近日，我校地理科学学院、碳中和未来技术学院由王远教授领衔的环境经济地理与气候变化应对创新研究团队，在环境科学与可持续发展领域国际顶级期刊《Environmental Science & Technology》（ES&T）在线发表了题为“Divergent Thermal Feedbacks of Urbanization and Greening Modulate the Urban Heat Island in 21st-Century China”的研究论文。该研究在全国尺度上系统解析了城市化扩张与植被绿化对地表城市热岛（SUHI）的双重、非对称影响，阐明了城市空间扩张、生态空间配置与热环境风险相互作用的关键机制，为差异化、气候韧性的城市热缓解规划提供了定量科学依据。
快速城市化带来的不透水面扩张，长期以来被视为加剧城市热环境风险的重要驱动力。与此同时，植被绿化可通过遮阴、蒸散和对流换热降低地表温度，但其降温效应能否抵消城市扩张增温，以及这种作用在不同城乡梯度、季节和昼夜条件下如何变化，仍缺乏全国尺度的系统认识。针对这一科学难题，研究团队整合土地利用、植被覆盖、地表温度以及气候条件、人口经济活动、夜间灯光和城市形态等多源长时序数据，结合“以空间代时间”分析策略、LightGBM机器学习模型和SHAP解释方法，对2000年至2025年间中国325个城市的地表热环境动态进行了深入解析，系统量化了城市化增温与植被降温的相对贡献和作用机制。
研究发现，城市化增温与植被降温并非简单相互抵消，而是呈现显著的空间错位和时间非对称。2000—2025年中国城市平均地表热岛强度为0.4℃左右，主要由城市化增温驱动；夏季城市绿化则发挥重要生态冷岛作用，对热岛缓解的贡献约为30%。其中，城市化引起的增温在城市周边乡村区域最为敏感，乡村地区平均增温效率明显高于城市区和郊区；在夏季和白天，这一敏感性进一步增强。相较之下，植被降温效应在夏季城市内部最为突出，表明城市绿地是高温季节热风险缓解的关键生态基础设施，也提示应将城市扩张边缘、周边乡村和绿地布局优化纳入热环境精细化治理范围。
2000—2025年中国城市化与绿化变化对SUHI强度的影响
进一步的机制分析表明，降水、太阳辐射和风速等气候因素是调控城市—乡村梯度地表热响应的主导因素；随着城乡梯度向城市核心区推进，GDP、夜间灯光、人口等社会经济因素以及建筑高度、建筑密度、天空视域因子等城市形态因素的影响逐渐增强。研究还识别出不透水面和植被覆盖的关键阈值：当不透水面覆盖处于0—20%阶段时，地表温度对城市化最为敏感；当植被覆盖超过约30%后，降温效应整体趋于饱和，但在夏季城市区，50%—60%的植被覆盖仍可维持较强降温响应。该成果说明，城市绿化是缓解热岛效应的重要基于自然解决方案，但其作用具有明确的季节性、昼夜差异和空间依赖性，需要与城市开发强度、功能空间组织、建设形态和外围热敏感区管控协同推进。
《Environmental Science & Technology》是美国化学会（ACS）旗下环境科学与技术领域的旗舰期刊，也是自然指数（Nature Index）收录的顶级期刊之一。该刊长期关注环境过程、生态效应、气候变化、城市可持续发展等前沿议题。该成果围绕城市化进程中建设空间扩张、绿地配置与热环境风险的耦合关系，揭示了不同城市、城乡梯度和区域差异下的人地互动特征，为气候韧性城市规划和精细化热环境治理提供了科学支撑。
福建师范大学为该论文的第一署名单位。论文第一作者为我校地理科学学院2025级人文地理专业博士生陈晗璐，王远教授与地理科学学院2024届博士毕业生（现北京大学博士后）伍博炜为共同通讯作者。该研究工作是我校地理研究所和湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室在碳中和与全球变化领域取得的又一重要研究进展。
论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.6c02061
（地理科学学院、碳中和未来技术学院）