2015年冬季苏州城市热岛特征研究

基于Landsat土地利用类型分类资料、夜间灯光影像资料、自动气象站资料以及大气边界层探测资料，划分出城市、郊区以及湖区代表站，分析了苏州2015年1月城市热岛日变化、昼夜差异特征以及城、湖温度差日变化特征，并对苏州城市热岛分布特征以及城、湖大气边界层结构差异进行分析。结果显示：(1)白天热岛强度小，09~17时热岛强度均小于1℃，最小值仅为02℃；夜间热岛强度大，19~05时热岛强度维持在12℃以上，最大值为17℃。(2)城、湖温差白天为正，夜间为负，市区变温速率比湖区快约02℃/h。(3) 苏州白天热中心形状不规则，范围大，城郊温差小，夜间形成单一封闭稳定热中心，热中心形状与市区有较好对应，城、郊温差维持在15℃左右。冬季地面盛行西北风，太湖湖陆风现象显著，湖陆风和盛行风向共同影响城市热羽向西南方向发展。（4）城、湖虚位温廓线在白天差异小，均有不稳定边界层形成，夜间市区仍维持不稳定边界层，而湖区有稳定边界层发展，近地层内干岛效应显著。(5)城市热岛影响范围有明显日变化特征，白天城市热岛影响范围小于40 m，夜间大于200 m。     

三江源地区1961~2005年气温极端事件变化

利用三江源地区11个气象台站1961~2005年逐日最高气温和最低气温资料，分析了三江源地区极端高温和极端低温的变化趋势。研究表明：近45年来，白天和夜间温度极端偏高的日数明显增多，分别以26 d/10 a和44 d/10 a速度在增加;白天和夜间温度极端偏低的日数显著减缓，分别以41 d/10 a和85 d/10 a的速度显著减少;年极端低温和极端高温分别以042℃/10 a和029℃/10 a的速度增加;白天和夜间温度极端偏高的日数增加主要发生在冬季和夏季，而白天和夜间温度极端偏低的日数减少主要发生在春季和秋季，夜间温度极端偏低的日数减少趋势最为明显;长江源地区极端气温变化对区域增温的响应更为敏感。     

苏南水稻土有机碳矿化特征及其与活性有机碳组分的关系

通过对江苏省常熟市全市范围代表性水稻土采样并布置室内短期（20 d）培育实验，研究土壤有机碳矿化过程动态，并分析其与微生物生物量碳和水溶性有机碳含量的关系。结果表明：研究区域水稻土有机碳含量变化为488～2731 g/kg，平均为1807 g/kg，全氮含量变化为058～284 g/kg，平均为186 g/kg；微生物生物量碳、氮及水溶性有机碳含量分别为2940～1 2874，1854～8178和701～2879 mg/kg，且不同土属间存在显著差异（〖WTBX〗p〖WTBZ〗＜005）；土壤呼吸强度为3476～19168 mgCO2/（kg·d），平均为7993 mgCO2/（kg·d），不同土属间高低顺序为乌栅土＞乌黄泥土＞灰黄泥土＞白土＞黄泥土＞乌沙土；培养期内有机碳日均矿化量为1076～6520 mgCO2/kg，平均为4046 mgCO2/kg，有机碳累计矿化量为21525～1 30213 mgCO2/kg，平均为80720 mgCO2/kg，不同土属间有机碳日均矿化量和累计矿化量变化趋势为乌栅土＞乌黄泥土＞乌沙土＞白土＞灰黄泥土＞黄泥土；研究区域水稻土有机碳矿化率为307%～758%，但不同土属间差异不显著（p＞005）。统计结果表明，土壤有机碳呼吸强度和日均矿化量与微生物生物量碳及水溶性有机碳之间均呈显著正线性关系，相关系数分别为0686、0594、0826、0749。〖     

基于MODIS-EVI和CI的洞庭湖流域植被指数对气象干旱的响应

基于洞庭湖流域2000~2012年98个气象站点的综合气象干旱指数（CI）和MODIS增强型植被指数（EVI）数据，对研究时段内生长季干旱强度和EVI时空变化特征，典型春、夏、秋季干旱年月和湿润年月干旱强度和EVI的空间分布及相关性进行分析，旨在研究EVI指数能否反映大范围气象干旱事件，探讨该指数作为流域干湿状况度量标准的潜力。结果表明：（1）在年际变化上，EVI在2001、2005、2009年出现低谷值，与其对应年份的干旱强度出现高峰值；在季节变化上，干旱强度的高值段主要集中在夏秋季，低值段主要集中在冬春季；夏季EVI值最大，冬季EVI值最小；（2）去除年际变化和季节性影响的生长季干旱强度、EVI和森林覆盖率年际波动变化明显，并且干旱强度高峰值的年份对应EVI和森林覆盖率出现低值的年份；（3）典型干旱年月干旱强度高值区的空间分布与EVI距平低值区的空间分布存在高度一致性，其中夏、秋季干旱年月的干旱强度和EVI的相关系数分别通过了0.01、0.1的显著性水平检验；（4）除部分地区外，典型春夏秋季湿润年月的干旱强度空间分布与EVI距平的空间分布对应较差，两者的相关系数未通过显著性检验。上述结果表明，在典型干旱年月，流域植被的生长状况能够响应大范围的区域气象干旱情况。     

环形热岛格局演变过程的遥感分析

城市热岛效应的空间格局在一定程度上可以反映城市规划和管理的成败得失，也是城市大气污染的驱动因素之一。〖JP2〗使用2000、2003、2004、2006、2008和2010年2～3月下午成都的6次NOAA/AVHRR（National Oceanic and Atmospheric Administration/Advanced Very High Resolution Radiometer）卫星遥感数据反演亮温，采用均值 标准差法将热岛强度分为7个等级，用面积加权平均法将研究区强度分为高温、中温和低温3类。结果表明：（1）热岛空间格局呈现巨大变异，由前期的中心型演变为中期的环型，后期是热岛环的形态和高温中心的调整阶段；（2）研究区的强度为前期强，2004年迅速减弱，高温类的强度2004年比2003年减弱259℃，2004年之后的平均减弱率仅为024℃/a；（3）城市东北部和西南部高温区的温度梯度出现逆向升降趋势。由于地表温度对城市气温有重要影响，热岛形态的变化是人们从更复杂角度分析大气污染机制、设计热岛数值模型和进行城市规划的客观依据     

溇水上游古堰塞湖的发现及其水电工程意义

对溇水上游河湾岩溶渗漏研究中，在湘鄂交界的溇水河谷，发现了大型古滑坡体和堰塞湖沉积粘土层并对其进行了研究。对古滑坡体和堰塞湖作了简要介绍，对一些主要问题进行初步讨论和分析。古滑坡体约2000×104 m3，进入河道长度大于 1000 m；湖相沉积层厚度大于48 m，最大出露高程2841 m，根据14C测试，古堰塞湖形成于 10760±130~16880±250 a BP。通过分析认为堰塞湖水位大于285 m，堰塞湖沉积粘土层中出露的高硫酸盐地下水与当时沉积环境和粘土层本身无直接联系，沿河两岸粘土层产状变化可能与再次滑坡有关联；该研究成果对当前水电工程建设和研究溇水河流发育史、现代江河灾难性地质灾害的形成演化具有一定参考价值     

嘉陵江（南充段）水体及其底泥中氨氧化微生物群落空间分布特征及其与环境因子关系

为探究人为干扰较多的城市河流中氨氧化微生物的空间变异特征以及影响因素，以嘉陵江（南充段）流域及其城市支流为研究对象，分别采集城市上、中和下游以及流经城区的河流的表层水及其相应底泥，进行理化性质分析和基于16S rRNA基因的Miseq测序分析。结果表明：（1）城市支流水体中的总磷、无机氮和溶解性有机碳显著高于嘉陵江干流。（2）荧光定量PCR分析amoA基因的丰度表明干流中氨氧化古菌（AOA）的丰度总体高于氨氧化细菌（AOB），在水体和底泥中AOA/AOB的比例分别为086~631和179~6985。仅在城市支流水体中AOB的数量高于AOA。（3）嘉陵江水体中主导AOB类群隶属于亚硝化单胞菌属Nitrosomonas cluster 6，而城区支流和靠近排污口的水体和底泥中Nitrosococcus oceani like AOB则为主导AOB类群。（4）水体NH4+-N浓度是影响AOB群落结构空间分布的主导环境因子（P < 005）。（5）该江段中主导AOA类群主要为泉古菌Candidatus Nitrosoarchaeum和Nitrososphaera，且C.Nitrososphaera在城市支流底泥中高度富集。结论综合表明嘉陵江干流和支流氨氧化微生物群落存在显著的空间分异，城市支流及生活污水的汇入是影响其群落特征的主要因素     

长江干流不同江段鱼卵及仔鱼漂流特征昼夜变化的初步分析

根据2007~2009年在长江干流的泸州、珞璜、宜都、武穴4个江段分别采集的数据，对这些江段鱼卵及仔鱼漂流特征的昼夜变化规律进行初步分析。结果显示，长江上游泸州江段和珞璜江段鱼卵及仔鱼昼夜漂流密度有一定差异，但不显著；长江中游宜都江段，鱼卵漂流密度在昼夜时间上有显著性差异（〖WTBX〗n=38，p〖WTBZ〗=000），表现为6〖DK〗∶00的平均漂流密度13.02 ind./100 m3明显大于18〖DK〗∶00的密度3.28 ind./100 m3，仔鱼夜间漂流密度明显大于白天，于22〖DK〗∶00达到高峰值；武穴江段仔鱼漂流密度在昼夜时间上有显著性差异（〖WTBX〗n=62，p〖WTBZ〗=000），8〖DK〗∶00的平均漂流密8621 ind./100 m3明显大于18〖DK〗∶00的密度4485 ind./100 m3。不同物种的鱼卵及仔鱼漂流密度亦呈现出一定的昼夜差异，宜都江段贝氏〖FK（W*5/5。1〗〖PS黎明政造字2.EPS；%84%84,BP〗〖FK)〗，草鱼和银鲴鱼卵主要分布在白天，鳙、鲢等种类分布在夜间；另外，鳙、银鮈、铜鱼和翘嘴鲌等多数种类的仔鱼仅在夜间有分布，而飘鱼属的种类主要分布在白天。通过采集到鱼卵发育期推算，四大家鱼、贝氏〖FK（W*5/5。1〗〖PS黎明政造字2.EPS；%84%84,BP〗〖FK)〗、银鲴和翘嘴鲌的繁殖时间主要集中在夜间，而花斑副沙鳅和鳊全天均有繁殖     

汉江上游金水河流域近50年气候变化特征及其对生态环境的影响

利用5年滑动平均距平分析、线性回归分析、相关分析及Autoregression 模型等统计分析方法，分析了近50年（1957~2004年）汉江上游金水河流域年度和春、夏、秋、冬4季气温和降水变化特征及其对流域生态环境的影响。结果显示：近50年来金水河流域气候变化呈现气温升高、降水量减少的暖干化趋势。年平均气温总体上升了111℃，同时在上世纪90年代到本世纪初，年平均气温增幅最大，达到06℃；季节变化中，冬季增温最显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<001）。年平均降水量总体下降了1196 mm，在1985~1997年间，降水量呈现显著波动下降趋势，最大降幅为3452 mm；而季节变化中，夏季下降最明显。在未来10年，流域内气温将持续增加，年平均气温将增加013℃，降水量将逐年减少，年平均降水量将减少78%。金水河流域过去近50年的气候变化对流域内的生态环境产生了较大的影响，从而加剧了流域生态系统的脆弱性，从一定程度上对南水北调中线工程的水资源安全构成了威胁。     

汉江上游金水河流域近50年气候变化特征及其对生态环境的影响

利用5年滑动平均距平分析、线性回归分析、相关分析及Autoregression 模型等统计分析方法，分析了近50年（1957~2004年）汉江上游金水河流域年度和春、夏、秋、冬4季气温和降水变化特征及其对流域生态环境的影响。结果显示：近50年来金水河流域气候变化呈现气温升高、降水量减少的暖干化趋势。年平均气温总体上升了111℃，同时在上世纪90年代到本世纪初，年平均气温增幅最大，达到06℃；季节变化中，冬季增温最显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<001）。年平均降水量总体下降了1196 mm，在1985~1997年间，降水量呈现显著波动下降趋势，最大降幅为3452 mm；而季节变化中，夏季下降最明显。在未来10年，流域内气温将持续增加，年平均气温将增加013℃，降水量将逐年减少，年平均降水量将减少78%。金水河流域过去近50年的气候变化对流域内的生态环境产生了较大的影响，从而加剧了流域生态系统的脆弱性，从一定程度上对南水北调中线工程的水资源安全构成了威胁。     

基于HJＧ１B数据的武汉市LST反演及热环境分析

以HJ 1B CCD/IRS4为主要数据源，采用单窗算法，反演了武汉市夏季高温代表日的地表温度，并用MODIS地表温度产品对反演结果进行了验证。在此基础上，提取热场变异复合指数来分析城市热岛空间分布特征，给出了城市热岛效应的定量化描述，并就不同下垫面对热岛效应的影响进行了研究。结果如下：（1）武汉城市热岛呈现整体上交错分布而局部小聚集的不规则特点，大热岛之中存在一些温度更高的小热岛；（2）武汉市2009~2012年夏季高温日平均LST为30611 K，多数城区温度达到309～317 K；（3）主城区热场变异复合指数均超过了0015，表现为较强－极强的热岛效应；6个等级的热岛效应强度的面积比例依次下降，而对应的LST平均值则逐渐升高；(4)不同地表覆盖类型LST相差较大，其在地表类型面积构成中的比例不同。研究成果可为城市热环境监测与生态评价提供科学依据     

长三角城市群旅游场强时空异质性及演化机理

以长江三角洲城市群26个城市为研究单元，综合运用主成分因子分析、可达性分析、改进的场强模型、地理探测器模型等方法对2000～2016年长江三角洲城市群区域旅游场强时空格局的演化及其形成机理展开研究。结果表明：（1）长三角城市群城市旅游综合规模差异化显著，但趋于均衡化发展态势；（2）区域旅游场强具有明显的时空异质性，交通“轴线”扩散明显，空间结构由最初的“Z”字型发展为“网状”，最后演变为“树枝状”，旅游场强类型呈现稳定的圈层包围结构，不断地由低级向高级演变；（3）旅游场强格局演化主要由交通优势度、旅游产业发展水平、地区经济发展水平、旅游资源禀赋和政策导向等多方面因素共同作用形成的结果。     

南京江北新区城市规划对区域热环境影响的WRF模拟研究

区域热环境问题是影响城市生态环境的重要因素之一,如何通过合理的城市规划从而最大限度降低热环境问题带来的负面影响,是城市规划需要解决的关键问题之一。以南京江北新区为研究对象,基于城市规划下垫面类型数据,利用WRF模式(Weather Research and Forecasting model,WRF)来模拟近地表气温变化,进而分析研究区域热环境对城市规划的响应。研究表明:(1)高时空分辨率土地利用数据的输入能够显著提高WRF模式模拟的近地表气温精度,在此基础上耦合城市冠层模式,可以更准确地反映城市内部气温变化情况;(2)区域热环境受城市规划中土地利用类型变化的影响显著,城镇用地增加区域的气温变化幅度在不同时段有差异,其中气温升高幅度最大为1. 8℃,出现在20∶00～22∶00时段;相比于自然地表,城镇用地呈现出升温快和降温慢的特点;(3)与2013年相比,2030年研究区热岛范围扩大,热岛强度增强。因此,初步建议在城市规划时,除有效控制城镇用地增长外,需考虑该用地的分散布局,将其对热环境造成的影响降到最低,更有利于江北新区生态规划建设。     

基于遥感的长江中下游城市群高温热浪风险评估

由全球气候变暖以及快速城市化引发的极端高温热浪事件频发现象已经影响到人类的生产和生活。利用多源卫星遥感数据和社会经济统计资料,构建基于"高温危险性-社会经济脆弱性-风险适应性"的高温热浪风险评估体系,获取2017年长江中下游城市群250 m分辨率的典型高温热浪事件风险评估结果。结果表明:热浪风险等级高值区主要分布在城市群中心城市以及其他城市中心城区,主要是较高的城市高温和社会经济脆弱性共同作用结果,围绕中心城区向外扩散,风险等级呈逐渐降低趋势。大城市虽具有更好的高温适应性,但离应对城市化导致的高温危险性和脆弱性还显得不足,从高风险区域面积来看,长三角城市群热浪风险高于长江中游城市群,主要与城市化水平以及人口聚集程度有关。通过多源遥感信息,获取高分辨率的城市群高温热浪风险空间分布特征,能为城市化过程中城市有效应对高温风险,加强区域防灾减灾提供科学参考。     

城市地表形态对热环境的影响——以上海市为例

基于遥感与GIS技术,利用Landsat7-ETM+影像反演地表温度,用社会经济统计数据、土地利用现状数据和道路交通网络数据计算城市景观形态参数以表征地表特征,从行政区(县)、5km间距同心环带和局部区块3个水平上划分空间单元建立数据样本,分析城市地表形态对热环境空间分布格局的影响。结果表明:(1)景观混合度和景观分裂度对地表温度有恒定的负向影响,区块连通性与地表温度负相关;(2)景观分裂度对热环境的影响取决于地类属性:分裂度大的增温地类,地表增温效应弱;分裂度大的降温地类,地表降温效应强;(3)人口密度和经济密度可对地表温度产生恒定正向影响;(4)人口密度、建设用地比例和房屋建筑比例是分布在区(县)尺度、同心圆环尺度和典型区块尺度上影响地表热环境最显著的地表形态要素。     

基于POI数据的武汉市夏季热场主导因素多尺度分析

分析不同尺度下土地覆被、人类活动等因素对地表温度影响作用大小,可为城市生态空间布局调整优化提供参考。以兴趣点(Point of Interest, POI)数据表征人类活动强度,利用大气校正法反演2016年夏季武汉市外环线区域地表温度,借助最小二乘法在500、1 000和2 000 m 3个尺度下定量研究地表温度与POI密度、归一化植被指数和归一化水体指数的相关性及作用大小,并分析各变量对地表温度的相对重要性。研究表明:(1)3种尺度下,POI密度均与地表温度呈显著正相关关系且相关系数随尺度增大而增大;归一化植被指数和水体指数与地表温度呈显著负相关关系,归一化植被指数与地表温度相关系数随尺度增大而减小,归一化水体指数与地表温度相关系数随尺度增大而增大;(2)武汉市热场空间是自然生态环境和人类活动共同作用的结果;(3)POI对地表温度的解释作用占较大权重,是热场空间形成的重要因素。POI对于地表温度解释的相对贡献度最大,在研究城市热场影响因素中,POI可用来反映人类活动强度,对遥感信息有较好的补充作用。     

Perfluorinated compounds in common carp (Cyprinus carpio) fillets from the Upper Mississippi River

Ten different perfluoroalkyl acids (PFAAs), including perfluooctane sulfonate (PFOS), were measured in 30 common carp (Cyprinus carpio) fillets collected from three sites on the Upper Mississippi River in Minnesota in an effort to evaluate the potential impact of PFAA emissions in this area. Samples upstream of the city of St. Cloud (reference site) had median PFOS concentrations of 8.1 ng/g wet weight (ng/g wet wt), but median levels increased significantly downstream in the Minneapolis-St. Paul urban area, with concentrations from the Pig's Eye Lake site at 26 ng/g wet wt (p=0.0015) and the Spring Lake site at 40 ng/g wet wt (p=0.0004). This latter PFOS concentration is within the advisory range for limiting fish consumption to one meal a week according to the Minnesota Department of Health. Other PFAAs were also found to increase significantly between the reference site and the Minneapolis-St. Paul area, but maximal concentrations remained below 2.0 ng/g wet wt. This study demonstrates the bioaccumulation of PFAAs in a ubiquitous fish species in a major urban area known to have historical inputs of various PFAA compounds. The full extent of this contamination and the potential for accumulation in other species remain to be evaluated.     

重庆市广阳岛生态规划对局地气候影响的数值模拟试验

利用城市微尺度模式,模拟分析了重庆广阳岛城市生态规划对局地气候环境的影响。结果表明:城市微尺度模式对原始土地利用方案的精细化模拟显示,广阳岛冬季1月以北风为主,岛屿西侧风速较东侧偏大,而夏季7月的主导风向为东风,岛屿的东北部为偏东风,西南侧为西北风。广阳岛1月和7月的温度场分布都为东高西低。全岛1月都属于舒适度较高的区域,其中岛屿东北部舒适度最高,而7月岛屿东北部由于气温较高,舒适度较低。生态规划方案的模拟表明,对局地小气候影响最大的是温度场,能有效降低了广阳岛的近地面气温。生态规划方案能有效地改善广阳岛的局地小气候,提高人体舒适度,广阳岛冬季1月全岛都较为舒适,而夏季7月舒适度最高的区域位于岛屿中西部。     

上海城区六种林地凋落物中土壤动物群落结构

为探究上海城区不同林地凋落物中土壤动物的群落组成、群落多样性及其与环境因子的关系,于2014年4月~2015年1月分四个季度,对上海市建成年代较久的不同林地凋落物层土壤动物群落进行调查,共捕获凋落物土壤动物9 391只,隶属于2门11纲21个类群,其中优势类群为蜱螨亚纲和弹尾纲,两个类群共占总密度的90.31%,常见类群为双翅目、寡毛纲和等足目,占总密度的的5.29%。不同林地凋落物中土壤动物密度存在极显著差异(F=146.31,P0.01),其中香樟悬铃木林土壤动物密度最高,水杉林密度最低。此外各林地土壤动物季节动态表现出一定的差异性。密度-类群指数大小顺序为香樟悬铃木林(4.62)悬铃木林(2.69)香樟杨树林(1.86)香樟林(1.36)香樟水杉林(0.91)水杉林(0.85),该顺序可以较好地表征各林地的群落多样性。CCA分析显示凋落物有机碳、生物量、表土含水量、温度是影响城市林地凋落物土壤动物群落的主要环境因子,不同类群对环境因子适应程度不同。