基于AOD数据反演地面PM_(2.5)浓度研究进展

随着中国城市发展,城镇化进程的不断推进,能源消耗持续增加,空气中的污染物含量越来越高,空气污染事件频发,城市空气质量研究成为一个热点议题。PM_(2.5)作为表征空气质量的重要指标之一,越来越受到人们的关注,目前获取PM_(2.5)数据主要有地面监测和卫星遥感监测2种方式。传统的地面监测手段可以得到高精度的局部PM_(2.5)污染数据,但是由于其覆盖范围的局限性,并没有办法反映出整个区域的PM_(2.5)污染情况。遥感卫星监测恰到好处地弥补了这一缺陷,其中应用最为广泛的是使用卫星遥感数据产品大气气溶胶光学厚度AOD来反演地面的PM_(2.5)浓度。文章从AOD数据的多样性及其应用、反演地面PM_(2.5)浓度模型的选择以及反演模型的优化这3个方面对目前国内外利用遥感卫星AOD数据反演地面PM_(2.5)浓度的研究进行了归纳梳理。其中AOD数据分辨率的不同产生了不同精度的反演结果;而线性回归模型和非线性回归模型的反演精度也存在较为明显的差异;通过在模型中加入气象参数、气溶胶垂直分布特性以及地表信息等因素会显著地改善反演结果。上述研究为流行病学中PM_(2.5)人口暴露研究及健康影响提供方法论基础。     

深圳市表层土壤多环芳烃污染及空间分异研究

以深圳为研究区域,选择土壤为研究对象,以多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)为目标物,采集表层土壤样品188个,调查样品中PAHs的赋存状态,以此为基础,分析土壤PAHs污染水平与城市化进程的关系,并初步评估深圳土壤中PAHs的生态风险.结果表明,表层土壤中的28种PAHs(Σ28PAHs)、16种美国环保署优控PAHs(Σ16PAHs)和7种致癌PAHs(Σ7CarPAHs)的含量范围分别为5~7 939 ng·g-1、2~6 745 ng·g-1和未检出~3 786 ng·g-1.8种土地利用类型中Σ16PAHs平均含量由高到低依次为:交通用地、商业用地、工业用地、农业用地、居住用地、城市绿地、果园和林地.来源分析表明,化石燃料的燃烧是建设用地和非建设用地样品Σ16PAHs的主要来源,贡献率分别为75.1%和68.2%.研究还发现高分子量PAHs浓度和城市化水平呈显著正相关关系,深圳市土壤中PAHs生态风险总体处于较低水平.     

直链烷基苯指示城市化过程初步研究

本研究以深圳市作为典型城市化地区代表,以直链烷基苯(LABs)作为环境分子标志物,在分析土壤LABs空间分布特征基础上,通过土壤LABs污染水平与城市化过程指标的相关分析,对直链烷基苯指示城市化过程可能性开展初步研究.结果表明,城市化过程中人口规模、用水状况、城市建设、收入与消费及产业结构这5个方面的因素与土壤中LABs污染水平均有相关性,表明环境LABs水平与城市化过程相关,可以作为环境分子标志物用于指示城市化过程.     

中国碳排放及影响因素的市域尺度分析

评估区域碳排放及其与社会经济状况的关系对于制定碳减排措施至关重要.以中国339个地级及以上城市(不含新疆部分城市和港澳台地区)为研究对象,探究了非化石能源占比、土地开发度、常住人口城镇化率、第二产业占比、人均GDP和人均建设用地面积对人均CO₂排放量的影响.通过构建模拟人均CO₂排放量的贝叶斯信念网络,识别各因素对人均CO₂排放量的全局影响;采用多尺度地理加权回归模型,分析各因素对人均CO₂排放量的局部影响.结果表明：(1)2020年,中国地级及以上城市人均CO₂排放量呈现出由南向北递增,东部沿海向内陆递减的格局.(2)从全局来看,人均CO₂排放量对各因素的敏感性从高到低依次为：人均建设用地面积>人均GDP>常住人口城镇化率>土地开发度>第二产业占比>非化石能源占比.(3)从局部来看,各因素与人均CO₂排放量的空间关系方向与全局关系一致,关系强度上存在空间异质性.(4)清洁能源、脱碳技术、土地节约集约利用...     

基于生态系统服务供需的雄安新区生态安全格局构建

生态安全格局构建是保障区域生态安全的关键。沿用“源地识别—阻力面构建—廊道提取”的生态安全格局构建模式，选取粮食供给、产水量、土壤保持、固碳释氧和生境维持5项生态系统服务供给指标，以及人口密度、地均GDP和土地利用程度3项生态系统服务需求指标，综合生态系统服务供需2方面识别重要生态源地，利用夜间灯光强度进行基本阻力面修正，采用最小累积阻力模型进行生态廊道提取，构建出雄安新区生态安全格局。研究表明:新区生态源地总面积约48433 km2，占新区土地总面积的313%，主要分布于新区西北部旱地和东南部水域；新区生态阻力系数空间分布较为破碎，大部分区域阻力值较低，间或分布高阻力值；新区生态廊道总长度18586 km，呈“Y”字型沿建设用地和水系分布，所处地类主要为旱地。基于生态系统服务供需的生态安全格局构建可为新区规划建设提供参考和借鉴。     

过程耦合与空间集成：国土空间生态修复的景观生态学认知

新时期国土空间生态修复的核心是整体保护与系统治理,强调生态保护修复与社会经济发展耦合关联的系统性、协同性。景观生态学以景观为研究对象,基于整体综合视角聚焦景观结构与功能演变及其与人类社会相互作用机理,重点关注过程耦合与空间集成。面向国土空间生态修复的战略需求,景观生态学“格局与过程耦合-时空尺度-生态系统服务-景观可持续性”的研究路径能够为国土空间生态修复提供重要学科支撑;依据格局-过程互馈机理识别退化、受损的山水林田湖草生命共同体,基于景观多功能性权衡协调社会-生态需求并确定修复目标,应用生态安全格局优化多层级修复网络体系,建立面向景观可持续性的多尺度级联福祉保障。     

潖江蓄洪区洪灾承灾体脆弱性分析

开展承灾体脆弱性分析是为揭示各类承灾体的洪灾损失与洪水特征之间的关系,也是洪灾风险评估方法中的关键部分。为了分析潖江蓄洪区洪灾承灾体脆弱性,以北江"9406"型洪水放大至300年一遇洪灾为案例,全面收集社会经济数据,结合GPS技术开展洪灾损失调查,利用建立的模型计算了蓄洪区各承灾体要素的洪灾损失值,用以表征承灾体脆弱性大小和承灾能力强弱。通过计算潖江蓄洪区洪灾承灾体的损失值,得出工业及基础设施脆弱性最大,也是承灾能力最弱的系统因素的结论。潖江蓄洪区洪灾承灾体脆弱性分析为计算洪灾潜在损失和区域防灾减灾提供了依据。     

潖江蓄滞洪区洪灾风险分析及避难转移安置研究

以潖江蓄滞洪区洪灾避难转移安置为研究对象,利用Mike21技术,建立潖江蓄滞洪区洪水演进数值模型,模拟北江遭遇300年一遇洪水时,在潖江口泄洪,潖江蓄滞洪区内洪水演进,分析潖江蓄滞洪区洪灾风险.通过实地调查,结合历史洪水情况,利用潖江蓄滞洪区DEM数据、Google地图及最快避难转移安置时间分析法,详细设计了潖江蓄滞洪区内各行政村落遭遇洪灾时避难转移与人员安置,为潖江蓄滞洪区启用预案科学编制及防洪减灾提供科学依据.     

基于改进模型的1992—2010年中国省域生态足迹核算

生态足迹可以从生物生产角度定量评估区域社会经济发展的可持续程度。本文运用改进的生态足迹模型对我国各省级行政区1992—2010年的生态足迹进行核算及聚类和相关性分析,以衡量各区域发展的差异及相似程度和分析各省域生态足迹变化的主导因素,并根据核算结果建立了各省区市的生态足迹预测模型,进一步明确各省级行政区的生态足迹变化趋势,以期为区域社会经济发展决策提供参考和借鉴。研究结果显示：近20年来,我国各省域社会经济发展对自然资源的依赖程度及对环境的总体影响存在较大差异。生态足迹的变化可以分为3种类型,即逐渐下降型、明显上升型和基本平稳型。北京和上海的生态足迹变化属于逐渐下降型,分别受对化石燃料用地和耕地需求的减少所主导,其中北京市生态足迹与化石燃料用地的相关系数为0.96,上海市生态足迹与耕地的相关系数为0.703,这2个城市在过去20年中的社会经济发展对自然资源的依赖程度逐渐降低;以内蒙古、山西为代表的化石燃料资源较为丰富的省域生态足迹呈明显上升趋势,这些省域生态足迹的增长受区域化石燃料生产的影响较大,个别省级行政单位生态足迹与化石燃料的相关系数为1;东北三省、东南沿海地区及西部自然资源相对匮乏省区的生态足迹属于基本平稳型。     

基于复合生态系统理论的丘陵地区乡村景观规划

乡村是一定地域内覆盖了人与自然、人与社会关系的"自然-经济-社会"复合生态系统。城市化的快速发展对丘陵地区乡村景观产生了巨大的冲击,改变了其自然地形并对河流和水塘等天然水体产生了破坏,乡村旅游的泛滥导致丘陵地区乡村的农业文化割裂与景观特色丧失,现存一系列乡村问题的根源其实是乡村复合生态系统的失衡。以四川省简阳市三星镇双桂村为例,针对现状存在的问题,如村民日常生活与生产活动对环境造成污染、乡村劳动力流失严重、耕种效率低下、村庄生活设施落后、村民生活单调等,从景观规划设计的角度提出解决途径,具体包括:通过迁移部分居民点、增加垃圾收集处理站与分散式人工湿地以控制点源污染;生态式改造河流驳岸以提高河流水质与净水能力,提高环境效益;发展"林粮间作"、"水旱轮作"和"立体渔业"3种生态立体农业模式对丘陵地貌进行保护与利用,在降低化肥使用的同时提高资源利用效率和农业产出效率;开展农耕体验与农家乐等经营活动,提升乡村经济效益;增加滨河木栈道、观鸟亭与垂钓平台等滨水休闲设施,提升农村户外活动空间品质,改善村民生活,提高社会效益。通过上述手段既保留乡村的生态价值,又满足生产与生活需求,保证整个复合生态系统的稳定,实现乡村的和谐统一与可持续发展。