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基于GEE和BRT的1984—2019年长三角生态绿色一体化发展示范区植被覆盖度变化

应用生态学报 2021年第3期32卷 1033-1044页

作者：刘垚燚曾鹏张然孙凤云车越华东师范大学生态与环境科学学院上海200241 上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241

长三角生态绿色一体化发展示范区是国家重大战略的区域,生态环境保护是该区域发展的优先本底。探究植被覆盖度(FVC)时空变化有利于更准确地认识生态环境质量状况,对区域绿色可持续发展具有重要意义。本研究基于Google Earth Engine(GEE... 详细信息

长三角生态绿色一体化发展示范区是国家重大战略的区域,生态环境保护是该区域发展的优先本底。探究植被覆盖度(FVC)时空变化有利于更准确地认识生态环境质量状况,对区域绿色可持续发展具有重要意义。本研究基于Google Earth Engine(GEE)云平台,分析了一体化示范区1984—2019年植被覆盖的时空变化特征和变化趋势,并基于增强回归树(BRT)量化不同生态因子对FVC的影响。结果表明:1984—2019年间,研究区域植被覆盖整体呈先减少后增加的趋势。研究区域植被覆盖空间分布具有阶段性和区域性的特征。植被覆盖以退化为主,相较于1984年,2019年覆被退化和改善的区域面积占比分别为49.8%和12.8%。其中,覆被退化主要发生于吴江北部、嘉善南部和青浦东北部。人类活动完全削弱了自然因素对FVC的影响。基于研究结果,提出GEE平台是实现植被覆盖常态化监测的有效工具。

关键词：一体化示范区植被覆盖度 Google Earth Engine 增强回归树

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介电衬底上利用常压CVD直接生长石墨烯复合纳米银表面增强拉曼研究

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表面技术 2023年第8期52卷 387-396页

作者：程淏泽刁航张召凯张菀颖姜凯张闽张杰陈昕朴贤卿蔺博敬承斌宋也男华东师范大学物理与电子科学学院纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心和物理试验教学中心上海200241 上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241 上海机电工程研究所上海201109 中国电子科技集团公司电子科学研究院北京100041

目的为了进一步完善Ag基表面增强拉曼(SERS)基底,提升其性能,设计了制备SERS基底的新型方法,采用2种方法制备分别得到转移石墨烯纳米银复合SERS基底(Transfer-G/Ag/SiO_(2)基底)和纳米银石墨烯复合基底(Ag/G/SiO_(2)基底),并对2种基底... 详细信息

目的为了进一步完善Ag基表面增强拉曼(SERS)基底,提升其性能,设计了制备SERS基底的新型方法,采用2种方法制备分别得到转移石墨烯纳米银复合SERS基底(Transfer-G/Ag/SiO_(2)基底)和纳米银石墨烯复合基底(Ag/G/SiO_(2)基底),并对2种基底的增强效果从增强因子、热稳定性、重复性的角度进行比较。方法使用常压化学气相沉积(APCVD)在二氧化硅和铜表面同时生长石墨烯,使用多元醇水热法制备纳米银,前者与纳米银复合得到Ag/G/SiO_(2)基底,后者将生长出的石墨烯转移后与纳米银制备得到Transfer-G(Cu)/Ag/SiO_(2)基底,以传统方法制备的Transfer-G/Ag/SiO_(2)基底为对照,评价制备的Ag/G/SiO_(2)基底的增强性能。结果使用拉曼测试平台选用低功率532 nm激光测量10^(-6)mol/L罗丹明6G(R6G)探针分子的SERS拉曼光谱,比较2种基底的性能。计算得到2种基底基于10^(-6)mol/L R6G的增强因子,Transfer-G/Ag/SiO_(2)基底的增强因子为9.93×10^(5),Ag/G/SiO_(2)基底的增强因子为9.23×10^(5)。测试Ag/G/SiO_(2)的稳定性得到,在611、1362、1648 cm^(-1)处特征峰的RSD值分别为9.80%、14.08%、18.18%,数值均低于20%,甚至在611 cm^(-1)和1362 cm^(-1)处的RSD值分别低于10%和15%。结论Ag/G/SiO_(2)基底的SERS效果与传统方法制备的Transfer-G(Cu)/Ag/SiO_(2)基底相比增强效果同样显著,表现在:两者增强因子基本相同,且都具有很好的热稳定性、均匀性和高度重复性。由于使用水热法提高了纳米银的制备效率,并且石墨烯生长避免转移过程,减少对石墨烯的物理损伤和化学药品的化学损伤,确保原位生长石墨烯的质量,进而提高Ag/G/SiO_(2)基底的性能,为快速制备高性能SERS基底提供可行方法。

关键词：介电衬底石墨烯常压化学气相沉积纳米银表面增强拉曼

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温度升高对长江口芦苇湿地细根形态和生长的影响

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生态学报 2022年第9期42卷 3581-3595页

作者：丁一仲启铖张桂莲王开运郑思俊王小玲何晶李德志上海市园林科学规划研究院城市困难立地生态园林国家林业和草原局重点实验室上海城市困难立地绿化工程技术研究中心上海200232 华东师范大学生态与环境科学学院上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241

全球变暖对滨海湿地植物细根的影响目前尚不十分清楚。以长江口崇明东滩芦苇(Phragmites australis)湿地为对象,利用开顶式生长箱法进行模拟升温。于2019年5—10月,结合微根管法和根钻法,对0—40 cm土层细根(直径≤2 mm芦苇须根)的总根... 详细信息

全球变暖对滨海湿地植物细根的影响目前尚不十分清楚。以长江口崇明东滩芦苇(Phragmites australis)湿地为对象,利用开顶式生长箱法进行模拟升温。于2019年5—10月,结合微根管法和根钻法,对0—40 cm土层细根(直径≤2 mm芦苇须根)的总根长、总表面积、比根长、比表面积、平均直径和生物量等指标开展连续观测,并计算其净生长速率和周转速率,分析气温升高对芦苇湿地细根形态特征和生长动态的影响。结果表明:在整个生长季,升温显著提高了0—40 cm土层细根的总根长、总表面积和总生物量,且主要表现在0—20 cm土层,而对比根长、比表面积无显著影响。升温显著增强了0—40 cm土层细根的净生长速率,且使其季节变异性加大。升温显著提高了10—40 cm土层细根的周转速率,但在0—10 cm土层影响不显著。总之,升温显著提高了芦苇湿地细根的总量和生长速率,改变其在土壤中的垂直分布格局,但对其水分和养分吸收效率无显著影响。升温使细根周转速率加快,同时使参与周转的细根总量增加,导致各土层特别是0—20 cm土层根源有机碳输入显著增加,这可能会深刻影响芦苇湿地的土壤碳平衡。

关键词：全球变暖滨海湿地细根微根管法根源有机碳

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城镇中小规模污水处理厂碳排放分析及碳削减对策

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环境科学 2025年第1期46卷 107-117页

作者：张翔宇范业弘朱晗彬韦政张一璠杨阿明顾敦罡何岩华东师范大学生态与环境科学学院上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241 崇明生态研究院上海202162 上海有机固废生物转化工程技术研究中心上海200041 自然资源部大都市区国土空间生态修复工程技术创新中心上海200062 上海嘉定新城污水处理有限公司上海201806 上海同济环境工程科技有限公司上海200092 上海复旦水务工程技术有限公司上海200082 上海工程技术大学化学化工学院上海201620

基于2022年11座城镇中小规模污水厂全年数据,从污水处理全过程角度系统分析了3种典型工艺(AAO、MSBR和氧化沟)的碳排放,并采用偏最小二乘法结构方程模型(PLS-SEM)研究了不同进水特征(TP、TN、BOD5、COD、进水量和碳氮比)对碳排放的影响... 详细信息

基于2022年11座城镇中小规模污水厂全年数据,从污水处理全过程角度系统分析了3种典型工艺(AAO、MSBR和氧化沟)的碳排放,并采用偏最小二乘法结构方程模型(PLS-SEM)研究了不同进水特征(TP、TN、BOD5、COD、进水量和碳氮比)对碳排放的影响作用.结果表明,间接碳排放占中小规模污水厂总碳排放的主导地位(69.5%),电耗碳排放是最大的来源(43.1%);MSBR工艺的评价碳排放强度[(0.363±0.007)kg·m^(−3)]低于AAO工艺[(0.439±0.099)kg·m^(−3)]和氧化沟工艺[(0.396±0.025)kg·m^(−3)],具有更优的低碳运行水平.中小规模污水厂各部分碳排放强度占比依次为:生物处理(58.7%)>污泥脱水+除臭(17.9%)>深度处理(17.3%)>预处理(6.1%).其中生物处理部分分别占3种工艺的51.5%、53.9%和73.1%.另外,进水COD质量浓度和碳氮比分别对直接碳排放(N_(2)O和CH4)有显著正向影响(路径系数为0.584和0.5)和显著负向影响(路径系数为−0.416);进水TN、BOD5和TP质量浓度分别对间接碳排放(电耗)和间接碳排放(物耗)有显著正向影响(路径系数分别为0.078、0.537和0.5).中小规模污水厂碳削减可从碳排放强度减量、低碳运行水平优化和政府调控加强管理这3个方面进行.

关键词：污水处理厂(WWTPs) 碳排放碳核算碳削减低碳运行

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海岸带范围与边界的划定研究进展

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应用海洋学学报 2025年第1期44卷 15-20页

作者：刘正一胡飞龙肖凯陈雪初叶属峰孙林秦松中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003 生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042 上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241 河口海岸学国家重点实验室上海200241 华东师范大学生态与环境科学学院上海200241 自然资源部东海发展研究院上海200137 汕头大学理学院广东汕头515041

海岸带是陆地与海洋交互作用的过渡区域,不仅是全球最具经济活力的区域,也承载丰富的自然资源和生物多样性。长期以来,有关海岸带范围的划定存在多种观点,成为制约海岸带系统科学与工程体系建立的瓶颈问题。本文从地理学、地质学和社会... 详细信息

海岸带是陆地与海洋交互作用的过渡区域,不仅是全球最具经济活力的区域,也承载丰富的自然资源和生物多样性。长期以来,有关海岸带范围的划定存在多种观点,成为制约海岸带系统科学与工程体系建立的瓶颈问题。本文从地理学、地质学和社会经济辐射范围等角度综述了海岸带边界的定义,提出了从海岸带功能视角确定边界的思路,并以海岸带生态屏障功能为依据,对海岸带边界划定方法进行了初步分析和讨论。鉴于生态屏障功能是我国开展海岸带生态保护修复的着眼点和着力点,本文提出在生态屏障这一功能导向下,海岸带的范围和边界的划分依据:陆域以各类保护区、滨海防护林的范围作为海岸带向陆侧的边界标准,并结合人类活动、海岛等区域对海岸带向陆一侧进行界定;海域以藻潮等海洋生态灾害暴发区域,以及红树林、海藻场、海草床、牡蛎礁、珊瑚礁等典型海洋生态系统的边界作为依据,同时充分考虑候鸟迁徙在河口、海岛等海岸带区域特殊的路径需求,综合划定海岸带向海侧的边界。以此供大家商榷,为我国海岸带范围的科学划定提供有益的思路借鉴。

关键词：海岸带功能划分标准生态屏障陆海统筹

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长江三角洲地区1984–2023年30 m年最大植被指数数据集

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中国科学数据(中英文网络版) 2025年

作者：曾珂慈萌瑶朱泓恺张淑怡王玥张艺玟刘敏华东师范大学生态与环境科学学院上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室浙江舟山岛屿生态系统野外科学观测研究站自然资源部大都市区国土空间生态修复工程技术创新中心

植被生长状况是评估区域生态环境的重要依据。近年来，长江三角洲地区快速城市化，导致大量自然地表和耕地转化为建设用地，植被面积和绿度大幅减少，对生态环境和空间资源造成压力。卫星遥感是对生态系统状况开展时空连续监测的有效工... 详细信息

植被生长状况是评估区域生态环境的重要依据。近年来，长江三角洲地区快速城市化，导致大量自然地表和耕地转化为建设用地，植被面积和绿度大幅减少，对生态环境和空间资源造成压力。卫星遥感是对生态系统状况开展时空连续监测的有效工具，本研究基于谷歌地球引擎（Google Earth Engine， GEE）云平台，利用Landsat系列卫星影像生成我国长江三角洲地区1984–2023年30 m分辨率年最大归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index， NDVI）、增强型植被指数（Enhanced Vegetation Index， EVI）和核归一化植被指数（Kernel Normalized Difference Vegetation Index， kNDVI）数据集，以反映区域植被生长状况及长时间序列变化特征。为确保数据的精确性和可靠性，采用线性插值和Savitzky-Golay滤波器对波段进行平滑处理，有效去除光谱域中的噪音；此外，借助稳定长时间序列的影像产品MODIS13Q1对3个植被指数年最大值的出现时间分别进行验证，进一步增强数据的可读性和可用性。本数据集的构建可为长江三角洲地区植被覆盖时空演变及相关研究提供有力的数据支撑。

关键词：植被指数长江三角洲 NDVI EVI kNDVI 1984–2023 遥感产品

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缓释氧材料在河湖水体污染修复中的应用研究进展

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华东师范大学学报（自然科学版） 2024年第1期 9-16页

作者：曹洋顾敦罡李光辉黄民生何文辉上海工程技术大学化学化工学院上海201620 华东师范大学生态与环境科学学院上海200241 华东师范大学上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241 上海太和水科技发展股份有限公司上海201702

投加增氧剂作为一种提升水体溶解氧的重要手段常用于城市水环境的治理与修复,研发具有缓释效果的增氧材料可使增氧剂在实际工程中更持久、更稳定地发挥作用.本文梳理了近年来缓释氧材料的制备方法和释氧性能,综述了投加缓释氧材料对河... 详细信息

投加增氧剂作为一种提升水体溶解氧的重要手段常用于城市水环境的治理与修复,研发具有缓释效果的增氧材料可使增氧剂在实际工程中更持久、更稳定地发挥作用.本文梳理了近年来缓释氧材料的制备方法和释氧性能,综述了投加缓释氧材料对河湖沉积物和上覆水中营养盐等污染物赋存形态与迁移转化的影响及作用机制,最后对缓释氧材料在河湖水体污染修复中的应用研究提出了展望和建议.

关键词：缓释氧材料制备方法沉积物–水界面营养盐

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微生物电解池催化CO_(2)电转化为甲烷:影响因素、电子传递和展望

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环境化学 2024年第2期43卷 393-404页

作者：王佳懿陆雪琴甄广印华东师范大学生态与环境科学学院上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241 上海有机固废生物转化工程技术研究中心上海200241 上海污染控制与生态安全研究院上海200092 自然资源部大都市区国土空间生态修复工程技术创新中心上海200062 崇明生态研究院上海200062

化石燃料作为能源供应的主要来源,燃烧导致大量CO_(2)的释放和温室效应,CO_(2)的捕获和再利用越来越受到人们的关注.微生物电解池(MEC)作为一种新的CO_(2)再利用技术,可通过将电活性微生物与电化学刺激相结合,将CO_(2)通过生物电化学作... 详细信息

化石燃料作为能源供应的主要来源,燃烧导致大量CO_(2)的释放和温室效应,CO_(2)的捕获和再利用越来越受到人们的关注.微生物电解池(MEC)作为一种新的CO_(2)再利用技术,可通过将电活性微生物与电化学刺激相结合,将CO_(2)通过生物电化学作用回收为低碳燃料(如CH_(4)),从而实现CO_(2)固定和能量回收.尽管近年来MEC领域有较多研究,但仍然存在许多问题阻碍了该技术的规模化和产业化.本文梳理了CO_(2)电化学产甲烷的工作原理、性能影响的关键因素、生物阴极电活性功能微生物及其胞外电子传递机制、电催化耦合技术的最新研究进展,提出了MEC辅助CO_(2)电甲烷化技术的未来研究需求和挑战.

关键词：微生物电解池(MEC) CO_(2)电甲烷化阴极材料电活性功能菌胞外电子传递机制

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底泥疏浚生态环境效应的后评价研究——以山东省某河段整治为例

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华东师范大学学报（自然科学版） 2022年第3期 61-70页

作者：杨春懿马广翔顾俊杰顾佳艳何国富孔维鑫杨根森华东师范大学上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241 山东省环境保护科学研究设计院有限公司济南250014

对山东省某河段疏浚示范工程进行生态环境效应后评价,开展为期两年半的跟踪监测,主要分析底泥疏浚对河段水质、新生沉积物、底栖生物、微生物的长期影响.结果表明:底泥疏浚可有效降低水中的COD_(Cr)、TP含量,但对TN及NH^(+)_(4)-N含量... 详细信息

对山东省某河段疏浚示范工程进行生态环境效应后评价,开展为期两年半的跟踪监测,主要分析底泥疏浚对河段水质、新生沉积物、底栖生物、微生物的长期影响.结果表明:底泥疏浚可有效降低水中的COD_(Cr)、TP含量,但对TN及NH^(+)_(4)-N含量的影响很小.疏浚区新生沉积物中的C/N值逐渐降低,这有利于微生物及底栖生物群落的恢复.疏浚可在一定程度上降低表层沉积物中颤蚓科的平均生物量及密度,而摇蚊科密度受疏浚影响较小.疏浚并未对河段沉积物微生物群落结构带来显著改变,这可能与疏浚深度有关.外源污染物的输入、人为排水作业等均可影响疏浚河段的水质及沉积物污染物含量,但当微生物群落基本构建完成后,这种影响可能在较短时间内恢复.综上所述,疏浚总体工程效果在研究开展期间(即疏浚后2~4年)有持续体现,即改善水质和沉积物污染状况,有利于底栖动物和微生物的多样性恢复.但随着时间的推移以及人为干扰的影响,水质维持效果有所下降.

关键词：底泥疏浚水质沉积物底栖生物微生物多样性

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湖荡区大型底栖无脊椎动物评价方法适用性探讨--以长三角一体化示范区为例

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华东师范大学学报（自然科学版） 2023年第6期 134-144页

作者：秦红翟凌阁徐枫王翠成沔刘垚燚车越上海市青浦区水文勘测队上海201799 华东师范大学上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241 太湖流域水文水资源监测中心(太湖流域水环境监测中心) 江苏无锡214024

开展了青浦区西部地区大型底栖无脊椎动物调查,基于底栖生物完整性指数(benthic index of biotic integrity,B-IBI)评价体系,评价了区域水生态健康状况,分析了B-IBI指数与水质指标及相关指数的关系,探讨了B-IBI指数在湖荡地区的适用性.... 详细信息

开展了青浦区西部地区大型底栖无脊椎动物调查,基于底栖生物完整性指数(benthic index of biotic integrity,B-IBI)评价体系,评价了区域水生态健康状况,分析了B-IBI指数与水质指标及相关指数的关系,探讨了B-IBI指数在湖荡地区的适用性.结果表明:研究区域水生态健康状况总体良好,健康及亚健康样点占比67.7%,湖泊及湖荡区域的B-IBI指数多优于河流;B-IBI指数对水体有机污染、富营养化有较好的指示作用;各评价指数之间具有显著相关性,但B-IBI指数与丰富度指数、多样性指数评价结果有所差异;B-IBI指数在湖荡区水生态评价中具有很好的适用性.

关键词：大型底栖无脊椎动物生物完整性指数湖荡长三角水生态评价

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