《城市植被對熱島效應的生態回響研究——以重慶市為例》是依託重慶大學，由韓貴鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：城市植被對熱島效應的生態回響研究——以重慶市為例
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：韓貴鋒
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
在全球氣候變化的背景下，快速城市化區域的人口聚集、能源消耗和地表覆蓋的變化，改變了地表熱場結構，熱島效應越來越明顯，從而引發城市植被分布與行為、城市水文以及諸多生態過程如物質代謝、能量循環等方面的問題。本項目以三峽庫區腹地城市重慶市為研究靶區，結合3S技術和野外調查，根據城市地表覆蓋的多樣性、複雜性和破碎性特點，運用數據挖掘和空間統計分析方法，以包含多種生物物理信息的遙感數據為主要數據源，結合實地觀測資料，提取地表植被和熱場信息；分析城市植被和熱島的時空格局、驅動機制和多維梯度特點；定量解析城市植被種類組成、空間結構、葉面積指數、物候、淨第一性生產力（NPP）和生物量對熱島回響的生態機理和時空尺度效應，並試圖構建量化的回響模型。本研究通剖析城市植被的生態過程演變，是植被對全球氣候變化回響在小尺度（城市尺度）上的有意義探索，對低碳城市規劃與設計、城市生態系統健康調控有重要的實踐指導價值。
結題摘要
本項目結合3S 技術和野外調查，以多源遙感影像數據、氣象台站監測數據和實地測量數據，提取了研究區近20年來的地表熱場和植被的時空動態變化信息，分析了兩者的相關性，並在城鄉梯度上研究了地表植被物候對城市熱島的生態回響過程。研究發現：（1）地表植被持續減少，植被斑塊逐漸被城市開發活動侵占和蠶食，破碎化和孤立化趨勢明顯；（2）地表熱島的空間格局經歷了集聚→較集聚→集聚的演變過程，老城區的熱島強度明顯減弱，外圍新興城市組團以及沿長江和嘉陵江的熱島強度顯著增加；（3）不同方向上的地表溫度（LST）的城鄉梯度分布並非呈現城市→鄉村的單調遞減過程；（4）地表相對熱島強度（RHII）的增強趨勢顯著，形成熱島強度時空變化的“反城鄉梯度”現象；（5）LST和RHII分別在高程和地形起伏度兩個梯度上呈非單調下降趨勢，而表現為顯著的二次多項式函式關係；（6）當人口密度增加1000人•km-2時，RHII上升約0.0989℃；單位面積GDP在空間上的分布與LST的空間分布有更高的吻合度，1km2土地產出的GDP每增加1000萬元，RHII上升約0.0814℃；（7）LST與NDVI之間沒有顯著的線性關係，但是在120m粒度水平上相關性最強；（8）城市熱島對地表植被的生態過程影響通常在6km範圍內，對始綠期（SOS）和生長季節長度（GSL）的影響並非線性；然而對終綠期（EOS）的推後作用非常顯著，並且呈現線性關係EOS=1.7522*LST-212.7 (R2=0.9551)，城市熱島導致NDVI年內極差顯著下降，也呈線性關係NDVIamp=-0.0437*LST+13.921 (R2=0.9429)；（9）各坡向的平均地表溫度有顯著的差異，但是在同一種用地內，各坡向的平均地表溫度沒有顯著差異，坡向對城市地表溫度的影響相比強烈的城市人為活動產生的環境效應而言是微弱的；（10）近10年來，在三峽庫區植被的生長活動持續增加，但是氣溫和降雨對其影響較小。本項目的研究成果對緩解城市熱島和最佳化城市生態系統提供理論支撐，為城市規劃用地安排、綠地系統規劃以及城市生態系統健康調控有重要的實踐指導價值。
