方法。

本项目研究了珠江三角洲桉树林和相思林的生物量和碳储量、广州城市植被的滞尘效应、广州城市生态安全岛的植被生态特征，并进行了广州市植被生物量和热岛景观的遥感研究。结果表明：桉树林和相思林的生物量和碳储量随林龄的增长而增加, 其成熟林的生物量分别为207.45 t•hm-2和189.35 t•hm-2。根据样地生物量实测数据，本研究拟合了两种森林的生物量BEF模型，并计算了珠三角桉树林和相思林植被的生物量和碳储量。从1989到2003年，两种森林的区域生物量和植被碳储量均随时间的增长而增加，这反映了珠三角造林计划显著增加了碳汇。广州城市植被滞尘效应的研究表明，植物种类的不同，叶面滞尘量之间存在较大差异。18种植物雨后26天叶面最大滞尘量在0.066~1.831g•m-2•d-26，物种间相差达27倍以上。从SEM扫描图像可以看出，叶表面具有网状结构，气孔密度较大（20<气孔密度<60个）且气孔开口较大的叶片容易滞留粉尘。植物叶面滞尘量随着时间的延长呈增长趋势，在24天左右植物叶面滞尘量基本达到饱和。不同功能区植物滞尘量差异显著，广州建成区植物全年滞尘总量为8012.89t。在广州中心城区生态安全岛的19个样方(3.238hm2) 调查中，共记录到维管束植物145 科342 属495 种。随着群落的正向演替，植被的物种组成和结构趋向复杂，生物量不断增加；土壤有机碳和氮、磷等元素含量随群落的正向演替增长。而随着离城市中心的距离增加，物种多样性指数也逐步提高。与城市绿地人工群落比，生态安全岛典型植物群落具有较高的物种多样性和土壤养分含量。广州市植被生物量和热岛景观的遥感研究表明地形校正前后全市针叶林、阔叶林、草地、灌木林和园地面积分别增加6.18%、3.70%、2.86%、1.92% 和1.29%; 植被总生物量比校正前增加了5.82%，其中阔叶林、针叶林、草地、灌木林和园地分别增加了7.74%，4.76%、3.34%、2.50%和1.58%。不同区域植被覆盖度、NDMI与地表温度的相关程度存在明显差异;提高相同植被覆盖度时，中心城区的降温效果最好；不同区域森林公园对周围热环境的影响程度也不同。高植被覆盖度可增加热力景观多样性和不同景观之间的结合度，起到控制热岛效应的效果。本项目的研究计划已基本完成。