随着中央政府将长江经济带发展提到国家区域战略的新高度，其对建设用地的需求将进一步增加。作为客观反映地区剩余或潜在建设用地对未来人口集聚、工业化和城镇化发展承载能力的指标，后备适宜建设用地潜力成为决定研究区域能否持续稳定发展的关键因素。基于此，本文根据后备适宜建设用地的计算方法和评价技术流程，测算了长江经济带后备适宜建设用地潜力，并对其空间分布特征进行了分析。结果表明：长江经济带后备适宜建设用地面积为85 672.35 km²，约占研究区总面积的4.18%，总体潜力不大，空间上呈现出长江北部高于南部，中游、下游、上游地区依次递减的分布趋势；人均后备适宜建设用地0.22亩/人，下、中、上游地区呈现出依次递减的趋势；四川盆地、两湖平原、皖北等区域的后备适宜建设用地潜力较大，长三角、大城市市辖区以及川西地区不仅后备适宜建设用地较缺乏，人均后备适宜建设用地面积也较低。

引导长江经济带沿江城市群协同发展是新时期我国重要的区域发展战略。基于空间平滑核密度估算法、空间溢出系数、局域空间聚类指数、关联度滞后效应模型和因果检验模型，系统分析我国长江经济带沿江城市群的空间分布格局以及上中下游地区联动机理。研究表明：①目前长江流域发育程度达到城市群界定标准的有长江三角洲、长江中游和成渝三个城市群；②长江经济带城市群之间经济发展存在正向关联；③在流域联动方向上呈现出自下游长江三角洲城市群→中游城市群→上游成渝城市群的单向联动关系，且引致关联存在滞后效应。因此，有效畅通长江经济带城市群的空间溢出渠道、提高沿江城市之间的空间关联度，是缩小长江流域上中下游地区之间空间分布差异，推动流域一体化实现的关键。

环境规制与技术进步转变方向的非一致性近年来受到较多关注，但学者们普遍忽视了开放经济条件下二者的关系。本文以1999~2013年长江经济带11个省市为研究样本，实证检验了环境规制对国际R&D溢出效应的影响效果。研究表明：（1）环境规制强度和国际R&D溢出水平呈现U型关系，即在长江经济带各省市，初始比较弱的环境规制强度抑制了国际技术溢出，但是随着环境规制强度的增加，国际R&D溢出水平不断上升；（2）采用不同的环境规制方式会影响国际R&D溢出和环境规制的U型关系，改变环境规制水平的拐点；（3）目前长江经济带各省市环境规制水平比较低，大多处于U型左侧。最后本文依据上述结论提出了相应的政策建议。

饮用水源地管理是全球关注的热点，安全的饮用水源供给依赖于不断完善的管理机制，湖泊流域综合管理（ILBM）可以为水源地管理的完善提供很好的框架。湖泊流域综合管理框架由管理组织、政策、公众参与、信息、科学技术和资金六要素构成。基于该框架，文章对苏州太湖水源地管理现状进行了分析和诊断。研究发现，苏州市太湖水源地管理存在缺乏有效的管理组织协调机制、缺乏经济激励型和教育与公众参与政策、公众参与水平低、信息可信赖度差、科学技术与地方需求结合不紧密、资金投入不稳定等问题。基于ILBM管理框架，提出了水源地管理优化的政策建议。

通过测算武汉城市圈土地利用空间关联的碳排放效率及其收敛性，为该城市群提供碳减排方案。通过运用结合Bootstrap技术的Malmquist指数方法测算了武汉城市圈土地利用空间关联的碳排放效率及其技术进步和技术效率，并对该效率做σ-收敛和β-收敛分析。研究发现该城市圈土地利用空间关联的碳排放效率在2010年前呈上升趋势，之后出现下降；究其原因，虽然技术进步是持续的，但是不足以弥补技术效率的不断降低；将武汉城市圈按照土地类型分为三类城市，收敛性分析发现它们均出现了不同程度的收敛，而且收敛于较高的碳排放水平。根据以上的分析结果，结合该城市圈的产业布局，提出了相应的减碳方案。

根据2015年1月7日至14日在长江口南槽中段主槽内获得的流速和悬沙观测资料，运用机制分解法分析了从大潮到小潮连续变化过程中南槽中段的水沙输运机制，通过小波分析方法探讨了悬沙浓度和流速的周期性对悬沙输运的影响。研究结果表明：（1）在一个大小潮周期过程中各潮周期的单宽净输水以向海为主，斯托克斯余流和欧拉余流的强度由大潮到小潮呈减小趋势；（2）各潮周期的单宽净输沙以向陆为主，与净输水方向相反，输沙强度从大潮至小潮呈现“小-大-小”的变化特征，该特征的产生与潮泵效应输沙的剧烈潮周期变化有关，平流输沙、潮泵效应输沙与垂向净环流输沙项是影响潮周期净输沙的主要成分；（3）小波分析表明，悬沙浓度和流速具有多个时间周期的变化，它们与水位的联合作用导致瞬时输沙率具有2个明显的时间周期变化。

为了解长江中游洪湖至宜昌江段鱼类时空分布变化，于2014~2015年的秋季、春季和夏季，使用Simrad EY60鱼探仪对该江段的鱼类时空分布特征进行了3次水声学调查。结果表明：鱼探仪探测获得的鱼类回波信号与湖底反射信号的图像均比较清晰，且图像的背景噪声较小，长江干流的鱼类多以个体形式进行活动，探测时未发现鱼群。夏季鱼类目标强度（TS值）最高（-47.2±8.6）dB，春季鱼类TS值最低（-60.0±6.4）dB，非参数检验结果显示，3个季节的鱼类TS值差异极其显著（P<0.01）；3个季节该江段鱼类资源水平分布不均匀，鱼类最大密度分别为63.7 ind./1 000 m³（秋季）、141.4 ind./1 000 m³（春季）和266 ind./1 000 m³（夏季），且3个季节鱼类水平分布差异极显著（F=151.08，P<0.01）；垂直水层方向上，3个季节的鱼类密度均表现出相同的分布特征，即表层 > 中层 > 底层，各水层3个季节之间的鱼类密度存在极显著性差异（df=2，P<0.01）；在方差齐性下，采用LSD方法对3个季节各水层之间鱼类密度进行多重比较，结果显示秋季仅表层与底层之间鱼类密度均存在显著性差异（P<0.05）；春季表层与中层、中层与底层之间鱼类密度均存在显著性差异（P<0.05）；夏季表层、中层和底层两两之间鱼类密度均存在显著性差异（P<0.05）。该江段鱼类时空分布差异与鱼类的越冬、索饵、产卵等因素有关。

江苏靖江段位于长江近口段，是长江刀鲚渔汛最集中的水域。调查了靖江段2008、2009、2012~2015年6个渔汛期的捕捞数据，采用广义可加模型（GAM模型）分析了刀鲚捕捞量与靖江段表层水温、潮差、气压、降水量、浑浊度、COD_Mn等环境因子之间的相关性。调查显示，靖江段每年发放刀鲚专项渔业捕捞证84~95本，平均年作业天数28~43 d，2012~2015年的作业天数比2008~2009年明显下降。6个渔汛期刀鲚的年捕捞量变幅为3.71~17.38万尾和3.61~18.26 t，除2013年外，年捕捞量总体上仍呈下降趋势。采用GAM模型对10艘持证渔船的刀鲚日捕捞量与环境因子之间的相关性分析显示，日捕捞量随水温的升高而递增，汛期78.8%的产量在15~23.2℃水温范围获得。而当水温低于10℃时，空网率上升，仅获得5.7%的汛期产量。表明当水温不足10℃时，刀鲚可暂时停止其生殖洄游过程。分析还显示，69.1%的汛期产量在2.0 m以上的大潮差期获得，表明潮汐亦是影响刀鲚日捕捞量的重要因子。低浊度及气压、降水量、COD_Mn等对刀鲚的日捕捞量无显著性影响，但当浊度大于100 NTU时，日捕捞量迅速降低。可见，水温、潮差和高浑浊度是影响长江靖江段汛期刀鲚捕捞量的关键环境因子。

耕地质量监测与评估研究是我国耕地保护工作的重要支撑。针对苏南地区耕地保护面临的新问题，整合农用地分等定级、多目标地球化学调查和土壤侵蚀等相关研究资料，重构耕地综合质量评估指标体系，综合运用空间分析、加权综合和聚类分析方法，根据耕地基础地力、耕地健康和耕地外部环境的空间分异和组合特征，识别优先保护、地力提升、污染治理和水土保持等耕地类型，分类讨论耕地保护与整治路径。分析表明：苏南地区现状耕地中，优质耕地占比不足65%，近30%的耕地基础地力较差，超过5%的耕地受到水土流失、重金属污染威胁。其中，优质耕地集中于茅山以东的太湖平原和沿江平原地区，茅山以西地区基础地力相对较差，宁镇沿江、太湖东北岸部分地区土壤重金属污染和水土流失风险较高，需要因地制宜开展地力提升、土壤修复、水土保持和农业结构调整等治理措施，以增强地产农产品质量安全。

采用Morlet小波分解重构和频谱分析等方法，对宜昌、枝城、沙市、监利和城陵矶1997~2014年水位和流量及三峡水库2003~2014年入库、出库流量和库水位数据进行了统计分析，探究了各水文站在三峡建坝前后水情的变化特征及原因。结果表明：各观测站的水位和流量沿程递减，水位的年内波动处同一水平，研究河段内上游河段流量年内和年际变化比下游河段剧烈；各水文站水位和流量变化的显著周期为6.05、11.78、21.2、30.29和53个月，各水文站水位1 a周期变化幅度均在2 m以上，其他周期上的变化幅度为0.08~0.82 m；三峡水库蓄水活动对下游水文站水位和流量等水情的影响有限，主要反映在对水情趋势项的影响上，三峡大坝蓄水后，各水文站水位和流量受到一定程度影响，呈波动性递减变化。

由于喀斯特区域表层岩溶带的结构和构造表现为高度的异质性，以及大量缺失定位观测资料，使得该区域目前还没有较为完善的产汇流模型。对特定小流域地表产流输出过程的分析，有利于对流域内部各种水文过程的认识。本研究正是基于这一背景，通过对一完整自然年的地表产流输出进行分析发现，流域地表径流输出主要发生在5~10月份；受雨强和壤中流向地表径流转化过程的影响，5月份的地表径流产流输出为突发衰弱型伴有明显的迟滞效应，其他月份主要为渐进增强衰弱型，迟滞效应较5月份明显减弱；如去除5月份的影响，6~10月份流域地表径流输出量与降雨量呈显著正相关关系（p<0.05，r=0.99）；壤中流向地表径流径流转化具有明显的季节性差异；就全年而言，经由卡口站地表径流输出的量占全年降雨总量的23.1%。

黑碳是大气气溶胶的重要组成部分，能够吸收太阳辐射产生温室效应，并对人体健康产生负面影响。选取了南京市的6个典型功能区，研究不同污染水平和不同季节下植物叶面颗粒物黑碳含量的时空分布特征，并将其与地面尘和表层土壤中的黑碳含量进行比较，探讨黑碳在多介质中的分布规律。结果表明：（1）城市植物叶面颗粒物的黑碳含量呈现冬季 > 秋季 > 春季≈夏季的季节变化特征；（2）工业区植物叶面颗粒物的黑碳含量最高，并与其他功能区的差异达显著水平；（3）城市植物叶面颗粒物黑碳含量越高，BC/OC值也越大，城市植物叶面颗粒物的黑碳主要来源于化石燃料的燃烧；（4）黑碳气溶胶通过植被表层到达地表的过程中其含量逐渐下降，植物叶面颗粒物可作为监测大气黑碳污染的有效手段。

基于野外定点监测数据，运用统计学方法解析鄱阳湖区地下水位年内分布特征和动态变化，辨析湖水和典型区地下水之间的侧向水力联系与程度。统计结果表明，不同洲滩地下水埋深变化范围约-8.1~-0.1 m，洲滩地下水和湖水在6~9月份保持完全水力连通。湖水位和洲滩地下水位动态变化呈现高度一致性，表明了洲滩地下水和湖水具有密切的侧向水力联系。湖岸带不同典型区的地下水埋深变化范围介于-10~-2.2 m。湖岸带地下水位与湖水位并不具有日时间尺度变化上的高度一致性，但两者却很好呈现了月尺度上的较好一致性，表明了湖岸带地下水与湖水之间具有一定的相互关系和水力联系。小波分析得出，湖水位和洲滩、湖岸带不同典型区的地下水位均在60 d尺度的周期上存在着极大可能的显著相关，总体上两者呈正相关关系变化，表明湖水和洲滩地下水具有密切的水力联系，但与湖岸带地下水的侧向水力联系可能体现在个别典型时段。为今后鄱阳湖地下水方面的相关研究奠定基础，也为鄱阳湖湿地生态环境保护、水资源评价等方面提供科学依据和参考。

以巢湖十五里河河口湿地土壤为研究对象，选用PAM（J）、PAM+生物炭（SJ）和PAM+泥炭（NJ）为土壤结构改良剂，研究改良剂对淹水条件下培养后土壤水稳性团聚体数量、土壤抗悬浮能力和土壤磷释放的影响。结果表明，四种处理（CK、NJ、J和SJ）>0.25 mm水稳性团聚体含量大小顺序为：J（58.73±0.57%） > SJ（48.27±3.58%） > NJ（34.47±2.02%） > CK（2.31±0.15%）。在室内风浪扰动模拟实验中，扰动后上覆水体悬浮物浓度（SS）和水体磷浓度的大小顺序均是：CK > NJ > J > SJ，且CK显著大于NJ、J和SJ。添加PAM（J）、PAM+生物炭（SJ）和PAM+泥炭（NJ）不仅能显著提高>0.25 mm研究区湿地土壤水稳性团聚体的含量，也能显著增强风浪扰动下淹水土壤的抗悬浮能力，进而显著降低淹水后土壤磷释放能力，其中以添加PAM+生物炭组合提升淹水后湿地土壤抗悬浮和降低磷释放能力的效果最佳。

对湖北省郧西县庹家湾（TJW）剖面的地层序列、年代、磁化率及粒度组成进行研究。结果表明：TJW剖面具有表土（MS）→全新世黄土（L₀）→古土壤（S₀）→过渡层（L_t）→马兰黄土（L₁）→黄土与砂互层（T_1-al2）→砾石层（T_1-al1）的地层序列；在马兰黄土层上部的黏粒含量、黏粒/粉砂值以及磁化率值明显高于典型马兰黄土，而接近古土壤（S₀），其成壤作用明显，属于较典型的弱古土壤层（L₁-S₁和L₁-S₂），其年龄在27.3~21.6 ka B.P.之间。此现象反映了在汉江上游地区，晚更新世时期的冰期气候并不是持续稳定的，在27.3~21.6 ka B.P.期间存在相对短暂的温暖湿润阶段，这次气候事件可与黄土高原地区进行良好对比。

基于长三角地区1951~2014年56个国家级气象站点逐日气温记录资料，通过计算极端高温事件相关指标（极端最高温TXx，极端最低温TNn，高温日数Htd和低温日数Ltd），利用GIS空间分析技术和Mann-Kendall时间趋势分析方法分析了长三角地区近60 a极端高温事件的空间分异特征和时间变化趋势，并探讨了城市化发展对区域极端高温事件时空变异的影响。结果表明：（1）长三角地区极端高温事件指标均表现为一定的上升趋势，极端低温指标（TNn和Ltd）线性变化趋势比极端高温指标（TXx和Htd）更为显著，变化趋势最显著的地区集中在经济和城市化水平较高的城市及周边地区（如上海、杭州等）。（2）极端高温指标（TXx和Htd）多年平均总体表现为南高北低，西高东低的趋势，而极端低温指标中TNn多年平均为由中部向南北两侧降低，Ltd多年平均呈现自中部向南北南侧增多的趋势。（3）从1990~2000到2000~2010年，城市化对极端高温事件的影响增强，快速城市化对北部城市极端高温事件的影响高于南部城市。

干旱是危害最大的自然灾害之一，给农业生产及地区经济造成了巨大的损失。以AVHRR和MODIS遥感数据集所计算的植被状态指数（Vegetation Condition Index，VCI）为监测指标，研究江苏省干旱的时空变化特征，并结合江苏省气象站台1982~2010年的实测气象资料，分析降水量、气温、相对湿度和日照时数这四个气候因子的变化趋势及其对干旱化的影响，不仅能够定量地描述植被干旱的空间变化，还可以反映长期气候对其起到的正反作用。研究结果表明：江苏省近30年的年均VCI值呈上升趋势，区域整体旱情有所缓解；四个气候因子中，年均温度逐渐升高，年均降水量基本保持不变，年均相对湿度和日照时数则呈下降趋势，其中气温和相对湿度与VCI的相关性达极显著水平，是影响江苏省旱情的主要因素。

利用1998~2013年热带测雨卫星TRMM 3B42降水率资料以及NCEP/CFSR温度场、气压场和风场等再分析格点资料等，从气候学角度揭示了长江流域梅雨季节降水和对流的日变化特征，探讨了典型和非典型梅雨锋年降水日变化差异，分析了大气环境场要素的日变化特征及其对降水和对流日变化影响。结果表明：（1）强降水在夜间发生在长江上游，白天发生在长江中下游。降水日变化特征显著，长江上游、盆地以东的中游以及中下游的沿江以南地区降水日峰值分别出现在午夜、清晨08时以及傍晚17时。沿江以北地区降水表现出半日循环，具有08时和17时两个峰值，午后峰值明显强于清晨。（2）长江中游地区降水日位相较上游地区延迟约6 h，下游地区日位相进一步向后推移，同时下游地区降水强度和范围明显强于上游，降水日较差也更明显。（3）典型梅雨锋年和近15年梅雨季节平均的降水日变化分布特征较为一致，非典型梅雨锋年较前两者日峰值出现时间明显提前。（4）短时强降水和深对流有较好的对应关系，白天高发区位于长江下游，夜间位于上游。（5）大气温压场在梅雨锋两侧显著的日变化差异使梅雨锋强度和结构在昼夜形成了差异，并使低层风场的辐合位置产生了日变化，这些大气环境场的日变化最终导致了梅雨期对流和降水的日变化。