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隨著城市化的快速推進，地球正逐步演變為“城市星球”。目前，全球已有超過一半的人口居住在城市，城市化顯著改變了地表特征，將自然植被大規模轉化為不透水地表，深刻影響了城市生態系統。為緩解城市化對城市生態系統帶來的負面影響，城市植被因其在降溫、碳儲存等方面的重要生態功能，成為應對城市環境問題的關鍵。然而，城市植被動態特性復雜，加之現有研究多局限于區域尺度，對全球范圍內城市植被變化規律、影響因素及其生態效應的理解仍顯不足。此外，由于低分辨率數據的局限，現有研究可能低估了城市植被變化的規模及其對城市熱環境的緩解作用。因此，迫切需要利用高分辨率數據系統揭示全球城市植被時空動態演化、影響因素及其環境影響。

針對上述科學問題，李廣東研究員等基于全球30米分辨率增強植被指數（EVI）數據集，利用LandTrendr算法針對全球范圍11,235個城市全面分析了1990至2021年間城市植被的“變綠”（EVI的顯著提高）和“變黃”（EVI的顯著降低）趨勢及其空間模式。這一高精度數據的使用克服了以往低分辨率數據的局限，顯著提升了對城市植被動態演化過程的認知精度。研究發現，全球近半數城市植被呈“變黃”趨勢，約四成呈“變綠”趨勢。從空間模式看城市植被變化形成了六種獨特的模式，而中心城區是全球城市植被“變綠”的核心區。同時，還發現人口分布與城市植被“變綠”在空間上存在錯配問題，享受“變綠”福利的人口比例顯著低于“變綠”面積的占比。在全球南北方之間，植被“變綠”的比例分布也存在明顯不均衡，北方城市顯著高于南方城市。人均GDP的變化與城市植被“變綠”比例顯著正相關。研究還深入探討了自然與人為因素對城市植被變化的綜合影響，發現城市化和氮沉降對城市植被“變綠”和“變黃”具有差異化的影響機制。城市植被“變綠”對降低城市熱環境的貢獻顯著，特別是在夏季白天能夠顯著緩解城市熱島效應。因此，促進城市植被實現長期“變綠”不僅可以緩解極端高溫對城市居民的影響，還可以推動城市空間的公平發展。該研究為全球城市可持續發展、城市綠化和城市氣候變化適應策略的制定提供了科學支撐。

該研究成果以“Global urban greening and its implication for urban heat mitigation”為題于2025年1月21日在線發表于《美國國家科學院院刊》（PNAS,Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）。中國科學院地理資源所李廣東研究員為第一作者兼通訊作者，第二作者為博士研究生曹越，共同通訊作者為方創琳研究員，其他合作者為孫思奧研究員、戚偉副研究員、王振波研究員、賀三維教授和楊智奇博士。論文得到國家自然科學基金創新群體項目、國家自然科學基金優秀青年科學基金項目和第二次青藏高原科學考察項目等資助。

論文信息：G. Li*,Y. Cao,C. Fang*,S. Sun,W. Qi,Z. Wang,S. He,Z. Yang,Global urban greening and its implication for urban heat mitigation,Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2025,122 (4) e2417179122.

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論文鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2417179122

圖1 全球城市植被變化的主導類型與模式

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