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城市范围内化石燃料的使用以及土地利用/覆被的改变正深刻地影响着城市生态系统碳循环以及城市大气CO2的时空变化特征。本研究以快速城市化过程中的上海市为研究对象,基于静态定点以及动态移动采样方法研究城市生态系统中大气CO2时空变化特征。同时,本研究基于上海市环境空气质量国控自动监测站实时发布大气污染物数据进行两者的相关性研究。研究结果可加深对城市碳循环过程的客观认识,揭示城市化对CO2排放的影响机制,为进一步丰富城市碳循环研究的内容具有重要的理论和实际意义。本研究的主要结论如下：（1）监测期间上海市大气CO2浓度在370～610ppm之间波动,平均浓度为441.9土29.9 ppm,近80%的CO2浓度分布在400-480 ppm之间,存在着显著的“两峰一谷”的日变化特征,两个“峰值”出现的时间与早晚高峰相吻合,冬夏两季CO2浓度日较差较大。从季节变化来看,上海市大气CO2浓度存在着秋冬高,春夏低的特征。大气CO2浓度与气温和风速呈现显著负相关性（相关系数R分别为-0.56和-0.51,p<0.01）。当监测点位于碳源下风向时CO2浓度明显上升,风向对于大气CO2浓度再分布有着重要影响。（2）静态定点以及动态移动采样方法均显示上海市近地面大气CO2浓度呈现西北高、东南低的特点空间异质性显著。上海市近地面CO2浓度与距离市中心距离呈显著负相关（p<0.01）,存在构型完整的“城市CO2岛”现象。近地面CO2浓度与城市化水平以及土地利用类型密切相关。（3）基于植被-不透水层-裸土（Vegetation-Impervious Surface-Soil,V-I-S）模型获取的下垫面要素定量研究近地面大气CO2浓度与土地利用类型的关系,结果表明,静态定点采样和动态移动采样与下垫面要素（不透水层ISA和植被Veg）相关性分别在缓冲距离为2 km和5 km时达到最高,两种采样方法大气CO2浓度与ISA以及Veg的相关系数分别为0.51和-0.50、0.67和-0.63,利用多元回归分析模拟CO2浓度与ISA和Veg的关系可得：CO2=0.99ISA-O.18Veg+378.18 （R2=0.44,p<0.01）.（4）上海市主要污染物的日变化特征主要可以分为两种：“两峰两谷”以及“单峰”分布特征。呈现“两峰两谷”日变化的污染物有PM2.5、PM10、CO以及N02,呈现“单峰”日变化的污染物有O3以及S02。大气CO2浓度与PM2.5、 PM10、CO、NO2以及S02呈现显著的正相关关系（相关系数R依次为0.59、0.54、0.52、0.62以及0.52）,其峰值出现时间与早晚高峰高度一致；与03呈现显著负相关关系（相关系数R为-0.50）,03浓度的变化主要受光化学反应的控制。