选取中国31个省级行政区1999~2014年的面板数据，运用Frontier4.1软件测算了我国各省区历年工业用水效率值，还通过聚类分析方法将各省区分为高效率组、中效率组、低效率组进行工业用水效率差异分析，接着选择自然资源、经济水平、工业发展、工业结构、用水结构和政府影响这6个因素，构建Tobit回归模型对这6个驱动因素分全国、高、中、低效率组样本分别对工业用水效率的影响进行实证分析。研究结论如下：我国工业用水效率平均值呈现逐年上升的趋势；东、中、西部地区的工业用水效率值差异较为明显；工业用水效率整体分布从东南向西北逐渐递减的趋势；我国各省区的工业用水效率处于一种较快的增长趋势且地区间的工业用水效率差距在不断缩小；人均水资源量与工业用水效率呈负相关关系；经济水平驱动因素和工业发展驱动因素都与工业用水效率存在很强的正相关关系；合理的工业结构可以显著提高工业用水效率；政府作为对于工业用水效率的提高也是至关重要的。

社会福利与经济增长的耦合协调是城市可持续发展的核心问题之一。以长三角41地市为研究单元，运用熵值法测度社会福利与经济增长指数，进一步借助耦合协调评价模型计算协调度、发展度以及耦合度，并据此进行耦合协调类型划分及其空间关联特征分析。结果表明：①长三角41地市社会福利与经济增长整体趋势波动上升，但近年来受经济下行影响，社会福利随经济增长出现缓慢下降趋势。②社会福利与经济增长指数空间吻合度较高且格局相对稳定。相比社会福利，经济增长首位特征明显，市际差异相对突出。③耦合度具有明显空间分异规律，初步形成“合宁沪杭甬”Z字型耦合协调发展轴带。④安徽省多数地市属于社会福利与经济增长失调衰退类型，亟需平衡二者关系，寻求优化路径，推动社会福利与经济增长向更高层次耦合协调发展类型演进。

从农村土地整理的内涵及现实情境出发构建投入产出绩效评价指标体系，运用DEA方法对浙江省已竣工验收的48个国家投资土地整理项目效率水平进行测度，借此深入分析农村土地整理项目的治理绩效以及影响因素，旨在为改善我国农村土地整理项目治理绩效研究提供新的理论与方法。研究结果显示：（1）浙江省48个国家投资项目的综合效率均值为0.851、技术效率均值为0.903、规模效率均值为0.936，说明项目总体治理绩效较好，但项目之间的差异比较明显；（2）超效率分析发现，杭州北部、宁波南部和温州东南部等自然和社会条件较好地区的项目绩效水平较高，衢州西部和奉化西南等丘陵地区绩效水平较低；（3）影响因素分析发现，生态防护林种植数量、灌溉渠系长度、土地平整土方量、田间道路长度等工程投入过量，作物总产值增加量、单位面积涉及人口数、植被覆盖率等产出不足是导致绩效不高的主要原因；（4）DEA分析法是一种有效的治理绩效分析法，有助于从技术改进和规模调整角度来理解农村土地整理项目治理绩效内涵。根据结论，提出应该从生产技术上增强项目投入产出的转化能力，以改善绩效水平。

为合理利用多智能体算法解决城市扩张动态模拟问题，基于地理学理论和社会学规律对粒子群算法进行有针对性的改进，提出分段式粒子群算法（SPSO），并结合元胞自动机模拟复杂时空过程的能力，构建出适用于城市扩张模拟的地理元胞自动机SPSO-CA。在SPSO-CA中我们利用多时像的土地利用数据、交通路网数据和地形数据，挖掘出1995~2000年南京城市扩张的土地转换规则。再由此规则实现1995~2008年的南京市城市扩张过程的动态模拟。最后对比SPSO-CA、PSO-CA及NULL模型结果得：SPSO-CA总精度86.3%，Kappa系数为0.792，Moran's I为0.078，PSO-CA总精度83.6%，Kappa系数为0.755，Moran's I为0.054，NULL模型总精度81.9%，Kappa系数为0.741，真实的Moran's I为0.072。这表明无论是总精度还是空间一致性，SPSO-CA都优于PSO-CA和NULL模型，即用SPSO-CA模拟城市扩张是可行的。

鄱阳湖生态经济区是中国重要生态功能区和世界自然基金会划定的全球重要生态区，2009年开始建设，目前已完成首要阶段的建设工作。基于土地覆被遥感解译数据，利用生态价值评估模型及GIS空间统计方法，分析鄱阳湖生态经济区2008~2016年间生态系统服务价值时空格局及动态演化。结果表明，鄱阳湖生态经济区土地利用/覆被方式以耕地、林地和草地为主，8年间区内草地和建筑用地面积明显增加，水域面积减少加剧，生态系统服务价值总体呈减少趋势，其中减少最明显的是林地和水域系统价值。水源涵养和土壤保持是鄱阳湖生态经济区最主要的生态系统服务功能，两者合计占比38%以上，但食物生产、水源涵养与废物处理的各单项生态服务价值下降比例较多。生态系统服务价值年均减少率超过20%的区域主要在城市地区，从空间分布来看，南部区域生态服务价值增长具有优势，尤其在2012~2016年间总的优势更为明显。

通过畜禽产排污系数以及2011年湖北省的统计数据，估算出湖北省2011年畜禽养殖业畜禽粪便总量及COD、氮、磷的产生量，分析了污染物对环境污染的情况，并对湖北省畜禽养殖的环境容量和污染风险进行了初步评估。结果表明，2011年湖北省畜禽的粪便总量为8 479.8万t，主要分布在襄阳市、黄冈市、孝感市。全省粪便耕地负荷为16.2 t/hm²/a，警报值为0.54，分级级数为II，对环境构成污染的威胁为“稍有”。全省氮、磷的耕地负荷分别为157.9 kg/hm²/a、24.5 kg/hm²/a，其中，鄂州市、黄冈市均超过欧盟限量标准（氮170 kg/hm²/a、磷35 kg/hm²/a）。2011年湖北省的实际养殖总量分别为7 868.5万头猪当量（N）、9 725.3万头猪当量（P），都超过畜禽50%环境容量（为4 599.4万头猪当量（N），7 161.1万头猪当量（P）。除了荆州市外，其他大部分地区的实际养殖数量都超过50%环境容量，这些地区应该严格控制畜禽的养殖数量并同时做好污染物消减措施。

以武汉市城郊江夏区和蔡甸区的516户农民家庭为实证，运用logistic和分位数回归模型探索家庭生计资本对农户土地流转行为的影响及阈值。结果表明：（1）人力资本和金融资本与农户农地转出行为呈显著正向相关，家庭农地资源禀赋、机耕能力、社会资源禀赋及经营能力的信任程度等与农地转出行为负向相关。相反，自然资源禀赋及农业机械投入对农户土地转入行为的正向影响显著，而家庭融资能力则对农户转入行为呈显著的负向影响。（2）分位数回归结果显示，对农户土地流转行为存在影响阈值的仅有韧性指数。当农户家庭韧性指数≤2时，随韧性指数增强农户农地转出倾向愈强；家庭韧性指数≥3时，农户农地转出倾向随指数增强而弱化。该研究从农户微观个体视角探索生计资本异质对农地流转行为的影响，为针对农户家庭需求制定差别化的农地流转政策、有效推进农业适度规模经营提供建议参考。

探讨三峡库区腹地土地功能格局动态特征是促进库区土地功能优化、土地利用可持续发展的重要途径之一。以草堂溪小流域为研究区，基于1990~2015年4期遥感影像和1∶5万DEM数据，借助ArcGIS 10.2与Fragstats 4.2软件，依据土地提供主要服务的差异性将土地功能划分为3个大类5个亚类，并分析研究区土地功能格局时空演变特征。结果表明：近25 a，研究区生态功能用地占绝对优势，面积增长1 541.96 hm²，生产功能用地面积缩减1 844.19 hm²，生活功能用地面积扩展302.24 hm²；生物质生产功能用地和人工/天然生态功能用地间的转移关系是研究区土地功能转移网络的关键关系，决定着研究区土地功能变化特征；土地功能变化空间集聚特征时空差异性显著，生物质生产功能用地和人工/天然生态功能用地附近为土地功能变化热点区域，1990~2015年土地功能变化热点区向研究区西部推移；生物质生产功能用地、交通功能用地和住宅功能用地优势区间为中低地形位，中高地形位是非生物生产功能用地优势区间，人工/天然生态功能用地在高地形位占优势；较低地形位上景观异质性高、形状复杂，较高地形位上景观类型单一、聚集程度高。

梵净山地区地属喀斯特山区，其核心区为国家级自然保护区，村庄规划布局的制约因素较多。为实现农村居民点的空间优化，综合评价了农村居民点的空间位置、自然资源和区位条件对农村居民点分布的影响，利用主成分分析法综合各影响指标，求出农村居民点规模值，在此基础上通过基于断裂点的加权Voronoi图分割其作用范围，结合“居住场势”分类，找出需要搬迁的农村居民点。结果表明：①研究区共有农村居民点23 046个，面积14 342.78 hm²，居民点多沿道路支线和河流分布于山间河谷地带，布局散乱。②区域内有零星居民点7 871个，面积为2 641.75 hm²，占18.42%；需保留居民点10 288个，面积为5 680.46 hm²，占39.6%；中心居民点4 887个，面积为6 020.57 hm²，占41.98%。③空间布局优化后的农村居民点共15 175个，总面积不变，主要应将西部和梵净山保护区内的零散聚落向东部水源充沛、交通发达的集镇地区搬迁。研究成果可为梵净山地区新农村规划的科学编制提供理论参考。

基于竹子造林碳汇项目方法学和改进的项目减排量经济价值评价模型，以湖北省通山县竹子造林项目为例，对竹子造林项目减排量及经济价值进行了动态定量评估，并对不同情景下项目减排量经济价值的变化进行了敏感性分析。结果表明：在当前条件下，单位面积平均和20年累计减排量为12.6 tCO₂e/hm²和251.2 tCO₂e/hm²，项目面积为6 556 tCO₂e和131 125t CO₂e，但其主要集中在项目运行期前十年的地上和地下生物质碳库，而后十年的竹制品碳库相对较少；项目面积年均和累计碳汇价值量为9.62万元和192.41万元，中国自愿减排交易市场发育和健康运行对竹子造林项目碳汇价值影响显著；竹林经营技术条件，主要竹制品加工联合利用效率及联合使用寿命变化，对竹子造林项目年均和累计碳汇价值均有正向影响，但后两者的影响程度较小。未来应尽快构建囊括抵消机制的全国统一碳市场；重视毛竹碳汇造林与管护技术的应用、示范与推广；并鼓励竹子加工企业进行技术创新，生产和销售耐用竹制品。

利用田间染色示踪和室内样品分析相结合的方法，研究了江汉平原不同水耕年限稻田土壤水分运动特征及其影响因素，期望为制定合理的稻田水分管理措施提供科学依据。结果表明：新稻田（水耕17a）与老稻田（水耕大于100a）土壤理化性质差异显著，引发土壤剖面内不同水分运动特征。新稻田垂直渗漏较老稻田明显，表现为新稻田有更大的染色深度。老稻田染色区域主要集中在耕作层，染色面积为48.52%；犁底层和底土层染色面积较小，仅为3.17%和0.2%。除耕作层外，新稻田其他土层染色面积均大于老稻田，且优先流特征较老稻田明显。老稻田侧向水分运动较新稻田强烈，其侧流剖面的染色面积（15.35%）显著高于新稻田（8.45%），老稻田侧向水流主要发生在犁底层以上。为减少稻田水分渗漏损失，老稻田可以通过减少农田-田埂-沟渠过渡区侧渗实现，而新稻田可采取少量多次的灌溉原则。

PM_2.5浓度值增加对大气能见度、人体健康和气候变化有着重要影响。采用2015年长三角地区监测数据，运用探索性空间数据分析法和相关系数法，分析长三角地区城市PM_2.5污染的时空格局和影响因素，结果表明：（1）2015年长三角地区城市PM_2.5年均浓度值为54.54 μg/m³，季节变化总体呈现春冬高夏秋低的季节性周期变化规律，1月和12月为一年中PM_2.5污染最严重的月份，污染范围最广，5~9月是PM_2.5浓度值优良时段，日均值春季和冬季的波动周期较短而剧烈，夏季和秋季波动周期相对较长而平缓。（2）2015年长三角地区城市PM_2.5年均浓度值整体上从江苏到浙江呈减少趋势，具有北高南低，局部突出的特征。（3）长三角地区城市PM_2.5浓度空间上存在集聚现象，低值集聚主要分布在浙江沿海地区，高值集聚主要分布在苏南地区。（4）燃烧排放的烟尘和前体物的二次转化对长三角地区PM_2.5浓度有显著影响。风速和降水量是影响PM_2.5浓度的两个重要气象因素。

基于太湖流域典型丘陵水源地平桥河流域12个采样点的水质监测数据，综合运用聚类分析和主成分分析法对平桥河流域水质时空变化及影响因素进行分析。聚类分析显示，按照水质相似性将平桥河流域水质分为枯水期、平水期、丰水期3个季节时段和中上游丘陵河谷区、下游紧邻平桥镇的平原区、下游暗沟出口区3个典型空间区域。主成分分析显示：（1）枯水期水质以氮污染为主导因素，磷和有机污染次之，受流量减小、流速缓慢导致的营养盐富集的影响加大；平水期水质以氮污染为主导因素，磷污染次之，受茶园等大量施肥导致的农业面源污染的影响；丰水期水质以氮和磷污染为主导因素，受到水稻种植等农业活动和大量降雨径流的影响。（2）中上游丘陵河谷区水质以氮和磷污染为主导因素，有机污染次之，受到茶园种植等农业活动导致的面源污染的影响；下游紧邻平桥镇的平原区水质以氮和磷的污染为主导因素，有机污染次之，受到居民生活污水和农业生产的影响；下游暗沟出口区水质以氮污染为主导因素，有机污染和磷污染次之，受到生活污水、农业生产和畜禽养殖的影响。研究结果可为太湖流域丘陵区水源地保护和管理提供参考。

苏皖交界处的石臼湖是长江下游唯一的通江淡水湖，通过青弋江和姑溪河直接与长江相连，形成了复杂的河网水系。为探讨这种复杂的河网水系中浮游植物种群结构特征，2012年平水期和枯水期分别对石臼湖及其周边入湖支流进行了浮游植物调查，研究河网水系中河网与湖区浮游植物的种类组成、季节变化及与环境因子的关系。结果显示：共采集到浮游植物105种，平水期与枯水期种类数差别不大，两次调查均出现的种类约有70%相同；浮游植物丰度最高可达1×；10⁸ cell/L，达到了水华暴发的标准。优势种类主要绿藻门和蓝藻门为主，但是从生物量来看硅藻门占优。排序分析显示河网区域浮游植物季节演替明显，且河网与湖区浮游植物群落结构差异明显，进一步分析则表明影响浮游植物主要的环境因子是氮、磷等营养元素。

通过对鄱阳湖湖口2004~2014年以周为单位的水质指标，包括溶解氧（DO），氨氮（NH₄⁺-N）和高锰酸盐指数（COD_Mn）的变化特征及其与水位响应关系进行分析，并对合理的监测频率进行了探讨。结果表明：（1）就DO，NH₄⁺-N和COD_Mn而言，鄱阳湖出湖水质在2004~2014年没有显著恶化的趋势，然而在年内呈现明显的周期性变化，其浓度与湖泊水位波动有较显著的负相关性（p<0.01），相关系数分别达到-0.63，-0.67和-0.36；（2）考虑水质指标在湖相状态与河相状态存在显著的差异（p<0.01），概率密度分布曲线进一步表明，在鄱阳湖呈湖相时，湖口NH₄⁺-N浓度小于0.25 mg/L的概率为93%，而在河相时仅为32.8%。DO与COD_Mn浓度在河湖相的特征与NH₄⁺-N相似。因此，在湖相状态下，鄱阳湖出流水质良好的概率更大，而高水位下的稀释作用可能是影响湖泊年内变化的主要控制因素；（3）时间序列分析表明DO，NH₄⁺-N和COD_Mn存在明显的自相关性，1~2月一次的监测频率基本能够准确的描述NH₄⁺-N和DO的动态变化特征，而COD_Mn仍需要1~2周一次的监测，从而避免过多的损失动态信息。能够为将来更深入的研究湖泊水情与水质定量关系提供基础和思路，从而为湖泊水环境管理和调控提供对策和建议。

根据南淝河丰水期和枯水期水质的调查数据，采用单因子水质指数法和改进后的模糊综合评价法对水中重金属元素的污染进行了评价，确定了主要污染因子和优先控制断面，并利用主成分分析法对重金属污染进行了溯源分析。结果表明：Cr、Cu、Pb的含量平均值均为枯水期高于丰水期，而As、Cd的含量平均值均为枯水期低于丰水期。单因子水质指数法评价结果显示南淝河重金属污染的主要污染因子是Cd，丰水期和枯水期各采样点Cd的含量均达到地表水Ⅴ类水标准，最高值达到地表水Ⅴ类标准值的2.6倍。改进后模糊综合评价法评价结果显示南淝河水质丰水期基本属于地表水环境质量标准Ⅱ类水标准，潜山北路大桥断面污染最严重，属于优先控制断面，枯水期各断面水质均属于Ⅲ类水标准，整体上南淝河水质达到了水体功能区目标。主成分分析法结果显示，南淝河重金属污染的主要来源是流域内的农药化肥、机械制造和电镀行业的废水以及河道的行船。

为了评估大型水库对河流碳循环的拦截作用，选择清江流域最上游水布垭水库为典型案例，采用德国元素公司vario TOC分析仪对定期采集水样进行分析，研究新建大型水库水体碳时空分布特征及其影响因素。结果表明，水布垭水库表层水体总碳、总无机碳、溶解有机碳和颗粒有机碳平均含量分别为26.665、24.089、2.141和0.438 mg/L，在水库年内蓄水阶段呈现显著的峰值，其空间分布格局在支流库湾和坝前典型断面表现出显著的差异，在水体碳中总无机碳占据主导地位，与湖泊水体碳时空分布特征极为相似。由于受到人类活动和自然环境的双重影响，水体无机碳则与水体电导率指标具有较强的相关性，溶解有机碳则与水体温度具有直接的关系，而数量最少的颗粒有机碳则与水体叶绿素含量具有弱相关关系。研究成果可以为理解水库碳循环过程机制提供数据支持，对于开展大坝建设的河流碳循环影响评估具有重要参考意义。

通过利用湖北省气象服务中心在全省27个旅游景区内建设的30个大气负氧离子自动监测站数据，对湖北省旅游景区大气负氧离子浓度分布特征及气象条件对负氧离子浓度的影响进行了分析。研究表明：湖北省旅游景区的大气负氧离子资源十分丰富，西部山区高于东部平原地区，整体呈现从东向西、从北向南逐渐增加的趋势，鄂西南地区为全省大气负氧离子最为丰富的地区，负氧离子浓度夏季最高，冬季最低，秋季略大于春季。从3月开始，负氧离子浓度逐月增加，至8月达到最大值，后又逐渐减小。凌晨和上午的负氧离子浓度要大于下午和晚上，夜间呈逐渐上升的趋势。大气负氧离子浓度晴天最大，阴天小于晴天，而雾霾天和小雨天负氧离子浓度均较小；中雨以上降水、闪电活动与负氧离子浓度呈正相关。