南京大学地理与海洋科学学院孔繁花教授等《Nature》子刊发文揭示社会-生态系统相互作用的演变特征及其对城市热环境的影响

社会-生态系统相互作用的演变及其对城市热环境的影响

原文

The evolution of social-ecological system interactions and their impact on the urban thermal environment

 ——《npj Urban Sustainability》

摘要

While heat mitigation is crucial to achieving sustainable urban development, an inadequate understanding of the evolution of the urban thermal environment (UTE) and its relationship with socio-ecological systems (SESs) constrains the development of effective mitigation strategies. In this study, we use satellite observations from 2000–2021 to explore the evolving impact of SES interactions on the UTE of 136 Chinese urban areas. The results reveal a nonlinear intensification of the UTE over the period and an indication that an increasing number of urban areas have successfully applied UTE mitigation measures. Spatio-temporal patterns in UTE are shown to be strongly influenced by social and ecological factors and their interactions, whereby the higher the SES status, the stronger the decreasing UTE trend. These findings highlight the need for, and advantages of, developing win-win solutions for urban society and ecology and have important implications in creating integrated strategies for heat mitigation in promoting urban sustainability.

虽然缓解热量对于实现可持续城市发展至关重要，但对城市热环境（UTE）的演变及其与社会生态系统（SES）的关系了解不够，限制了有效缓解策略的制定。在本研究中，我们利用 2000 年至 2021 年的卫星观测来探索 SES 相互作用对中国 136 个城市地区 UTE 的不断变化的影响。结果揭示了 UTE 在此期间的非线性加剧，并表明越来越多的城市地区已成功应用 UTE 缓解措施。UTE 的时空模式受到社会和生态因素及其相互作用的强烈影响，SES 状态越高，UTE 下降的趋势越强。这些发现强调了为城市社会和生态制定双赢解决方案的必要性和优势，并对制定促进城市可持续发展的综合散热战略具有重要意义。

研究内容

基于下图概念框架，本文进行了实证研究，以应对制定城市散热整体战略的挑战。在此过程中，我们利用城市区域与周边参照区域的地表温度差异，对中国136个大城市（城市人口超过100万）城区2000—2021年的热环境状况进行了评价，了解UTE发展的时空特征。在从SES角度探讨UTE演化的潜在机制时，我们首先量化了社会因素、生态因素以及社会与生态相互作用对UTE的作用。此后，为了检查UTE对SES动态的响应，我们构建了社会生态状态指数（SESI），该指数通过多个SES反馈路径面向UTE。确定了SES对UTE影响的阈值，以揭示在社会和生态系统协同发展中实现双赢解决方案的重要性，以缓解热量。

转自：“生态遥感前沿”微信公众号

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