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城市河流CH_(4)和N_(2)O产生及排放研究进展

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环境科学 2024年第8期45卷 4932-4945页

作者：李轩苑心门聪杨静怡左剑恶清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 北京科技大学能源与环境工程学院工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室北京100083 清华大学深圳国际研究生院深圳518055

甲烷(CH_(4))和氧化亚氮(N_(2)O)是备受关注的温室气体.近年来,城市河流已经成为不可忽视的CH_(4)和N_(2)O排放源,亟需予以关注.探究城市河流CH_(4)和N_(2)O产生及排放的时空特征、机制和影响因素对城市碳减排具有重要意义.通过梳理近2... 详细信息

甲烷(CH_(4))和氧化亚氮(N_(2)O)是备受关注的温室气体.近年来,城市河流已经成为不可忽视的CH_(4)和N_(2)O排放源,亟需予以关注.探究城市河流CH_(4)和N_(2)O产生及排放的时空特征、机制和影响因素对城市碳减排具有重要意义.通过梳理近20年国内外文献关于城市河流CH_(4)和N_(2)O溶存浓度与排放通量实测数据,总结了当前城市河流CH_(4)和N_(2)O排放的时空特征;估算得到2018年北京市城市河流的CH_(4)和N_(2)O排放量(以CO_(2)-eq计)分别为234.63 Gg和59.53 Gg,估算得到2018年上海市城市河流的CH_(4)和N_(2)O排放量(以CO_(2)-eq计)分别为159.86 Gg和260.24 Gg,表明城市河流是不容忽视的CH_(4)和N_(2)O排放源;整理了城市河流中CH_(4)和N_(2)O的产生/消耗过程与输入/输出过程;从河流内部理化性质、河流外部水文及植被条件、城市化进程的角度,分析了城市河流CH_(4)和N_(2)O产生与排放过程的主要影响因素;最后提出了城市河流CH_(4)和N_(2)O排放核算与减排的未来研究重点,为今后城市河流的温室气体减排提供理论支持.

关键词：城市河流碳排放甲烷(CH_(4)) 氧化亚氮(N_(2)O) 时空特征产排机制影响因素

时空大数据在交通系统韧性研究中的应用回顾与展望

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地球信息科学学报 2024年

作者：汤俊卿安梦琪赵鹏军宫兆亚郭增骏罗陶然吕薇北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院自然资源部陆表系统与人地关系重点实验室

在全球城市多灾害风险频发的当下，如何建设具有高水平防灾韧性的交通系统已成为学界关注的焦点。相较于传统的数据类型，时空大数据以其高精细度和高信息密度的优势，在交通系统韧性研究中发挥日益显著的重要作用。然而，目前对于时空... 详细信息

在全球城市多灾害风险频发的当下，如何建设具有高水平防灾韧性的交通系统已成为学界关注的焦点。相较于传统的数据类型，时空大数据以其高精细度和高信息密度的优势，在交通系统韧性研究中发挥日益显著的重要作用。然而，目前对于时空大数据在交通系统韧性研究中进展脉络的理解相对不清晰，客观上缺少对交通系统韧性领域中时空大数据的类型、应用场景和发展趋向的综合分析。因此，本文利用系统性文献综述方法，对在CNKI中国知网和Web of Science数据库中检索到的中英文相关文献进行了系统的综述分析，全面探讨了时空大数据应用于交通系统韧性研究的主流数据类型，量化评估、监测预警、模拟预测与系统优化4个具体实践领域及在各领域所运用的研究方法，以及相关研究的发展趋势。在总结当前时空大数据在交通系统韧性研究中的应用成就与不足的基础上，进一步展望了若干交通系统韧性研究领域未来可能的发展方向，以期为我国时空大数据赋能交通可持续发展、推进交通强国战略目标落实提供有益思考与借鉴。

关键词：时空大数据交通系统韧性文献综述系统性综述回顾与展望可持续发展

塞罕坝不同林龄华北落叶松人工林的林下植物叶解剖特征及其氮添加响应

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林业科学 2024年

作者：张孝琰倪晓凤蔡琼吉成均北京大学城市与环境学院北京大学地表过程分析模拟教育部重点实验室

【目的】人工林林下植物在维持人工林群落的结构和功能方面具有重要作用，研究林下植物形态结构随氮添加的变化有助于深入理解林下植物对环境变化的响应与适应机制。【方法】本研究利用植物制片技术，比较了塞罕坝人工林基地不同林龄（... 详细信息

【目的】人工林林下植物在维持人工林群落的结构和功能方面具有重要作用，研究林下植物形态结构随氮添加的变化有助于深入理解林下植物对环境变化的响应与适应机制。【方法】本研究利用植物制片技术，比较了塞罕坝人工林基地不同林龄（幼龄林、中龄林、近熟林）样地的优势林下植物的叶片解剖特征可塑性及其对不同氮添加处理(0、20、50 kg·hm-2a-1)的响应，并探讨了不同氮处理条件下林下植物叶片解剖特征之间相关关系的变化。【主要结果】结果表明：1)林下植物不同叶片解剖特征的可塑性指数存在一定的规律，栅栏组织厚度、下表皮厚度等相对稳定，而海绵组织厚度较为敏感。2)氮添加对林下植物9个叶解剖特征皆无显著影响（P>0.05），但对各叶解剖特征间的相关关系多有显著影响；相比低氮添加，高氮添加增强了叶片厚度相关指标间的关系，但削弱了维管组织相关指标间的关系。3)幼龄林的林下植物叶解剖特征基础数值显著高于中龄林和近熟林，而中龄林和近熟林的林下植物各叶解剖特征差异不明显；幼龄林的林下植物叶片厚度相关指标受到氮添加促进，而维管组织相关指标表现出受抑制效果；近熟林与幼龄林相反，叶片厚度相关指标受到氮添加抑制，而维管组织相关指标受到促进；中龄林的林下植物叶解剖特征对氮添加的响应程度最高且多为正响应。【结论】本研究表明，不同林龄样地的林下植物的叶片厚度相关指标和维管组织相关指标对外源氮添加可能采取不同的适应策略，在解读植物响应适应机制时需针对不同情况予以区分考虑。

关键词：叶解剖特征氮添加华北落叶松人工林林龄林下植物

大都市数字化日常消费的时空特征——以杭州市外卖O2O消费为例

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地理科学 2024年

作者：钟雨妮罗震东乔艺波北京大学城市与环境学院南京大学建筑与城市规划学院南京大学空间规划研究中心

移动互联网的普及催生了以外卖O2O消费为代表的数字化消费模式，日常消费供给与需求的时空格局正在发生变革。以杭州市主城区外卖O2O消费为研究对象，基于高精度的消费数据，运用数理统计、核密度空间分析以及可视化方法，刻画大都市数... 详细信息

移动互联网的普及催生了以外卖O2O消费为代表的数字化消费模式，日常消费供给与需求的时空格局正在发生变革。以杭州市主城区外卖O2O消费为研究对象，基于高精度的消费数据，运用数理统计、核密度空间分析以及可视化方法，刻画大都市数字化日常消费单日内高峰时段的时空特征，并对供给与需求的时空特征进行关联性分析。研究发现，(1)大都市数字化日常消费存在午、晚两个高峰，午高峰的规模更大、瞬时变化率更高。(2)需求空间在数字化日常消费高峰时期呈现显著的集聚态势，午高峰的空间集聚度较晚高峰高，且空间范围更小、边界更清晰；需求空间用地类型由单一的生产性服务用地转为居住、生产和文教等多元用地。(3)供给空间高密集聚形成多中心格局，供给空间分布与传统商业空间格局总体一致，局部存在差异——关键供给中心多数与社区级商圈重叠，少量位于非商业空间。(4)数字化日常消费形成午晚高峰错位和供需高峰错位两个特征：客观环境的时空约束影响潜在消费者决策，导致午晚高峰错位；数字时代店铺仍旧受集聚效应支配形成多中心格局，骑行配送拓宽供给中心的服务半径，扩大消费与供给的地理不邻近，从而形成供需高峰错位。

关键词：外卖O2O 数字经济日常消费供需分析杭州

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“行为地理学理论与应用”专辑序言

地理研究 2024年第9期43卷 2233-2234页

作者：柴彦威周素红北京大学城市与环境学院北京100871 中山大学地理科学与规划学院广州510006

我国已经进入中国式现代化建设的新阶段,社会高质量发展以及人的全面发展与共同富裕成为关键所在。这为新时期地理学的学科发展指明了新的方向,也为揭示人类行为与地理环境互动关系为主要研究对象的行为地理学注入了新的活力。尤其是为... 详细信息

我国已经进入中国式现代化建设的新阶段,社会高质量发展以及人的全面发展与共同富裕成为关键所在。这为新时期地理学的学科发展指明了新的方向,也为揭示人类行为与地理环境互动关系为主要研究对象的行为地理学注入了新的活力。尤其是为了应对移动性背景下的城市与区域发展不平衡、公共服务不均等、人的发展不全面等社会转型中的新问题,我国需要提升以人为本的空间规划、智慧治理与居民服务的水平,构建赋能社会高质量发展与人民城市建设科学决策的理论与方法支撑体系。以人为核心、关注微观尺度上人地关系社会空间系统的行为地理学研究将为满足这一重大国家需求提供重要的理论基础。

关键词：行为地理学中国式现代化人地关系微观尺度空间规划地理环境以人为核心理论与应用

海洋数据可视化软件ODV和JOA及其在海洋地球化学研究中的新应用

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海洋地质前沿 2024年第9期40卷 96-108页

作者：王珍熹梁雍祺高攀钱娜周力平北京大学城市与环境学院北京100871 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 北京大学海洋研究院北京100871

气候和生物地球化学循环作为海洋科学研究的重要领域,充分利用和深入挖掘海洋地球化学数据的需求日益增长。由于对海洋大规模直接观测难度较高,且海洋内部结构复杂、相互作用过程多样,通过研究数据解译海洋地球化学过程机制和海洋在生... 详细信息

气候和生物地球化学循环作为海洋科学研究的重要领域,充分利用和深入挖掘海洋地球化学数据的需求日益增长。由于对海洋大规模直接观测难度较高,且海洋内部结构复杂、相互作用过程多样,通过研究数据解译海洋地球化学过程机制和海洋在生物地球化学循环中的作用往往需要对多种海洋物理和化学参数进行协同分析。海洋数据可视化软件作为高质量呈现数据视图的媒介,具备分析、处理、可视化数据的强大功能,可作为直观研究海洋学数据的有力工具。目前,国内关于海洋数据可视化软件的介绍多侧重原理,缺乏关于具体操作方面的指导。本文详细介绍了Ocean Data View(ODV)和Java OceanAtlas(JOA)的基本操作及数据可视化流程,对断面图、平面图、瀑布图等多类图式的绘制和数据分析方法进行说明,并对比这两种软件的差别;通过实例介绍ODV的开发功能在处理和可视化数据方面的优势及其在海洋地球化学等研究领域的具体应用,以期为海洋地球化学领域的科研人员提供参考和帮助。

关键词：数据可视化 Ocean Data View Java OceanAtlas 海洋地球化学

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珠江流域经济鱼类重金属富集及其影响

环境科学与技术 2024年第1期47卷 11-21页

作者：汪文云龙胜兴贵阳学院生物与环境工程学院贵州贵阳550005 北京大学城市与环境学院北京100871

以珠江流域广州虎门段为研究区域,作者采集其中主要经济鱼类,测定其水体及鱼肉中铅(Pb)、镉(Cd)、钴(Co)、铬(Cr)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)和锌(Zn)的含量,并结合鱼体稳定碳(δ13C)、氮(δ15N)同位素,探讨了珠江流域经济鱼体中重金属富... 详细信息

以珠江流域广州虎门段为研究区域,作者采集其中主要经济鱼类,测定其水体及鱼肉中铅(Pb)、镉(Cd)、钴(Co)、铬(Cr)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)和锌(Zn)的含量,并结合鱼体稳定碳(δ13C)、氮(δ15N)同位素,探讨了珠江流域经济鱼体中重金属富集规律与生物放大效应。结果显示:珠江广州虎门段鱼体重金属含量变化范围为37.78~263.81,平均值104.4μg/gDW;鱼体中重金属Co、Cr、Zn、Fe、Cu和Mn之间及Pb与Cd明显正相关;重金属生物富集因子(Log BAFs)变化规律为Co(4.0)>Cd(3.2)>Cu(2.7)=Pb(2.7)>Zn(2.5)>Fe(2.4)>Cr(2.2)>Mn(1.4),重金属的生物放大因子(TMF)变化范围为1.04~1.19,平均值为1.11;珠江广州虎门段不同类型经济鱼类生物富集与食物源和生境相关,肉食性鱼类红狼牙鰕虎鱼和矛尾鰕虎鱼对重金属的富集与底部沉积物生境相关;珠江广州虎门段经济鱼类有潜在生物放大效应,鱼体中重金属健康风险随营养级提高而增加。

关键词：珠江鱼类重金属生物富集生物放大效应

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土壤有机碳动态对增温的响应及机制研究进展

植物生态学报 2024年第4期48卷 403-415页

作者：秦文宽张秋芳敖古凯麟朱彪北京大学生态研究中心北京大学城市与环境学院北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 福建师范大学地理科学学院福州350117

陆地生态系统碳循环对气候变暖的响应受到土壤有机碳动态的调控。以往的研究开发了多样化的增温方法(如室内培养实验、野外增温实验和温度梯度采样等)来探究土壤有机碳动态对气候变暖的响应及其机制。然而,由于不同增温方法都存在一定... 详细信息

陆地生态系统碳循环对气候变暖的响应受到土壤有机碳动态的调控。以往的研究开发了多样化的增温方法(如室内培养实验、野外增温实验和温度梯度采样等)来探究土壤有机碳动态对气候变暖的响应及其机制。然而,由于不同增温方法都存在一定的局限性,目前有关增温对土壤有机碳动态影响的研究无法形成一致结论。从过程上看,土壤有机碳动态主要包括碳输入与碳分解两个过程,并受到碳稳定性的调控,这三者的变化共同决定了土壤有机碳动态对增温的响应。先前的研究表明,碳输入和碳分解对增温存在积极响应,这与植物和土壤微生物活性的增强有关。但也有研究指出,由增温导致的土壤理化性质改变(如土壤水分含量降低)以及生物过程变化(如土壤微生物热适应),可能会影响碳输入和碳分解对增温的响应。需要注意的是,表层(0-30 cm)与深层(>30 cm)土壤有机碳动态对增温的响应机制可能存在差异,这是因为深层土壤有机碳的输入和分解过程受环境因子的限制,且稳定性与表层土壤存在较大差异。未来的研究应致力于开发新的增温方法,增加对深层土壤有机碳动态和气候敏感的生态系统的研究,引入新技术研究土壤有机质的来源、结构、保护机制等,关注植物-土壤动物-土壤微生物体系对增温的响应及其对土壤有机碳动态的调控作用,以改善碳循环模型中的不确定性,更准确地预测全球碳循环对气候变暖的反馈。

关键词：气候变暖土壤有机碳输入土壤有机碳分解土壤有机碳稳定性深层土壤

10年氮磷添加对海南尖峰岭热带雨林优势植物叶片非结构性碳水化合物的影响

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植物生态学报 2024年第6期48卷 690-700页

作者：俞庆水倪晓凤吉成均朱江玲唐志尧方精云北京大学城市与环境学院生态研究中心地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

非结构性碳水化合物(NSCs)包括淀粉和可溶性糖,两者之间的相互转化可以增强植物对环境胁迫的抵抗力。热带雨林在陆地生态系统碳库和缓解气候变化中占有重要地位,同时也是大气氮磷沉降的热点区域。目前,热带雨林原始林和次生林优势植物叶... 详细信息

非结构性碳水化合物(NSCs)包括淀粉和可溶性糖,两者之间的相互转化可以增强植物对环境胁迫的抵抗力。热带雨林在陆地生态系统碳库和缓解气候变化中占有重要地位,同时也是大气氮磷沉降的热点区域。目前,热带雨林原始林和次生林优势植物叶片NSCs对长期氮磷输入的响应尚不清楚。该研究基于海南尖峰岭原始林和次生林10年的氮磷添加实验,探究长期氮磷输入对两种森林各8个物种叶片NSCs的影响,并分析叶片性状、光合作用参数和土壤养分含量与NSCs的关系。研究结果表明,次生林优势植物叶片相对于原始林优势植物叶片有更高的可溶性糖和NSCs含量。低氮添加显著降低了原始林优势植物叶片淀粉的含量,磷添加显著增加了原始林优势植物叶片可溶性糖的含量,氮磷同时添加提高了原始林优势植物可溶性糖与淀粉的比值,而氮磷添加对次生林优势植物叶片NSCs含量均无显著影响。两种森林8个物种的叶片NSCs含量均与叶片pH和比叶面积负相关,而与叶片碳含量、光合速率和光合氮利用效率正相关。次生林土壤有效氮含量、总磷含量与叶片NSCs含量显著正相关。上述结果表明热带雨林优势植物叶片NSCs受到叶片性状和土壤养分的综合影响。该研究从叶片碳经济角度揭示了原始林优势植物相对于次生林优势植物对大气氮磷沉降的响应更敏感,并呼吁加强对热带原始雨林的保护。

关键词：热带雨林次生林氮沉降磷沉降非结构性碳水化合物