[专栏] 中国城市生态研究前沿（微信文章未删减版）

Frontiers Special Column

中国城市生态研究前沿专栏

UBES_China每月特邀一位城市生态和相关领域的知名学者在公众号上撰稿，对其研究方向做简短的介绍，阐述该研究方向的重要性、目前进展，以及未来该方向上值得关注的问题。

UBES_China设置这个专栏的目的一方面是展示中国学者在城市生态和相关领域研究上取得的进展，另一方面是为正在寻找自己的研究方向的读者提供一些参考。欢迎大家就专栏的内容和作者互动和展开讨论。本专栏将于每月1日推送。

本期学者简介

2020年12月第八期

全文阅读约需5分钟

李俊祥
上海交通大学设计学院教授、博导，主要研究方向为城市生态、景观生态和环境遥感等。现任国际城市生态学会（SURE）执行委员及SURE中国分会副理事长兼秘书长、国际景观生态学学会中国分会理事、中国生态学学会理事、自然资源学会资源持续利用与减灾专业委员会副主任等。Remote Sensing编委、Frontiers in Sustainable Cities专栏副主编。主持科技部国家重大研发计划课题、国家自然科学基金、中德中心、欧盟伊拉莫斯项目(Erasmus+)、德国联邦自然保护局(BfN)、教育部科学技术重点项目等二十余项。

研究方向及意义

城市景观生态与人居环境健康

城市化是全球趋势，过去半个世纪，全球城市化速度翻倍，未来仍将保持增长势头，尤其是在发展中国家。城市化带来科技创新和社会经济发展，提高人民物质生活水平，但快速城市化也导致了环境污染和生态退化，影响了城市与区域的可持续发展，乃至人类的健康和福祉。因此，城市化是把双刃剑，城市化过程高度关联着生态环境质量、资源可持续利用、生物多样性与生态系统服务、全球气候变化，以及人类健康福祉，事关人类和地球的可持续。城市生态学作为生态学的分支，它主要研究：城市内部及其周边地区的自然生态系统（即以自然为对象）；城市与周边、城市间及城市与区域之间的城市生态系统（以城市为对象）；以及自然生态系统与城市生态系统之间的相互作用（以城市-自然关系为对象）。其研究范式为：格局或结构-功能-服务-过程-响应-调控。最终实现人类与地球系统的可持续发展。

上海交通大学设计学院的城市景观生态与人居环境健康团队以城市可持续发展为目标，关注城市化过程及其生态环境后果，从格局（景观与土地利用）、过程（城市增长与演化）、响应（城市热岛、生物多样性、物候、环境污染等）、服务与调控（规划设计、基于自然的解决方案等）等方面开展研究。

目前研究进展

1. 多尺度、多等级的城市增长模式和区域可持续发展评估

以上海及长三角城市群为对象，识别城市化导致的城乡梯度上景观格局的时空演变特征(Li et al. 2013b; 李俊祥 et al. 2004)，揭示上海市城市的“扩散-聚合”螺旋式发展模式，长三角城市群增长存在等级特征，证明典型的西方城市增长的“扩散-聚合”假说不完全适合解释中国城市的发展模式(Li et al. 2013a)。在区域、地级市、县（市）三个等级上辨识区域城市增长的驱动机制(Li et al. 2018)，构建社会-经济-环境可持续性维度的区域可持续发展评价指标体系(Li and Li 2017)，为城市与区域的分级管控和可持续发展提供理论依据。

图1 长江三角洲城市1979-2008扩张方式（详见文献3）

2. 城市化的生态环境后果及基于自然的解决方案

从景观生态学的视角揭示城市景观的结构（组分和配置）影响城市热岛的格局，定量化精细尺度的不同城市景观类型对城市热岛的贡献(Li et al. 2011)；城市化梯度上的城市植物物候(Qiu et al. 2020; Qiu et al. 2017)和生物多样性格局(Wang et al. 2020; 黄玥 et al. 2019)；创新性地提出冷岛效应指数、降温强度、降温面积、降温距离、降温效率等指标，从面积大小、景观组分、周边景观格局三个维度，揭示蓝绿基础设施景观结构与城市热岛之间的定量关系(Cheng et al. 2015; Wu et al. 2019)，从而为城市化生态环境负面效应的缓解，城市可持续生态设计提供理论依据和基于自然的解决方案。

图2 城市地表温度，(a)春季，(b)夏季 (详见文献10）

未来研究关注重点

今后，将进一步从人居环境改善，促进公共健康的视角，开展城市生态学的研究，服务于国家可持续城镇化、健康城市和生态城市建设的战略需求。

近期代表性文献

1. Cheng, X., Wei, B., Chen, G., Li, J., & Song, C.(2015). Influence of Park Size and Its Surrounding Urban Landscape Patterns on the Park Cooling Effect. Journal of UrbanPlanning and Development, 141, A4014002

2. Li,C., & Li, J. (2017). Assessing Urban Sustainability Using a Multi-Scale,Theme-Based Indicator Framework: A Case Study of the Yangtze River DeltaRegion, China. Sustainability, 9,2072

3. Li,C., Li, J., & Wu, J. (2013a). Quantifying the speed, growth modes, and landscape pattern changes of urbanization: a hierarchical patch dynamics approach. Landscape Ecology, 28,1875-1888

4. Li,C., Li, J., & Wu, J. (2018). What drives urban growth in China? Amulti-scale comparative analysis. Applied Geography, 98, 43-51

5. Li,J., Li, C., Zhu, F., Song, C., & Wu, J. (2013b). Spatiotemporal pattern of urbanization in Shanghai, China between 1989 and 2005. Landscape Ecology, 28, 1545-1565

6. Li,J., Song, C., Cao, L., Zhu, F., Meng, X., & Wu, J. (2011). Impacts of landscape structure on surface urban heat islands: A case study of Shanghai,China. Remote Sensing of Environment, 115,3249-3263

7. Qiu,T., Song, C., Clark, J.S., Seyednasrollah, B., Rathnayaka, N., & Li, J.(2020). Understanding the continuous phenological development at daily timestep with a Bayesian hierarchical space-time model: impacts of climate changeand extreme weather events. Remote Sensing of Environment, 247, 111956

8. Qiu,T., Song, C., & Li, J. (2017). Impacts of Urbanization on Vegetation Phenology over the Past Three Decades in Shanghai, China. Remote Sensing, 9, 970

9. Wang,M., Li, J., Kuang, S., He, Y., Chen, G., Huang, Y., Song, C., Anderson, P.,& Łowicki, D. (2020). Plant Diversity Along the Urban–Rural Gradient and Its Relationship with Urbanization Degree in Shanghai,China. Forests, 11, 171

10. Wu,C., Li, J., Wang, C., Song, C., Chen, Y., Finka, M., & La Rosa, D. (2019).Understanding the relationship between urban blue infrastructure and land surface temperature. Science of The Total Environment, 694, 133742

11. 黄玥, 陈玉, 何宇娟,王萌, 况胜剑, 陈国建,& 李俊祥 (2019). 社会经济因素对上海市居住区植物多样性的影响. 应用生态学报,30,3403-3410

12. 李俊祥, 王玉洁, 沈晓红,& 宋永昌 (2004). 上海市城乡梯度景观格局分析. 生态学报,24,1973-1980

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