利用长江口南支上段东风西沙调查站位（121°15’45”E；31°40’18”N）2015年度鳗苗捕捞数据，通过CPUE波动趋势分析，确定当年日本鳗鲡鳗苗溯河汛期特征；进而采用Leslie和Delury两种方法估算东风西沙站位鳗苗资源指标。结果显示，2015年度东风西沙站位出现6个明显的鳗苗补充汛期，两种方法估算的汛期波动规律一致。各汛期捕捞持续时间5~27 d，平均为10.17 d。Leslie法估算的各汛期捕捞开发率43.38%~96.30%，平均77.14%；Delury法估算结果为43.36%~105.37%，平均81.43%；均为较高水平。高开发率表明东风西沙水域樯张网作业方式致使溯河迁移鳗苗处于高度开发状态，减少溯河鳗苗数量，影响长江流域成鳗资源。Leslie法估算日捕捞死亡系数和日捕捞死亡率平均值分别为0.23和20.02%，均分别低于DeLury法估算平均值0.27和22.79%；捕捞死亡系数将为采用年渔获量估算鳗苗资源量提供基础数据。

水资源是一种重要的自然资源和经济资源，对其未来的脆弱性进行预测可以预估研究区未来的水安全状况，对其脆弱性问题做出预警，从而及时采取治理措施。因此，合理科学的水资源脆弱性预测研究是缓解水资源脆弱性的有效手段。目前，水资源脆弱性研究主要是针对水资源现状进行评价，对其未来状况的预测较少。集成了粗糙集和BP神经网络两种方法，首先采用改进了的盲目删除法对构建的流域水资源脆弱性评价指标体系进行约简，其次通过BP神经网络拟合约简后的指标数据与脆弱度之间的映射关系，构建流域水资源脆弱性评价预测模型。基于之前研究的样本数据和脆弱性结果，探讨淮河流域未来的水资源脆弱性状况。结果表明：淮河流域2015年、2020年和2025年的水资源脆弱度分别为0.305、0.359和0.390，处于轻度脆弱和中度脆弱的状况，除2015年脆弱性状况有所好转以外，2020年和2025年的水资源脆弱性程度与近几年相比有所加剧，根据指标数据可知该现象主要是受年降水量、人均用水量、万元GDP废水排放量、垦殖指数、有效灌溉面积比和干旱面积受灾比6个指标的影响，为避免水资源脆弱性的加剧，应当有针对性的加强这几个方面的管理和控制。

丝绸之路经济带横跨我国东部到西部，水土资源的空间分异特征明显，对该区域水土资源的空间分布格局和分异规律进行监测和评价，能有效地引导经济带开发的空间布局。基于GIS空间分析与统计数据定量分析，通过计算研究区各地级市的后备可利用土地资源和水资源进行分析：（1）后备可利用水土资源总量的空间分布特征及其地域分异规律；（2）人均后备可利用水土资源的空间分布格局和资源丰度分异规律；（3）人均后备可利用土地资源与水资源的分布匹配程度，以及区域人均后备可利用水土资源的空间分异规律分析。结果表明：研究区共有后备可利用土地资源309 849.6 km²，后备可利用水资源1 512.21亿m³；后备可利用水土资源人均占有量呈现由南往北、由西向东递减的趋势，水土资源空间分布不均，且土地资源与水资源的空间分布不相匹配。

“藏粮于地”是新时期保障我国粮食安全的重要战略。分析湖北省粮食生产的时空演变特征，运用LMDI方法对影响粮食产量的耕地利用因素进行分解。结果表明：湖北粮食生产正处于稳定增长时期，但其周期性波动特征并未改变，粮食产量大幅波动的可能性仍然存在；湖北省粮食生产具有明显的中间高，两边低的区位特征；单产提高与复种指数上升是粮食增产的主要因素，种植业结构调整与耕地资源减少导致了粮食减产；由于自然环境与社会经济发展差异，不同区域种植业结构调整的程度与方向、耕地资源的利用方式都不相同。加强耕地资源保护，确保耕地数量不减少，质量不降低；调整耕地利用方式，合理安排耕作制度，优化种植业结构和区域布局；推进农业科技创新，培养新型职业农民，建立稳定的粮食生产队伍是实施“藏粮于地，藏粮于技”战略的有效途径。

以2002~2013年重庆市农用地整治项目数据为基础，采用数理统计法和重心模型法，对12 a间重庆市农用地整治项目的时空分异特征进行研究。得出以下结论：①重庆市农用地整治项目主要分布在城市发展新区和渝东北生态涵养发展区。项目平均规模受地形影响较大，项目平均投资额与项目区区位条件、地形条件、现代农业发展方向、生态文明建设等因素有关。②项目数量、项目规模及项目投资额的重心移动均在经度和纬度方向呈现波动变化，但基本集中在全市的中部位置，全市农用地整治项目的空间分布具有一定的地域均衡性。项目重心整体呈向东北方向移动的趋势，重心移动的方向和距离受政策因素影响明显。③根据项目数量、项目规模和项目投资额的重心点及其移动轨迹可以将重庆市12 a间农用地整治项目分为起步阶段、发展阶段、完善阶段、成熟阶段四个阶段。最后对重庆市农用地整治政策制定和项目布局提出了相应的政策建议。

滩涂促淤围垦会对大型底栖动物造成一定程度的影响，但关于不同促淤方式对大型底栖动物的影响未见有报道。以长江口浦东机场外侧滩涂促淤区为研究对象，分析吹沙促淤区域和抛坝促淤区域中大型底栖动物的分布特点。结果显示：大型底栖动物在抛坝促淤区和吹沙促淤区年均密度分别为（835.98±572.41）ind./m²和（52.85±12.04）ind./m²，年均生物量分别为（135.25±63.99）g/m²和（40.82±6.84）g/m²，单因素方差分析显示，两者存在显著性差异（P<0.05），进而表明不同促淤方式对大型底栖动物的密度和生物量影响不同。CLUSTER 聚类和MDS排序图说明吹沙促淤区和抛坝促淤区断面之间的大型底栖动物群落组成存在差异性。对各断面间群落相似性矩阵进行SIMPER分析表明河蚬、光滑狭口螺和谭氏泥蟹为两种区域共有优势种，其贡献度分别为56.10%、10.81%、9.62%，且三者在吹沙促淤区中的密度分布少于抛坝促淤区。研究表明泥沙淤积的快慢程度是影响促淤围垦区内大型底栖动物分布的重要因素。

于2013年3月~2014年4月采集常州市郊区、工业区、居民区和背景点的春季、秋季大气PM_2.5样品，用离子色谱法分析其中水溶性离子成分，对其组成、分布特征及来源等进行研究。结果表明：SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺是常州市PM_2.5中的主要水溶性离子，3种离子在PM_2.5中占比为18%~33%。不同功能区之间水溶性离子的占比和差异较小，常州背景点可能受到周边城市污染输送的影响。在PM_2.5中，NH₄⁺与SO₄^2-和NO₃^-主要以（NH₄）₂SO₄和NH₄NO₃存在；硫转化率（SOR）和氮转化率（NOR）是衡量二次无机粒子转化的有效手段，常州市各功能区的SOR均大于NOR；春季SOR > 0.25，NOR > 0.1，满足发生强烈光化学氧化反应的条件。

环湖片区是人与自然亲密相处的空间场所，具有丰富的自然资源和人文资源。环湖片区的景观生态规划可以协调人与自然及资源利用的关系。对石臼湖马鞍山环湖片区的生态环境基底和生态敏感性进行分析，确定重点规划区域；采用相对重要性指数（dI）识别落在规划区域内的重要斑块；运用最小耗费距离模型（MCR）模拟潜在生态廊道，并将其与景观廊道、游憩廊道相叠加；构建连续的景观生态格局，为石臼湖马鞍山环湖片区的景观生态规划提供依据和指导。结果表明，以景观生态学原理为指导，用客观定量的标准对景观要素进行选择和规划，使景观中资源组合在结构和功能上接近或达到最优化，提高区域内景观的稳定性，可以实现对环湖片区生态环境的有效保护。

提高自然灾害恢复力是应对气候变化和自然灾害的重要途径之一。在总结自然灾害恢复力研究的基础上，全面考虑自然、社会、经济、技术、管理等5个维度对其的影响，构建巢湖流域洪涝灾害恢复力评价指标体系，并基于ANP分析方法求得非独立指标间的权重，评价巢湖流域洪涝灾害恢复力，进而分析2000~2010年之间巢湖流域洪涝灾害恢复力时空演变规律，以期为提高巢湖流域洪涝灾害恢复力水平提供有价值的参考。研究结果表明，2000~2010年巢湖流域大部分地区洪涝灾害恢复力指数都在增长，但增长速率存在不同地区、不同维度上的明显差异；从流域平均水平来看，10 a间巢湖流域洪涝灾害恢复力指数在增长，其中自然维的指数是下降的，其他维度的指数为增长，并且对巢湖流域洪涝灾害恢复力增长正向影响最大的是经济维影响因子，而自然维的影响因子对恢复力增长起到了负向作用；2000~2010年巢湖流域洪涝灾害各等级恢复力分布格局变化不大，但其他地区与合肥市辖区恢复力的差距在拉大。

在气候变化、人类活动的共同影响下，湿地生态系统退化的形势日益严峻。因此，开展浅水湖泊洲滩植被健康状态评价，探索导致湖泊洲滩植被结构和功能退化的原因具有十分重要的意义。通过构建逐层聚合的指标体系，运用综合健康指数法（EHCI）对鄱阳湖洲滩植被健康状态进行评价；并通过不健康年份湖泊水情与多年平均湖泊水情的对比，揭示对洲滩植物健康状态影响最为显著的湖泊水情。主要结论如下：（1）1989~2010年春季，鄱阳湖洲滩植被处于健康和亚健康状态的年份约占总体的80%，不健康年份约占总体的20%；同时段的秋季，鄱阳湖洲滩植被在健康和亚健康状态的年份约占总体的85%，不健康年份约占总体的15%。1989~2010年，鄱阳湖年均洲滩植被健康状态均在健康与亚健康之间，无不健康年份。鄱阳湖洲滩植被健康状态在年尺度上表现出比单一季节更好的稳定性。（2）涨水期水情是影响鄱阳湖春季洲滩植被健康状态的主要水文要素。1989~2010年春，鄱阳湖洲滩植被不健康年份发生在典型的春旱年份2005年和典型的春涝年份2010年。丰水期水情是影响鄱阳湖秋季洲滩植被健康状态的主要水文要素。1989~2010年秋，鄱阳湖洲滩植被不健康年份出现在典型的丰水期高水情年份1999年和典型的丰水期低水情年份2001年。就鄱阳湖年均水位波动状况而言，其具有比单一季节水位波动更好的稳定性，因此导致鄱阳湖洲滩植被全年的总体健康状态比单一季节具有更好的稳定性。本研究结果对于科学的认识鄱阳湖洲滩植被现状及其变化原因具有重要的现实意义，也为鄱阳湖洲滩湿地管理、生态修复及工程决策提供了重要的科学依据。

区域生态文明建设是以社会-经济-资源-环境为核心的动态复合巨系统。运用系统动力学的理论与方法，系统分析江西省生态文明建设诸要素间的相互作用，构建江西省生态文明建设系统动力学模型，以历史数据为基础进行仿真检验，证明模型结构、行为与实际状况是一致的。模拟维持现状、经济优先、资源环境优先和协调发展等4种方案条件下，2011~2030年间江西省生态文明建设发展现状及其演变趋势，并对系统仿真方案进行优化分析，结果表明：到2030年，在协调发展模式下，其能源供需平衡指数为-0.113，环境污染程度为0.083，既使社会经济高效发展，又促进资源集约利用、生态环境友好，是江西省生态文明建设发展的较优方案。研究为江西省开展生态文明先行示范区建设提供决策参考。

基于面向对象分类方法建立汉江流域2000年、2005年和2010年湿地景观数据库。运用湿地景观动态变化指数、强度指数及多度指数等方法分析近10a来汉江流域湿地景观变化的时空分异特征及空间趋向性。结果表明：2000年以来，汉江流域湖泊、河流、水田湿地面积大幅度减少，其中前5a（2000~2005年）湿地变化强度明显高于后5a（2005~2010年）。空间趋向性以湿地景观内部转变和湿地向其他用地转移为主要特征，内部转变以水田与水库坑塘间的转变为主，在空间上呈现3种趋向特征：湖泊周围[0-12]km两者之间转化强度随距离拉大而增大；河流周围两者转变趋势明显，在[4-6] km变化尤为突出；交通用地附近[0-4] km水田与水库坑塘间转变强度高。水田、湖泊和水库坑塘湿地向建设用地的转变是引起区域湿地面积萎缩的重要原因，10a间湿地向建设用地转变总量约为470.43 km²，占湿地变化总量的22.55%。

为揭示三峡水库干流消落带的泥沙沉积规律、分析沉积泥沙来源，本研究采用原位观测方法采集沉积泥沙样品，利用激光粒度仪测试泥沙粒径，分析沉积泥沙粒径在水平、垂直和高程3个维度上的变化特征，并与三峡水库入库泥沙的粒径特征相结合，阐述消落带沉积泥沙来源。结果表明：（1）三峡水库干流消落带沉积泥沙粒径在水平方向上存在比较强烈的空间变化，中值粒径沿河流流向方向呈逐渐下降趋势，并在忠县及其下游河段基本保持稳定；（2）泥沙粒径随高程的变化存在较大的空间差异，河流挟沙是消落带下部粗颗粒泥沙的主要来源，而消落带上方的土壤侵蚀强度越高，消落带顶部的沉积颗粒就越容易变粗；（3）在水库尾端，泥沙剖面存在较明显的旋迴分层现象，其中值粒径数值较大、变化幅度较宽，越往下游推进，中值粒径的数值越低、变化幅度越小，泥沙旋迴分层现象逐渐消失；（4）水库尾端的沉积泥沙以库区外来沙为主，越往下游推进，库区内产沙对粗颗粒泥沙的贡献逐渐升高，但库区内外来沙都能够为沉积泥沙提供丰富的细颗粒物源，因此，细沙的来源具有一定的复杂性和多样化特征。

水资源是一种公共物品，其效益外部性使得水资源保护与开发利用成本应由相关的若干区域共同承担，因此，建立合理的区域生态补偿标准模型及区域内外共同补偿机制是当前生态经济领域的研究前沿。通过构建水足迹与生态补偿标准模型，对江西省及11地市水足迹与水生态补偿标准进行了估算。主要结果如下：2000~2013年，江西省总生产水足迹呈现先下降后增长的趋势，粮食、水产品、猪肉生产所占比重较大，水盈余呈波动下降趋势。11地市生产水足迹与水足迹效率呈上升趋势，除南昌市出现水赤字要支付生态补偿资金外，其余各市均有水盈余，应获得生态补偿资金。2000~2013年江西省水盈余共需补偿1 805.76亿元，平均每年128.98亿元。赣南的赣州市、赣中的吉安市、赣东北的上饶市、赣东的抚州市获得补偿额较高，将优先获得区域内外生态补偿额度。该研究结果可为生态文明先行示范区与区域生态补偿机制建立提供一定的科学依据。

生态文明建设是长江经济带下一阶段的工作重点之一。从生态文明和发展潜力的内涵出发，构建了耦合协调度模型和发展潜力模型，并对长江经济带生态文明建设情况进行分析。研究发现：（1）长江经济带东中西部生态文明特征差异明显，东部为经济、社会系统优势区，中部为相对协调区，西部为自然系统相对优势区；（2）当前长江经济带生态文明格局主要受经济因素的影响；（3）协调发展地区整体上表现出最佳的生态文明发展潜力，协调发展应成为长江经济带生态文明建设的重要途径。

深入研究降雨极值的时空变化规律和特点，有助于提高应对极端灾害的能力。通过构建PDS/GP模型，并引入降雨极值变化指标，结合统计检验分析汉江流域15个气象站点1960~2014年春、夏、秋季以及全年月降雨超定量系列的年际变化特征；利用复杂网络理论的聚类系数和节点度，结合各站点在典型年份春、夏和秋季的降雨极值变化指标，分析月降雨极值的空间分布特征。分析结果表明：从时间上看，汉江流域月降雨极值年际变化的季节性差异较大，近55 a没有明显的一致性变化趋势。受季风气候影响，夏季的月降雨极值年际变化与春、秋季相反，而秋季的变异指标年际波动最大。从空间上看，受季风气候、下垫面条件和人类活动等多种因素的综合作用，中下游月降雨极值变化的差异性要高于上游。随着相关阈值的增大，流域站网总体关联度有所降低。相同阈值下的结果表明空间上相邻的站点其关联性差异较大，部分相距较远的站点具有更大的关联性，分析结果可为降雨极值的空间插值提供参考。

根据滇池流域3个气象站、3个水文站、2个水位站、14个水库站建站（1950 s）至2014年的逐月（日）气象、水文观测系列，采用标准化降水指数（SPI）、标准化径流指数（SRI）以及干湿指数（I_a）三类干旱指标，按游程理论识别干旱事件、确定干旱历时和干旱烈度两个特征变量；通过小波分析揭示干旱历时和烈度的周期性规律；运用Gumbel Copula函数构建干旱历时和烈度的联合分布，计算干旱联合、同现重现期，及前一场干旱影响下的后一场干旱发生的条件重现期。结果表明，滇池流域干旱趋于严重；气象、水文、农业3类干旱的干旱历时或烈度，均具有100年以上变化周期；近期的干旱（2012-02~2013-04）为1950 s以来最严重干旱，联合、同现重现期分别达120.48和224.41 a，受上一场特大干旱（2009-05~2010-03）的影响，条件重现期高达271.82 a，持续干旱的叠加效应加剧了旱情和灾害程度。从滇池水位变化、区域大气环流异常、三类干旱规律、干旱史料文献及湖泊沉积物等多方面对比分析，印证了成果的科学合理性。

利用2006~2008年AREM模式预报降雨和漳河水库逐小时雨量站观测降雨及入库流量资料，对水库流域进行网格划分，建立了基于网格的空间分辨率分别为（0.25°×0.25°）和（0.5°×0.5°）的降雨预报统计降尺度模型，同时对降尺度模型了进行了模拟效果的检验，证明该降尺度模型的计算结果可以用于漳河水库洪水预报试验。从2009~2010年中选取了4次洪水过程，进行个例试验，试验结果表明，统计降尺度模型对洪水过程效率系数的改进效果不明显，但对减小预报洪峰流量相对误差有一定的效果，平均相对误差降低了10%左右，峰现时差也略有减小。