公路路域植被和湿地固碳效应评估模型及其应用研究

发布时间：2017-09-17 07:28

  本文关键词：公路路域植被和湿地固碳效应评估模型及其应用研究

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【摘要】：工业革命以来,因化石燃料的使用导致C02为代表温室气体排放量急剧上升,造成全球气候变暖并引发了一系列的环境问题,对经济社会的可持续发展产生了严重影响。在我国,交通运输行业的碳排放量仅次于能源行业,是温室气体排放的主要行业。高速公路作为交通运输行业的重要组成部分,其低碳化运营技术研究和应用具有重要的现实意义。本文以G42高速沪宁段为例,建立路域植被固碳和湿地碳储量计算模型,提出高速公路增强固碳能力的方案,同时为碳排放交易体系的构建提供基础数据。通过调查样本的树高、冠幅、胸径等特征数据和文献报道的基础模型,计算出G42高速沪宁段乔木、灌木和草本植物的年固碳量为7.3、2.4和0.0163万吨。其次,对单位面积植被固碳量的聚类分析结果表明,乔木中的栾树、垂柳、银杏,灌木中夹竹桃、连翘、黄馨固碳能力相对较强,分别为16.04-70 kg·m-2和12.02-13.95kg·m-2。实地取样分析了路域湿地不同深度土壤的有机碳含量和湿地植被样方的生物量,计算得到G42高速沪宁段路域湿地土壤的碳储量为5287.5吨,湿地植物的年固碳总量为152.5吨。湖泊型、淡水沼泽型和人工池塘型湿地秋季土壤有机碳含量分别为12.52、7.47和7.55 g/kg,均高于其他季节。淡水沼泽消落带中半干土有机碳含量为7.17 g/kg,大于湿土(6.21 g/kg)和干土(5.44 g/kg)的有机碳含量。生长再力花、芦苇和香蒲的土壤有机碳含量分别为9.31、7.64和6.85 g/kg,均高于光滩(4.20 g/kg)的有机碳含量。不同地域的土壤有机碳含量,无锡段(7.73 g/kg)苏州段(6.60 g/kg)≈常州段(6.61g/kg)镇江段(6.40 g/kg)南京段(5.42 g/kg),基本与车流量和碳排放量的变化情况相同。考虑到植被的垂直多层配置和湿地消落带的影响,建立了路域植被固碳量和路域湿地储碳量计算的修正模型,结果表明G42高速沪宁段路域植被固碳量和湿地的储碳量分别为11.40万吨和6853.9吨。在此基础上提出了补种高固碳能力树种、优化植被的结构,加强湿地管理、建立路域农场等措施,来提高高速公路的总碳汇量。本文建立的调查统计和计算方法,为高速公路营运期的碳汇管理提供了有益参考。
【关键词】：固碳 路域植被 路域湿地 高速公路 碳排放
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U418.9
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 温室气体和气候变化9-12
• 1.1.1 温室气体及其效应9
• 1.1.2 CO_2等温室气体浓度变化及其影响9-10
• 1.1.3 交通运输行业温室气体排放10-12
• 1.2. 碳循环与碳汇12-16
• 1.2.1 全球碳循环12-13
• 1.2.2 碳汇13-16
• 1.3. 公路路域植物、湿地碳汇16-17
• 1.3.1 路域植物碳汇16-17
• 1.3.2 路域湿地碳汇17
• 1.4 本课题的提出17-18
• 第二章 研究对象及研究技术路线18-27
• 2.1 研究对象概况18-24
• 2.1.1 沪宁高速概况18-21
• 2.1.2 沪宁高速沿线自然环境概况21
• 2.1.3 沪宁高速路域植被概况21-22
• 2.1.4 沪宁高速路域湿地概况22-24
• 2.2 研究的技术路线图24-27
• 2.2.1 研究整体路线图24
• 2.2.2 主要研究内容24-26
• 2.2.3 研究的难点及处理方法26-27
• 第三章 公路路域植被固碳量测算及分析27-38
• 3.1 研究方法27-32
• 3.1.1 植物固碳方法概况27-28
• 3.1.2 乔、灌木固碳量的估算28-32
• 3.1.3 草本植物固碳量的估算32
• 3.2 研究结果32-35
• 3.2.1 乔木年固碳量32-33
• 3.2.2 灌木年固碳量33-34
• 3.2.3 草本植物年固碳量34-35
• 3.3 分析讨论35-37
• 3.3.1 不同植被类型固碳分析35
• 3.3.2 单株植物单位土地面积固碳能力分析35-36
• 3.3.3 高速公路路域植被配置策略分析36-37
• 3.4 小结37-38
• 第四章 路域湿地碳储量估算及分析38-60
• 4.1 研究方法38-40
• 4.1.1 湿地土壤碳储量测定38-39
• 4.1.2 湿地植物生物量测定39
• 4.1.3 湿地总碳储量估算39-40
• 4.2 研究结果40-51
• 4.2.1 湿地土壤碳储量40-46
• 4.2.2 湿地植物固碳量46-51
• 4.3 湿地土壤固碳能力影响因素分析51-59
• 4.3.1 地域影响51-53
• 4.3.2 季节影响53-55
• 4.3.3 湿地类型影响55
• 4.3.4 水力条件影响55-57
• 4.3.5 土壤深度57
• 4.3.6 生长的植物类型57-58
• 4.3.7 采样点距离主线的距离58-59
• 4.4 小结59-60
• 第五章 路域植被和湿地固碳模型及其强化措施60-72
• 5.1 路域植被固碳模型60-63
• 5.1.1 模型建立60-61
• 5.1.2 模型评价、修正和预测61-63
• 5.2 路域湿地固碳模型63-66
• 5.2.1 模型建立63-64
• 5.2.2 模型评价、修正和预测64-66
• 5.3 固碳强化策略与措施66-72
• 5.3.1 路域植被的固碳强化措施66-67
• 5.3.2 路域湿地的固碳强化措施67-72
• 第六章 结论与建议72-74
• 6.1 结论72-73
• 6.2 建议73-74
• 附件1 聚类分析计算过程及结果图74-75
• 附件2 沪宁高速路域湿地分类及其情况表75-80
• 附件3 国际《湿地公约》对于湿地的分类标准80-81
• 附件4 文中提及到的植被的中文名、拉丁名对照表81-83
• 参考文献83-87
• 致谢87

【参考文献】

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本文编号：868063