城市生态学学科定义、研究内容、研究方法的分析与探索

从生态学的学科定义、生态学的发展现状、城市生态学的发展历史与现状、城市生态学未来发展趋势的出发,认为将城市生态学定义为“研究城市及其群体的发生、发展与自然、资源、环境之间相互作用的过程和规律的科学”,既能涵盖城市生态学已有的内容,也能指导城市生态学未来的发展。城市生态学的研究中,城市与自然、资源、环境相互作用的具体机制应全面深入地展开,城市生态系统的研究应更为精确,城市生态学应参与可持续生态系统、生物多样性保护、全球变化的研究。结合城市生态学的发展经验和目前面对的挑战,案例研究与理论研究相结合、现场观测资料与统计资料相结合、对比研究与定位研究相结合、自然科学和社会科学相结合、并充分利用现代新技术和数理模型分析方法应该是城市生态学研究的主要方法。     

城市生态学学科定义、研究内容、研究方法的分析与探索

从生态学的学科定义、生态学的发展现状、城市生态学的发展历史与现状、城市生态学未来发展趋势的出发,认为将城市生态学定义为“研究城市及其群体的发生、发展与自然、资源、环境之间相互作用的过程和规律的科学”,既能涵盖城市生态学已有的内容,也能指导城市生态学未来的发展。城市生态学的研究中,城市与自然、资源、环境相互作用的具体机制应全面深入地展开,城市生态系统的研究应更为精确,城市生态学应参与可持续生态系统、生物多样性保护、全球变化的研究。结合城市生态学的发展经验和目前面对的挑战,案例研究与理论研究相结合、现场观测资料与统计资料相结合、对比研究与定位研究相结合、自然科学和社会科学相结合、并充分利用现代新技术和数理模型分析方法应该是城市生态学研究的主要方法。     

城市野境： 城市区域中野性自然的保护与营造

城市野境是城市内部或周边区域中自然过程占主导的土地,其中人类开发和控制程度相对较低,允许在一定程度上发生自然演替和生态过程,各类野生生物能够与人类繁荣共存。城市野境在重新连接人与自然、促进人类身心健康、保护生物多样性、维持生态系统服务方面具有重要和独特的价值。基于文献综述与案例研究,提出并阐释了保护与营造城市野境的 4 种途径,包括保护、修复、设计与融合,即在城市保护地中保护野性自然、再野化部分城市区域、在城市公园中营造类荒野景观以及在城市空间中系统性融入野性自然。建议在中国城市规划与城市设计中,融入野性自然保护与修复的理念,进一步探索城市野境保护与营造的理论与方法。     

城市生态系统土壤碳库特征

与自然土壤相比,城市生态系统的土壤性质发生了显著的变化。城市化过程不仅改变了城市生态系统土壤碳库的规模,而且也改变着城市土壤有机质组成及土壤微生物碳的特性,而这些特征在城市区域内随着功能区、土地利用类型和历史、绿地管理措施以及原背景自然生态系统的不同而呈现出较大的空间变异性。本文从城市土壤碳库、城乡梯度上的土壤碳库变化、城市土壤微生物与土壤碳库、城市土壤黑碳等几个方面对国内外相关研究进展进行了综述,提出了国内相关研究的发展前景。     

城市生态学学科定义、研究内容、研究方法和分析与探索

从生态学的学科定义、生态学的发展现状、城市生态学的发展历史与现状、城市生态学来发展趋势的出发,认为将城市生态学定义为“研究城市及其群体的发生、发展与自然、资源、环境之间相互作用的过程和规律的科学”,既能涵盖城市生态学已有的内容,也能指导城市生态学未来的局长。城市生态学的研究中,城市与自然、资源、环境相互作用的具体机制应全面深入地展开,城市生态系统的研究应更为精确,城市生态学应参与可持续生态系统、生物多样性保护、全球变化的研究。结合城市生态学的发展的经验和目前面对的挑战,案例研究和理论研究相结合、现场观测资料与统计资料相结合、对比研究与定位研究相结合、自然科学和社会科学相结合、并充分利用现代新技术和数理模型分析方法应该是城市生态学研究的主要方法。     

城市化对土壤生态环境的影响研究进展

城市土壤是城市生态系统中最重要的组成部分之一,发挥着重要的生态系统服务功能。在全球快速城市化的背景下,城市土壤受到人类活动的强烈干扰,土壤物理、化学性质发生改变,土壤退化与污染日益加重。城市土壤退化导致土壤动物生态特征与行为模式发生变化,城市景观格局与土地利用类型的变化强烈影响了土壤动物的栖息地,为土壤动物的生存与生物多样性带来潜在威胁;另一方面,城市化过程改变了土壤微生物群落组成与功能特征。城市化直接影响了城市土壤维持植物生长、土壤自然消减能力以及碳储存功能等重要的生态系统服务功能。针对城市化过程对土壤生态环境产生的一系列影响,需要采用科学的管理方式,改善土壤理化性质,提高土壤环境质量,保护和恢复土壤生物多样性,从而增强城市土壤的生态系统服务功能。     

城市内涝及疾病防治

近年来,我国受极端天气的影响,各地均暴雨频发,一些地区出现城市内涝、江河涨水或山洪暴发等自然灾害。城市内涝过后,由于环境污染严重,各种疾病危险因素增加,容易引起多种疾病的发生和传染病的暴发与流行。因此,提高饮水、食品、环境卫生条件,控制媒介生物,消除传染病发生的危险因素,提高人民群众防范各种疾病的健康常识,保护重     

城市病诊断与城市生态系统健康评价

在总结国内外城市病现象和病因的基础上,提出了城市生态系统健康的五大功能,即承载力、支持力、吸引力、延续力和发展力,概括为CSAED模型,分析了与此相对应的限制城市功能的瓶颈因子,将城市病的各项病征与城市功能相联系,并以此为基本框架,构建了城市病诊断和城市生态系统健康的评价体系.基于城市生态系统的发展目标,将梯度型隶属度函数、改进均方差法、加权欧氏距离算法等进行综合集成,建立了一套便于推广比较的城市生态系统健康评价模型算法.以北京市为案例,进行了城市病的单因子诊断和城市生态系统健康评价,计算了北京市1999～2005年的城市生态系统健康指数,并分析了北京市发生城市病的原因、城市病所处的阶段等.研究对于我国城市病诊断与解决,以及城市生态系统健康评价具有重要参考意义.     

城市内涝防治需充分预估气候变化的影响

城市内涝防治是一项系统工程,包括源头控制设施、排水管渠设施和综合防治设施。城市降水的强度及其持续时间是源头控制中首先需要考虑的要素,直接影响到城市排水能力的设计。已经发生的气候变化导致了中国不同区域的降水强度及其持续时间的显著增加。强度较大的降水主要发生在105°—122°E之间和35°N以南,而持续时间越长、强度也越强的极端降水事件主要发生在100°—122°E之间、40°N以南的中国东部地区。建议,城市内涝防治体系在进行城市雨水管渠设计重现期和内涝防治设计重现期的规划时,应该充分预估已经发生的气候变化的影响,以科学有效地实现城市内涝防治的源头控制。     

“海绵城市”建设的关键科学问题与思考

"海绵城市"是学术界、政府和企业界特别关注的热点之一,具有有效防止城市雨洪灾害、改善水生态和水环境、提高生物多样性等多方面的服务功能,有助于城市社会经济发展。在目前全国范围内发生城市内涝的严重情况下,科学地进行"海绵城市"建设显得尤为重要。对"海绵城市"的研究背景、概念与内涵、建设途径、主要技术、国内发展现状等进行了总结和归纳,并提出"海绵城市"建设的关键科学问题,并进行深入思考,建立"SPONGE"框架来概括整个"海绵城市"的建设内容,为今后的"海绵城市"研究和建设提供参考。     

海口城市空间差异对外来入侵植物分布格局的影响

【目的】城市是外来入侵物种引入和二次传播的主要地区,城市环境中的入侵植物会对生物多样性和社会经济造成影响。阐明城市空间差异对入侵植物分布格局的影响,可为海口市生物入侵科学管理提供参考。【方法】以海口市主城区为研究区域,通过对461块随机样方的调查,记录外来入侵植物种类、盖度、平均株高和样方环境信息。从入侵植物的样方发生率、物种组成、丰富度和多度等方面,比较其在城市化梯度和土地利用类型上的发生差异和分布特征。【结果】(1)调查共记录外来入侵植物36种,隶属13科31属,其中菊科为优势科;以一年生和原产地为热带美洲的草本居多。(2)城市核心区和城市边缘区的入侵植物丰富度显著高于城市郊区,但城市郊区的多度显著高于城市核心区和城市边缘区。(3)在居住区、交通用地、空闲地、商业/单位/工矿用地中,入侵植物的发生概率与不透水面百分比呈负相关,而在林地、农业用地和城市公共绿地中,入侵植物更容易发生在不透水面百分比较高的区域。【结论】城市化梯度和土地利用类型均显著影响入侵植物的分布格局,不透水面的比例作为一个重要的解释因子,可以为入侵植物的发生提供预判参考。     

悬铃木方翅网蝽: 一种正在迅速扩张的城市外来入侵害虫

悬铃木方翅网蝽(Corythucha ciliata)是新近入侵我国城市生态系统的外来害虫, 严重危害城市行道树悬铃木(Platanus spp.), 自2002年该虫在湖南长沙首度报道以来, 已在我国11个省(直辖市)的25个城市发生, 尤其在长江流域呈现爆发态势。本文系统介绍了悬铃木方翅网蝽的生活史、生活习性、繁殖潜力等生物学特性, 以及扩散速度与方式、影响发生的主要环境因素、种群的耐寒耐热能力等生态学特性。最后, 在分析该虫的寄主及危害特点的基础上, 对其控制与管理对策进行了综述, 以为其管理提供参考。     

从武汉内涝看城市水生态管理及新型人地关系构建

城市化进程中人与自然相争,导致城市水生态系统失衡,由此引发了我国城市普遍频繁内涝。面对频繁发生的城市内涝,建设立体的海绵城市,重构城市水生态系统,形成可持续发展的新型城市人地关系,应当成为城市水生态管理的重要建设方向。以空间信息技术为支撑,建立智慧水务管理机制,形成城市水生态系统的动态监测预警能力,可为保障城市永续发展提供科学的决策支持。     

城市植物源挥发性有机化合物排放特征及其大气环境效应研究进展

在外界环境的刺激下，植物会通过释放挥发性有机化合物来维护自身生长。城市是人类活动的主要集聚地，剧烈的人为干扰导致城市环境特征呈现出复杂的变化趋势，从而使城市植物排放挥发性有机化合物的过程与自然界出现较大差异。城市中的植物源挥发性有机化合物(Biogenic Volatile Organic Compounds, BVOCs)会直接与城市中的氧化物质接触，生成二次污染物，并在高温、强光照的条件下发生光化学反应，严重破坏城市大气环境，危害居民健康。总结了城市BVOCs的常见类型、作用机制及现有研究方法，分析了不同时间、空间和人类活动背景下的城市BVOCs排放特征，并进一步梳理了当前研究的不足，提出未来重点研究方向，旨在为大气环境治理、环境空间规划、居民健康保障等方面的城市管理工作提供指导。     

城市雨洪SWMM 模型的敏感参数研究综述

伴随城市化的发展, 城市降雨径流水文机制发生改变, 城市内涝频繁发生和水质恶化严重, 最终造成城市水生态环境退化现象日益凸显。由美国EPA 研发的SWMM 模型成为城市降雨径流模拟研究的重要工具, 广泛应用于城市降雨径流产生、输移过程及其管理措施效果等方面的模拟研究, 但其参数的确定是其应用的关键性问题。可见, 对SWMM 模型敏感参数进行识别分类及其敏感性研究, 不仅有利于降低SWMM 模型应用时参数选取的工作量, 还可以提高其模拟结果的准确度。将SWMM 模型的主要敏感参数分为6 类: 汇水区性状参数、透水性地表与不透水性地表相关参数、下渗相关参数、传输模块参数、污染物累积冲刷相关参数和其他参数, 并分析得出敏感参数主要受模型输出变量类型、降雨强度和土地利用类型等因素的影响。在此基础上, 提出了针对SWMM 模型参数敏感性方面今后研究的重点, 以期为SWMM 模型在国内的应用与研究提供参考。     

国内外蝗害治理技术现状与展望

本文首先概述了国内外蝗虫发生与为害的态势,总结了现阶段我国蝗虫发生与为害的主要特点:即农田飞蝗暴发频繁而且严重,草原土蝗的发生时常造成严重的经济损失,而且侵入城市干扰市民生活,我国与周边国家之间蝗虫过境迁移频繁,使用化学农药污染环境和农产品;分析了国内外蝗虫防治对策与技术的发展现状,重点介绍了应急防治和可持续治理对策、...     

近20年城市遥感研究现状及其发展趋势

随着城市化进程的不断加速,城市遥感研究已成为地理学、生态学、城市规划学等学科领域主要发展方向之一。城市化使人口与经济增长的同时,也使得城市原有的生态环境状况发生改变,从而引起了一系列城市生态环境问题。城市遥感是一门多学科交叉研究领域,近年来已经取得了一系列显著的研究成果。对近年来城市遥感研究涉及的城市地表温度、边界扩张、不透水表面、景观格局以及生态安全5个方面的理论、研究方法、应用动态以及发展方向进行了较为详细的总结与探讨。主要得出如下结论：（1）数据源从单个遥感数据研究走向多源遥感数据融合发展,多源遥感数据尤其是结合高分辨率数据越来越多的被应用到城市研究的各个领域中;（2）城市遥感的研究目标不断扩展、深化和聚焦;（3）城市遥感研究已开始从二维空间向三维空间拓展;（4）城市遥感涉及的研究对象之间相互作用,相互影响在深入解读城市遥感研究理论意义和潜在挑战的基础上,结合最新研究对本文所涉及的主题进行了补充和完善,为城市典型生态环境问题的解决提供新的思路;今后应按照城市形态与构成、城市关键要素、生态环境响应、生态环境评价以及城市扩展与环境预测的体系结构进行综合分析。     

厦门市地面沉降影响分析与风险评价

城市的地面沉降一直以来都是沿海城市密切关注的问题。在沿海城市对高层建筑群诱发的地面沉降进行深入研究具有重要意义。获取地面沉降监测点的高程信息,分析了厦门市地面沉降情况与空间差异性。重点探讨建设用地、建筑容积率与土地利用转化信息这3种因素对厦门市地面沉降的影响,并对厦门岛地面沉降风险进行评估,可为厦门岛的高层建筑三维空间布局与优化研究提供先验知识。结果表明:(1)在2001—2015年厦门市整体的高程存在下降的趋势且较为缓慢,同时厦门市的城市建设规模不断变大且建设面积增速不断增大,与厦门市的城市地面的沉降发展趋势相同。(2)厦门市的高层建筑密度需达到一定程度才对地面沉降有影响,厦门岛的建筑容积率与地面沉降没有存在显著的相关性。(3)在不同土地利用转化建设用地对地面沉降的影响中:原水域用地沉降最为明显,建成时间越长,总沉降量越大;原耕地用地转化成高层建筑之后沉降有明显发生,也随着建成时间的延长有逐渐增加沉降量的态势;原园地、林地用地沉降只在少部分地区发生且与建成时间无明显差别。(4)厦门岛可用于城市建设区域中的53.34%是地面沉降中风险等级以上的。此外,本研究给出防御防治城市地面沉降风险的有效建议与措施。本研究结果可为厦门市城市化进程中的地面沉降监测、规划设计与决策等提供重要的数据支撑,为城市可持续发展提供科学的依据;也可为国内外其他城市的地面沉降监测分析和可持续发展研究提供理论依据和借鉴意义。     

近10年北京极端高温天气条件下的地表温度变化及其对城市化的响应

以北京市为研究区,利用2000年和2010年极端高温发生时MODIS卫星的地表温度（LST）产品数据,结合DMSP/OLS夜间灯光数据,应用差值、等温线、剖面分析等方法,分析了北京市近十年来极端高温发生时地表温度的时空变化特征及其对城市化的响应。研究结果表明：（1）近十年来,极端高温时的地表温度升高,高温区范围增加,城市功能拓展区与发展新区的高温区增加面积大于首都功能核心区与生态涵养区;（2）北京市城市化发展迅速,城市扩张对极端高温条件下的地表温度时空分布与变化趋势起着主导作用。     

城市化的生态风险及其管理

城市化体现在人口向城市聚集和城市景观扩张的同时,社会结构发生了极大变化,城市生产生活方式向更加广泛的地区扩散。然而,随着人口的过度密集和城市的日益扩张,交通拥堵、空气污染、废物堆积、流行病肆虐等"城市病"频发。城市通过大量汲取和消耗自然资源,向周围环境排放大量污染物,改变了区域生态系统的原有结构和功能,产生了严峻的生态风险,进而制约着城市生态系统的可持续发展。城市化的生态风险正逐步得到广泛关注,但对其具体的内涵和影响尚不明晰。归类描述了城市化过程中面临的各种生态风险,分析了导致生态风险的主要因素,阐述了辨识与评价生态风险的基本方法,提出了城市化生态风险的调控管理对策。