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随着城市化的快速发展,城市热岛效应(UHI Effect)日益突出。由于城市土地利用的变化、人为热排放的增加等一系列原因,导致城市气温高于周边乡村的气温,产生了城市热岛效应,威胁着公众健康和城市发展。绿地是城市生态系统服务的主要来源,对缓解城市热岛效应具有显著作用。不仅能通过叶片蒸腾作用吸收太阳释放的辐射热及周围环境的辐射热,其茂密的树荫能阻挡太阳的直接辐射热和来自路面、墙面及相邻物体的反射热。研究全球热岛研究演变和趋势,探究绿地缓解热岛效应的影响因子,对城市生态可持续发展具有重要意义。 本研究基于文献计量方法以及多源数据集成的方法(包括卫星遥感数据、森林清查数据和人口普查数据),从全球尺度研究城市热岛效应的研究演变及趋势,从城市尺度探究城市绿地的降温机制。首先,通过在Web of Science数据库中检索“heat island”的已发表文章,从中提取研究机构、国家、关键词、期刊、学科等数据,绘制研究的网络图,分析热岛效应的研究趋势、研究内容,得到未来将以缓解城市热岛为主要研究趋势的结论。再以福州市五区为案例进一步研究城市绿地对城市热岛效应的缓解机制。选择了12个潜在因子:7个林分因子(小班面积、优势树种、郁闭度、每亩林分蓄积、灌木层高、平均树龄和林分密度)、2个土壤因子(土层厚度和腐殖质层)、3个环境因子(海拔、人口密度和林地类型),以地理空间统计分析方法和地理探测器模型,定量化揭示绿地降温地表温度的主要影响因子。以下是本研究的主要研究结论: (1)1991年至2015年间,热岛研究呈现出阶段性演变:第一阶段验证热岛效应;第二阶段探究热岛的形成原因;第三阶段研究缓解热岛效应的措施。基于三阶段的文章关键词,推论未来热岛研究将以缓解热岛效应为主趋势,包括绿地的降温效应、建筑材料的研究。 (2)参与热岛研究的国家共计110个,发表数量排名前三的国家分别是美国、中国和日本。各国的热岛研究主题表现出不同特征,与气候带有关;目前,热岛研究尽管学科参与较多,但仍缺乏交叉学科的研究。 (3)以福州市2009年林分小班为案例,探测绿地缓解地表温度的主要影响因素,结果显示不同区域下影响城市绿地降温的主要影响因素不同。林分地表温度的热点区域主要受到土层厚度、海拔和地类的影响;冷点区域则主要受到林分优势树种、林分密度和地类的影响。人类活动是影响林分小班的冷热区域的空间异质性关键因素,林分垂直结构是影响林地降温作用的重要因素之一。 本研究展示了全球热岛研究的变化趋势,定量化了福州市城市绿地对城市地表温度的异质化影响,揭示了人类活动对绿地缓解城市热岛效应的影响,阐明了优化林分结构对缓解地表温度的重要性。