夏热冬冷地区绿化屋顶节能与生态效益研究

【目的】研究夏热冬冷地区绿化屋顶的节能效益,分析包括固碳释氧、空气净化、水源涵养和节能减排4个方面的生态效益。【方法】以无锡地区有无绿化的屋顶为研究对象,对比绿化屋顶的保温隔热及节电效果,并进行屋顶绿化生态效益的量化分析。【结果】在冬季,绿化屋顶内、外表面平均温度比非绿化屋顶分别高2.5 ℃和5.5 ℃,通过屋顶的热流相对减少36.4%,绿化房间空调日平均节电量为0.90(kW·h); 在夏季,绿化屋顶内、外表面平均温度比非绿化屋顶分别低3.1 ℃、5.6 ℃,通过屋顶的热流相对减少48.6%,日平均空调节电量为4.23(kW·h)。计算可得,绿化屋顶每年可节约空调用电量15.39(kW·h)/m²; 佛甲草屋顶绿化可创造的固碳释氧效益为1.887元/(m²·a),净化空气效益为2.45×10^-2元/(m²·a),涵养水源效益为0.957元/(m²·a),节能效益可达到12.875元/(m²·a),减排效益达9.613元/(m²·a),综合生态效益是25.357元/(m²·a),动态投资回收期为7 a。【结论】屋顶绿化在冬季可提高屋顶内外表面温度,在夏季降低屋顶内外表面温度,减少通过屋面的热流,达到保温隔热和降低空调能耗的节能效果。屋顶绿化的生态效益显著,投资回收期短,应予以政策鼓励和支持。     

屋顶绿化单体基质材料对降雨径流氮磷特征的影响

【目的】随着城市建设的发展,屋顶绿化成为拓展空间绿化的重要形式,但其径流氮磷浓度一直备受争议,选择对降雨径流氮磷浓度影响较小的单体基质材料是普及屋顶绿化需解决的关键技术问题。【方法】选用6种单体基质材料作为研究对象,比较其理化性质,并通过模拟降雨试验研究不同基质降雨径流氮磷浓度特征。【结果】泥炭土延迟产流能力最佳,椰糠与泥炭土径流削减率最高,分别为25.97%、23.44%; 有机基质降雨径流氮磷浓度趋势类似,发现初期冲刷效应,稻壳炭径流氮磷浓度初期冲刷效应最为严重,椰糠次之,泥炭土最弱; 蛭石对降雨中氨氮具有较好吸附作用,初期浓度削减率达到46%; 蛭石、陶粒对降雨中总磷具有较好吸附作用; 有机基质中稻壳炭降雨径流氮磷污染负荷最高,总氮、氨氮和硝态氮污染负荷分别达256.18、98.90、157.29 mg/m²。【结论】不同单体基质材料对降雨径流氮磷浓度影响差异较大,从径流水量与径流水质(氮磷浓度)来看,建议采用椰糠、泥炭土、珍珠岩、蛭石作为上海市屋顶绿化配方基质材料,即上海市供选择的污染负荷较低的“环境友好型”屋顶绿化基质材料。     

新疆白杨河流域河道内外生态需水的研究

新疆白杨河流域是干旱与极端干旱叠加型流域,水资源短缺导致生态用水被生产生活用水大量挤占。为了科学有效利用白杨河流域水资源,为该流域河流生态系统的水资源规划和优化配置提供理论依据,并且促进该流域经济社会生态协调发展,基于水文气象资料和遥感数据,采用Tennant法和面积定额法计算白杨河流域河道内河流生态需水量和河道外植被、湿地、城市生态需水量,进行新疆白杨河流域河道内外生态需水的研究。结果表明:维护白杨河流域生态稳定的最低生态需水总量为15124.32万m³,其中河流生态需水5964.45万m³,植被生态需水4963.20万m³,湿地生态需水749.67万m³,城市生态需水3447万m³。白杨河流域河流生态需水主要集中在6—9月,植被生态需水主要集中在7—8月,且流域下游的生态需水量需要得到保障。     

生态视角下的山区城镇建设用地适宜性评价

【目的】以奉节县为研究对象,将生态敏感性评价和生物多样保护功能评价纳入评价指标体系,评价山区城镇建设用地适宜性。【方法】共选取包含自然、经济和生态 3 方面的 13 个弹性因子和 3 个刚性因子构建山地城镇建设用地适宜性评价模型,采用层次分析法( AHP )为各弹性因子分配权重,利用 ArcGIS 的空间分析功能进行运算并将结果分为 5 个等级。【结果】1 )适宜建设用地和较适宜建设用地面积分别占区域面积的 2.2% 和 4.18% ,可建设用地少且空间分布不均,较为集中分布于朱一镇、永安街道及鱼复街道一带;2 ) 92% 的建成区分布在适建区内。绝大部分乡镇建成区与适建区重合度较高,表明奉节县的城镇建设受限制性条件约束小,布局较为合理。【结论】研究结果可为奉节县的城镇建设提供较好的科学依据,对于山区城镇建设用地适宜性评价具有较好的借鉴意义。
     

沼液施肥对滨海盐碱地土壤性状的影响

【目的】分析沼液对滨海盐碱土土壤性状的影响,以及改良土壤的生产应用效果。【方法】在江苏省东台市选择滨海盐碱土,设置了大田周年3茬沼液肥种植试验,沼液喷施和浇施总量分别为0(CK)、65、101、138、175、211和260 m³/hm²,并种植花椰菜以验证土壤性状改良效果。【结果】对滨海盐碱土壤施用适量的沼液(65～268 m³/hm²),土壤pH从8.45降至7.90左右,EC值也从478 μS/cm降至150 μS/cm左右,土壤有机质从1.5 g/kg升至约2.0 g/kg。土壤全氮和有效磷含量也得到较好保持或恢复。改良土壤上的花椰菜生长状况良好,与CK处理相比,花椰菜产量增加、品质提高:不同施用方式下,花椰菜产量存在差异,单茬浇施用量为每小区25.2 L(84 m³/hm²)时,产量最高可达29 236.5 kg/hm²; 单茬喷施用量为每小区31.2 L(104 m³/hm²)时,产量最高可达23 628.0 kg/hm²。另外,施用沼液后,对花椰菜可溶性糖和Vc含量提高具有明显促进作用。【结论】沼液可以改良滨海盐碱土壤性状,有助于降低土壤的pH和EC值,改善土壤的酸碱度,提高或恢复土壤的肥力。沼液可以代替常规肥料用于盐碱地花椰菜的生产,浇施沼液效果好于喷施,单茬沼液的理想施用量范围为84～104 m³/hm²。     

广西4种乔木树叶的燃烧性差异研究

【目的】以广西4种乔木树种叶片为研究对象,测试其燃烧性能,为林火发生预测提供科学依据。【方法】以格木(Erythrophleum fordii)、马尾松(Pinus massoniana.)、台湾相思(Acacia confusa)和红椎木(Castanopsis hystrix)等4种乔木的叶片为材料,采用锥形量热仪对其燃烧性能进行测试,测定热释放速率(heat release rate,HRR)、总释放热(total heat release,THR)、烟生成速率(smoke produce rate,SPR)、烟释放总量(total smoke release,TSR)、质量损失速率(mass loss rate, MLR)等指标。【结果】①格木和红椎木的热释放速率(HRR)和质量损失速率(MLR)曲线近似,马尾松和台湾相思的HRR和MLR曲线近似,4种可燃物的总释放热(THR)、烟生成速率(SPR)和烟释放总量(TSR)曲线近似,但数值不同。②4种可燃物最大热释放速率大小顺序依次为:台湾相思(285.22 kW/m²)>马尾松(229.85 kW/m²)>格木(216.10 kW/m²)>红椎木(200.12 kW/m²)。4种可燃物THR大小顺序依次为:格木>红椎木>台湾相思>马尾松。4种可燃物的SPR峰值大小顺序依次为:格木(0.07 m²/s)>台湾相思(0.05 m²/s)>马尾松(0.04 m²/s)=红椎木(0.04 m²/s)。4种可燃物TSR大小顺序依次为:格木(191.94 m²/m²)>红椎木(162.83 m²/m²)>台湾相思(119.67 m²/m²)>马尾松(95.49 m²/m²)。4种可燃物的MLR大小顺序依次为:格木(4.92 g/s)>马尾松(2.68 g/s)>台湾相思(2.63 g/s)>红椎木(1.92 g/s)。【结论】4种树种叶片的燃烧性能有所差异。格木、红椎木、马尾林、台湾相思的叶片燃烧前期的HRR、THR、SPR和TSR相差不大,后期格木和红椎木明显高于马尾松和台湾相思,即格木和红椎木的叶片燃烧持续性高于马尾松和台湾相思的,更利于火灾持续。     

生态视角下的山区城镇建设用地适宜性评价

【目的】以奉节县为研究对象,将生态敏感性评价和生物多样保护功能评价纳入评价指标体系,评价山区城镇建设用地适宜性。【方法】共选取包含自然、经济和生态3方面的13个弹性因子和3个刚性因子构建山地城镇建设用地适宜性评价模型,采用层次分析法(AHP)为各弹性因子分配权重,利用ArcGIS的空间分析功能进行运算并将结果分为5个等级。【结果】1)适宜建设用地和较适宜建设用地面积分别占区域面积的2.2%和4.18%,可建设用地少且空间分布不均,较为集中分布于朱一镇、永安街道及鱼复街道一带;2)92%的建成区分布在适建区内。绝大部分乡镇建成区与适建区重合度较高,表明奉节县的城镇建设受限制性条件约束小,布局较为合理。【结论】研究结果可为奉节县的城镇建设提供较好的科学依据,对于山区城镇建设用地适宜性评价具有较好的借鉴意义。     

基于EKC曲线的北京市绿地生态服务价值研究

【目的】提出城市绿地生态服务价值社会属性概念,为其评估过程引入社会发展因素提供参考。【方法】以北京市为例,通过运用环境库兹涅兹曲线(EKC)和Wolfram Alpha知识引擎,探究一定环境污染和社会发展水平条件下,城市绿地生态服务价值的经济影响系数,从而对北京市绿地生态服务功能进行价值评估。【结果】①人均碳排放量、区域环境噪音、二氧化硫(SO₂)排放量、氮氧化物(NO_x)排放量、烟尘排放量与人均GDP具有显著相关性,而废水排放量和化学需氧量与人均GDP不具有显著相关性。人均碳排放量、区域环境噪音、SO₂排放量和NO_X排放量与人均GDP模拟的方程具有较高的拟合度,决定系数R²均大于0.7。人均碳排放量与人均GDP关系呈倒“U”形,区域环境噪音和SO₂浓度与人均GDP的关系均呈倒“N”形,三者均有“y=0”的污染零值; ②人均GDP对人均碳排放量、区域环境噪音和SO₂浓度的影响系数分别为0.67、0.68、0.91; ③2010年北京市城市绿地固定二氧化碳(CO₂)、释放氧(O₂)、减少噪音和吸收SO₂的生态服务价值依据传统的计算方法分别为806 415.74、628.73、119 349.13、1 669.01万元; 基于经济因素核算下的生态服务价值分别为540 298.55、421.25、81 157.41、1 518.80万元。【结论】北京市绿地生态价值中仅固碳释氧、降低噪音和吸收SO₂有明显的经济影响系数,受人均GDP影响较大,说明城市绿地生态服务价值具有社会属性,价值大小因城市的经济发展水平而不同。     

山地城市园地时空变化及对生态服务价值的影响

【目的】厘清山区城市园地时空变化特点及对生态环境的影响,可指导山区园地管理与城市用地的科学规划。【方法】利用ArcGIS软件和生态服务价值系数法,以山地城市贵阳为例,分析了2000—2010年其园地时空变化特征及其对生态服务价值(ecosystem service value, ESV)的影响。【结果】研究期间,园地面积由2000年的14 088.78 hm²增加到2010年的15 255.72 hm²,增加区域多分布于西部和北部。10 a间,耕地转为园地是园地与其他地类之间转化的主要类型。园地面积在坡度、高程、城乡和公路各梯度带均呈增加趋势。各梯度带园地增加速度有所不同。园地ESV由2000年的26 786.15万元增加到2010年的29 004.79万元,增加区域多分布于研究区中北部。耕地和草地转为园地以及园地转为林地使ESV分别增加1 164.88万元、0.09万元和1.12万元,而林地转为园地以及园地转为草地使ESV分别下降0.86万元和0.09万元。【结论】地形、交通和城市区位是影响山区城市园地空间格局的重要因素。在经济快速发展、退耕还林政策影响下大量耕地转为园地是园地面积及其ESV增加的主要原因。     

基于MCR模型的现代城市绿地海绵体适宜性分析

【目的】探索用于区分保护型绿地海绵体和建设型绿地海绵体的定量评估方法,同时检验MCR模型运用在城市绿地海绵体适宜性评估中的可行性,为海绵城市建设提供新的方法依据。【方法】将城市用地的扩张假设为生态保护用地扩张和城市建设用地扩张两个水平扩张过程,以扬州市为例,选取适当的生态源与城市建设源,从生态和社会两方面收集指标构建阻力因子体系,在MCR模型框架下利用ArcGIS的成本距离工具进行扩张过程的模拟,用F_MCR差值=F_{MCR生态扩张}-F_{MCR建设扩张}来表明最终的绿地海绵体适宜属性。【结果】基于扬州市绿地海绵体的MCR差值结果与33处城市潜在绿地海绵体耦合分析得出,MCR差值>0的区域为天然绿地海绵体,适宜严格保护; MCR差值<0的区域为可进行人工建设干预的海绵体,适宜与城市雨水设施相衔接。【结论】MCR模型能够精确、直观地反映城市潜在绿地海绵体的适宜属性和未来利用方向,便于针对不同的海绵体类型采取不同的建设措施。     

城市屋顶资源的综合利用

随着城市建筑物的大量兴建，使我国的绿地面积越来越少。为了充分发挥这些建筑物的作用，提出了屋顶绿化和屋顶种植及养殖的设想，并分析了其技术可行性。同时时城市屋顶资源的综合利用前景进行了展望。     

钦州市城市扩张的生态响应

为量化分析评价钦州市城市扩张对生态环境的影响,选取2000年、2009年和2017年的Landsat系列影像数据,提取绿度、湿度、热度、干度4个评价指标,用基于ENVI平台的主成分分析方法构建遥感生态指数（RSEI）,评价该地区的生态环境状况。结果表明,2000年、2009年、2017年钦州市的RSEI均值分别为0.676,0.698和0.725,生态状况有改善的趋势,说明城市的扩张给钦州市整体生态带来的负面影响不大,钦州市仍有很大的发展潜力。对该地区而言,植被覆盖对生态环境起决定作用。低生态等级区的平均中心随城市扩张的方向迁移,表明城市的扩张对生态有一定的负面影响。部分建筑用地的生态等级由差变好,表明绿化工程能改善区域的生态质量。     

城镇居住区土地生态适宜性评价与优化对策:以上海市奉贤区为例

以上海市奉贤区为例,综合考虑自然环境、土地利用和服务设施等因素,建立评价指标体系并采用成对比较法确定指标权重,在生态敏感性分析和土地适宜性分析的基础上进行土地生态适宜性评价,在排除A类基本农田和高生态敏感区的前提下,进一步考虑区位、社会和服务功能,选择出适宜建设的区域.研究结果表明：奉贤区适宜进行开发的用地面积占18.88%,可在指导下进行适度开发的用地面积占8.20%,不宜作为城镇居住区用地面积占14.92%,需要对敏感脆弱生态环境进行保护的区域占26.52%,另外有31.49%的区域为基本农田,禁止进行开发.为奉贤区滨海生态区建设与环境保护提供科学依据,对区域整体人居空间布局优化和城市总体规划具有一定参考意义.     

基于Landsat TM的地表热环境对城市扩展的响应——以重庆市南岸区为例

重庆直辖以来,城市建设步入高速发展阶段,城市热岛效应已成为城市生态问题的热点。以重庆市南岸区为例,以1988、1993、2000、2007年和2010年5个时期的遥感和矢量数据为基础,在RS和GIS的支持下,通过对南岸区建设用地重心转移、地表温度变化、热岛中心转移进行动态研究,分析了研究区建设用地重心转移过程、地表温度空间分布差异以及热岛中心运动特点。结果表明:研究区在22年间,建设用地扩展明显,重心逐渐向东南方向转移,且转移速度逐年提高;地表温度空间分布格局变化明显,城市热岛现象日益显著;城市高温区下垫面多以建设用地为主,城市低温区下垫面多以水域和高植被覆盖为主;城市热岛中心空间变化与建设用地重心空间变化具有较高的一致性。研究成果可为城市规划与城市生态环境保护提供决策参考。     

谈屋顶花园规划设计

作为增加城市绿化的新型手段，屋顶花园在改善城市的生态环境、为人们提供良好的生活和休息场所方面具有很多优势。文章试图对不同类型屋顶花园的不同处理形式的比较，来讨论屋顶花园设计的方法，并提出了应该注意的一些问题。     

上海世博园区雨水生态化处理技术分析

雨水是自然界水循环系统中的关键环节,对调节、补充区域水资源和改善生态环境起着极为重要的作用。笔者从资源型透水铺装、屋顶绿化、下凹式绿地及人工湿地4个方面,阐述了雨水径流的最佳管理措施(BMPs)在上海世博会绿地中的应用,分析了不同处理技术的特点。在综合分析各项技术的处理效果、占地面积、后续管理、景观效果和适用场所的基础上,认为资源型透水铺装和屋顶绿化具有较好的应用前景,下凹式绿地及人工湿地也具有一定的应用价值。     

城市绿地生态系统服务功能及其价值评估——以深圳市福田区为例

根据WorldView-3遥感影像数据,对深圳市福田区城市绿地的空间分布特征进行了分析,在此基础上构建指标体系对其生态服务价值进行评价.结果表明：福田区城市绿地的生态服务价值为11 683.41万元,单位面积城市绿地的生态服务价值为8.35万元;各项生态服务价值排序为：固碳释氧＞涵养水源＞调节气候＞环境净化＞维持生物多样性＞土壤保持＞景观游憩;从单位面积生态服务价值来看,乔木最大,草地最低,具体表现为乔木＞乔灌＞乔草＞乔灌草＞灌木＞灌草＞草地;从各街道分布情况来看,莲花街道＞沙头街道＞香蜜湖街道＞梅林街道＞福田街道＞福保街道＞园岭街道＞华强北街道＞华富街道＞南园街道,其价值量大小主要取决于各街道所拥有的城市绿地面积.作为深圳市的中心城区,福田区在今后的城市绿地建设规划与管理过程中,要适当考虑不同类型城市绿地的空间异质性,优化城市绿地结构,维持绿地系统的生态平衡,充分发挥绿地系统的生态服务与功能.     

基于生态足迹分析法的可持续发展评估--以常州市新北区为例

以生态足迹分析方法为工具，对江苏省常州市新北区的可持续发展状况进行评估，计算得到该地区2002年的生态赤字达-1．2256hm^2．在此基础上分析生态赤字产生的原因，并提出促进该地区未来可持续发展的对策与措施。     

基于模糊综合评判的兰州屋顶绿化现状评价方法

结合自然地域条件探索科学有效的屋顶绿化评价方法.以兰州城市屋顶绿化为研究对象,从设计合理性、成本投入、绿色效益和维护质量四个方面构建评价指标体系.运用模糊综合评判法对兰州屋顶绿化现状进行评价.结果表明:兰州市屋顶绿化的综合评价多处于“中”和“差”等级,存在基质理化特性不高、基础构造不完整、配套设施不健全、养护管理不到位等问题,依据评价结果提出了具体的改善途径.本文基于地区特征构建和设置的屋顶绿化评价体系指标及其权重,具有一定的科学性和有效性,可以为干旱半干旱地区城市生态环境资源管理和规划提供参考依据.     

重庆市主城区创建国家森林城市中存在的问题与对策

经过对重庆市城市绿化现状以及城市森林工程的开展情况进行调查,发现重庆城市建成区绿化用地资源有限,城区及周边的大量田地被蚕食,城市绿化存在诸多误区,水系生态系统脆弱,生态基础设施薄弱,生态安全性差等.提出了关于重庆市城市森林建设的对策意见,以期对后期的森林工程建设提供参考.