全 文 ：叶面积和绿化三维量LVV的模型方程时，在基础数据
的分析过程中涉及到多个中间级的计算公式，最后才
能求得单株植物的树冠体积值即三维绿量的值。
1 材料与方法
1.1 材料
在重庆市不同绿地中分别选择种植成活3年以上
黄葛树（Ficus virens var. sublanceolata，为重庆市市
树），数量10株，胸径14.5～15.5 cm，冠幅850～1150
cm，用于本次试验测定。
1.2 仪器、方法
CI-110植物冠层分析仪（美国产），CI-203激
光叶面积仪（美国产），CB-1102携便式光合蒸腾仪
（国产），20 cm×20 cm铁丝框（自制）。
1.2.1 三维绿量的确定
黄葛树以非破坏性直接测量法测量株高H、胸径
d、冠幅D、叶层厚度h 2、铁丝框内叶片数量和单叶面
积。同时，运用CI-110植物冠层分析仪分析冠层，高
度为1.3 m左右。
1.2.2 固碳量测定
在植物的光合作用日变化曲线中，其同化量是净
收稿日期：2013-09-06
基金项目：重庆市城乡建设委员会科技计划项目“重庆市主城区森林工
程骨干树种固碳效应定量研究”（城科字 2010 第 66号）；重庆市科技计
划项目“科技平台与基地建设”（CSTC2011pt-gc80019）。
作者简介：马跃（1959—），男，河南洛阳人，本科，高级工程师，从事
城市园林植物研究、园林工程设计及施工。E-mail: cqmayue@163.com。
城市森林是城市生态系统的主体，是城市中具
有生命力的基础设施，为城市提供调节气候、吸收
CO2、释放O2、净化空气、涵养水源、保持水土、减
少噪音、美化环境等生态系统服务功能。在众多的功
能中，固碳释氧是最重要的生态系统服务功能之一。
植物在其生长过程中通过光合作用吸收大气中
的CO2，并以生物量的形式将其固定在植物体和土壤
中，使植物成为陆地生态系统最重要的碳库。植物固
碳的研究方法很多，对于全球性或区域性森林植物的
生态系统碳汇进行粗略估算，常采用平均生物量法、
涡度相关法、应用遥感等新技术的模型模拟法等。而
对于城市园林植物的固碳，比较精确的方法是使用光
合蒸腾仪测定单位叶面积固碳量，通过建立绿量模型
获得植株个体总固碳量。已有的文献表明，单株植物
的胸径、株高、冠幅等形态特征量之间，形态特征量
与叶面积指数、总叶面积之间可以建立模拟方程。而
在建立植物单株绿量相关指标的叶面积指数LAI、总
黄葛树三维绿量及固碳效应研究初报
马 跃，刘 威
（重庆市风景园林科学研究院，重庆市园林绿化工程技术研究中心，401329）
摘 要 在重庆市不同绿地中分别选择种植成活3年以上黄葛树（Ficus virens var. sublanceolata），数量10
株，用于试验测定。结果表明，黄葛树在一年中不同季节，无论是晴天还是阴天，固碳量均呈“S”形，
在3—6月，随着气温的升高固碳量逐渐下降，6—7月达到最低点，进入秋季随气温下降，固碳量又开始
上升，9月份达到最高点，进入冬季随着气温的继续下降，固碳量又降到很低。按照冠层分析仪随机软件
分析出的叶面积指数数据来计算三维绿量，建立三维绿量回归模型方程，估算出胸径为15 cm的黄葛树年
固碳量为14.377 t。
关键词 黄葛树；三维绿量；固碳量；重庆市
中图分类号：S718.56 文献标志码：A 文章编号：1673-890X(2013)12-021-03
第7卷第12期
Vol.7 No.12
南方农业
South China Agriculture
2013年12月
Dec. 2013
21
光合速率曲线和时间横轴围合的面积，即图1中的阴
影部分。
以此为基础，设净同化量为p，各种植物在测定
当日的单位叶面积净光合速率和蒸腾速率即净同化
量，计算公式为：
p＝
式中，p为测定日的同化总量[mmol/(m2·s)]，p i为
初测点的瞬时光合作用速率，p i+1为下一测点的瞬时
光合作用速率[μmol/(m2·s)]，t i 为初测点的瞬时时间
（h），t i+1为下一测点的时间（h），j为测试次数。
在重庆市不同绿地中分别选择黄葛树10株。选择
春、夏、秋、冬四季中的二天（晴天、阴天），在无
风的天气情况下，于8: 00—18: 00，在自然光照条件
下，每2 h测量1次。每次每个树种选取3片大小相似、
生长健壮、生长在阳面的叶片，每片叶取3个瞬时光
合速率值。所有数据均采用Excel软件进行分析处理。
2 结果与分析
2.1 回归模型的建立及结果分析
利用SPSS13.0分别作冠高、枝下高、胸径、冠
幅与三维绿量或叶面积指数的相关性分析，然后根据
所得相关性分析结果，确定与三维绿量或叶面积指数
有相关性的形态特征量，再对有相关性的两类数据运
用SPSS13.0进行回归分析，得到各方程的待定参数及
回归方程，及其方程的显著性水平值Sig.和判定系数
R 2，按各类方程的显著性水平值Sig.和判定系数来确
定模型方程，最后应用实验真实数据对所推断的模型
进行精度检验。
使用SPSS13.0对单株黄葛树形态特征量计算出的
和冠层分析仪随机软件分析出的叶面积指数数据做相
关性分析，二者在α＝0.05或0.01水平下，双尾T检验
显著性概率趋近于0，对应的判定系数0.8
随机软件分析出的叶面积指数数据来计算三维绿量，
建立三维绿量回归模型方程。
从表1可见，半球形树冠黄葛树对应的三维绿量
回归模型方程中自变量为冠幅，三维绿量的变化趋势
是随冠幅D的增大而增大。
2.2 黄葛树的固碳量
2.2.1 一年四季单位叶面积固碳量的日间变化
根据植物光合作用原理，植物固碳效应的计算
依赖于对植物光合速率的测定。以晴天为例，根据当
日净同化量计算公式及便携式光合蒸腾仪所采集的数
据，得到表2。
从表2可见，黄葛树一年四季的日间固碳量是有
差异的。一年中以夏季的日光合速率最低，冬季次
之，秋季的光合速率最大。一些研究报道了在自然条
件下，高温很容易破坏植物光合和呼吸作用的平衡，
从而降低植物的光合能力，高温还促进蒸腾作用，强
烈的蒸腾作用会破坏植物水分平衡，造成植物萎蔫、
干枯，不能很好地进行光合作用。此外，气孔的异常
开闭又直接影响到植物的光合作用，过高的温度还使
叶片过早衰老，甚至使蛋白质凝固(50℃)和导致有害
代谢产物的积累。本试验黄葛树一年四季的日间固碳
马 跃，刘 威：黄葛树三维绿量及固碳效应研究初报
6
4
2
0
－2
－4
光
合
速
率
/[ μ
m
ol
/(m
2 ·s
)]
时刻
06: 00 08: 00 10: 00 12: 00 14: 00 16: 00 18: 00
图1 植物光合作用日同化量计算示意
冠形
半球形
最大值
＞1500
LVV的极端值/m3绿量曲线变
化趋势
D↑ LVV↑
绿量曲线
类型
二次模型
绿量模型
方程
LVV＝184.159－69.531D＋7.582D2
最小值
62.5
表1 黄葛树单株三维绿量的模型方程及曲线变化规律
注：D为冠幅(m)，LVV为绿量。
时间
8: 00
10: 00
12: 00
14: 00
16: 00
18: 00
合计
3月
1.3323
3.8044
5.6956
6.4726
3.9011
0.9612
21.6672
9月
2.6044
5.4557
7.6765
6.6855
4.2844
2.5543
29.2608
6月
1.3611
2.573
3.0212
2.3022
1.6877
1.3223
12.2675
11月
1.5022
3.8677
4.7427
6.6893
3.8156
0.8444
22.4619
表2 黄葛树一年四季单位叶面积的固碳量日间变化（g/m2）
22
量变化与前人研究结果一致。
2.2.2 一年四季单位叶面积固碳量的变化
根据当日净同化量计算公式及携便式光合蒸腾仪
所采集的数据，经整理，绘制成图2。
可以看出，黄葛树在一年中不同季节，无论是晴
天还是阴天，固碳量均呈“S”形，在3—6月，随着
气温的升高固碳量逐渐下降，6—7月达到最低点，进
入秋季随气温下降，固碳量又开始上升，9月份达到
最高点，进入冬季随着气温的继续下降，固碳量又降
到很低。
2.2.3 黄葛树固碳能力评价
黄葛树固碳能力评价以2011年为例。据气象预报
资料显示，重庆市2011年白天日降雨量超过5 mm的
雨天为82 d，由此估算黄葛树2011年全年进行光合作
用的有效日数为283 d。胸径为15 cm的黄葛树年（283
d）固碳量见表3。
3 小结
（1）本试验采用CI-110植物冠层分析仪、人为
测量植株高度及冠层厚度等，所获得并计算出的黄葛
树叶面积总量，不如人工破坏性调查统计所得到的结
果准确。
（2）黄葛树在道路绿地种植时均进行了不同程
度的修剪，虽然种植后生长了3年，但黄葛树仍然不
能形成在自然条件下与胸径相对应的树冠，因此，根
据胸径和冠层关系所构建的绿量回归模型不能很好地
反映自然状态下黄葛树的绿量。
（3）本试验为每季度测定1次黄葛树的净同化
量，在估算全年固定碳汇能力时误差较大，建议应每
月进行1次净同化量的测定。
（责任编辑：丁志祥）
胸径
/cm
15.0
冠幅
/m
3.67
绿量
/m2
31.101
冠层高
/m
1.27
日固碳量
/[g/(d·m2)]
19.664
表3 黄葛树年（283 d）固碳能力
年固碳量
/(t/y)
14.377
35
30
25
20
15
10
5
0
3月 6月 9月 11月
晴天
阴天
图2 黄葛树一年四季单位叶面积的平均固碳量
平
均
固
碳
量
/(g
/m
2 )
据国家统计局重庆调查总队预报，2013年重庆市蔬菜种植面积、总产量达到67.13万hm2、1572万t，分别比上年
增长2.9%、4.2%。重庆地产蔬菜商品率和自给率进一步提高，市场供应充足、品种丰富，批发价格比全国低1成左
右，零售价格接近全国平均水平，有效保障了城乡居民生活需求。
（1）政府性投入持续加大。全年市级层面蔬菜产业专项投入超3亿元；多数区县将蔬菜列为“特色效益农业”
重点项目整合投入，加快培植和发展；三峡移民后扶蔬菜基地重建项目步入快车道，全市蔬菜种植规模稳步扩大。
（2）科技支撑作用明显。一批新优品种、新育苗方式的推广和嫁接、间套作、膜下滴灌、肥水一体化、设施避雨
栽培、防虫网覆盖栽培等先进适用技术的广泛应用，蔬菜单产和商品性、经济收益逐年提高。筛选出新优品种69
个，建起总育苗能力达10亿株的集约化育苗场120个，蔬菜平均667 m2产量比上年提高13 kg。（3）基地抗灾能力
提升。大力推进蔬菜基地建设成效明显，主城、区县城和集镇三级保供体系初步建立，抗灾生产能力得到进一步提
升。（4）淡季叶菜生产增多。早春和秋季蔬菜供给淡季，提前规划安排，专项进行补助，应季蔬菜供给量同比增
加，有效填补了市场缺口，菜心、藤菜、莴笋等一批叶菜还远销外地市场，全年销往外地的蔬菜达100多万t。（5）
应急生产能力增强。通过政策、项目、资金等引导，一批生产芽苗菜、食用菌、速生叶菜等产品的工厂相继投产，
有效增强了地产蔬菜应急保供能力。铜梁工厂化生产的芽苗菜每天供应主城50～100 t；永川、潼南等地的高档食用
菌还远销多个省份。 （来源：重庆市农业委员会）
重庆市今年蔬菜种植面积和产量实现双增长
第7卷第12期
Vol.7 No.12
南方农业
South China Agriculture
2013年12月
Dec. 2013
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