广州城市绿地系统碳的贮存、分布及其在碳氧平衡中的作用

在研究广州城市绿地植物生物量和净第一性生产量的基础上,通过对城市绿地碳的贮存、分布和固碳放氧能力的估算,探讨城市绿地对城市碳氧平衡的作用。结果表明,城市绿地植物生物量和净生产量分别为287150t和1058122t/a;植物碳贮量和净生产量中的碳量分别为1328649t和462624t/a;绿地光合作用释放的氧量为2242788t/a。植物的光合作用固碳和放氧量分别相当于人口呼吸释放碳和消耗氧量的1.7和1.9倍,但远小于化学燃料燃烧放出的碳和消耗的氧量。如果广州城市绿地能得到适当的保护和改良,其对碳氧平衡的作用将大大提高。     

Landscape ecological analysis of urban vegetation in Guangzhou, China

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＬａｎｄｓｃａｐｅｅｃｏｌｏｇｙｉｓａｎｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙｓｕｂｊｅｃｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｗｉｔｈｓｐａｃｅ．Ｉｔｄｅａｌｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｐａｔｉａｌｓｔｒｕｃｔ...     

城市复合生态系统碳氧平衡分析——以沿海城市厦门为例

通过综合城市复合生态系统内社会经济活动的主要排碳、耗氧行为,以及城市区域内湿地、淡水、海洋、森林和农田5种遗留自然生态系统的固碳释氧功能,构建了城市碳氧平衡分析模型（UCOB）,并估算了城市社会经济活动和城市中自然生态系统的碳氧收支,对城市生态系统平衡状况进行定量化指征.最后,以中国东南沿海城市厦门为例进行研究.结果显...     

广州森林碳储量时空演变及异质性分析

利用1990年、1997年和2004年3个时相的Landsat TM数据,基于CART分析算法,提取广州森林分类信息.利用样方调查与同期TM数据的光谱响应数据,分别建立了阔叶林、针叶林、园地的逐步回归模型,计算了广州森林碳储量,绘制了碳密度分布图.结果表明,广州森林覆盖率1997年比1990年显著增加,而2004年比1997年略有减少.3个时期广州森林碳储量、碳密度分别为5.93×106t、7.07×106t、7.64×106t与22.1t·hm-2、22.7t·hm-2、24.7t·hm-2,均呈上升趋势.3个时期均有40%以上的森林碳密度低于25 t·hm-2,80%以上森林碳密度低于50t·hm-2;但总体趋势是低碳密度森林比重减少,高碳密度森林比重增加,森林碳密度结构朝良性发展.在广州碳储量估算的基础上,计算Moran I系数与Geary C系数,表明研究区森林碳密度3个时期都存在正的自相关性,且分布格局由随机离散分布趋向于聚集分布.进一步利用半变异函数,对碳密度分布格局异质性进行分析,表明3个时期森林碳密度的空间分布格局异质性差异不大,1997年略强于其它时期;空间结构上均属于高度相关;空间自相关因素是森林碳密度空间异质性的主要因素;从1990～2004年,相关尺度增加,引起空间异质性的随机因素所占比重减少,自相关因素所占比重增加.     

Application of aerial remote sensing in the study on vegetation in Guangzhou,China

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｅｒｉａｌｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎＧｕａｎｇｚｈｏｕ，ＣｈｉｎａＣｈｅｎＳｈｉｊｉｅ；ＨｅＳｈｉｇａｎ；ＹａｎｇＪｉｅｌｉｎ；ＷａｎｇＬｉａｎｇｐｉｎｇ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎ...     

城区湖泊表层沉积物中邻苯二甲酸酯的组成与分布特征

2005年7月采集广州市白云区、天河区、越秀区、荔湾区和海珠区的15个湖泊表层沉积物样品,在严格的质量保证(QA)/质量控制(QC)条件下,研究了城区湖泊表层沉积物中16种邻苯二甲酸酯(Phthalate Esters,PAEs)的组成、含量及分布特征,并对其污染情况进行了评价.城区湖泊表层沉积物中∑16 PAEs含量为2.267～74.935 μg·g-1(以干重计),平均值为20.651 μg·g-1.TOC为1.126%～6.871%(质量分数).城区湖泊表层沉积物中DMP、DEP、DiBP、DnBP、DEEP和DEHP普遍存在,以DiBP、DEHP和DnBP为主要PAEs.通江湖泊、居民居住区、商业区和工业区湖泊PAEs污染严重.与国内外河流、湖泊、河口和近海表层沉积物PAEs污染水平比较,广州市城区湖泊表层沉积物中PAEs污染属中等水平.     

广州城区黑碳气溶胶吸光增强特性研究

本研究运用最小相关系数法（MRS）,使用元素碳（EC）作为示踪物,得到一次排放的质量吸光效率（MAE_p）,结合黑碳仪（AE33）和有机碳/元素碳分析仪获得实测的质量吸光效率MAE_t,进而通过MAE_t/MAE_p的比值得出吸光增强系数（E_abs）.采样站点位于广州市城区暨南大学大气超级监测站,采样时间涵盖了干季（2019年1月26日~3月31日）和湿季（2018年5月1日~7月31日）.对广州市城区的黑碳气溶胶及其光学特征进行分析,EC在干季的平均浓度（1.93±1.38）μgC/m³高于湿季（1.46±0.75）μgC/m³,而E_abs520在干季的均值（1.26±0.34）低于湿季（1.63±0.55）.E_abs520在干湿季的日变化差异明显,但有机碳（OC）、EC、OC/EC、波长指数（AAE_470-660）均为干季高于湿季.分析发现气溶胶负载补偿参数k值与E_abs520在湿季呈现出较好的相关性,而在干季相关性较差,可能与生物质燃烧的影响有关;探讨了O₃、NO₂和SOC/OC对E_abs520的影响,在干季O₃与E_abs520的相关性较差（R²=0.21）,在湿季较好（R²=0.46）,SOC/OC却展现出了相反的关系,而NO₂在干季和湿季与E_abs520的相关性都较差（R²=0.01）,并发现温度对E_abs520存在一定的影响.通过后向轨迹聚类分析发现,长距离传输气团的的黑碳E_abs520值较高.     

广州城区黑碳气溶胶吸光增强特性研究

本研究运用最小相关系数法（MRS）,使用元素碳（EC）作为示踪物,得到一次排放的质量吸光效率（MAE_p）,结合黑碳仪（AE33）和有机碳/元素碳分析仪获得实测的质量吸光效率MAE_t,进而通过MAE_t/MAE_p的比值得出吸光增强系数（E_abs）.采样站点位于广州市城区暨南大学大气超级监测站,采样时间涵盖了干季（2019年1月26日~3月31日）和湿季（2018年5月1日~7月31日）.对广州市城区的黑碳气溶胶及其光学特征进行分析,EC在干季的平均浓度（1.93±1.38）μgC/m³高于湿季（1.46±0.75）μgC/m³,而E_abs520在干季的均值（1.26±0.34）低于湿季（1.63±0.55）.E_abs520在干湿季的日变化差异明显,但有机碳（OC）、EC、OC/EC、波长指数（AAE_470-660）均为干季高于湿季.分析发现气溶胶负载补偿参数k值与E_abs520在湿季呈现出较好的相关性,而在干季相关性较差,可能与生物质燃烧的影响有关;探讨了O₃、NO₂和SOC/OC对E_abs520的影响,在干季O₃与E_abs520的相关性较差（R²=0.21）,在湿季较好（R²=0.46）,SOC/OC却展现出了相反的关系,而NO₂在干季和湿季与E_abs520的相关性都较差（R²=0.01）,并发现温度对E_abs520存在一定的影响.通过后向轨迹聚类分析发现,长距离传输气团的的黑碳E_abs520值较高.     

广州城区生态安全岛森林生物量、叶片滞尘和物种多样性研究

通过样方调查、植被生物量估算和植物叶片滞尘测定等途径,研究广州城区生态安全岛森林的生物量、植物叶片滞尘和物种多样性的作用.结果表明:①生态安全岛植物群落的生物量介于69.61～371.34t·hm-2之间,碳储量介于34.81～185.67t·hm-2之间.随着植物群落的正向演替,生物量和碳储量不断增加.②不同采样点植...     

广州市城区干湿季黑碳气溶胶污染特征及来源分析

为了解广州市城区不同季节黑碳气溶胶(BC)的时间变化规律及污染特征,利用广州市天河区暨南大学大气超级监测站AE-33黑碳仪在2015年干季(10、11月)和2016年湿季(4、5月)观测得到的BC数据及常规气象资料,针对BC在不同时间段的污染特征及来源进行了分析.结果表明:广州城区干季和湿季的BC平均浓度分别为(3.75±2.55)、(2.62±1.39)μg·m~(-3),本底浓度分别为(2.09±0.61)、(1.85±0.49)μg·m~(-3),干季BC污染较湿季严重,干季BC变化范围大于湿季;广州城区BC浓度呈白天低,夜间高的特点,BC波动在夜间更加剧烈;干湿两季的BC日变化特征有明显差异,干季呈现"双峰形",湿季呈现"单峰形";基于AAE的分析得出广州城区BC主要来源于化石燃料燃烧,干季AAE值大于湿季,是由于干季广州周边地区生物质燃烧事件增多,导致干季生物质燃烧对广州城区BC的贡献大于湿季.     

旅游和环境污染对广州城市公园森林植物和土壤的影响

研究了旅游和环境污染对广州城市公园森林群落土壤理化性质、植物种类多样性、群落结构和演替以及环境质量的影响.结果表明,由于旅游干扰,城市公园森林土壤的容重增加,而表土的物理性黏粒（＜0.01mm）、有机质和总氮含量降低.植物种类数目及多样性也随旅游强度的增加而降低.由于人为干扰,群落的结构变得简单,群落演替缓慢或停止.此外,环境污染也影响着城市公园植被,公园内植物叶中的硫和重金属含量明显高于远离污染源的中山大学校园树叶中的硫和重金属含量．     

京津冀城市扩张对植被和地表城市热岛的影响

基于MODIS-LST、EVI以及土地利用/覆盖数据,分析了2000~2015年京津冀13个城市生长季及不同季节城市扩张对植被（ΔEVI）和地表城市热岛影响的时间变化趋势以及二者之间的关系,结果表明,京津冀13个城市主城区生长季及不同季节的城市扩张对植被均存在消极影响（ΔEVI<0）,对夏季植被的影响最大（ΔEVI=-0.131）;白天和夜间的地表城市热岛强度（SUHII）最大值均出现在夏季,分别为2.594℃和1.859℃;不同季节的ΔEVI均值呈现显著下降趋势,其速率分别为-0.0038,-0.0033,-0.0045和-0.0018/a（P<0.01）;生长季、春季和夏季白天SUHII均呈显著增加趋势,速率分别为0.076,0.093和0.106℃/a（P<0.01）,不同季节夜间SUHII均呈显著增加的趋势,其增加速率分别为0.05,0.055,0.049,0.054和0.046℃/a;京津冀13个城市主城区的ΔEVI均值和SUHII均值呈显著负相关（P<0.01）,其相关系数介于-0.959~-0.592之间;白天SUHII与ΔEVI的相关性最高为生长季（r=-0.959）,夜间SUHII与ΔEVI的相关性最高为春季（r=-0.936）.     

中国城市居民生活能源碳排放的时空格局及影响因素分析

随着经济社会的发展与人民生活水平的提高,生活用能强度逐年增大,城市居民生活能源碳排放日益成为碳排放的新增长点.本文采用Theil指数、空间自相关分析了我国城市居民生活能源碳排放的时空格局演变特征,并利用STIRPAT模型分析了影响城市居民生活能源碳排放的主要因素.结果表明:12001—2012年我国城市居民生活能源碳排放总量及人均生活能源碳排放量均呈增长趋势,其年增长率分别为9.69%、3.29%;2八大经济区域间城市居民人均生活能源碳排放的差异是构成我国城市居民人均生活能源碳排放总体差异的主要原因,其对总差异的贡献率达到了57.90%;3我国城市居民人均生活能源碳排放具有显著的空间正相关性,2001—2012年间城市居民人均生活能源碳排放的"冷点"区变化较为稳定,主要分布在东部和南部经济区,而"热点"区主要分布在西北、东北和黄河中游经济区;4城市人口规模、城市居民可支配收入、城市居民生活消费支出、城市居民年龄结构均对城市居民生活能源碳排放量具有加剧作用,而城市居民能源消费结构具有减缓作用,且北方城市居民生活能源碳排放量明显高于南方;5现有样本数据支持环境Kuznets曲线假说,即随着经济的发展,城市居民生活能源碳排放量存在转折点.     

基于无人机影像的城市植被精细分类

针对传统植被资源调查方法工作量大、成本高、效率低的问题,利用高分辨率无人机遥感影像,联合地物光谱-纹理-空间信息,构建了一种适用于描述城市不同植被种类的多维特征空间,在此基础上对三种应用广泛的分类算法(基于像素的、面向对象的支持向量机及深度学习Mobile-Unet语义分割模型)开展了对比分析研究.结果表明:本文提出的联合地物光谱-纹理-空间信息的特征空间构建方法能够有效地描述城市不同类型植被的特征差异,提升影像分割、植被分类的精度;在分类精度上,基于像素和面向对象的支持向量机分类结果的总体精度均超过90%,深度学习方法的总体分类精度为84%;在算法效率上,传统机器学习方法也优于深度学习方法.因此,得出结论针对城市小区域、小样本的植被精细分类,传统机器学习分类方法比深度学习方法效果更好.     

广州环境竞争力评价与提升对策

随着城市环境的日益重要,城市环境竞争也日趋激烈.本文在深入分析城市环境竞争力概念的基础上,构建简明的城市环境竞争力评价模型,对包括广州在内的12个国内大城市的2 011年的环境竞争力进行评价,对比广州环境竞争力的优势与劣势,并提出广州环境竞争力提升的对策措施.     

碳中和目标下中国省域碳平衡能力与城镇化的关系

厘清碳平衡能力与城镇化的关系对实现碳中和目标和推动新型城镇化发展具有重要的理论价值及实践意义。采用温室气体清单法、碳吸收清查法、碳平衡指标法和多元城镇化测量法分别测算1999—2018年中国省域碳平衡能力与各类城镇化指标,利用空间自然断点分级法和Granger因果检验法分别分析中国省域碳平衡能力与城镇化的时空演变特征及互动关系。主要结论如下：（1）中国碳排放不断增多,碳吸收不断减少,碳平衡能力呈上升、下降、先减后增和先增后减四种趋势,碳排放呈“东多西少”分布,碳吸收与碳平衡能力分别呈“西多东少”和“西强东弱”分布。（2）中国人口、经济、空间、生态城镇化和城镇化综合指标不断提升,其中空间城镇化大致呈“西高东低”分布,其余则呈“东高西低”分布。（3）除空间城镇化外,中国整体碳平衡能力与各类城镇化的关系均为反馈型,而各省域增长保护型数量最多,中立型数量最少。     

社会—生态系统适应性治理视角下绿地空间恢复力的演化——广州旧城区更新案例

旧城区绿地作为关键的社会—生态系统载体,是城市高质量发展与转型治理亟需关注的问题。构建广州旧城区绿地服务基本单元,引入适应性循环理论的潜力—连通度—恢复力三维框架,构建表征生态、社会与经济服务的绿地景观指标体系,综合评估2000—2018年广州旧城区绿地的空间恢复力水平及适应性转化特征。研究结果显示：旧城区绿地的恢复力演化具有明显的核心区与外围区的时空分异,在拆除重建阶段呈现快速开发—快速释放—重组的转化,在微更新阶段主要呈现开发—保护的提升,并具有提升型、稳定型和更替型的社会—生态系统服务适应性。由此说明,城市更新具有调节社会—生态系统服务治理的效果。其中,绿地形状指数、5 min可达绿地率以及土地利用混合度对核心区绿地恢复力具有显著的促进作用,为外围区治理提供参考。同时,进一步探讨了更新政策与城市绿地空间恢复力演化的关系,为促进旧城区绿地空间更新治理提供社会—生态系统适应性的理论与实证案例研究。     

植被恢复对旱区表土颗粒中有机碳和氮分布的影响

采用物理分离的方法,获得植被恢复过程中不同土壤粒径的组分,并进行了各组分中有机碳和全氮含量的测定.结果表明,黏粉粒(<0.05mm)含量的增加和沙粒(0.25～0.1mm)含量的减少,共同导致表层土壤质地细粒化.土壤质地的细粒化伴随着有机碳和氮的固存效应,该效应在固沙20年以后效果显著(P<0.05).沙粒(>0.1mm)含量与有机碳和氮含量呈显著负相关(P<0.001),而极细沙(0.1～0.05mm)和黏粉粒(<0.05mm)含量与有机碳和氮含量均呈显著正相关(P<0.001).产生上述结果的原因是,表层土壤颗粒组成中各粒径结合的有机碳和氮含量均增加相关,其贡献程度为黏粉粒>极细沙>沙粒.植被恢复过程中,表层土壤中黏粉粒含量的增加对维持有机碳和氮固存起着主要的作用,土壤的物理稳定也因为土壤中有机质和黏粉粒含量的增加而增大.     

基于动态遥感数据的北京主城区环带间植被覆盖变化

20世纪80年代以来,北京市进入高速城市化进程,主城区(六环内)植被覆盖发生了巨大变化。分别利用1984年、1995年、2004年和2014年的8—9月北京六环内的Landsat遥感数据,对其进行辐射定标、大气校正和拼接裁剪,以计算归一化植被指数(NDVI),获取3个10年间和各环带植被覆盖面积及覆盖度的变化。结果显示:六环内植被覆盖度由1984年的76.80%(1 742.44 km ²)降至2014年的48.73%(1 105.61 km ²)。虽然2014年与1984年相比二环内和二环至三环植被覆盖度分别增加8.43和4.33个百分点,但三环至四环、四环至五环、五环至六环植被覆盖度降幅逐渐增大,降幅分别为12.23、27.62、32.97个百分点。建议通过空间规划手段为不同环带间以植被覆盖为代表的城市生态系统建设提供差异化思路:如三环内应结合城市精细化治理为核心区留白增绿,见缝插绿;三环至五环间随着城市建设趋于稳定,为中型城市生态空间的增建带来机遇;五环至六环间可结合百万亩造林,增加都市农田等方式,建设多种类大型城市绿色空间,进而综合提升北京主城区城市生态系统服务功能。