城市尺度上植被分类体系方案及其在上海市的运用

以城市为对象编制植被志或植被图有助于城市尺度上的植被管理与保护.我国的植被分类体系主要是以自然植被为主体构建的,且大多集中在全国尺度上或省域尺度上,不适用于城市尺度上的植被分类.并且,强人为干预下形成的植被一直未出现学界公认的分类体系,给城市植被的研究带来了诸多不便.本文基于“起源-干扰-功能”为基本原则的综合型城市植被分类体系,按照植被起源和受人为干扰程度将城市植被分为自然植被、次生植被和栽培植被.栽培植被依据其功能类型进一步划分为人工林地植被、景观绿地植被及农业植被三大类型.下级单位参照1980年《中国植被》的分类系统,并结合新近《中国植被志》编研提出的3个初步纲领性文件,进而构建城市植被分类系统,并对城市植被分类的原则和标准在上海地区进行了应用尝试,以期进一步构建一个兼具学术科学性和应用操作性的城市植被分类体系,为后续城市植被志的编撰,以及城市植被的认知、保护、建设和管理提供理论依据和技术支撑.

学校周边建成环境对学龄儿童上下学交通方式的影响——以上海市为例

近年来,我国学龄儿童体力活动水平下降,超重和肥胖发生率不断上升。同时,上下学两个时间段内学校周边交通压力巨大。鼓励学龄儿童采用步行或骑自行车等方式上下学,不仅可以提高他们的体力活动水平、降低超重和肥胖率,也可以降低学校周边的交通压力。调查上海16个区32所小学后发现,学校周边交通设施、土地混合使用以及人口密度等特征与学生步行上学的可能性呈正相关,与乘自行车、电瓶车或小汽车等非积极交通方式上学的概率呈负相关。同时,我们发现与学生上学时交通方式有显著相关性的学校周边建成环境特征变量比学生放学时多。

生态宜居与城市近自然森林——基于生态哲学思想的城市生命地标建构

当前,世界平均城市化率已超过50%,我国城镇化率2016年达57%,城市已成为人类生活工作与生产经营的主要场所。然而,在快速的城市化进程中,经济发展、社会进步和生活改善的同时,引发了众多的生态环境问题,以及城市文脉丧失等社会经济类"新型都市病"。建设生态宜居城市,正成为现阶段的重要社会需求。文章从生态哲学思想的视角,依据城市发展的规律及复合生态系统的基本属性,认为城市生态建设和城市生态学研究应具有生命观、动态观、系统观的都市生态"三观",并在梳理中国新时期城市发展所历经的不同阶段以及建设的不同侧面基础上,剖析了城市生态环境建设中存在的违背自然生态规律的"伪生态""假生态"现象,针对性地倡导营造以乡土植物以及土著动物为主体的"近自然森林",构建区域地标性生物群落,在规划设计、建设实施及管理经营3个层面,真正地演绎体现"真生态",使其成为能够表征城市区域特征的生命新地标,为建设生态型宜居城市构筑生命的绿色基础设施。

基于内容分析法的水生态文明概念及评价指标探讨

针对水生态文明这一近年来国内水资源管理研究热点,运用内容分析法对其概念和评价指标体系进行探讨。从国内文献中筛选出有影响力的20个水生态文明定义进行分析,经过内容抽样、指标提取、量化分析等过程,凝练总结水生态文明概念,即以科学发展观为指导,以维护水生态系统健康、水资源健康可持续为基础,保障社会经济可持续发展,达到以人水和谐为核心的文明化,是物质、精神和制度方面成果的总和。筛选出有代表性的20个水生态文明评价指标体系,识别出使用频次最高的11个指标,分别为:水文化普及率/认知度/宣传教育、水功能区水质达标率、水土流失治理率、万元工业增加值用水量、饮用水源地水质达标率/水源地保护、防洪排涝达标率、农业灌溉水利用系数、生活污水处理率、生活节水器普及率、供水管网漏损率和用水总量控制达标率,在此基础上,尝试提出了水生态文明指标的选择路径。

上海闵行区研发基地表土资源调查及再利用研究

以城市集建区——上海闵行紫竹高新区研发基地二期为例,采用现场踏勘、历史遥感图像分析及实地取样和实验室化验等方法进行表土资源调查,根据各地块拟定开发时序及工期、各地块表土资源分布情况、各地块绿化回填土需求等因素,在满足“统一管理”“表土存放时间尽可能短,先剥先用”“表土临时堆土场占地满足存储要求”的基础上,分析基地内各地块表土去向和再利用方案。结果如下:根据历史遥感图像及土样实测分析,研究区存在可利用的表土资源54.94hm^(2),其中拟采用覆盖防护措施的表土面积为11.54hm^(2),采取“剥离-存储-利用”模式的表土区域面积为43.4hm^(2);针对“研发二期基地”区域,通过特定工况条件下的静态计算方法演算出可行的表土资源调用方案,为城市集建区在建设期间的表土资源调查与再利用提供参考。

土地利用对上海城市绿地土壤有机碳含量格局的影响研究

以上海市4条具有城市化梯度差异的城市样带为研究对象,于2013年-2014年沿样带选取典型城市绿地进行土壤采样调查。研究区域内设置121个样点,包含7种不同的土地利用/功能区类型,采集0~15,15~30,30~50 cm深度梯度的土壤样品对土壤有机碳(SOC)含量进行测定,分析上海城市绿地SOC含量格局特征,并讨论其潜在影响因素。研究结果表明:(1)SOC含量在水平方向呈现空间异质性,城市化进程潜在影响了绿地土壤碳含量的空间格局;(2)伴随土地利用和功能区划的人为干扰作用是驱动上海城市土壤SOC储量变化的关键因素;(3)上海城市绿地土壤0~15 cm深度层的SOC含量显著大于下面两层(15~30和30~50cm),表现出SOC含量在垂直方向上递减的规律。

城市河道沉积物溶解性有机质特征及其对反硝化过程的影响研究

为了解决城市河道治理过程中氮营养盐去除难题,城市河道体系中溶解性有机质(DOM)对反硝化过程的影响作用值得重视.研究表明,河道沉积物中DOM的腐殖化程度较低、芳香性弱,以小分子的富里酸为主,其浓度平均为(1868.5±63.2)mg/kg.与空白组相比,DOM可以促进反硝化过程,对TN和NO_(3)^(–)-N去除率分别提升了7.24%±0.36%和23.52%±1.17%,而DOM协同乙酸盐组对TN和NO_(3)^(-)-N的去除效果更好,分别可以达到74.48%±1.29%和98.62%±0.07%.微生物分析表明,DOM组的菌群多样性和丰富度均高于空白组,但其中的异养反硝化菌属Pseudomonas和Brevundimonas以及nirK型反硝化菌属Paracoccus的丰度均低于DOM协同乙酸盐组.此外,DOM运行体系中NH_(4)^(+)-N浓度维持较高的水平(大于3.7 mg/L),而且含有DOM体系中与异化硝酸盐还原成铵(DNRA)功能相关的厌氧粘细菌(Anaeromyxobacter),其相对丰度明显增加,推测DOM在促进反硝化的同时诱导了DNRA过程的发生.

人工湿地技术对水源地雨水径流污染阻控的应用研究

设置了不同基质(砾石、加气混凝土)及是否种植美人蕉的不同人工湿地结构,通过小试实验对比各个工况对雨水径流污染的阻控效果.研究发现,加气混凝土与种植美人蕉的人工湿地组合成本略高(4.20元/工况),较其余工况高出1.00~2.90元/工况,但在运行的两个周期(交替运行30 h,落干48 h)内,NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、TN、PO_(4)^(3-)、TP和COD_(Cr)的平均去除率分别为73.3%、47.0%、85.4%、56.4%、76.0%和65.5%,平均高出其余工况10.9%~18.8%,效果最优,性价比最高,适于推广应用.

长三角地区城市形态对区域碳排放影响的时空分异研究

以我国城市化快速发展和高强度人类扰动的长三角地区作为研究区域,以区域土地利用状况和碳排放量信息为关键数据源,利用景观格局指数定量分析长三角地区1990-2010年城市斑块大小、形状、规则性、破碎化程度、交通耦合度等城市形态特征对区域碳排放的影响。研究结果表明长三角地区碳排放存在明显的空间分异性,总体呈现中东南和西北部高、东北部次之、西南部最低的特征。1990-2010年区域碳排放量均呈快速增长趋势,其中1990-1995、1995-2000、2000-2005和2005-2010的平均增长率分别为40.55%、24.47%、70.71%和51.43%。研究时段内,道路密度(RD)、交通耦合度(CF)和最大斑块指数(LPI)对区域碳排放一直存在显著影响,表明长三角地区城市形态主要通过路网交通产生作用,进而影响碳排放。不同时间段,城市形态对碳排放的影响不尽一致,这可能与城市化的不同阶段经济发展水平存在差异有关。城市化初级阶段,区域碳排放量随着用地面积和道路密度的增加呈增加的趋势,而随着城市斑块数量、斑块聚合度和道路缓冲区的增加,碳排放量呈现减少的趋势。和1990、2000年相比,2010年增加了平均城市斑块最近邻距离(ENN_MN)对碳排放的影响,并且呈负相关,说明增加城市斑块最近邻距离有利于减少碳排放。就当前来看,增加道路缓冲区面积和斑块临近距离,减少城市最大斑块面积是当前从城市形态角度减少碳排放的有效途径。研究结果可加深对城市形态与区域碳排放的客观认识,对于优化城市形态、控制区域碳排放具有实证案例和借鉴意义。

上海鹦鹉洲湿地水质复合生态净化系统设计

针对海岸带生态修复工程中水质净化与水生态功能提升问题,以鹦鹉洲湿地公园为例,介绍复合生态净化系统总体技术方案及单元设计要点,主要采取以"生态沉淀→强化净化→生态恢复→清水涵养"为核心的多级生态净化思路,构建包括"生态前置库→苇草型表面流人工湿地→清水涵养塘"的复合生态净化技术体系,并结合液压坝调控形成人工潮汐流,满足区域内部盐沼植物、浮游生物、鱼类甚至鸟类的多样化生境需要。分析认为,出水无机氮、活性磷酸盐及悬浮物的削减率可分别达到20%、15%和30%,并能有效控制藻类生物量,可为类似工程提供借鉴。

太浦河金泽水源地岸带结构及其环境资源状况调查研究

以“十三五”国家重大水专项上海市青浦区金泽水源地雨水径流污染防控技术示范区——大莲湖为研究区域,针对示范区内岸带的类型及坡度、岸带土壤的性质和土著植物的种类进行系统的调研分析,为后续河岸带地表径流污染阻控技术研发提供基础数据资料支撑.分析结果表明:示范区周边主要护岸类型为近自然和硬质护岸,以缓坡为主;水生植物和陆生植物分别以荷花、芦苇和草本植物居多.此外,研究区采样点中,临近农田土壤全氮含量平均值在0.95 g/kg上下波动,高于进水闸附近土壤的0.42 g/kg;临近居民生活区、鱼塘养殖和农田区的土壤全磷含量多在1.58 g/kg以上,高于湖岸护坡土壤的1.10 g/kg;有机质平均含量为11.30 g/kg,其中植物密布区有机质含量较高,表明当地的鱼塘养殖业以及农业对土壤环境造成了一定污染.

太浦河金泽水源地大莲湖示范区水系水环境状况调查研究

以大莲湖为研究对象,以大莲湖周边水体的水文、水质的调查数据为依据,研究了大莲湖示范区水系水环境现状以及地表径流污染情况.结果表明,金泽水源地水质大部分能够满足地表水Ⅲ类水标准,但部分指标存在季节性差异,使得金泽水源地水质总体上不能稳定达标.大莲湖示范区周围水体多为缓流水体(流速0~0.03 m/s),透明度较低,水体呈中性偏弱碱性(pH=6.63~9.67),易生成水华.各个采样点氮磷营养盐污染较为严重,且季节性差异明显,春夏季水质较好(Ⅱ类—Ⅲ类)、秋冬部分水体在某些时间段呈现Ⅴ类水.大莲湖示范区雨水径流浓度有明显的初期效应,各下垫面氮磷的平均浓度远高于地表水Ⅴ类标准,污染较为严重.

上海环城绿带水体水质与土地利用结构的响应研究

选取了上海环城绿带中30个水体,以现场实测数据和解译的缓冲区土地利用类型为基础,综合运用马尔科夫转移矩阵和相关性分析,揭示了环城绿带的土地利用变化规律及其与水质的响应关系.结果显示:绿带水体历年以Ⅳ类—劣Ⅴ类为主,劣Ⅴ类水体占比呈逐年下降的趋势;缓冲区内以建设用地、林地和草地为主,三者合计占比约84.37%;以建设用地的减少和裸地增加为主,两者分别占总减少面积的48.95%和总增加面积的50.85%;在300 m缓冲区尺度上,草地对DO、Chla呈现正效应;在500 m尺度上,裸地是引起CODMn恶化的主要因素,而耕地在两个尺度均与多个污染指标呈正相关.

微生物代谢视角下粉末活性炭通过缓解酸化提高城市有机固废厌氧共消化甲烷生产力

1研究亮点*粉末活性炭(PAC)提高甲烷生产力的能力优于颗粒活性炭(GAC);*PAC通过加速挥发性脂肪酸(VFAs)消耗显著缓解酸化现象;*PAC促进参与VFAs消耗和直接种间电子传递过程微生物的富集;*GAC和PAC均促进氢营养型和乙酸营养型途径。2背景随着我国社会经济和城市化进程的快速发展,特别是实行垃圾分类以来,城市有机固废(餐饮和厨余垃圾)清运量迅速增长。

基于SolVES模型的生态系统服务社会价值评估——以吴淞炮台湾湿地森林公园为例

人类活动对生态系统不同服务的多样化需求日益增长,传统的生态系统服务价值评估实践多以经济学方法为主,较少关注社会属性和空间异质性.本文选取上海市吴淞炮台湾湿地森林公园作为研究对象,采用Sol VES模型对其美学、生物多样性、文化、娱乐等服务的社会价值进行量化和空间分析.结果表明:公园的热点区域集中在草坪乐园、吴淞炮台纪念广场、临江观景台等视野开阔或临近水景观的区域;游客对公园内美学、历史、生物多样性、娱乐、文化、康体健身价值较为偏好;水景观和路网布局影响游客对不同社会价值的偏好程度,美学、生物多样性、娱乐和康体健身价值高低与距水体远近在一定范围内呈显著负相关关系,美学和康体健身价值高低与距道路远近呈显著负相关关系;游憩频率影响游客对生物多样性价值和康体健身价值的感受及偏好;Sol VES模型在评估中小尺度生态系统服务社会价值方面具有较好的可行性.

冬季生态浮床对浮游藻类数量及生物多样性的影响

为了考察生态浮床在冬季的运行效果,选择世博园区白莲泾生态浮床工程为研究对象,研究了冬季生态浮床对浮游藻类数量及生物多样性的影响。结果表明,取样期间浮游藻类生物总量逐月增加,且对照区明显高于浮床区;浮床区与对照区浮游藻类的种群结构差异明显,浮床区以硅藻门为主,而对照区以绿藻门为主。并且,小环藻与细微颤藻的优势度指数均有明显的下降。同时,浮床区的Shannon-Wiener多样性指数明显高于对照区。以上结果均证明,虽然在冬季较低温的情况下水生植物新陈代谢缓慢,但生态浮床仍会影响浮游藻类的数量及生物多样性,从而对水质净化起到一定的改善作用。

大型人工水源湖生态净化系统设计

以长三角某水源地为研究对象,将多种水源水体修复工艺集成应用于目标水体,使其出水水质达到Ⅲ类水体要求。根据来水水质特征、地形特征和停留时间等因素,按照安全、高效低能、节约投资、易操作、运行维护方便、生态性强等原则,最终确定生态前置库→强化净化区→生态调控区→清水涵养区的工艺流程,并对每个单元的设计要点作简要说明,最后作出相应的效果分析,各项指标均达到排放要求。可为类似水源水体修复工程提供借鉴。

水生植物与微生物对含镉水体修复效果的比较

为解决水体镉污染问题,分别选择凤眼莲与柠檬酸杆菌作为水生植物与微生物的代表物种,对二者修复含镉水体的最佳条件进行研究,并进一步探索二者对含镉水体的修复机制。实验结果表明,凤眼莲在p H 7、生物量为6.25株/L及温度为30℃的条件下,对初始浓度为15 mg/L含镉水体的修复效果达到峰值,可达81.37%;柠檬酸杆菌在p H 6、菌浓度为3 g/L及温度为30℃的条件下,对初始浓度为15 mg/L的含镉水体去除率最高,可达到93.09%。凤眼莲主要通过植物吸收作用修复含镉水体,其中以根系吸收效果最为突出;柠檬酸杆菌主要通过生成沉淀物从而降低镉的含量。在室外大规模、开放性水体中,建议采用"圈植培养"凤眼莲修复含镉水体。

不同预处理方式对凤眼莲水解产还原糖的影响

凤眼莲作为木质纤维素类生物质,经一定程度的预处理后,可高效水解成还原糖,为燃料乙醇等生物质能源的开发和利用提供保障。该研究利用稀酸、稀碱以及微波联合碱等不同预处理方式对凤眼莲水解产糖进行五因素、四水平的正交试验,发现各类预处理方式在一定程度上都能促进凤眼莲的水解。其中,酸预处理方式明显优于碱预处理和微波联合碱预处理方式,并且微波联合碱预处理效果优于单一的碱预处理方式。利用数据处理软件SPSS 19.0对酸预处理正交试验结果进行方差分析,得到优化后的酸预处理最佳处理条件为:酸浓度1.00%、温度100℃、固液比1∶30、样品粒度60目、处理时间30 min。5个处理因素对还原糖产量的影响大小为温度>固液比>时间>酸浓度>粒度。该条件下,还原糖产量达到197.60 mg/g凤眼莲,产量较优化前提高了14.56%,是理论最大还原糖产量的46.19%。

《固体废弃物处理》新型教学模式探索与改革

以培养高素质、创新型人才为目标,在课程设置、教学手段、教学模式、考核方式等方面对《固体废弃物处理》课程进行教学探索与改革,通过科研与教学相长、启发式与引导式教学、实践性教学及改革考核机制等手段,探索新型有效的教学模式与方法,使学生真正从课程中学有所得、学有所获。同时,提升学生对专业的认可度,培养综合素质强的创新性人才。