2000—2020年福建省植被恢复对气候变化的响应

为了分析2000—2020年福建省植被恢复力和对气候变化的抵抗力的变化趋势,从多尺度研究植被恢复力的驱动因素及其响应机制。对MOD13Q1产品的增强型植被指数和气候指数建立多元线性回归模型,分析植被恢复力和抵抗力的变化趋势,通过地理探测器和多项逻辑回归模型从多尺度分析不同尺度下气候、地形和道路因素对植被恢复力的影响机制。结果表明:植被恢复力的变化趋势具有明显的空间异质性,增强趋势主要出现在北部地区,植被对降水量的抵抗力整体呈现减弱趋势,对潜在蒸散的抵抗力除北部呈减弱趋势外,其他各区域呈现增强趋势。地理探测器因子探测结果显示在多个尺度上植被恢复力与降水量、气温、地形(海拔和坡度)、不同等级道路核密度、人类活动等因素相关。多项逻辑回归结果表明20 a间气温、降水和坡度对植被恢复的正向影响加强,海拔、人口和国内生产总值对植被退化的正向影响逐渐减弱。2010—2020年,铁路核密度较高的区域对植被恢复的促进作用更弱,国省级道路核密度较高的区域对植被恢复的抑制作用更强。福建省植被整体呈现正向演替,植被对人类活动和地形因素的响应逐渐减弱,气象因素和道路因素对植被的影响更为明显。

碳达峰背景下沿海城市群道路交通节能减排潜力

基于我国“双碳”目标战略,为探究沿海城市群道路交通节能减排潜力,本文以福建省沿海城市群为研究对象,构建长期能源替代规划系统模型,设置3个一级情景与4个二级子情景。通过调整机动车保有量及燃油经济性等因素模拟分析研究区域道路交通的减排潜力与趋势。研究结果表明:在所有情景中,改进政策情景(MPS)表现出最优的节能减排效果,其节能减排潜力最大。与基准情景相比,到2035年,MPS情景有望实现节能59.3%。该情景下温室气体与污染物排放的趋势均呈现显著下降,减排效果显著。从具体车型的节能减排潜力来看,在MPS情景下,小型载客汽车(汽油)、重型载货汽车(柴油)和轻型载货汽车(汽油)具有最大的节能潜力;8种车型的碳排放可在2025年达峰;且污染物排放能有效控制,其中重型载货汽车(柴油)的污染物减排潜力最大。研究证实推进综合政策落实,加快传统燃料汽车的淘汰以及优化道路车辆结构等措施,将对实现绿色低碳目标产生积极影响。通过模型模拟,福建省沿海城市群道路交通系统有望在2030年前实现显著的节能减排效果。

耦合ER和GWR的福州市生态环境质量的驱动力分析

城市的生态环境质量受到诸多因素的共同影响,其中以道路建设最为显著,客观分析道路网络及其他因素对生态环境质量的驱动机制,对最大限度减少对生态系统的负面作用具有重要的参考意义。基于道路网络、Landsat系列遥感影像、夜间灯光、数字高程模型、气象和土地利用等多源数据集,在3S技术的支持下,首先采用增量空间自相关和核密度估算(KDE)计算福州市2015年和2020年的道路核密度,利用主成分分析法构建福州市2000、2009和2020年的遥感生态指数(RSEI),在此基础上,分析两者的时空动态变化,接着采用探索性回归(ER)筛选关键影响因子,最后运用地理加权回归模型(GWR)揭示关键影响因子对福州市生态环境质量的驱动机制。结果表明,1)2015年和2020年最佳带宽下KDE的变化范围分别是0-4.090 km∙km^(-2)和0-3.765 km∙km^(-2);高KDE值在2015年主要聚集在福州市区周围和各区县的中心,而至2020年,高KDE值的范围逐渐扩大,呈现向沿海地区蔓延的趋势。2)从时间上看,福州市2000-2020年期间的RSEI呈现先上升后下降的趋势,生态状况整体上相对稳定;从空间上看,生态环境质量好的等级分布在永泰县和闽清县等山区,较差的等级主要分布在市区中心、各区县的中心区、东部沿海区域及沿江两侧。3)对探索性回归筛选出的最佳因子进行拟合,GWR模型拟合效果优于OLS模型。GWR结果表明道路欧氏距离、高程、坡度、林地比例和草地比例与RSEI主要呈正相关关系,道路核密度、夜间灯光、城乡用地比例与RSEI主要呈负相关关系,回归系数的分布呈现明显的空间分异特征。研究结果可为福州市以及其他城市路网规划和生态环境质量提升提供参考依据。

路边停靠货车对慢行道大气颗粒物分布的影响

紧邻城市道路的慢行道通勤人群面临直接暴露于高污染环境的风险,而形似固体屏障的路边货车停靠现象时有发生,又使得慢行道交通污染分布变得难以计算。为此,本文以福建省福州市西三环快速路沿江侧的某路段为研究对象,实地测量收集路侧慢行道的细颗粒物(PM_(2.5))与黑炭(BC)的高分辨率浓度样本,统计解析其在路侧的空间分布差异,并利用实测数据建立基于ENVI-met的数值模型,模拟探究不同遮挡强度下的路边停靠货车对路侧慢行道空气质量的影响。结果发现:(1)PM_(2.5)浓度与监测点至污染源之间的距离成反比,消减效率与绿化带的植被密度和宽度成正比,高峰时段PM_(2.5)浓度高于平峰时段而BC浓度则相反,路边出现停靠货车和绿化带的路段PM_(2.5)消减效率明显提高;(2)路边停靠货车一定程度上可削减路侧慢行道PM_(2.5)浓度,但是过高的空间遮挡强度并不能起到更好的改善作用,甚至会增加路侧慢行道行人的污染暴露量。

基于高德地图API的地铁站点空间可达性研究——以福州为例

城市地铁站点空间布局的合理性对提高地铁运行效率、促进社会公平具有重要意义。以福州为例,基于多交通模式下的高德API出行实时大数据,采用高斯两步移动搜索法与双变量空间自相关分析法,探究“15分钟便民生活圈”单元尺度下,现阶段与第二期规划地铁建成后的地铁空间可达性与供需匹配特征。结果表明:现阶段15分钟时间阈值内,步行模式下地铁服务的人口覆盖率仅为23.55%,骑行模式下为55.74%,而在第二期规划地铁建成后,步行模式下地铁服务的人口覆盖率将达到42.82%,骑行模式下则会达到74.05%;时间阈值与地铁站点可达性之间呈现显著的正向关联;现阶段地铁高可达性区域主要集中在仓山区城门镇的周边区域,第二期规划地铁建成后,居民能享受到的地铁服务有显著提升,地铁高可达性区域则主要集中在长乐市樟港街道的周边区域;福州市地铁服务供需匹配度高,供需失衡的“15分钟便民生活圈”比例不超过2.38%。研究结果可为福州市地铁站点与“15分钟便民生活圈”的选址与规划提供参考与建议。

福州市土地生态系统服务与城市化耦合度分析

在构建土地生态系统服务和城市化2个子系统指标体系的基础上，采用价值系数法核算福州市各种土地生态服务的价值，并提出采用匀滑技术来弥补城市化系统个别指标数据片断的缺失，最后，利用协同学思想构建2个子系统之间的耦合度模型，探讨了不同序参量上、下限的选择对系统耦合关系的影响，并对福州市的土地生态系统服务与城市化之间的耦合关系进行了测定和互动关系分析。研究结果表明：①序参量上、下限值的选择对土地生态系统服务与城市化系统的耦合度具有一定的影响，但对区域时间序列总体变化趋势的影响不大。②福州市土地生态系统服务与城市化的交互耦合在2000年处于磨合阶段，而后进入高水平的耦合阶段，且两者的耦合协调度值处于0．36～0．82之间，除了2000年处于低度协调，2000年以后均处于中度协调及以上水平。③动态耦合模型与容量耦合函数模型两者计算得到的耦合度变化规律高度一致。

不同行道树绿化带疏透度对降低交通噪音效果的对比

运用Photoshop软件对数码相机拍摄的行道树绿化带相片进行处理并测定其疏透度,然后分析其与降低交通噪音效果的相关关系。结果表明:福州市杨桥中路、五四路、八一七路、上下店路、工业路、北江滨大道的行道树绿化带疏透度值分别为0.683,0.752,0.600,0.767,0.909,0.787;不同行道树疏透度由大到小依次为:樟树(幼年)、木棉、羊蹄甲、芒果、榕树和樟树(成年);相关分析结果表明各行道树A层的疏透度与降低噪音效果具有显著的负相关关系。研究为行道树的合理配置提供重要的理论依据和实际参考价值。

木荷天然种群生命表分析

以种群生命表及生存分析理论为基础,编制的木荷种群特定时间生命表,绘制死亡密度函数曲线、危险率函数曲线及生存曲线,分析种群动态趋势。结果表明,木荷种群有3个死亡高峰,个体平均生存能力的期望在第3龄级最大;存活曲线属于典型的Deevey-Ⅲ型,种群前期存活数随龄级急剧下降,只有11%的幼株能进入第2龄级,而后期存活值波动不大。

长苞铁杉群落优势种群高度生态位研究

基于天宝岩国家级自然保护区内长苞铁杉群落的调查数据 ,以不同高度作为一维资源位状态 ,以个体多度为生态位计测的资源状态指标 ,对群落中的 1 2个优势树种进行了生态位的计测和分析。结果表明 ,长苞铁杉具有较大的生态位宽度值 ,具有一定的稳定性 ;各优势树种 ,均表现出一定程度的对环境适应的相似性和生态位重叠。长苞铁杉与阳性树种柳杉、耐荫树种中偏阳性树种木荷之间的生态位相似性和生态位重叠值比与耐荫性树种深山含笑、细叶青冈之间的都要大。

福州市土地生态系统服务时空分异特征

采用价值系数法估算非建设用地生态系统服务价值,应用防治成本法和替代成本法估算建设用地对生态系统服务的影响价值,并借助"力矩平衡点"法计算区域土地生态系统服务价值空间分布重心,在此基础上,分析了福州市土地生态系统服务价值时空分异特征.结果表明:福州市土地生态系统服务价值从1993年的95541.91×106元降低至2004年的91437.19×106元,而后又增加至2009年的99192.32×106元.林地对福州市土地生态系统服务价值的贡献最大,水域次之,两者约占总服务价值的87%-92%,而建设用地的负面影响逐渐加大.土地生态系统服务价值空间分布重心在不同时期的转移路径,与福州市城市化发展方向正好相反,同时在一定程度上也受区域环境可持续发展保护战略的影响.根据福州市各县(市)区土地生态系统服务价值的空间分布特征,将福州市划分为3个生态功能区:人工调控生态区、半自然半人工恢复生态区和自然调控生态区.

不同光环境下木荷幼苗树冠结构的可塑性响应

从冠形、侧枝和叶片在树冠中的空间分布等方面对天然更新木荷(Schima superbaGardn.et Champ.)幼苗的树冠结构进行了研究,认为木荷幼苗的树冠对光照条件的变化有显著的可塑性响应。随着光照水平的提高,幼苗树冠由阔、松散型向相对紧密、窄冠型发展,表明木荷幼苗对不同光照环境有较强的适应能力。木荷幼苗在强光环境下产生短枝,在适度荫庇条件下侧枝和主枝同时向上方和侧方伸长生长;在强度遮阴条件下,侧枝发生强烈的伸长生长并发生强烈的分枝行为,同时在不同自然环境条件下幼苗的叶片密度由全光、林隙到林冠下逐渐提高。随着光照水平的减弱,1级侧枝密度逐渐降低,分枝(2级侧枝和3级侧枝)强度却逐渐增大,且侧枝在树冠上的分布有向上集中的趋势。

改进Logistic模型在城市人口预测中的应用

人口系统是一个非常复杂的非线性系统，对人口数量的准确预测能为城市经济可持续发展计划的制定提供重要依据．以福州市1961～2005年的人口统计数据为例，应用2个改进Logistic模型对人口进行预测，借助自编的改进单纯形程序进行了参数估计，并与几种常用模型的预测结果进行比较．结果表明，应用改进Logistic模型对人口数量的预测精度更高，效果更好．

福州市土地生态系统服务功能价值的评估

参考Costanza等人以及谢高地等人的研究成果,结合福州市的实际情况,并运用防治和替代成本法估算城市建设用地对生态系统服务功能的影响价值,修正土地生态系统服务总价值。在此基础上,对研究区的生态系统服务价值变化情况进行对比分析。结果表明:1985年、1996年、2007年土地利用程度综合指数逐渐增大,分别为2.14、2.19和2.21,而土地生态系统服务价值却逐渐降低,1985年为8 74.87亿元,1996年为745.67亿元,2007年为743.82亿元。在各种土地生态系统类型中,历年林地生态系统产生的服务价值均最大,约占总价值的71.21%～84.04%,且比例呈逐年增加的趋势。在各项服务功能中,土壤形成与保护、气体调节和水源涵养产生的价值最大,三者合计约占总价值的46%。

人工林桉树胸径分布模型的研究

应用全球定位系统(GPS)完成对桉树资源的野外数据调查,采用多种林木直径结构模型对不同地区、不同坡位人工林桉树胸径的分布状况进行拟合分析。结果表明,威布尔分布模型较好地表达了各地区桉树的直径分布结构,拟合效果最好,并分析其直径结构特征,为科学地进行桉树人工林定向培育提供可靠的理论依据。

木荷天然林与人工林群落结构特征比较

通过样地法群落调查,对木荷林群落学特征进行了分析和研究。研究表明本群落是以山茶科和壳斗科为主的常绿阔叶林,其优势种为木荷、马尾松以及罗浮栲。随着演替的进行,木荷在群落中的重要值呈现先增大后减小的趋势。进一步分析木荷天然林与人工林的生态学差异,表明:木荷天然林和人工林群落物种组成都较丰富,通过木荷人工林与天然林的物种组成比较,可以看出人工林虽然受人为影响较大,但是经过一定时间的恢复,其物种组成和群落结构都趋于复杂化,并在科、属、种组成上与天然林具有较高的相似性。

基于生态服务功能的土地利用结构分析——以福州市为例

为了区域的土地可持续利用和人地关系的和谐,以福州市为例,利用1993、2004和2009年土地利用变更调查数据,在Shannon信息熵公式的基础上,提出以土地生态系统服务功能价值指标代替面积指标计算土地利用结构信息熵,对土地利用功能结构进行分析。结果表明:福州市在1993、2004和2009年土地生态服务功能结构信息熵逐渐降低;各县市(区)的土地生态服务功能结构信息熵表现出明显的空间异质性特征,其中近郊区属于信息熵高值区,而中心区和远郊区属于信息熵中值区;各土地利用类型的生态服务空间结构信息熵也有较明显的差异,且随时间变化规律不明显;Pearson相关分析表明,林地、水域、耕地和建设用地是影响福州市土地生态系统服务功能结构信息熵的主要因素。研究表明,提出的土地生态服务功能结构信息熵不但能反映土地利用结构特征,而且能够反映土地的生态服务功能特征。

福州市不同类型绿地空气负离子效应评价

为了了解不同类型绿地空气负离子的变化规律,并为城镇绿化的合理配置提供科学依据,以福州市公园绿地、居住绿地、工业绿地和公共设施绿地(包括大学校园绿地和商业绿地)5种类型绿地作为研究对象,对其空气负离子效应变化规律进行了研究。结果表明,不同类型绿地空气负离子浓度存在明显的差异,空气负离子浓度的大小顺序依次为公园绿地>校园绿地>居住绿地>商业绿地>工业绿地,单极系数依次逐渐增大,空气离子评价系数却逐渐减小;不同绿化配置模式的绿地空气负离子浓度也存在明显的差异,浓度大小、空气质量优劣的排序均为复层林>乔草型>灌草型>草地>裸地;公园绿地、校园绿地和居住绿地日变化较为平缓,空气负离子浓度呈直线下降的趋势,商业绿地则为单谷形式,而工业绿地为双谷形式;不同绿化配置模式的空气负离子浓度日变化曲线趋势基本一致,均呈现单调递减的趋势。

基于BP神经网络的福建省耕地预测模型

福建省耕地严重短缺,人均占有耕地面积较小.随着经济的发展,人均占有耕地资源将进一步减少.针对这一现象,本文运用BP神经网络对福建省历年耕地面积进行拟合,建立预测模型,结果表明模拟效果理想.

基于CVM的闽江河口湿地生态系统非使用价值评价

以东亚—澳大利西亚候鸟迁徙路线上重要的驿站——闽江河口湿地为例,运用支付卡式条件价值评估法(CVM),对该湿地生态系统的支付意愿进行面对面的问卷调查。共发放支付卡式CVM问卷500份,回收有效问卷482份,估算出闽江河口湿地生态系统的算术平均支付意愿值为151.16元/a,累计频度中位数为56.36元/a,支付意愿值相对分布频度曲线基本呈单调递减分布;考虑到本文目的是核算闽江河口湿地生态系统的经济价值,并为相关部门提供科学决策,因此,采用算术平均值计算其非使用价值,其值为5.01亿元/a;Spearman秩相关系数分析表明支付意愿与收入水平、受教育程度、年龄、性别和职业呈显著相关关系。

采伐对森林景观影响的研究进展

采伐既是影响森林景观结构特征的关键因子,又是森林经营和可持续发展的核心内容.通过控制采伐格局能构造理想的、可持续利用的、和谐的森林景观格局.采伐格局与森林景观的关系始终受到林学家和景观生态学家的特别关注.从采伐对森林景观影响的研究方法入手,总结了国内外在景观尺度上研究森林采伐影响的现状,针对国内外采伐对森林景观影响研究存在的问题,指出了我国今后森林采伐对森林景观影响的研究方向.