引入了目前环境价值评估领域运用广泛的条件价值评估法(CVM)对武进港小流域水环境治理工程居民的支付/受偿意愿（WTP/WAP）进行调查研究。305份有效调查问卷的结果表明：（1）64%的受访者有支付意愿，用中位值法和平均支付意愿法计算得出武进区居民的支付意愿为40~555元/年，武进区2010年人口为1003万余人，居民的总支付意愿范围是4 012~5 56665万元/年，支付意愿与受教育水平呈显著正相关，与其他各变量在5%的显著性水平下均无相关关系；（2）62%的受访者有受偿意愿，平均受偿意愿为3462元/年，约为支付意愿的63倍，受偿意愿与受教育水平呈显著正相关，与年龄呈显著负相关，与职业存在负的弱相关性。对造成WTP与WTA巨大差异的原因进行了探讨，并综合考虑评估结果，对武进港流域的水环境改善提出建议，促进决策者更好的平衡当地的经济发展和水环境保护

从广义水环境承载力定义出发，建立水环境承载力评价指标体系;采用层次分析－熵值定权法和向量模法对武汉市水环境承载力进行评价，该定权方法采用层次分析法确定权重，同时又引入熵值法对权重进行修正，在一定程度上减少了主观影响。该方法使评价指标的赋权达到主观与客观统一，对水环境承载力的量化更加准确与合理。该方法构造简单，便于实现计算机编程，所以应用较为简单、方便。以武汉市为例，综合考虑资源环境以及社会经济发展，建立了一套指标体系，利用向量模法对指标进行量化，结果表明武汉市2006~2010年水环境承载力逐年增大，由0129 3增长到02411，表明近些年武汉市水资源、环境与社会经济的发展协调性较好。从3个准则层中可以看出，资源与环境对武汉市水环境承载力的影响较大；社会子系统承载力评价值逐年上升，且上升趋势较快；随着经济的加速发展，经济子系统承载力评价值呈逐年下降态势

基于城乡统筹视角，运用GIS空间技术、土地利用动态模型和多元回归分析，研究武汉市1996~2009年城乡建设用地数量结构变化、空间格局演变及驱动机制，是土地利用变化（LUCC）研究的重要内容之一，对区域城乡建设统筹规划及城乡社会经济统筹发展具有现实指导意义。结果显示：(1)研究期内武汉市城乡建设用地整体规模扩大，城镇建设用地比重上升，农村居民点用地比重下降；城市与建制镇扩张较快，主要源自对农用地的占用及独立工矿用地、农村居民点整理。(2)外城区城-乡建设用地数量、结构变化及类型转换特征对武汉市城乡建设用地变化起主导作用。(3)人口变化、经济增长、居民生活水平提高及政策等因素对武汉市内、外城区城-乡建设用地格局的驱动作用具有明显的区域差异和城乡差异

以多时相Landsat TM/ETM+影像和HJCCD影像为数据源，提取江苏省2000、2005及2010年湖泊，分析江苏省湖泊10年的水域面积变化及驱动力。研究结果显示，江苏省湖泊三期水域面积分别为5 90223、5 89191和5 88319 km2，全省湖泊面积整体相对稳定，但单个湖泊变化差异较大，变化最明显的是洪泽湖和白马湖。洪泽湖及白马湖10年的动态变化表明，洪泽湖变化主要位于西南方向，白马湖变化明显的是西南与东北方向。进一步从人为和自然因素对其变化驱动力进行分析，结果表明，10年间洪泽湖和白马湖周边区域气温升高、降水量及入湖水量的减少是造成水面减小的重要自然因素；洪泽湖10年间面积加权的平均拼块分形维数（AWMPFD）变化不大，2000、2005及2010年分别为1161 0、1162 1和1159 0，处于相对稳定状态；白马湖10年间AWMPFD持续下降，从2000年的1274 5到2005年的1239 6，再到2010年的1211 3。因此，人为活动影响及湖周土地利用方式的变化是湖泊水域面积萎缩的重要人为因素

为了阐明三峡水库调节对长江中下游汛末水位的影响，基于2006～2011年三峡试验性蓄水实例，采用长江中游江湖耦合模型定量解析了近6年因三峡水量调节直接引起的长江中下游水位变化分量。结果表明，三峡使长江中下游汛末水位提前快速消落，枯水提前约半月余；螺山、汉口和大通三站汛末水位因三峡的水量调节而分别下降07，06和041 m。水位频率分布有明显变化，汛末中高水位区间内频率有所下降，而低水位频率则升高。三峡工程建成运行后每年汛末将集中蓄水，长江中下游供水量减少必成为常态。汛末水位的这些趋势性变化可能会对水资源利用和湿地生态造成影响，值得关注

能源消费总量控制是保障能源安全，积极应对气候变暖的重要手段；省域内能源消费量的合理分配，是落实国家能源消费总量控制的有效措施。提出能源消费总量分配应以公平为主、考虑区域发展权益的同时兼顾效率的原则，秉承“定基数，分增量”的思想，构建了基于信息熵的多因子混合加权分配模型，对目标年能源消费增量进行分配；选择了10个指标从经济水平、能耗水平、发展现状、产业结构及城市发展定位5个方面描述各地区的节能潜力及控制能耗量的责任，拟对能源消费总量在省内各市区的分配进行探索性研究。并以安徽省为例，对安徽省2015年能源消费总量分配到各市区进行了实证分析。结果显示，2015年安徽省17个市区能耗分配量增长率范围为1193%~5045%，能耗增幅的分配结果整体上受各市区人均GDP和人均能源消费量水平所支配，受单位工业增加值能耗和城市化率所调控

下荆江作为长江最不稳定的江段之一，三峡工程的运行必然会对该江段的水文过程产生深远影响。以监利水文站日均流量数据为基础，研究分析了1983~2012年近30 a来下荆江年径流量、各月月均流量的变化趋势。结合三峡工程的阶段性蓄水，以蓄水前流量的自然波动幅度为基础，定量分析了三峡工程对下荆江径流变化的影响程度。趋势性分析结果显示，近30 a来下荆江年径流量呈波动性变化，无显著趋势。1~3月月均流量有极显著的增加趋势，10月份有极显著的下降趋势。从三峡工程蓄水前后各月份月均流量的绝对变化量来看，10、7和8月的变化量最大，但结合三峡工程蓄水前各月月均流量的自然波动幅度，相对变化率最大的月份为1、2和10月，其相对变化量均超过其自然波动幅度的1.5倍。对于相对变化量较大的月份可能产生的潜在影响亟需进一步的深入研究

为了给受金沙江下游水电开发影响的鱼类筛选合适的支流进行栖息地保护，对金沙江下游12条支流进行了鱼类栖息地评估和保护优先级的研究。通过河段分类-河段样方调查-河流整体评估的路线评估了支流栖息地质量；通过2次流动调查，结合历史资料获取了各支流的特有鱼类种数；最后，结合栖息地评估结果、各支流的特有鱼类种数、年径流量和水电开发强度，运用分层排序法，得出了各支流的保护优先级，由高到低依次为：牛栏江>西溪河>黑水河>普渡河>龙川江>鲹鱼河>西宁河>美姑河>以礼河>普隆河>勐果河>小江。建议将乌东德库区的龙川江和鲹鱼河、白鹤滩库区的黑水河和普渡河、溪洛渡库区的牛栏江和西溪河，以及向家坝库区的西宁河作为金沙江下游鱼类优先保护支流

根据乐安河流域2009~2011年17个监测断面的定期观测数据，初步分析了流域内总氮、总磷的时空分布规律。运用WATLAC水文模型和MESAW营养盐模型，对乐安河流域营养物质产出与输移进行模拟，估算主要土地利用方式营养物输出系数、产出量及河道滞留率。研究表明：该流域氮年产出量为10 4380 t，对流域出口处的贡献量为5 8557 t，滞留率为439%；磷年产出量为1 0037 t，对流域出口贡献量为3449 t，滞留率为656%。由于氮的可溶性强和流动性更强，因此比磷的产生量和贡献量都更多，并且滞留率受降雨影响更为显著。延长污染物的迁移路径和时间，可增加营养物的滞留率，减少对河道的贡献量

通过对安徽省2000~2011年能源消费碳排放量及碳排放强度进行了测算分析，并基于STIRPAT模型，运用因子主成分回归方法，构建影响城市化进程中碳排放增长的驱动因子模型，对城市化进程中碳排放影响因子进行定量分析研究。研究表明：安徽省2000~2011年能源消费碳排放量呈逐年递增态势，碳排放强度和能源强度均逐年递减态势；安徽省在城市化快速进程中，第二产业产值、第三产业产值、城镇人口比重、城镇建成区面积、城镇居民人均可支配收入每增加1%时，碳排放总量将增加1.208 8%、0.202 0%、0.502 3%、4.793 8%、1.066 0%；当能源强度每下降1%时，碳排放总量将减少0.120 2%；城镇建成区面积扩张、工业化水平提升促进了能源的消耗，成为碳排放的主要驱动因素。鉴于此，提出严格控制城市发展用地规模、通过科技创新推动能源利用效率提高及开发利用新能源、优化产业结构及提高三次产业占GDP比重、建设紧凑型低碳城市、倡导低碳绿色生态的生产消费模式等政策建议，为实现建设生态文明以及实现“生态安徽”与“美丽安徽”目标提供科学依据，也可为中尺度（省级行政区）城市化进程中碳排放的研究提供示范

目前水环境系统脆弱性研究主要局限于水环境系统的单方面脆弱性研究，过于片面化，需要综合考虑水资源、水环境质量、旱涝灾害、社会经济以及生态环境等方面的脆弱性。根据水环境系统脆弱性是系统状态受到系统压力引起的敏感性以及系统状态对系统压力的适应性响应的观点，采用“压力-状态-响应”模式构建区域水环境系统脆弱性指标体系。区域水环境系统脆弱性研究中客观存在诸多不确定性，利用联系数描述上述不确定性过程中差异度系数在［-1,1］上取值仍存在不确定性，为此，构造三角模糊数刻画差异度系数取值的不确定性，给出三角模糊联系数的基本形式，取置信水平得出置信区间联系数，采用期望-方差排序法对置信区间联系数进行决策分析，建立基于三角模糊联系数的系统综合决策模型。此模型用于安徽省水环境系统脆弱性评价的结果表明，安徽省区域水环境系统脆弱等级介于［2.731 3.620］之间，脆弱性状况不容乐观，应采取相应措施改善区域水环境质量，降低区域水环境系统脆弱性，保障区域社会经济及生态环境的可持续发展

以HJ1B CCD/IRS4为主要数据源，采用单窗算法，反演了武汉市夏季高温代表日的地表温度，并用MODIS地表温度产品对反演结果进行了验证。在此基础上，提取热场变异复合指数来分析城市热岛空间分布特征，给出了城市热岛效应的定量化描述，并就不同下垫面对热岛效应的影响进行了研究。结果如下：（1）武汉城市热岛呈现整体上交错分布而局部小聚集的不规则特点，大热岛之中存在一些温度更高的小热岛；（2）武汉市2009~2012年夏季高温日平均LST为30611 K，多数城区温度达到309～317 K；（3）主城区热场变异复合指数均超过了0015，表现为较强－极强的热岛效应；6个等级的热岛效应强度的面积比例依次下降，而对应的LST平均值则逐渐升高；(4)不同地表覆盖类型LST相差较大，其在地表类型面积构成中的比例不同。研究成果可为城市热环境监测与生态评价提供科学依据

三峡水库成库以来，消落带土壤磷流失已成为水体富营养化的重要来源。通过对三峡水库消落带万州段长江干流及回水区苎溪河和密溪沟土壤磷形态分析，研究了不同水力特征和人类活动对消落带土壤理化性质及土壤磷形态分布的影响。结果表明：万州段消落带土壤pH值、有效磷(AP)含量分布特征为长江干流>苎溪河>密溪沟，阳离子交换量(CEC)分布特征为苎溪河>长江干流>密溪沟，有机质(SOM)含量分布特征为密溪沟>苎溪河>长江干流，总氮(TN)含量分布特征为苎溪河>密溪沟>长江干流，总磷（TP）分布特征为密溪沟>长江干流>苎溪河。土壤水溶态磷（H2OP）、盐酸提取态磷（HClP）、氢氧化钠提取态磷（NaOHP）、碳酸氢钠提取态磷（NaHCO3P）、残渣态磷（ResidualP）分布特征为：ResidualP(65514 mg/kg)> H2OP（5177 mg/kg)>HClP(3999 mg/kg)> NaOHP(2588 mg/kg)> NaHCO3P(2224 mg/kg)，以ResidualP和H2OP为主，在干湿交替的条件下H2OP将继续向水体迁移。人类农业及旅游开发活动或将影响土壤理化性质进而影响保肥性能，土壤氢氧化钠提取态有机磷（NaOHPo）和碳酸氢钠提取态有机磷（NaHCO3Po）所占比例大小顺序为长江干流>苎溪河>密溪沟。消落带土壤磷各形态中氢氧化钠提取态无机磷（NaOHPi）、碳酸氢钠提取态无机磷（NaHCO3Pi）、NaHCO3Po、H2OP均与有AP存在极显著相关性，其来源具有同源性。密溪沟氮磷污染不同源，密溪沟有农村居民且开发旅游，人类生活废水是磷素的主要来源，而氮素主要来源于农业施肥的流失。

将计量经济学中广泛应用的面板数据分析方法应用到自然科学领域，基于黑河上游山区3个站点的气象水文年尺度数据及季尺度数据，对1959~2009年的降水、温度、潜在蒸散发与出山口径流量分别进行单位根检验、协整检验和格兰杰因果检验，讨论了不同气候要素与径流变化的关系。研究表明：面板数据分析方法同样适用于自然科学领域；各检验结果表明降水、潜在蒸散发对径流存在显著的效应，跟温度相比，潜在蒸散发对径流的影响更为显著，能够更好地表征水文特征；季节尺度上的分析更为细致的说明了降水和潜在蒸散发对径流的影响。利用面板回归模型对黑河流域上游气候变化对径流的驱动影响进行不同情景下的分析，以当前气候条件为本底，结果表明，若气温升高，降水增加，则降水对径流的驱动力减弱，降水减少，则降水对径流的驱动力增强；而降水的变化则不影响气温对径流的驱动作用

利用1961~2010年全国大陆地面468个气象台站的气温、降水和日照时数等资料，采用Jones等提出的计算区域平均气候时间序列的方法对全国数据进行加权平均处理，采用线性趋势、反距离加权插值、Morlet小波分析、MannKendall法，分析了我国大陆地面近50 a来各气候要素的变化特征。研究表明：年平均气温、年平均最低气温、年平均最高气温、年极端最低气温、年极端最高气温均呈显著上升趋势，年平均温度差、年极端温度差、年平均日照时数均呈显著减少趋势；年平均气温、年平均降水、年平均最低气温、年平均最高气温、年极端最低气温、年极端最高气温、年平均温度差、年极端温度差、年平均日照时数分别存在14、26、14、14、25、16、26、25和25 a左右的变化主周期；在005的置信度水平下，年平均最高气温、年极端最低气温、年极端最高气温、年极端温度差、年平均降水和年平均日照时数均发生突变，其分别在1996、1981、1997、1975、1983和1982年发生突变，其余要素均未发生突变。分析还发现，各气候要素的变化主周期分别存在一定的相似性，突变时间也存在一定联系

利用美国国家海洋和大气管理局海温资料和1951~2010年中国160站月降水量资料，分析了前期冬季（12~2月）印度洋海表温度与中国160站春季降水的关系及其影响机制。研究表明：冬季印度洋海温异常的空间模态主要有两种：符号一致的单极和东、西符号相反的南印度偶极。将第2模态的时间系数定义为南印度洋偶极子指数。该指数与中国次年春季降水关系较好，并利用NCEP/NCAR再分析资料进行机制分析，发现主要南印度洋偶极子通过以下途径影响中国春季降水：中高纬，SIOD的影响主要引起低纬度的海温及对流异常，通过中低纬度间的相互作用，在中高纬产生较强的遥响应，从而影响同期冬季欧亚大陆的环流变化，这种扰动在西风气流的作用下引起后期春季北太平洋地区对流活动异常，通过中低纬度间的相互作用，加强中高纬地区的遥响应，表现为欧亚大陆EUP波列；低纬，SIOD的影响主要引起南海-海洋性大陆的海温及对流异常，引发经向环流异常，导致黄河至长江中下游地区垂直运动异常和气流辐合异常

系统分析洞庭湖堤垸的空间变迁规律对于阐明湖区调蓄水量的变化原因及其洪涝灾害的形成机制具有重要的意义。以《洞庭湖历史变迁地图集》为基础，运用ArcGIS的空间分析技术，对洞庭湖民国前期（1921~1930年）、民国后期（1930~1949年）、解放初期（1950~1963年）、20世纪70年代（1963~1980年）和现状（80年代至今）5个时期的堤垸演变进行了研究，详细分析了其空间格局的变迁规律及其成因。研究结果表明：自民国以来洞庭湖的堤垸面积虽不断增加，但速率明显减慢，从最初的3126%减缓至现在的273%；民国前期洞庭湖堤垸面积为5 08419 km2，民国后期所围堤垸主要集中在沅江中东部；至解放初期，通过兴建国营农场，并且在大通湖及西、南洞庭湖进行围垸，堤垸面积增加至8 10210 km2；至20世纪70年代，堤垸扩展部分主要集中在湖区西北角；近30 a来，由于“退田还湖”政策的实施，堤垸面积及其分布相对变化不大

对汉江上游古洪水和现代洪水滞流沉积物(SWD)地球化学元素对比分析，并与上陆地壳UCC含量比较。结果表明：与现代洪水SWD对比，古洪水SWD处于脱钙去钠的初级阶段，而其他常量元素含量没有明显变化。两者的常量元素UCC标准曲线相近，表明洪水SWD物源都是汉江流域内地表松散碎屑物。古洪水SWD的化学风化指数(CIA)平均值为64，现代洪水SWD是60。古洪水SWD化学风化程度略大于现代洪水SWD。但是现代洪水SWD的重金属元素Zn、Co、Cr、V和Ba含量都明显高于古洪水SWD，其UCC标准曲线累积最明显，这些表明汉江上游受现代人类活动影响明显。这些成果有助于更好理解汉江上游环境变化与人类活动之间的关系，同时为汉江上游流域内洪水期间水土保持和生态环境保护等方面提供重要的科学依据

从暴雨洪涝的形成机制入手，考虑致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力等4个因子的综合作用，针对安徽省六安市实际，构建了暴雨洪涝风险评价指标体系。借助ArcGIS 100强大的空间分析功能，以30 m×30 m栅格为评价基本单元，在4个因子空间分布图的基础上，依据层次分析法确定的权重，进行因子叠加分析，得到了暴雨洪涝风险综合评价结果和等级图。结果表明，六安市暴雨洪涝风险明显分为西南、东北两部分，西南大别山地区整体风险水平低于东北部。从县域来看，六安市城区、寿县整体风险水平最高。从自然区域来说，高风险区主要分布在河流沿线、湖泊周边和圩畈区。初步验证表明，风险评价结果符合实际情况，具有较好应用价值

使用长江流域142个站1960～2009年逐日降水量资料，通过定义度量极端降水过程时空聚集程度的参数——极端降水过程事件聚集度和聚集期，并采用主成分分析、Morlet小波分析方法，研究了长江流域极端降水过程事件的年内分布特征。结果表明：长江流域上游极端降水过程事件主要聚集在7月上旬，出现相对比较集中，且聚集度和聚集期年际变化小；中下游则主要聚集在5月中旬至6月下旬，出现比较分散，聚集度和聚集期年际变化相对较大。极端降水过程事件聚集度和聚集期的主要空间异常模态分别表现为东南与西北反向和南北反向的变化特征；其区域平均序列分别呈上升和下降趋势，并分别在13 a和10 a尺度上周期震荡明显，表明长江流域极端降水过程事件的发生有趋于集中和提早趋势