将碳排放引入全要素生产率分析框架之中，利用Malmquist指数对长江经济带2000~2013年的全要素碳生产率进行测算。实证研究结果显示：（1）从时间维度来看，在此期间长江经济带碳生产率一直处于震荡上升的趋势，而全要素碳生产率处于较平稳的状态，年均增长率为2%；（2）从空间差异来看，长江经济带上中下游碳生产率区域差异明显，下游 > 中游 > 上游，全要素碳生产率下游区域高于中上游区域，而中游区域和上游区域则处于“追赶-超越-被反超”的状态；（3）上游区域全要素碳生产率增长的动力为技术效率的提高，中游区域全要素碳生产率平均下降了0.1%的原因为技术进步恶化的幅度已经完全抵消了技术效率提升带来的变化，下游区域主要是通过技术创新推动最优生产前沿向外移动使得全要素碳生产率平均增长了4.4个百分点；（4）安徽和贵州两地碳生产率提高的空间最大，而云南、四川和重庆地区也可通过技术进步、技术创新促进碳生产率的提高，上海、浙江、江苏和江西的碳生产率提升空间最小。

为探究铁路网络时空压缩效应对城市可达性的影响，基于2009年和2014年铁路列车时刻表数据，结合传统数理统计方法及空间分析方法，对中国地级以上城市可达性及其格局演变进行深入分析。结果表明：（1）铁路客运的数量和类型上均有较大变化，特别是始发列车及动车组的大幅增加及高铁的开通运行，中国城市可达性得到一定程度提升，但城市可达性改善地域差异性显著。（2）北上广三大核心城市在城市可达性等级体系中第一层级地位稳固，交通区位条件的差异使得城市可达性等级体系产生一定变化。（3）中国城市可达性绝对及相对差距均呈现出不断扩大趋势，列车停靠数量的极化效应显著、新增加的高速客运更多地向高等级中心城市集聚，铁路基础设施的建设正在重塑中国生产力格局。（4）从城市功能属性及规模属性视角，以始发列车和停靠列车中位数为临界值，将中国城市划分为高规模高功能、高规模低功能、低规模高功能、低规模低功能等4种类型，并依次分析城市分布特征及成因，为铁路客运的合理配置及交通网络优化布局提供参考。

土地城镇化与人口城镇化是否协调在过去几年倍受关注。选择了我国城镇化加速阶段中期（1996~2006年）这一时间段，通过土地利用变更调查数据，采用离差系数模型对这10 a间我国各省份土地城镇化与人口城镇化增长速度的协调性进行分析。得出的结论表明：（1）我国土地城镇化与人口城镇化增长速度总体失调，土地城镇化超前；（2）人口-土地城镇化协调程度区域差异明显，不同发展阶段的省份表现出来的人口城镇化、土地城镇化增长速度及其协调程度不一样；（3）各省份应根据自身不同的城镇化发展阶段，总结过去的经验和教训，结合当前以人为核心的新型城镇化，推进人口城镇化和土地城镇化协调发展。

以人均GDP为测度区域经济差异的变量指标，利用尺度方差、总体差异测度指数、区域特定方向差异指数对2000~2014年期间湖北省区域经济差异表现的最佳尺度、方向性及原因进行分析。研究表明：①县级尺度方差最大，市级次之，区级最小，即尺度越小，尺度方差越大，县级尺度的区域经济差异对湖北省区域经济总体差异的贡献率最大；② 2000~2007年，湖北省区域经济总体空间分异程度不断增大，2007年以后逐渐缩小；③湖北省县级尺度水平经济差异的主要方向是中心与外围之间，中心与外围的差异以2007年为分界点呈先增大后缩小的趋势，沿江轴带与内陆的差异总体上趋于缩小，核心与边缘的差异趋势与中心与外围基本相同；④历史基础、经济区位是湖北省区域经济差异产生和扩大的重要直接驱动力，经济全球化水平是重要的外在推手，区域发展策略的调整有助于缩小区域差异，促进区域协调发展。

利用第五次和第六次人口普查分县资料，分析湖北省县际迁入人口的空间格局及变化，探讨迁入人口空间格局形成的内生机制。研究发现，2000年以来迁入人口向地级市市辖区以及与其邻接的地区集中，县际分布差异扩大，但是空间集聚程度下降，以武汉市为中心的“中心-外围”空间格局日益明显。在地区名义工资和社会发展水平等其他条件不变的情况下，差异化工业制成品和服务业产品的可获得性是人口迁入的重要原因。而推进区域一体化可以提高本地对差异化产品的可获得性，吸引人口迁入，进而诱发人口与产业向本地同向集聚。

综合运用变异系数、泰尔指数及ESDA-GIS多种方法，在充分考虑传统经济影响因子的基础上，尝试引入经济发展生态成本指标，分析长江中游城市群经济综合发展水平与生态成本的空间匹配及演化模式。研究表明：经济综合发展水平高低聚集特征明显，空间极化现象是导致区域经济发展不平衡的主要原因；生态成本空间集聚现象以高高集聚和低低集聚为主，且呈现出高高集聚减少、低低集聚增多的现象，生态成本消耗有所改善；2001~2012年长江中游城市群市域经济综合发展水平与生态成本表现出越来越显著的差异化空间格局，呈现出由低经济综合发展水平-低生态成本过渡到高经济综合发展水平-高生态成本，进而发展到高经济综合发展水平-低生态成本的空间匹配模式的阶段性特征；高经济综合发展水平-高生态成本的经济发展模式仍在大部分城市中存在，经济与生态空间协调发展的潜力仍然很大。

山区聚落生态位反映聚落在山地垂直方向上所处的空间位置及人类生活所能利用的资源空间，是当地居民长期适应山地自然环境的结果。基于岷江上游各民族山区聚落生态位和气象、社会、地形驱动因子的空间分布，借助冗余分析，构建山区聚落生态位地理特征与驱动因子间的多水平贝叶斯模型，定量刻画聚落生态位的民族属性对山区聚落生态位地理特征与驱动因子间关系的影响。结果表明：（1）影响研究区域内1 667个与各民族聚落生态位地理特征的驱动因子有显著差异，海拔和坡度对前者影响较大，海拔、坡度、干季和湿季湿度、距河流距离对后者影响较大，且海拔对两者的影响程度都最大，海拔和坡度地形驱动因子与干、湿季湿度和距河流距离间的相关性较弱。（2）干、湿季湿度气象驱动因子对藏-羌聚落生态位地理特征影响较大，距河流距离和距县城距离社会驱动因子、海拔和坡度地形驱动因子对藏族聚落生态位地理特征影响较大，这与藏族聚落生态位的分布面积和个数有关。（3）民族类型对聚落生态位地理特征指标与气象因子干季湿度间关系的影响最大，对聚落生态位地理特征指标与地形因子坡度间关系的影响最小。岷江上游山区聚落生态位地理特征与驱动因子间关系的研究，为量化山区聚落生态位与山地环境的关系提供了有效的数据支撑。

水资源承载力评价是把水资源利用和生态环境问题综合考虑的一种研究手段，其结果可以用来清晰判断一个区域经济社会的发展潜力。在层次分析法和变异系数法组合赋权的基础上，运用基于PSO优化的升半Γ型分布指数，对2003~2013年江苏省的水资源承载力进行评估。结果表明，太湖蓝藻事件爆发是促进江苏水资源承载力提高的重要转折点，2003~2008年江苏水资源承载力处于Ⅱ级承载力水平，均值为0.414，2009年起提升至Ⅲ级水平，此后承载力水平虽略有波动，但始终处于Ⅲ级的最高状态。对比江苏城镇化进程，认为注重两型社会和生态文明建设的城镇化进程可以较大幅度提升水资源的承载力。据此，提出通过供给侧改革转变经济发展模式、全员参与推进节水型社会建设以及统筹协调加强太湖流域管理等对策。

20世纪90年代以来，班轮公司渐成影响港口体系演变的主导因素，班轮网络形成的内在机理成为学者们关注的热点领域。以长江三角洲为案例区，从基础设施、箱量规模、港口效率、港口费用、配套产业、扶持政策6个方面构建班轮公司挂靠港选择评价指标体系，利用多元线性回归模型，定量测度长江三角洲班轮公司挂靠港选择的影响因素。在此基础上，选取港口、班轮公司、货主和货代等港口物流节点进行访谈验证，结果显示定性分析与模型计算的结果基本吻合。箱量规模和港口费用是当前影响长江三角洲班轮公司挂靠港选择的主要因素，其次是港口基础设施与港口效率，最后是政策环境与航运配套产业，其中政策的影响越来越显著。

随着长江经济带国家战略及沿江区域经济发展战略的实施，长江航运发展面临重大机遇。三峡水库的运行为三峡库区众多支流的航运发展提供了良好环境，作为连接重庆、武汉两大区域航运中心的连接段，库区干支航道的能力提升和标准提高显得尤为迫切。系统核查了三峡库区支流自然条件及航道发展现状，分析了三峡蓄水对支流航道条件的影响及蓄水后库区支流航道存在的问题，依据现有标准规范明确的航道尺度确定方法，论证提出了三峡库区15条主要通航支流河口段航道的通航尺度。最后，提出了加强观测分析与模型论证，加大基础设施建设与航道治理力度，以及跟踪观测三峡库区泥沙累积性淤积对航道的影响等建议。

以揭示中国南方丘陵地区河谷城市的空间演变过程和特征为目的，以上饶市城区为例，在遥感与GIS技术的支持下，对1988~2013年间上饶市城区城市用地的时空演变过程、特征及驱动影响因素进行了研究。结果表明，1988~2013年的25 a间，上饶市城区城市用地呈现出快速增长的态势，城市形态的演变具有明显的时空特征：时间序列上，不论扩展幅度还是扩展速度，2001~2013年间的值均高于1988~2001年间的值，前后两个时段的扩展特征呈现出明显的差异性；空间格局上，上饶市城区以老城区的中心广场为中心向四周扩展，先后经历了放射性扩展、组团式分散扩展两个阶段，同时呈现出明显的方向分异性，西南和西为其主要扩展方向，而其东南方向的扩展速度最为缓慢。自然环境中的地貌对上饶市城区城市用地的扩展起到很大的限制作用，经济社会的发展、政策规划等因素成为城市用地扩张与时空演化的外在驱动因素。

以重庆市渝北区为研究区域，运用CLUE-S模型，结合Logistic回归分析，分别以2007年和2009年为基期，对渝北区2013年土地利用情况进行模拟研究，在此基础上构建了渝北区2013~2020年3种不同情景的土地利用变化模式，模拟了3种情景模式下渝北区在2020年的土地利用空间分布格局。结果表明：（1）两期模拟的正确率分别达到了92.26%和94%，Kappa系数值分别为90.32%和92.5%，均取得了较好的模拟效果，说明CLUE-S模型适用于渝北区的土地利用空间格局变化的模拟研究，具有较好的模拟区域土地利用时空变化的能力；（2）地形、国道、省道、高速公路等主要道路、河流、城镇和村庄是影响渝北区土地利用空间格局变化的重要驱动因素；（3）在3种情景模式中，主要的用地格局变化均发生在两江新区，区内建设用地总体呈现向东北部扩张的趋势，表明区域经济社会发展政策对用地类型的变化具有较大的影响；（4）从促进城乡统筹和谐发展、土地节约集约利用、生态环境显著改善和保护耕地的区域发展目标而言，情景模式2为较为合理的发展模式。研究结果可为决策部门在土地可持续利用和土地管理方面提供参考依据。

采用开顶式生长室（Open-top chamber，OTC）连续8 a（2008~2015年）长期模拟温度升高，研究滨海芦苇湿地不同土壤深度，及两种代表植物芦苇（Phragmites australis）和白茅（Imperata cylindrical）根际、非根际土壤可培养微生物数量变化对长期增温的响应。结果表明：（1）相对于对照，长期增温导致土壤可培养微生物的数量显著增加。其中，增温对土壤表层细菌、真菌的数量影响显著，细菌在第一层的增幅最大，增加率为34.16%，真菌在第三层的增幅最大，增加了64.42%。增温对20~40 cm土层放线菌影响显著，其中在第二层达到最大增加率59.47%；（2）长期增温对芦苇根际土壤微生物的根际效应变化的影响不大，表现为各土层芦苇根际效应增温<对照，而白茅根际真菌和放线菌分别在第二层和第三层有显著差异；（3）不同的植物类型，其根际可培养微生物数量及根际效应对长期增温的响应不一致，表现为芦苇和白茅根际土壤可培养微生物数量及根际效应的增加幅度不同，这可能与植物不同类型，根际分泌物种类、数量的差异有关。

湖泊水流运动和污染物的迁移路径对湖泊水质起着关键作用。采用水动力和粒子示踪耦合模型，并结合野外粒子示踪实验来调查鄱阳湖洪水季节空间水流运动和污染物迁移路径。模拟结果显示，流域五河点源入湖污染物和湖区空间面源分布污染物均会沿着不同方向迅速进入湖泊主河道，在快速水流推动下逐渐向北部湖区迁移，但部分污染物因东北部湖湾区存在顺时针方向环流而发生长时间滞留和富集。野外粒子示踪实验同样表明，东北部湖湾区污染物迁移路径随着该湖区水流运动表现得复杂多变，除了可以明显观察到顺时针方向的污染物运动，还可以发现污染物向湖岸边界和湖汊迁移，最终滞留在东北部湖湾区，而康山湖区污染物在快速水流推动下主要沿主河道向西北主湖区迁移，未发现污染物进入东北部湖湾区的迹象。鄱阳湖洪水季节水流运动和污染物迁移路径具有枯水期水流-污染物传输特性。模拟得出鄱阳湖洪水期的平均换水周期约89 d，表明其可能需要近3个月时间才能彻底完成一次换水。研究成果可为大型通江湖泊“江湖关系变化”研究提供参考，对保护“一湖清水”、保障长江中下游水环境安全具有重要现实意义。

丹江口水库是南水北调中线工程的水源地，水库水域面积的动态变化研究，对保障调水有重要意义。针对丹江口水库水域面积变化较快、短期波动明显，对南水北调中线工程稳定调水有较大影响的问题，采用2000年3月~2015年10月逐月遥感影像，基于归一化差异水体指数（NDWI）提取水体，研究了丹江口水库水域面积的动态变化。结果表明：丹江口水库近16 a来月际平均水域面积均超过400 km²，2~7月份为枯水期，8月份~翌年1月份为丰水期。按季节来看，夏季至秋季水库水域面积呈增大趋势，冬季至次年春季水库水域面积呈减小趋势，同时水库水域在秋季波动最为剧烈，冬季较为平缓。自2014年12月~2015年10月，受大坝加高蓄水影响，水库水域面积均维持在550 km²以上。水库的水位涨落形成的消落区主要集中在丹江水库北部、东部和汉江水库的西部。

采用GIS技术，根据高程、坡度、土壤类型等环境特征，将乌东德水库坝前段消落带分为18种生态类型，并完成了高程图、坡度图和土壤类型图，建立了环境特征和消落带类型的直观联系。然后根据不同的生态类型，提出了4种生态修复模式，并选择了10种植物作为生态修复物种。为其它水库消落带生态修复提供了参考依据。

实施水功能区限制纳污红线管理，控制陆域范围污染物排放总量，是保障水功能区水质达标的根本途径。针对现有水功能区划分及管理偏重考虑水体自然属性和完整性，缺乏与行政区划、陆域污染源分布的衔接，提出以水功能区划分成果为基础，综合考虑自然水系、行政区划、污染源分布情况的陆域控制单元划分方法，在此基础上，利用GIS空间分析建立水功能区与陆域控制单元的响应关系，制定基于水功能区纳污能力的陆域污染物限制排放总量方案。以攀枝花市河段为例，将攀枝花市划分为15个控制单元，19个控制子单元进行限制排污总量计算及分配，攀枝花全市COD、氨氮限制排放总量分别为17 437.6 t/a、1 866.0 t/a，与攀枝花市污染物总量控制规划成果基本一致。

大型底栖动物快速生物评价方法可快速判断河流在人为活动影响下的生态状况，对河流健康评价研究和河流保护与管理具有重要的意义。基于太子河46个样点的大型底栖动物监测数据，探讨大型底栖动物生物监测工作组（Biological Monitoring Working Party，BMWP）指数的适用性。采用方差分析研究了BMWP指数对重要水环境参数的响应程度，研究结果表明BMWP指数随地表水水质级别的降低呈显著地下降趋势。利用回归分析研究了BMWP指数与其他生物指数、生境状况的回归关系，结果显示BMWP指数与底栖动物香农多样性指数（R²=0.74）、底栖动物完整性指数（R²=0.85）以及生境质量评估指数（R²=0.60）均呈显著线性回归关系（p<0.01），表明BMWP指数可以有效指示与反映不同河段的生物状况及其栖息地质量。利用BMWP指数对采样点进行的河流健康评价结果显示太子河46个采样点中，极好和良好的采样点占45.7%，一般的样点占21.7%，差和极差的样点为32.6%。BMWP指数对河流生态状况指示灵敏，能够准确反映河流健康状况。同时，野外监测、物种鉴定和指数计算简便，是河流健康评价中表征能力较强的快速生物评价指数。