城市湖泊是缓解城市热岛效应的重要空间，可通过水体蒸发和空气流动吸收并输送热量。然而，在快速城市化过程中，湖泊形态、水质、以及周边环境的开发强度和生态空间格局均会发生显著变化，湖泊降温效应是否会随城市化阶段而改变、不同阶段由哪些因素主导，仍缺乏长期证据。

近日，中国科学院南京地理与湖泊研究所肖伟烨研究小组，基于2000-2023年遥感、土地利用、社会经济和环境污染等多源数据，以典型快速城市化“千湖之城”武汉为案例，系统分析了城市湖泊降温效应的长期变化及其主控因素。研究根据湖泊周边地表温度的变化，构建了降温距离、降温强度和降温梯度等指标，并结合地理探测器和随机森林模型，识别不同时期湖泊降温效应的关键影响因素及其阈值效应。

研究显示，2000-2023年间，武汉城市湖泊降温效应呈现“先减弱、后恢复”的阶段性特征：2017年前湖泊降温效应整体下降，2017年后出现一定恢复。进一步分析表明，不同城市化阶段的主控因素存在明显差异。湖泊的平均降温距离约为300米，平均降温强度在4-6摄氏度波动，说明武汉湖泊的降温效应显著。

在城市化早期，湖泊自身自然属性是影响降温强度的主要因素，湖泊面积、形态等内部特征决定了其基础降温能力。进入城市快速扩张阶段后，污染因素成为削弱湖泊降温效应的重要约束，其中空气污染PM2.5和水体浊度会通过影响太阳辐射、蒸发过程和湖泊热力交换降低水体冷却能力。当城市化速度趋缓后，周边土地利用强度逐渐成为主导因素，建设用地扩张和高强度开发会削弱湖泊周边通风、蒸散和冷量扩散，而生态用地配置则有助于湖泊降温效应恢复。

研究还识别了若干具有规划意义的阈值效应。随机森林和偏依赖分析结果显示，当PM2.5浓度超过约54微克/立方米、水体浊度超过约2时，湖泊降温强度会明显下降；当湖泊周边建设用地比例超过0.2时，降温效应也会受到抑制。相反，在生态用地比例低于0.2的区域，增加生态用地有助于促进湖泊降温能力恢复。

此外，本研究表明，城市湖泊降温效应不是由单一因素决定，而是随城市化阶段发生动态转换。对于快速城市化城市而言，湖泊保护不能仅停留在“保面积、保岸线”的传统思路，还应将污染控制、滨水空间开发强度管控和湖泊周边生态用地配置纳入一体化规划。研究结果可为城市热岛缓解、滨水地区更新和气候适应型城市建设提供参考。

图1. 湖泊冷岛与城市热岛相互作用及降温指标示意图

图2. 武汉研究区及典型湖泊分布

图3. 不同城市化阶段湖泊降温效应主控因素变化

图4.UWS 降温指标与影响因素之间的偏依赖图

相关研究成果以Exploring changing determinants of lake cooling effects on urban heat island in a rapidly urbanizing area为题，近期发表在城市环境与可持续发展领域顶级期刊Sustainable Cities and Society (一区top，影响因子12)上。南京信息工程大学与南京地理与湖泊研究所联合培养研究生树玉蓉为第一作者，肖伟烨为论文通讯作者，合作者为袁丰研究员。研究工作得到国家自然科学基金项目资助。

【文章信息】：

Shu, Y., Xiao, W.*, Yuan, F. (2026). Exploring changing determinants of lake cooling effects on urban heat island in a rapidly urbanizing area. Sustainable Cities and Society, 147, 107536.

DOI：10.1016/j.scs.2026.107536