珠江三角洲人类活动净氮输入时空特征及其影响因素

随着人口的爆炸式增长与长期强烈工农业活动的干扰,氮元素的人为输入不断增长并深刻影响自然生态系统健康。该研究以珠江三角洲城市群(简称“珠三角”)为研究对象,基于1997—2019年统计数据,构建人类活动净氮输入(Net Anthropogenic Nitrogen Input,NANI)模型,运用数理统计、趋势分析、空间分析、城市灰水足迹压力指数及地理探测器等多种分析相结合的方法,探讨近20 a珠三角地区人类活动影响下氮输入的时空特征、组分结构、影响因素及其带来的水体环境压力等。研究结果表明,(1)珠三角地区NANI呈现出波动上升后迅速下降的趋势,近20 a来,NANI总体下降幅度约为7.20%;早期NANI输入强度呈现较为明显的“中心—边缘”结构,随着时间的推移,珠三角核心区NANI输入强度减弱、边缘地区NANI输入强度增强,NANI空间异质性减弱。(2)珠三角地区NANI主要输入源为食物/饲料净氮输入,其次为化肥施用氮,而作物固氮及大气沉降氮占比较低,其中食物/饲料净氮输入与大气沉降氮呈现上升的趋势,化肥施用氮与作物固氮呈现出下降的趋势。(3)林地面积占比、人口密度、化肥施用强度、城镇化率、草地面积占比为珠三角地区NANI主要影响因子(P<0.01),其中林地面积占比与人口密度分别为影响珠三角地区NANI的首要土地利用因素与社会经济因素。(4)珠三角地区NANI远超全球与全国平均值,各地级市城市灰水足迹压力指数与NANI呈现显著的正相关关系(P<0.01)。高强度人类活动影响下氮输入带来严峻的水环境压力,减少氮肥使用、控制人口密度、更新管控措施是降低珠三角人为氮负荷的重要手段。

基于遥感的广州市区城市热岛格局研究

以2017年广州Landsat8遥感影像为数据源,运用单窗算法进行地表温度反演,计算广州市区热岛强度指数并使用均值-标准差法划分广州市区热岛强度等级,结合地表参数与地表温度拟合,探讨广州市区热岛分布格局以及下垫面性质与城市热岛强度的相关性。结果表明:(1)广州市区热岛格局呈现明显的"多中心"、"经、纬向性"分布,城市热岛较强的区域主要分布于人口聚集和不透水面密集的中心城区;(2)广州市区存在少量地表温度异常点;(3)下垫面性质对城市热岛的产生和分布有一定影响,其中植被、水体与地表温度存在负相关关系,对城市热岛效应有一定缓解作用。