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城市热岛是全球变暖和快速城市化发展所带来的一种城市中心区温度较城市周边区高而持续的特殊生态温度异常分布现象；城市热岛效应研究是城市气候、城市生态与城市环境、城市规划与建设发展等学科研究的前沿课题之一。本文通过对南京市典型下垫面、城市植被廊道与建筑物楼层等景观生境系统布点进行小气候观测的方法，结合多景遥感图像解译信息，对南京城市下垫面小气候日变化规律、城市植被廊道温度分布特征及降温效应、城市建筑物楼层小气候、城市热岛与绿岛的时空分布特征、城市热岛强度日变化规律、城市生物体感舒适度、城市绿岛与热岛格局变化及其间内在成因机理，以及城市热岛治理与调控策略等方面进行了系统的研究，得到了如下主要结果。
(1)．2005年7、8、9月期间，南京城市中心夫子庙、城市郊区浦口、城市水体玄武湖及城市森林紫金山四个观测点的四种下垫面白天气温呈林地＜水体＜草地＜水泥地的变化趋势，夜晚则相反，但草地的温度最低；与水泥地比较，其他3种下垫面白昼期有明显的降温效应，均幅度为0.2～2.9℃，而夜晚林地与水体有轻微的保暖效应，晴好无风天气时这种效应更明显。城市热岛强度平均为0.5～3.5℃，凌晨3:00左右热岛强度较大且平稳，当日出后热岛强度减小，但在中午12:00左右有一个明显回升，然后下降，至傍晚18:00～21:00热岛强度有个强烈提升的高峰。利用四个观测点温度的时间标准差、空间标准差及时空数据正规化的标准差定量与定性的揭示了城市景观生境对城市热岛效应变化的影响机理。四个观测点舒适度指数表明观测期间人们对温度、湿度和风速日变化的综合生理感觉是从暑热到较舒适间的变化过程，城市森林紫金山和郊区浦口有时给人舒适的感觉。
(2)．2005年7、8、9月期间，在以新街口为中心向东、南、西、北方向辐射的四条中尺度植被廊道上，沿东向的植被廊道温度＜沿西向的植被廊道＜沿南向的植被廊道＜沿北向的植被廊道，而热岛强度则是东向植被廊道大于其他三个方向，西向的热岛强度最小，且四个方向19：00时段的热岛强度明显高于8：00和14：00两个时段。以城市中心新街口为参照点，按各向观测点与参照点间的距离为参数计算的植被廊道降温效应与城市热岛强度有较强的相关性；通过在城市中心夫子庙、城市森林紫金山、城市水体玄武湖和城市郊区浦口四个观测点上进行的小尺度植被廊道观测，也得到了林地植被廊道温度分布特征与参照裸地的距离间的线形回归关系，城市森林小尺度植被廊道的降温效应最强，城市水体和郊区植被廊道次之，城市中心夫子庙植被廊道也有一定的降温效应。研究揭示了高温期间城市植被廊道具有良好的调节生态小气候效应。
(3)．2006年4～8月期间，城市热岛中心建筑物楼层小气候的日变化规律特征呈现为：在晴好有风的天气下，城市楼层温度从早晨到深夜都是随高度的增加而呈明显的下降趋势；晴好无风的天气下，城市楼层温度在日升至日落时，随高度的增加呈下降趋势，而日落后则呈现随高度的增加温度反而上升；其他天气在这两种典型情况间波动，规律性不是很明显，受瞬时天气变化影响较大。城市风速在晴好天气下普遍是随高度的增加呈增加趋势，地面风速的变化较多样，静风情况较多，但呈巷道风时可能较其他楼层风速还大。对各楼层0.5 m和1.5 m高度的温度观测表明0.5 m温度普遍大于1.5 m高度的温度，但阴天时而又炎热期间反倒1.5 m的温度大于0.5 m的温度。各楼层室内外温度有明显的日变化差异，室内温度变化幅度小，室外温度变化晴好天气较大，阴天时则较小。
(4)．1988年7月5日、2000年9月16日和2002年10月24日的南京地区Landsat/TM多波段影像数据表明1988年至2000年间，南京市绿地景观总量增加37413 hm2，其中农业用地增加40138 hm2，但生态绿化用地却由75335 hm2(1988年)减少至72610 hm2(2000年)。2000年至2004年间，南京城区绿地面积以平均每年3％的速度增长，但是实际增加的绿地面积主要是农业大棚、苗木、菜园地等。2004年这类用地的面积较2000年增加近16.7％，而郊区的自然生态林地则以每年0.8％的速度减少。南京市绿地景观斑块分布的聚集程度增加，总体破碎度下降，景观异质程度下降，但不同绿地景观类型有着不同的变化趋势：1988年到2000年间，生态绿地景观斑块密度减少，小面积斑块大量减少，景观形状变得更加规则，导致聚集程度上升，破碎程度大幅下降；自2000年后，生态绿地斑块密度以平均每年32.2％的速度增加，2002年，其景观破碎度较2000年增加了近133％，呈严重破碎化；而农业用地在1988年后呈扩张趋势。景观格局变化导致生态绿化用地在景观中呈缀块体分布，尤其是主要生态绿化用地由
于周围小面积斑块减少，逐渐形成“孤岛”状分布，而面积较大的生态绿化用地斑块由于开发利用，破碎化严重，形成多个小面积斑块。农业用地在城区外围的增多，大规模聚集分布，构成城市绿地景观的主体。
南京城市热岛效应的治理是一个系统与长远工程，通过加大城市生态绿化、引入城市植被廊道与湿地水系，提高绿色生态建筑含量，利用新能源等途径可以改善南京城市热岛效应对城市环境及居民的危害性影响，提高城市居民生物舒适度及生活质量。