“落葉不掃”上海街頭最美秋色中，藏着超大城市的氣候解法

楓葉紅，銀杏黃，彩葉點綴的上海街頭又到一年最美時節。當我們在欣賞深秋“落葉不掃”的詩情畫意時，或許未必會想到，這些深入城市肌理的園林景觀，還是這座超大城市固碳屏障的重要拼圖。

申城街頭，銀杏點綴最美時節。

在傳統認知中，城市常被視爲碳排放的核心源地，而碳匯功能主要由自然生態系統承載，通過植被固碳、土壤儲碳等自然過程實現。如今，在全球碳中和願景與中國“雙碳”戰略的雙重引領下，城市通過系統性碳匯能力建設，正從人爲碳源向碳中和加速轉型。

近年來，上海將碳匯能力提升作爲推動生態轉型的重要支撐，以城市森林、綠地、溼地三大生態載體爲基礎，構建起多層次城市生態碳匯協同體系。數據顯示，上海五年植被碳匯量已超百萬噸量級，成爲城市碳收支平衡的重要調節器。

五年升四成，上海植被“吸碳力”猛漲

遍佈城鄉的生態空間不僅爲市民休閒提供了好去處，更是二氧化碳的強力吸收器。過去五年，上海城市植被的“吸碳”能力猛增四成。

根據筆者團隊測算，2015-2020年，上海市植被碳儲量增加110萬噸，增幅達41.98%；碳密度（單位面積碳儲量）同步提升41.54%。這背後是上海持續推進“公園城市”和“環城生態公園帶” 建設的成果。

從空間分佈看，植被碳儲量呈現明顯的“城鄉梯度特徵”：郊環外是“碳儲量主力倉”，約75%的植被碳儲量集中於此，2020年植被碳密度達每公頃7.19噸，是內環內的50倍以上；郊區碳匯“高而不穩”，存在碳匯量爲負的“冷點區域”（碳排放量多於碳吸收量）；內環內碳匯“穩而不高”，即碳儲量有限，但未出現負碳匯，像一個穩健的小儲碳罐，儘管2020年植被碳密度僅約每公頃0.14噸，但穩定性在三個區域中居首。

作爲城市核心區，內環內建築密集、綠化空間有限，植被生長依賴土壤條件。研究指出，土壤的磷含量、酸鹼度、電導率是影響碳儲量與碳匯量的唯一顯著因素——土壤肥力不足、板結會直接導致樹木生長緩慢，吸碳能力下降。而精細化土壤管理（如添加有機肥）能讓有限綠地發揮最大碳匯作用，這也是內環碳匯穩定的核心原因。因此，內環內區域的碳匯提升應聚焦土壤管理，通過保育與修復提升土壤質量。

內環外至郊環的過渡區，是城市擴張與生態保護的交界帶，碳匯受多重因素共同影響，諸如土壤有機質、年降水量等自然因素，交通設施密度、居民區分佈等社會經濟因素，以及與河流、鐵路的距離等區位因素。靠近商業區的綠地可能因人流密集導致的土壤壓實、尾氣污染物沉降等因素而生長受限，碳匯效率低於其他區域。靠近河流的綠地配合濱水區域更溫和的微氣候（如相對溼度提升、極端高溫緩解），形成“藍綠空間耦合效應”，水綠協同減碳效果較好——這種“多方交織”的特點，意味着過渡區的碳匯管理不能“一刀切”，需因地制宜，採取協同治理，將綠化和林業措施與經濟發展、城市規劃相結合，實現生態與經濟效益的共贏。

在擁有大片森林與生態綠地的郊環外區域，氣候是碳匯能力的主導力量——年均氣溫、極端高溫、累計降水量都直接影響着植被生長。比如，連續高溫乾旱會導致樹木水分不足，生長停滯甚至死亡，引發碳匯負增長。而在適宜溫溼度下，郊區森林可快速生長，成爲碳匯熱點區。這也解釋了郊區碳匯爲何波動大：氣候條件的年際變化直接影響“碳儲量主力倉”的穩定性。這裏的碳匯提升關鍵在於氣候適應性經營，通過選育本地化抗旱樹種、優化林分結構來提升森林的氣候韌性。

由此可見，城市碳匯建設非一日之功，應綜合施策，利用驅動因子的交互增強效應，通過“組合拳”實現更顯著的碳匯提升效果。

降碳減污擴綠，“上海方案”正在形成

既然城市碳匯提升並不容易，那麼上海“五年升四成”的城市碳匯能力從何得來？其實，有相當部分就在你每天路過的公園和社區綠地裏。

簡單說，城市綠地中的植物通過光合作用捕獲大氣中的二氧化碳，將其構建成樹幹、枝葉、根系等自身生物量；部分生物量則會通過凋落物分解、根系分泌物釋放等途徑進入土壤，轉化爲有機質長期儲存。這一“捕獲—轉化—雙庫儲存”的淨吸碳過程，就是城市綠地的碳匯。

事實上，城市綠地的作用不僅在於遮陽降溫、美化環境的“顏值擔當”，它還是真正的碳吸存高手。由此，如何讓城市綠地能夠在有限範圍內多“吸”碳，即所謂的“增匯”，就成了一個重要方向。爲此，園林綠化人員想出了各種辦法。

城市園林綠化碳庫、碳循環、碳收支及碳中和總體框架（圖片來源：“城市碳匯”微信公衆號）

從提升城市綠量的角度，可通過屋頂綠化、垂直綠化、棚架綠化等立體綠化方式，見縫插針地擴大綠化面積。可以在城市綠地中優選高碳匯植物，通過選擇固碳能力強的樹種，搭配合理種植密度，同時做好科學灌溉和病蟲害防治，讓植物長得更壯，從而吸收更多碳；還可通過改良土壤來儲碳，如提升土壤有機質含量，讓土壤成爲“碳倉庫”。

值得注意的是，綠地建設（如機械施工）、養護（灌溉、修剪等）過程也會產生碳排放，只有讓綠地的“吸碳量”大於“排碳量”，才能使之成爲真正的碳匯貢獻者。

如今，多學科交叉的科研和管理手段，正在讓綠地碳匯效能最大化。隨着我國碳交易市場的逐漸形成，各領域正逐步形成碳匯監測覈算的標準體系，使城市綠地吸收釋放的碳量可測量、可報告、可覈查——以後，或許你家樓下的公園和小區綠地，都能參與到碳普惠和碳交易中。

可見，從“雙碳”目標來看這些遍佈上海城市角落的“碳吸收器”，它們就不再只是一道孤立的園林風景，而是助力氣候治理不可或缺的“碳匯力量”。隨着碳匯機制的不斷完善和生態空間的持續拓展，申城的多年實踐有望爲超大城市碳匯建設提供可複製、可推廣的“上海方案”。

人工智能出馬，精準測算城市碳匯

當城市綠地越來越多，吸碳能力越來越強，城市綠地碳匯就不能再“毛估估”，而是要讓每一片綠地的固碳價值都清晰可查——對城市碳匯進行精細測算，是一個亟待解決的難題。

現在的城市綠地日益立體化，除了直立的樹木、大片的草地，那些掛在牆上、建於屋頂的綠化碳匯該如何計算？同時，城市裏的樹木生長環境也極爲複雜，哪怕是同一樹種，其在不同小區、不同街道的固碳能力也可能有很大的區別，該如何進行碳匯價值評估？

如果採用傳統方法，依靠人工測量和採樣測算，不僅耗時費力，還容易忽略環境因子的綜合影響，誤差通常較大。要解決這個“算不準、算得慢”的難題，人工智能（AI）正好可以發揮所長，成爲城市碳匯評估的“超級大腦”。筆者團隊也投入到這一方向的探索中。

一棵樹能吸多少二氧化碳？一片林地能儲存多少碳？通過無人機搭載高光譜相機、激光雷達等設備，筆者團隊通過遙感技術可快速採集植被數據、構建三維模型，精準測算樹木的冠幅、體積、生物量等關鍵指標。而人工智則可從融合建模、在線實時計算、精準決策優化等方面賦能城市碳匯的評估和提升。

首先，AI可實現多因子“融合建模”，其精度遠超傳統單一變量模型。它不放過任何影響碳匯的因素，比如與樹木生長相關的線索，它既會收集樹木自身的胸徑、樹高、林齡等數據，也會涵蓋城市裏的地形、氣候、土壤條件等環境因子。通過構建深度學習模型，AI會自動分析這些因子的相互作用，多重環境因子如何共同影響樹木固碳，從而給出更全面的碳匯估算。

城市園林綠化樹木三維立體模型建立及參數獲取示意圖（圖片來源：“城市碳匯”微信公衆號）

配合解釋工具，AI還能清晰顯示哪些因子對碳匯影響最大、不同因子之間如何配合，甚至單個因子讓碳儲量增加或減少了多少。這樣的結果能讓城市管理者不僅知道“碳匯有多少”，還明白其背後的原因，爲後續優化綠化佈局、提升固碳效率提供改進方向。而且，相關AI模型有望嵌入在線雲平臺，只要輸入城市植被的相關數據，就能快速算出整株樹木、樹幹、樹枝甚至樹葉的生物量和碳儲量，不用再等專業團隊上門測算，大大降低了城市碳匯評估的門檻。

此外，AI在助力城市碳匯管理上的作用還有很多。比如，給城市綠化“精準定價”，明確每片綠地的固碳價值，爲碳交易、生態補償提供數據支撐。又如，給優化綠化佈局提供建議，知道哪些區域種什麼樹、種多少密度，固碳效率最高。AI還可動態監測碳匯變化，實時跟蹤樹木生長情況並及時調整養護方案，讓城市碳匯持續“增值”。未來，隨着AI技術的升級，我們身邊的每一棵樹木、每一片草地，都能在城市碳中和中發揮更大作用。

（作者爲上海市園林科學規劃研究院高級工程師）