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华东师范大学学报（自然科学版） 2023年第6期 145-157页

作者：彭曼邵一平裴蓓杨梦杰李根文婉若杨凯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和生态恢复重点实验室上海200241 上海市环境科学研究院上海200233 上海污染控制与生态安全研究院上海200092

生态系统服务供需平衡是可持续发展的关键,开展差异化分区研究有助于资源优化配置.本文基于CASA(carnegie-ames-stanford-approach)模型、水量平衡方程和RUSLE(reviseduniversalsoillossequation)模型,分析了长三角一体化示范区2000—2020年碳固持服务、水源涵养服务和水土保持服务供给量、需求量及供需匹配关系的时空演变特征,并运用SOM(self-organizing map)+K-means二阶聚类方法划定了不同类型的供需失衡区,提出了差异化的生态系统管控对策.研究发现,长三角一体化示范区近20年间:①碳固持服务供给减少,需求增加,水源涵养和水土保持服务供给量和需求量均呈增加趋势,各生态系统服务总体呈现供不应求的趋势;②碳固持服务和水土保持服务供需比均呈上升趋势,水源涵养服务供需比呈下降趋势,各生态系统服务供需比有明显的空间差异;③聚类分析将示范区划分为不同类型的生态调控区,其中,吴江、盛泽镇区城镇簇群以水源涵养服务提升为主,青浦城区城镇簇群以水源涵养服务和碳固持服务提升为主,先行启动区和嘉善城区城镇簇群生态系统服务供需差距较小,以综合保护为主.此研究结果可为示范区资源调配、生态补偿及区域一体化协同发展提供有益的参考.

关键词：一体化示范区生态系统服务供需格局 SOM+K-means聚类分析分区管控

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基于高光谱遥感的上海市黑臭水体特征水质指标反演模型构建

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环境污染与防治 2022年第8期44卷 1030-1034页

作者：顾佳艳何国富占玲骅蔡景丽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

快速、准确地进行黑臭水体水质监测十分重要。化学需氧量(COD)、氨氮、总磷等是黑臭水体判别的常用化学指标,叶绿素a(Chl-a)、总悬浮物、透明度等是黑臭水体判别的常用光学指标。遥感分析技术可以进行快速大范围监测,因此探索建立基于... 详细信息

快速、准确地进行黑臭水体水质监测十分重要。化学需氧量(COD)、氨氮、总磷等是黑臭水体判别的常用化学指标,叶绿素a(Chl-a)、总悬浮物、透明度等是黑臭水体判别的常用光学指标。遥感分析技术可以进行快速大范围监测,因此探索建立基于卫星高光谱遥感数据与黑臭水体特征水质指标浓度的反演模型具有现实意义。以上海市2017年黑臭河道整治目录中的105条(段)河道为研究对象,同步开展光谱监测和水质监测,分析各指标与遥感反射率的相关性,选出适合进行反演的特征指标,并建立反演模型。结果表明:(1)光学指标中的Chl-a和化学指标中的COD可作为上海市黑臭水体反演的特征指标;(2)以三波段模型构建Chl-a反演模型,宜选用667.47、710.75、766.21 nm 3个波长的多项式回归模型,但是Chl-a质量浓度最好≥16μg/L;(3)以最佳波段或波段组合模型构建COD反演模型,宜选用637.14 nm波长的线性回归模型。

关键词：上海市高光谱遥感水质指标反演模型黑臭水体

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2000-2020年中国种植业碳排放驱动因素及预测分析

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环境科学与技术 2023年第2期46卷 159-167页

作者：蔡景丽顾佳艳陈敏谢丽萍何国富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200062 上海有机固废生物转化工程技术研究中心上海200241

为了解中国种植业碳排放情况并对种植业碳减排提出针对性的措施,文章对中国2000-2020年的种植业碳排放进行了测度,并基于LMDI模型,对碳排放驱动因素展开了研究。灌溉碳排放量为种植业碳排放第二大来源且一直处于增长态势,故基于STIRPAT... 详细信息

为了解中国种植业碳排放情况并对种植业碳减排提出针对性的措施,文章对中国2000-2020年的种植业碳排放进行了测度,并基于LMDI模型,对碳排放驱动因素展开了研究。灌溉碳排放量为种植业碳排放第二大来源且一直处于增长态势,故基于STIRPAT模型,设置了7种不同的情景组合,并对不同情景下灌溉碳排放达峰情况进行了预测。结果表明:(1)2000-2020年中国种植业碳排放总量先增加后减少,在2015年实现了达峰,峰值为10732.6万t。(2)种植业生产效率、农业产业结构、国家产业结构、农村地区人口对种植业碳减排为正效应,国家经济发展水平、农村人口流失水平则表现为负效应。(3)生态和经济协同发展情景下,2030年灌溉碳排放可以实现达峰,对应值为1981.8万t。最后,就中国种植业碳减排提出了促进种植业低碳机械化发展、深化种植业低碳技术性改革、保持城镇化率平稳增长等建议。

关键词：种植业碳达峰 LMDI模型 STIRPAT模型情景设置减排建议

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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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上海地区金线侧褶蛙种群的潜在空间分布格局及其景观连通性

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生物多样性 2023年第8期31卷 45-55页

作者：董廷玮黄美玲韦旭马硕岳衢刘文丽郑佳鑫王刚马蕊丁由中薄顺奇王正寰华东师范大学生命科学学院上海200241 上海市绿化和市容管理局上海200040 上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241 长江三角洲河口湿地生态系统教育部/上海市野外科学观测研究站上海200241

城市化导致的栖息地破碎和丧失是全球范围内威胁野生动物生存的重要因素。两栖动物是受城市化威胁最严重的陆生脊椎动物类群。研究城市化区域两栖动物空间分布格局,探究影响其片断化小种群间基因交流的景观连通性等问题,有助于我们深入... 详细信息

城市化导致的栖息地破碎和丧失是全球范围内威胁野生动物生存的重要因素。两栖动物是受城市化威胁最严重的陆生脊椎动物类群。研究城市化区域两栖动物空间分布格局,探究影响其片断化小种群间基因交流的景观连通性等问题,有助于我们深入理解城市化对野生动物种群的作用机制及造成的影响,能够为当地生物多样性保护提供理论指导。本研究以上海地区金线侧褶蛙(Pelophylaxplancyi)为研究对象,基于Landsat-8卫星影像,获取上海地区土地利用类型、归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、地表温度等景观、环境数据。结合野外种群调查,通过最大熵(maximum entropy,MaxEnt)模型得到金线侧褶蛙在本地区的潜在空间分布格局;基于电路理论(Circuitscape)计算各小种群间的扩散阻力距离;结合微卫星位点(simple sequence repeat,SSR)和单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphism,SNP)计算各小种群间的遗传距离(FST),通过Mantel相关性检验探讨地理距离和阻力距离对各小种群间遗传分化的作用效果。结果显示:(1)金线侧褶蛙栖息地适宜性随城市化水平的增高而显著降低;(2)NDVI是影响其潜在空间分布的主要因素,金线侧褶蛙更倾向于栖息在植被覆盖度较高的区域;(3)遗传距离与地理距离之间没有显著的相关性,但随着景观扩散阻力的增大而显著增大。因此,保护和维持郊区连续栖息地以及市区仍然保留的斑块化栖息地是现阶段保护以金线侧褶蛙为代表的本土两栖动物的首要措施。而通过优化城市景观结构,加强针对不同野生动物类群的廊道建设,促进野生动物小种群间的基因交流,则是实现城市化区域野生动物多样性自维持和长期保护的有效途径。

关键词：城市化最大熵模型电路理论阻力隔离模型金线侧褶蛙上海

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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

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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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基于MERRA-2再分析资料的上海市近40年大气黑碳浓度变化及潜在来源解析

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环境科学 2021年第6期42卷 2668-2678页

作者：曹闪闪段玉森高婵婵苏玲杨怡萱张洋蔡超琳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上海200241 上海市环境监测中心上海200235 崇明生态研究院上海200241

黑碳(black carbon,BC)作为大气气溶胶的重要组成部分,因其粒径小、比表面积大和辐射强迫等,对区域和全球辐射平衡、气候和人体健康产生巨大影响.以高度城市化的上海市为研究区域,基于MERRA-2再分析数据资料和地面观测数据,利用M-K趋势... 详细信息

黑碳(black carbon,BC)作为大气气溶胶的重要组成部分,因其粒径小、比表面积大和辐射强迫等,对区域和全球辐射平衡、气候和人体健康产生巨大影响.以高度城市化的上海市为研究区域,基于MERRA-2再分析数据资料和地面观测数据,利用M-K趋势检验、后向轨迹和潜在源贡献函数(potential source contribution function,PSCF)探究了上海市1980~2019年大气BC浓度的时空变化特征及局地排放和区域传输的影响.结果表明:(1)MERRA-2大气BC浓度和地面观测数据具有较好的趋势一致性(R∈[0.68,0.72]),表明MERRA-2再分析资料可以用来有效揭示地面大气BC浓度的长期变化.(2)上海近40年大气BC浓度可分为3个阶段:缓慢增长的"低值"阶段[1980~1986年,(1.75±0.17)μg·m^(-3)],相对稳定的"中值"阶段[1987~1999年,(2.18±0.07)μg·m^(-3)]和波动变化的"高值"阶段[2000~2019年,(3.07±0.31)μg·m^(-3)];就季节变化而言,上海BC浓度总体呈夏季浓度低,冬季浓度高的"U"型模式;受水运货运船舶柴油机等发动机黑碳排放的影响,7月出现BC浓度小高峰.(3)大气污染物诊断质量比及双变量相关分析[R(BC-NO_(2))>R(BC-CO)>R(BC-SO_(2))]表明,交通排放是上海大气BC的主要排放源,尤其是重型柴油车的影响.(4)后向轨迹和PSCF分析发现上海夏季气团以清洁海风为主导,占77.18%;其他季节来自北方的气团超过50%.上海大气BC潜在源区主要分布在中国东部地区,以长三角为中心向外扩张,且扩张方向与后向轨迹方向一致.

关键词：大气黑碳上海地面观测 MERRA-2 潜在源区

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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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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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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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