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Spatial patterns and influencing factors of intraurban particulate matter in the heating season based on taxi monitoring

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Ecosystem Health and Sustainability 2022年第1期8卷 214-227页

作者： Chong Liu Yuanman Hu Yu Chang Miao Liu zaiping xiong Tan Chen Chunlin Li CAS Key Laboratory of Forest Ecology and Management Institute of Applied EcologyChinese Academy of SciencesShenyangChina College of Resources and Environment University of Chinese Academy of SciencesBeijingChina Key Laboratory of Watershed Geographic Sciences Nanjing Institute of Geography and LimnologyChinese Academy of SciencesNanjingChina Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration East China Normal UniversityShanghaiChina

Urbanization has introduced a series of environmental problems worldwide,and particulate matter(PM)is one of the main threats to human *** to the lack of high-resolution,large-scale monitoring data,few studies have analyzed the intraurban spatial distribution pattern of PM at a fine *** this study,portable air monitors carried by five taxis were used to collect the concentrations of PM1,PM2.5 and PM10 for five months in Shenyang during the heating *** results showed that high concentrations of PM were distributed in the suburbs,while relatively low concentration areas were found in the central ***,industrial and development zones had higher concentration values among the eight observed *** PM concentration exhibited strong spatial autocorrelation based on Moran’s I index *** factors were the most important influencing factors of the three pollutants,and their total contribution rate accounted for more than 80%among the 13 factors according to boosted regression trees *** taxi monitoring method we proposed was a more efficient and feasible method for monitoring urban air pollution and could obtain higher spatial-temporal resolution data at a lower cost to elucidate the region’s dynamic air pollution distribution patterns.

关键词： Particulate matter taxi monitoring heating season spatial pattern urbanization Shenyang

Anthropogenic effect on forest landscape pattern and Cervidae habitats in northeastern China

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Journal of Geographical Sciences 2019年第7期29卷 1098-1112页

作者： WU Wen LI Yuehui HU Yuanman CHANG Yu xiong zaiping Jangho Architecture College Liaoning Provincial Key Laboratory of Urban and Architectural Digital Technology Northeastern University Shenyang 110819 China Key Laboratory of Forest Ecology and Management Institute of Applied Ecology CAS Shenyang 110016 China

Species abundance and habitat distribution are two important aspects of species conservation studies and both are affected by similar environmental factors. Forest resource inventory data in 2010 were used to evaluate the patterns of habitat for target species of Cervidae in six typical forestry bureaus of the Yichun forest area in the Lesser Xing’an Mountains, northeastern China. A habitat suitability index(HSI) model was used based on elevation, slope, aspect, vegetation and age of tree. These five environmental factors were selected by boosted regression tree(BRT) analysis from 14 environmental variables collected during field surveys. Changes in habitat caused by anthropogenic activities mainly involving settlement and road factors were also considered. The results identified 1780.49 km2 of most-suitable and 1770.70 km2 of unsuitable habitat areas under natural conditions, covering 16.38% and 16.29% of the entire study area, respectively. The area of most-suitable habitat had been reduced by 4.86% when human interference was taken into account, whereas the unsuitable habitat area had increased by 11.3%, indicating that anthropogenic disturbance turned some potential habitats into unsuitable ones. Landscape metrics indicated that average patch area declined while patch density and edge density increased. This suggests that as habitat becomes fragmented and its quality becomes degraded by human activities, cervid populations will be threatened with extirpation. The study helped identify the spatial extent of habitat influenced by anthropogenic interference for the local cervid population. As cervid species clearly avoid human activities, more attention should be paid on considering the way and intensity of human activities for habitat management as fully as possible.

关键词： Cervidae boosted regression tree habitat suitability assessment landscape pattern Lesser Xing'an Mountains

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铁西区城市改造过程中建筑景观的演变规律

生态学报 2012年第9期32卷 2681-2691页

作者：张培峰胡远满熊在平刘淼中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院研究生院北京100049

探索城市改造过程中景观的变化规律对城市景观变化的预测有重要的指导意义。以沈阳市铁西区1997、2002、2005、2008年建筑物三维信息为基础数据。按照建筑物使用性质将其分为居住、工业、商业、教育与医疗、其他建筑5类,按照建筑物的高... 详细信息

探索城市改造过程中景观的变化规律对城市景观变化的预测有重要的指导意义。以沈阳市铁西区1997、2002、2005、2008年建筑物三维信息为基础数据。按照建筑物使用性质将其分为居住、工业、商业、教育与医疗、其他建筑5类,按照建筑物的高度将其分为平房、低层、多层、中高层、高层和超高层6类。采用转移矩阵法分析了不同时段建筑类型的更替规律。并将探索性空间数据分析法应用于建筑改造空间分布特征的研究。结果显示:1997到2002年,居住建筑是建筑改造的主体。2002年后,工业建筑成为建筑改造的主体。1997到2008年,不同高度类型的建筑更替顺序为:平房→低层建筑→多层建筑。新增建筑先以低层为主,后以中高层,逐渐以高层为主。建筑改造在空间上并不是随机分布的,而是存在显著的空间正相关关系。在局部空间范围内,建筑改造呈现成片集中改造的现象。

关键词：建筑类型更替建筑改造探索性空间数据分析法铁西区

1961-2005年东北地区气温和降水变化趋势

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生态学报 2013年第2期33卷 519-531页

作者：贺伟布仁仓熊在平胡远满森林与土壤生态国家重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049

利用东北地区96个气象站1961—2005年的日平均气温和日降水量资料,采用线性倾向率法,累积距平法,Mann-Kendall法和Morlet小波分析等方法,对东北地区近45年来的气候变化和突变现象进行了研究。结果表明:近45年来,东北地区年平均气温变化... 详细信息

利用东北地区96个气象站1961—2005年的日平均气温和日降水量资料,采用线性倾向率法,累积距平法,Mann-Kendall法和Morlet小波分析等方法,对东北地区近45年来的气候变化和突变现象进行了研究。结果表明:近45年来,东北地区年平均气温变化在2.45—5.72℃之间,年均温呈现显著上升趋势,气候倾向率为0.38℃/10 a(P0.05),1981—1990年为降水最多的年代,1982—1983年间发生了降水量由少到多的突变。四季降水量变化呈现不同的趋势,其中春季和冬季降水量呈现增多的趋势,夏季和秋季降水量呈现减少的趋势。降水量减少较明显的地区为辽东半岛和长白山南段,降水量增多较明显的地区为大兴安岭北部和松嫩平原。Morlet小波分析结果表明,东北地区年平均气温存在11 a的强显著周期,此外还有24 a和6 a尺度的变化周期;东北地区年降水量存在16 a的强显著周期和6 a的小尺度变化周期。通过以上分析,近45 a东北地区总体气候呈现明显暖干化趋势。

关键词：气候变化气温降水量突变检测小波分析东北

基于QuickBird的城市建筑景观格局梯度分析

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生态学报 2011年第23期31卷 7251-7260页

作者：张培峰胡远满熊在平刘淼中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院研究生院北京100049

研究城市建筑景观的梯度变化特征,对城市规划与管理的合理调整有着重要的意义。应用QuickBird影像,基于Barista软件提取了建筑物三维信息,采用建筑平均高度、建筑密度、容积率、建筑高度标准差、建筑体形系数等指标,结合梯度分析法研究... 详细信息

研究城市建筑景观的梯度变化特征,对城市规划与管理的合理调整有着重要的意义。应用QuickBird影像,基于Barista软件提取了建筑物三维信息,采用建筑平均高度、建筑密度、容积率、建筑高度标准差、建筑体形系数等指标,结合梯度分析法研究了铁西区建筑景观格局的梯度变化。结果表明:从1997到2008年,低层与多层建筑是主要的建筑景观组分,平房与低层建筑占地面积比重显著下降,多层、中高层与高层建筑比重上升。建筑平均高度、容积率与建筑高度标准差逐年上升,建筑密度、建筑体形系数与景观形状指数下降。建筑向垂直方向扩展,建筑能耗降低,形状更加规则。建筑景观的梯度变化与距市中心距离的远近没有关系,与区域功能相关,商业区建筑平均高度与容积率最高,政府所在地范围内建筑密度最大。

关键词：建筑景观容积率建筑密度建筑平均高度梯度分析

城市植物源挥发性有机化合物排放特征及其大气环境效应研究进展

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生态学报 2023年第24期43卷 10023-10031页

作者：赵路佳李春林胡远满熊在平中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

在外界环境的刺激下,植物会通过释放挥发性有机化合物来维护自身生长。城市是人类活动的主要集聚地,剧烈的人为干扰导致城市环境特征呈现出复杂的变化趋势,从而使城市植物排放挥发性有机化合物的过程与自然界出现较大差异。城市中的植... 详细信息

在外界环境的刺激下,植物会通过释放挥发性有机化合物来维护自身生长。城市是人类活动的主要集聚地,剧烈的人为干扰导致城市环境特征呈现出复杂的变化趋势,从而使城市植物排放挥发性有机化合物的过程与自然界出现较大差异。城市中的植物源挥发性有机化合物(Biogenic Volatile Organic Compounds,BVOCs)会直接与城市中的氧化物质接触,生成二次污染物,并在高温、强光照的条件下发生光化学反应,严重破坏城市大气环境,危害居民健康。总结了城市BVOCs的常见类型、作用机制及现有研究方法,分析了不同时间、空间和人类活动背景下的城市BVOCs排放特征,并进一步梳理了当前研究的不足,提出未来重点研究方向,旨在为大气环境治理、环境空间规划、居民健康保障等方面的城市管理工作提供指导。

关键词：城市植物源挥发性有机化合物大气污染物空间分布公众健康

基于气候时滞效应和空间异质性对中国植被总初级生产力的模拟

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生态学报 2024年第17期44卷 7615-7630页

作者：高越布仁仓熊在平齐丽刘洪顺中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049 内蒙古额尔古纳湿地生态系统国家定位观测研究站额尔古纳022250

植物总初级生产力是定量描述生态系统固碳能力的重要指标,为了分析气候时空滞后效应和空间异质性对植被总初级生产力(GPP)的影响,以当年气象数据组(CC)、10年平均气象数据组(MC)和邻域气象数据组(FM)分别代表气候波动性、时间滞后效应... 详细信息

植物总初级生产力是定量描述生态系统固碳能力的重要指标,为了分析气候时空滞后效应和空间异质性对植被总初级生产力(GPP)的影响,以当年气象数据组(CC)、10年平均气象数据组(MC)和邻域气象数据组(FM)分别代表气候波动性、时间滞后效应和空间异质性,以及地形数据为自变量,构建随机森林模型,模拟了2000—2014年的历史时期的GPP值以及2015—2021年在SSP126、SSP245、SSP370和SSP585排放情景下的GPP值,计算模拟解释率,因子贡献率,最终确定最佳气象数据组。结果表明(1)地形因子中坡度对GPP的影响最大,气象因子中降水量对GPP的影响最大,整体而言GPP与地形因子较气象因子相关性强,是地形再分配气象因子的结果;(2)各时期GPP模型之间交叉模拟值与MODIS数据对比发现模型解释率R2均达到0.80以上,表明所建预测GPP的随机森林模型稳定性较强;(3)历史气象数据的GPP模型结果显示CC对当年GPP的解释率更高,表明气候波动性更好地展现当年气象与GPP间的关系;(4)基于历史时期和4种未来气候情景下3个气象数据组建立的模型之间交叉模拟,结果表明MC预测模型的解释率最高,表明该数据组稳定性最强,反过来采用4种未来气候情景下3个气象数据组的模型模拟历史时期的GPP,结果表明MC与其他两个气象数据组之间存在显著性差异(P<0.05),充分表明植被GPP响应气候具有时滞效应,并其影响程度显著大于气候的空间异质性和波动性,即前9年的气候持续影响植被GPP;(5)统计3个气象数据组在历史时期出现的概率,可知MC出现概率高的区域占比比其他两个数据组的大,在林地、灌木和草本三种景观类型中也出现相同的结论,另外MC对中高海拔和陡坡的预测能力比其他两个数据组的强,表明中高海拔地区在分配太阳辐射等复杂过程存在明显的时滞效应,而平缓地区易受当年和气候空间异质性影响。因本研究以10年为平均值计算单元,最佳时间滞后效应可能会比10年短或更长,需要进一步探讨,结论为气候变化背景下GPP模拟预测提供了最佳气象数据组。

关键词：植被总初级生产力随机森林空间异质性时间滞后效应

不同火控制政策下森林可燃物处理对大兴安岭林火情势的影响

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生态学杂志 2024年第2期43卷 305-313页

作者：贺涵常禹刘志华熊在平布仁仓中国科学院森林生态与管理重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049

随着气候变暖,近年来灾难性森林火灾频发,给森林资源和人们的生命财产造成重大威胁,如何降低森林火险是森林管理中需要面对的热点问题。本研究利用空间直观森林景观模型LANDIS模拟大兴安岭森林可燃物处理对林火情势的影响。根据两种火... 详细信息

随着气候变暖,近年来灾难性森林火灾频发,给森林资源和人们的生命财产造成重大威胁,如何降低森林火险是森林管理中需要面对的热点问题。本研究利用空间直观森林景观模型LANDIS模拟大兴安岭森林可燃物处理对林火情势的影响。根据两种火控制政策(现行灭火和不灭火)下是否进行可燃物处理,设计了4种模拟预案,其中可燃物处理预案包含9种可燃物处理方案,对应不同的可燃物处理方法(粗可燃物物去除、计划火烧、粗可燃物去除+计划火烧)、处理频率(低、中、高)和处理面积(大、中、小)。通过对火烧面积、不同强度火烧面积等进行评价,最终确定适合大兴安岭地区的森林管理方案。结果表明:长期灭火,使森林可燃物大量堆积,发生高强度火灾概率增加;在两种火控制政策下进行森林可燃物处理都可以减少高强度林火的面积,从而降低森林火险,但是,由于两种火控制政策下粗、细可燃物累积情况不同,在自然火情景下,频发的森林火灾导致细可燃物累积量少,每20年对10%的面积进行粗可燃物去除即可有效降低森林火险,但此处理方案在灭火情景下效果较差;最终确定适合于大兴安岭地区的森林管理方案为每20年对10%的面积进行一次粗可燃物去除+计划火烧处理,并继续实施灭火政策。本研究可以为大兴安岭地区的林火管理提供科学依据。

关键词：灭火可燃物处理 LANDIS模型大兴安岭火势

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气候变化对东北沼泽湿地潜在分布的影响

生态学报 2013年第19期33卷 6314-6319页

作者：贺伟布仁仓刘宏娟熊在平胡远满森林与土壤生态国家重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心石家庄050021

东北地区是我国沼泽湿地分布最广泛的地区。为研究沼泽湿地对气候变化的响应,选取了对沼泽湿地分布可能存在影响的26个环境因子,利用最大熵(Maximum Entropy,MaxEnt)模型模拟了沼泽湿地基准气候条件下的潜在分布,并预测了气候变化情景下... 详细信息

东北地区是我国沼泽湿地分布最广泛的地区。为研究沼泽湿地对气候变化的响应,选取了对沼泽湿地分布可能存在影响的26个环境因子,利用最大熵(Maximum Entropy,MaxEnt)模型模拟了沼泽湿地基准气候条件下的潜在分布,并预测了气候变化情景下2011—2040年、2041—2070年和2071—2100年3个研究阶段东北沼泽湿地潜在分布。研究结果表明:最大熵模型预测精度较高(平均AUC(Aera Under Curve)为(0.826±0.005))。基准气候条件下东北沼泽潜在分布区主要为大小兴安岭和三江平原地区。随着时间的推进,东北地区沼泽湿地原有潜在分布面积明显减少,而新增潜在分布面积较少,总面积呈现急剧减少趋势。至2071—2100年,原有沼泽湿地潜在分布面积将减少99.80%,新增潜在分布面积仅2.48%,总潜在分布面积减少97.32%。空间分布上,东北沼泽湿地潜在分布呈现由东向西迁移,南北向中心收缩的趋势。研究结果可为东北地区沼泽湿地保护政策的制定提供参考。

关键词：沼泽气候变化潜在分布最大熵模型东北