基于无人机遥感的台风对城市树木生态系统服务的损失评估

台风的频率和强度呈现逐年增加的趋势,已经并将持续对沿海城市绿地生态系统造成十分严重的影响。识别台风对沿海城市绿地系统的影响范围并定量评估其生态服务的价值损失,对城市绿地系统的灾后重建和适应能力提升具有重要意义。以厦门市集美街道为研究区,利用无人机航拍影像,基于Visual Studio 2010平台和AForge.NET开源框架构建了评估系统,对超强台风"莫兰蒂"造成的树木倒伏数量及其固碳释氧的生态服务价值损失开展了定量评估。结果表明,所构建的方法具备良好的适用性,共检测出倒伏树1 510棵,其生态服务价值损失约为1 890万元。其中行道树221棵,损失约199万元;学校树木760棵,损失约479万元;公园树木146棵,损失约135万元;居民小区树木383棵,损失约1 082万元。倒伏树主要集中于沿海区域,居民小区的数量较少,但其生态服务的价值损失最大,结果可为地方政府灾后恢复及城市规划提供决策支持。     

厦门市土地利用及氮负荷变化研究

高强度的人类活动改变了城市土地利用方式和城市内氮素循环,但城市土地利用变化如何影响城市氮负荷时空变化的研究仍缺乏.本研究以厦门市为例,基于物质平衡的城市氮流动估算方法,分析了2005—2010、2010—2015年两个时间段内厦门市土地利用及氮负荷的时空演变特征及土地利用变化对氮负荷的影响.结果表明:2005—2010、2010—2015年期间城市各土地利用类型中工业、居民区及交通用地面积增加最为显著,占总面积的比例从16.9%增加到30.3%,而林地和其他类型面积的比例从53.78%下降至38.01%.大量农林地转变为工业和交通用地,导致单位面积氮负荷强度分别增加了10倍和25倍.城镇居民用地、交通用地等氮排放强度较高的土地利用类型不断扩张,造成城市中活性氮排放增加了2.1倍.同时,土地利用的空间格局也影响着城市氮负荷的空间变化特征,氮排放热点在空间上逐渐向岛外扩张,且强度也随之增加.     

厦门市氮素流动与水环境负荷演变特征

人类活动造成大量氮素在城市生态系统中聚集,从而对水环境质量造成不利影响.作为一个复合生态系统,城市各系统对水环境的影响呈现不同的变化特征及趋势.本研究以厦门市为例,构建了城市氮流动模型,计算了水环境氮负荷,并通过情景分析的方法探讨了减缓城市水环境氮污染的策略.结果表明,1995—2015年厦门市水环境总氮负荷呈现上升-下降-上升式波动变化,总量介于8800～11100 t之间,主要受地表水氮负荷影响显著,而地下水变化相对稳定.在城市化进程中,城市各系统对水环境产生了不同程度的影响,农作物生产系统、污水处理系统及大气氮沉降是水环境氮污染的主要排放源,年均贡献率达69.0%.农作物生产系统和污水处理系统变化较显著,前者对水环境氮负荷的贡献率从1995年的22.3%下降到2015年的7.0%,后者由1995年的9.7%逐渐上升到2015年的40.7%.情景分析可知,提高城市废物、废水的资源化和综合化利用效率是减少城市水环境氮污染的重要途径.