城市森林冠層結構的固碳調溫功能研究取得新進展

近日，東北林業大學教授王蕾團隊在城市森林冠層結構與固碳調溫功能研究方面取得系列進展。研究團隊建立了可重復的城市森林冠層結構參數估算體系，研發了基于冠層結構與異速生長關系的地上生物量估測方法，揭示了冠層結構對降溫效應的復雜影響，為城市森林固碳與調溫功能的評估提供了方法支撐。相關成果發表在Agricultural and Forest Meteorology和Landscape and Urban Planning上。

城市森林是緩解城市熱島效應與實現碳匯功能提升的重要載體，其冠層結構通過調控輻射截獲、能量分配與物質交換過程，直接影響城市生態系統的降溫與固碳能力。然而，城市森林冠層結構“物理排列—三維體積—生物生理”的多維復雜特征難以準確量化，制約了其生態功能的精細評估與優化調控。

本工作中，在固碳功能方面，團隊通過構建冠層結構與異速生長模型，確定了地上生物量估算的最佳參數組合及其精度。結果表明，經相關性篩選的結構參數通過冪律關系可將估算精度提升至0.799，并實現了地上生物量的高精度估測與空間連續制圖，為城市森林碳儲量的快速評估提供了高效方法。

在調溫功能方面，研究證實了不同樹種在降溫強度與穩定性上存在顯著差異；解明了群落內部溫度變化主要受冠層高度主導，并與垂直異質性顯著相關；同時揭示了隨著物種組成差異增強，冠層結構調控由單一因子驅動轉向多結構協同作用，為面向熱舒適優化的城市森林結構配置提供了科學依據。

該研究為城市森林生態功能的評估與優化提供了新的理論依據與技術路徑，對推動城市景觀氣候適應性規劃與碳匯監測具有重要意義，有助于提升城市應對氣候變化能力并支撐碳中和目標的實現。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2024.110301; 

https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2025.105495