现有城市地理研究主要基于重力模型、客货流网络和连锁模型等方法刻画城市网络。这些方法或是仅仅基于假设而可能与事实不符，或是数据难以获取，或是过于强调城市间的等级关系。通过引入合作专利数据，探索更加真实、平等的城市网络衡量方法。基于对长江经济带城市间创新联系的实证分析，发现目前城市间的创新联系以公司间（尤其是总部-分支机构间）合作为主；城市间创新联系存在非对称性和空间差异；实际创新联系与重力模型估算的创新联系存在正相关关系，但是相关系数不高；城市间创新联系的规模-位序符合Zipf定律，且存在两个无标度区；城市间创新联系受空间距离、行政级别、产业结构相似程度等影响，反映了距离衰减定律、行政区经济和产业链分工等规律对城市创新联系的解释力。

交通运输网络是经济发展的重要保障，分析可达性空间格局差异对引导人口分布和交通设施合理建设具有重要意义。以中国2 317个县级行政区域为研究对象，采用加权平均旅行时间法，通过构建可达性指标分析了公路、铁路、机场、港口及综合交通的空间格局。结果表明：公路可达性形成了以郑州、武汉、合肥为中心的“核心-外围”模式；铁路形成了以京沪线为轴线，沿铁路干线分布的带状结构，最优区已南移至合肥及南京；机场可达性形成了以各个枢纽机场为核心的“轴-辐”结构；港口可达性由沿海向内陆降低；综合交通可达性由东向西降低，具有反自然梯度特征。4种交通方式的可达性总体水平较高，约有70%的县域超过平均水平，与人口分布具有一定的相似性，东部城市高于西部城市，但存在区域内的不均衡现象。最后对各交通方式出现的问题提出了一些针对性建议。

以推拉理论为视角，分别从农村宅基地作为资源和资产属性以及拥有农村宅基地使用权的农民迁移到城市这两个角度，重新梳理影响农户宅基地退出意愿的因素，建立了农村宅基地退出影响因素的推拉分析框架。在理论分析的基础上，利用在南京市栖霞区农村实地调查得到的数据，建立二元Logistic模型归纳主要影响农户退出意愿的推力和拉力因素。研究发现，受教育水平、农户年总收入、家庭居住人口数和农户是否参加农村养老保险是宅基地退出的主要推动因素；而非农业收入占比、外出务工人口数、是否参加城镇养老保险、是否拥有城镇住所、是否有宅基地产权证书以及宅基地抵押权认知情况是影响宅基地退出的主要拉力因素。基于以上的影响因素分析，提出完善农村宅基地退出机制的政策建议。

上海郊区农田，林地，湿地（池塘）三类典型生境是两栖类最主要的栖息地，生境的差异以及两栖类生态特征的不同造成了两栖类在分布上的差异。2014年和2016年5~8月对上海郊区三类典型生境的30个研究样点两栖类生物多样性进行调查，并运用单因素方差分析对三类生境的两栖类群落结构进行比较，通过层次聚类法分析不同生境的两栖类组成相似性。结果显示：（1）两年间共记录到上海郊区两栖类动物1目4科4属5种5 397只，其中泽陆蛙（Fejervarya multistriata），金线侧褶蛙（Pelophylax plancyi）为优势种。黑斑侧褶蛙（Pelophylax nigromaculata），中华蟾蜍（Bufo gargarizans），饰纹姬蛙（Microhyla fissipes）为常见种。这5种两栖类都为广型分布种。（2）三类生境的两栖类物种丰富度无显著性差异，而两栖类多度差异显著。（3）泽陆蛙，饰纹姬蛙的种群密度在三类生境中差异显著，且在农田生境中最高。黑斑侧褶蛙，金线侧褶蛙的种群密度在三类生境中差异显著且在池塘生境中最高。中华蟾蜍在三类生境中的种群密度无显著性差异。（4）聚类结果为30个研究样点中林地生境与池塘生境被聚为一类，农田生境被单独聚为一类。建议通过对不同生境的保护与恢复达到对上海郊区两栖类生物多样性保护的目的。

为研究滆湖轮虫群落结构特征及其与环境因子的关系，于2013年对该湖轮虫群落和相关环境因子按季度进行了调查研究。共鉴定出轮虫23属55种，富营养化指示种44种。全年优势种为：矩形龟甲轮虫、螺形龟甲轮虫、广布多肢轮虫、长肢多肢轮虫、萼花臂尾轮虫、角突臂尾轮虫、长三肢轮虫和前节晶囊轮虫。轮虫年均密度和生物量分别为1 820.0 ind./L和2.93 mg/L。季节上，秋季密度（3 555.0 ind./L）最高，春季生物量（6.31 mg/L）最高；空间上，南部密度（2 655.0 ind./L）最高，北部生物量（3.26 mg/L）最高。轮虫群落在季节上差异较大，而在空间上差异不明显。相关性分析和多元回归分析显示总氮和COD_Mn是对滆湖轮虫群落结构变化起关键性作用的非生物因子。另外，通过轮虫优势种指示种和轮虫多样性指数等参数，得出2013年滆湖营养程度为富营养水平。

为了解三峡库区蓄水后小江流域鱼类群落现状及其历史变化，于2016年春季（5月）、秋季（9月）和冬季（12月）开展了小江鱼类调查。共调查到鱼类37种，隶属于6目11科；种类组成以鲤形目为主，占总数的64.86%，其中黑尾（歺又鱼）Hemiculer tchangi和岩原鲤Procypris rabaudi为长江上游特有种类；草鱼Ctenopharyngodon idellus、赤眼鳟Squaliobarbus curriculus、鱤Elopichthys bambusa、鲫Carassius auratus、鲤Cyprinus carpio、鲢Hypophthalmichthys molitrix、鳙Aristichthys nobilis和黑尾（歺又鱼）构成小江主要经济鱼类。对比历史资料分析显示：两次调查结果相似性指数为0.45（为中等不相似）；特有种鱼类退化明显；主要经济鱼类组成发生了改变；土著鱼类物种多样性和资源量均呈明显下降趋势，而适应于静水或缓流水环境的鱼类呈上升趋势。推测水坝建设、过度捕捞及不合理的采砂活动等因素是导致变化的主要原因。结果建议，合理设置水坝（汉丰湖）调水机制，对于保护该水域土著鱼类资源具有重要意义。

为了解白鹤滩蓄水运行前黑水河下游鱼类资源的现状、受到的主要威胁及其保护措施，于2014年1~12月在黑水河下游干支流江段采用电捕法进行了渔获物调查。结果显示：12个月共调查发现鱼类28种，隶属于3目8科23属，其中喜流水生境、产粘沉性卵、以着生藻类或/和底栖动物为食物的鱼类种类较多；调查区域鱼类个体规格普遍较小，其中齐口裂腹鱼Schizothorax prenanti、短体副鳅Paracobitis potanini、红尾副鳅Paracobitis varigatus、短须裂腹鱼Schizothorax wangchiachii、前鳍高原鳅Triplophysa anterodorsalis、中华纹胸鮡Glyptothorax sinense和凹尾拟鲿Pseudobagrus emarginatus为调查区域的主要经济鱼类；上半年和下半年的渔获物结构在统计学上差异显著（R=0.81，p=0.1%<0.05），鱼类在金沙江干流和黑水河下游之间的相互迁徙比较明显；CPUE呈现先波动下降然后逐月上升的趋势，其中10月份的CPUE最低；丰度生物量比较曲线显示2014年各月的渔获物结构均处于严重干扰状态。黑水河下游河道采砂以及过度捕捞是白鹤滩蓄水前影响黑水河下游鱼类资源的主要因素，建议通过控制采砂的江段、采砂的时间以及全面禁捕保护该区域的鱼类资源。

为评价农业生产过程对区域水资源的影响，在核算江苏省农业广义水资源量和农作物生产水足迹的基础上，构建基于水资源消耗和水足迹的农业生产水资源压力指标BWSI和GWSI进行1999~2013农业生产水资源压力评价。结果显示，江苏省农业广义水资源约为1 034.6×10⁸ m³，绿水占70.4%，苏南地区相对丰富；农作物生产水足迹为1 069.5×10⁸ m³（5.9%蓝水、74.6%绿水、19.5%灰水），苏北地区占61.6%且有随时间增大趋势。全省BWSI和GWSI分别为2.60与1.09，水资源压力较大，且有随时间微弱增大的趋势；农业生产水资源压力由南向北呈增大态势，且在时间上呈现苏南减低、苏中稳定、苏北增大的整体态势。引江水缓解了全省及各分区水资源压力，对BWSI的影响大于GWSI。BWSI和GWSI可以用于区域农业生产水资源压力评价，BWSI能揭示缺水地区的水资源稀缺性，而GWSI适合全面反映水资源丰富地区的用水状况。

采用对应采样方法研究大冶有色冶炼厂周围地区土壤、蔬菜中Cd、Cu、Pb和As的含量，并对蔬菜重金属污染状况、富集能力及健康风险进行了分析。结果表明，研究区土壤重金属污染严重，Cd、Cu、Pb和As平均含量分别达5.28、193.37、93.83和36.56 mg/kg，分别为湖北省对应元素土壤背景值的31.06、6.30、3.51和2.97倍，表现为以Cd为主的多种重金属共同污染。与《食品中污染物限量》（GB2762-2012）标准比较，蔬菜中Cd和Cu含量的样本超标率分别为68%和6%，而As、Pb的含量均不超标。蔬菜中重金属富集能力的排序为：Cd > Cu > As > Pb，叶菜类蔬菜对Cd、Cu、Pb和As的富集系数均高于非叶菜类蔬菜。土壤和蔬菜重金属综合质量指数达10.07，为重度污染。研究区人群通过蔬菜摄入As、Cd的目标危险系数均大于1，存在As、Cd暴露的健康风险；成人和儿童食用蔬菜而摄入重金属的TTHQ分别为2.11~5.06和2.78~6.64，儿童比成人遭受的健康风险更大，并且距离冶炼厂越近，所遭受的健康风险越大。蔬菜中重金属的复合污染已使大冶有色冶炼厂周围居民面临潜在的健康风险。

及时、准确监测水稻种植面积，对区域粮食政策制定、粮食安全以及农业发展具有重要意义。然而我国南方地区水稻生长期内降水充沛的气候特点使得遥感影像“云污染”现象严重，为解决水稻种植信息遥感提取存在可用数据不足的问题，以江汉平原为例，利用时空数据融合模型（Spatial and Temporal Data Fusion Approach，STDFA）将Landsat 8 OLI与时序MODIS数据融合，重构出具有高时-空分辨率特征数据，然后采用面向对象的SVM分类方法对研究区内水稻种植信息进行提取，结果如下：融合后的红与近红外波段反射率与真实反射率的相关系数分别为0.84和0.81，研究区水稻提取精度为94.46%，Kappa系数为0.91。说明时空融合模型能够较好地重构出高时空分辨率数据，从而实现多云雨地区农作物种植信息遥感提取。

秦岭南部地区地形及气候条件复杂，作为油菜主要种植区之一，研究其农业气候资源的变化特征及其对油菜的影响，可以为该区有效利用农业气候资源、合理安排农事活动提高油菜生产提供实践参考。以1960~2014年秦岭南部33个站点的逐日气象数据和近25a各省市统计年鉴资料，通过滑动平均、线性倾向估计、灰色关联分析等方法，研究秦岭南部农业气候资源的时空变化特征及对油菜产量的影响。结果表明：（1）近55a来，秦岭南部地区油菜生长季内平均气温和≥5℃积温呈上升趋势，平均速率分别为0.2、29.3℃/10 a，冻害指数、降水量、开花期降水量和相对湿度与日照时数都呈减少趋势，平均每10 a分别减少0.3、14.8 mm、1.4 mm、0.6%、32.2 h。（2）近55a来研究区油菜生长季内平均气温与≥5℃积温的多年平均空间分布都表现为由西南向东北方向递减，冻害指数的空间变化与二者相反，表明越冬期极端最低气温值在空间上由西南向东北逐渐减小；其水资源指标多年平均空间分布由南向北递减，日照时数则由西南向东北递增。（3）1960~2014年秦岭南部油菜生长季内平均气温与≥5℃积温在空间上均呈极显著的增加趋势，研究区西部变化幅度较小，东部变化幅度较大，冻害指数的空间变化趋势与二者相同；水资源与日照时数在空间上均呈极显著的减少趋势，只有少数站点表现为极显著的增加趋势，而日照时数在研究区东部变化幅度相对较大，其余区域变化幅度相对较小。总体上，平均气温和≥5℃积温高值区的变化幅度小，低值区变化幅度大，其他指标与之相反。（4）近25a来秦岭南部油菜气候产量呈不明显的上升趋势，平均速率为3.79 kg/（a·hm²），其空间变化幅度差异大，且大部分站点的变化趋势均不显著；由关联度得作用于各区域油菜气候产量的主要影响因子存在差异。各农业气候资源指标的变化幅度越大，对油菜单产的可能影响相对较大。

基于2000/2005/2010年三期土地利用现状遥感监测数据，利用GIS空间分析技术，分析长江流域土地利用变化方式、过程、区域特征和生态系统服务功能变化。研究表明：2000~2010年长江流域城乡建设用地、林地和水域面积增长显著，而耕地、草地面积持续减少；耕地减少和城乡建设用地增加相关，草地减少和林地增加相关，水域增加与三峡蓄水及退田还湖相关；四川盆地、中游城市群和长三角城市群等人类活动热点区域的土地利用程度显著提高；受土地利用变化影响，2000~2010年长江流域生态系统服务总价值逐年提高，水源涵养、废物处理和娱乐文化服务功能增强，而土壤形成与保护、食物生产服务功能明显减弱；生态服务价值高值区主要分布在沿江湖泊和湿地，其次是林草地覆盖区，青海高原荒漠区生态服务价值最低。

随着工业的迅速发展和农业生产方式的转变，使得太湖富营养化现象日趋严重，对流域内生态环境构成极大的威胁。以研究区6个时期土地利用数据和30a逐日降雨数据为模型的主要输入变量，利用SWAT模型分别对研究区内6个不同时期营养盐输出进行模拟研究，得到研究区内30a时间尺度（1984~2013年）营养盐输出情况。根据模型输出结果探究研究区内营养盐输出与降雨量、径流量以及土地利用变化的关系。以2009~2013年宜兴站径流数据和水质数据作为模型的率定和验证数据，总氮（TN）和总磷（TP）在模型率定期确定系数R²为0.76和0.92，纳什效率系数Ens为0.76和0.79，验证期确定系数R²为0.66和0.95，纳什效率系数Ens为0.6和0.54，模拟结果较好。结果表明：营养盐输出与降雨在时间是呈现较强的相关性，但是在空间上降雨与营养盐输出相关性不明显；土地利用类型与营养盐输出密切相关，耕地和建设用地是研究区主要的营养盐输出源，土地利用类型空间分布与TN、TP空间分布相关系数分别为0.74和0.73。将为太湖流域非点源污染控制和治理提供理论支撑及数据基础。

湖泊水体混合或分层对环境和生态具有显著指示意义，能够提高对未来湖泊水环境状况的评价与管理。针对洪泛鄱阳湖水位季节性变化显著等特点，基于剖面温度和稳定氢氧同位素的调查分析来探明多因素影响下鄱阳湖水体垂向分层或混合状况。结果发现：鄱阳湖枯水期和洪水期水体垂向温差大多处于0~1.0℃，大部分水域温差小于0.5℃，但偶见洪水期部分水域会达到1.5℃的较大温差。总体表明，在季节变化尺度上，鄱阳湖具有较为稳定的等温层，没有明显温度分层特征。同位素分析结果得出，枯水期和洪水期的氢氧稳定同位素值在深度剖面上呈均一分布，表明鄱阳湖水体混合状况较好或完全混合。虽然湖区气象条件和水文条件均是影响鄱阳湖水体分层或混合的重要因素，但鄱阳湖入流和出流等水文条件是影响鄱阳湖水体垂向混合的主要因素。鄱阳湖水体混合同时对湖泊水环境因子的垂向分布特征可能产生重要的影响或控制作用。首次基于大量野外监测有针对性地开展鄱阳湖水体分层研究，结果有助于对湖泊水流结构的深入认识，可为湖区水体污染物的输移模拟与作用机制阐释等方面提供科学参考。

为全面研究三峡水库蓄水之前至175 m蓄水运行期库区水质变化趋势和因蓄水导致水文条件变化后悬浮物、高锰酸盐指数、总磷等主要污染因子变化及其相互关系，通过对2000~2015年三峡水库水体水质状况进行分析，得出如下结论：三峡水库干流水质较好，其受水期及水库蓄水调度影响明显但逐渐减弱。受蓄水导致的水流条件变化、上游来水、支流汇入及沿程点面源污染等因素影响，干流沿程各断面水质变化趋势不完全一致；除清溪场和沱口断面外，从库尾到库首水质评价结果优于Ⅲ类的比例总体呈上升趋势。受蓄水影响，御临河、小江、大宁河及香溪河河口断面水质均呈下降趋势。三峡水库上游来水悬浮物含量变化与水期存在较好相关性，但自2013年开始上游来水各水期悬浮物含量均下降，悬浮物通量较2013年之前平均降低约80%。水库库中、库首断面近年来悬浮物含量在丰水期和平水期下降，其后逐渐趋于稳定，枯水期变化不明显。蓄水后主要支流河口悬浮物含量大部分时段低于库区干流同期，上游支流河口断面悬浮物含量受水期影响较库区中下游支流河口明显。干支流各断面高锰酸盐指数和总磷在各水期变化趋势各异，上游断面丰水期变化较下游断面明显；随着蓄水进程，各断面高锰酸盐指数和总磷在平水期和枯水期之间、断面间差异越来越小。悬浮物含量与高锰酸盐指数、总磷等参数之间存在一定的相关性，但在较长时间范围，不能通过拟合等手段将水样一种状态的测定结果推出样品另一种状态近似检测结果。

利用高分辨率区域气候模式CCLM对湖北省降水和气温的模拟数据，对比分析了基准期（1961~2005年）的模拟结果和同期CN05.1的观测数据，并对RCP4.5情景下的未来（2006~2050年）气候进行了年尺度和季节尺度的预估。结果表明：（1） CCLM区域气候模式较好地模拟了湖北气温的演变趋势及其空间分布格局，对降水的时空波动模拟与同期CN05.1在降水时空变化上的匹配度较弱；（2） RCP4.5情景下，2006~2050年湖北T、T_min、T_max呈上升趋势。四季气温呈一致上升的趋势，冬季的上升速度最快，对年尺度上T、T_min、T_max上升的趋势贡献最大。（3） RCP4.5情景下，2006~2050年湖北T、T_min、T_max呈全区一致上升的格局。其中增幅最大的区域均集中于汉江湖北段北部。春季T、T_min、T_max增温大值区位于西北山地区；夏季中部平原区T、T_min、T_max相较于其他区域增幅较大；秋季西南山地区T和T_max较其他区域增温较高，T_min的增温大值区位于汉江湖北段北部；冬季鄂东南丘陵T相较于其他区域增幅较大，汉江湖北段北部T_min增温较大，西南山地T_max增温较大。

潜在蒸散发对水资源评价和气候变化均具有重要意义。采用Penman-Monteith公式和气象观测资料计算了中国西南地区90个气象站的潜在蒸散发，并采用多种统计方法分析了潜在蒸散发的时空变化特征。结果表明：（1）西南地区近52a的平均潜在蒸散发为3 209.8 mm，其中云南省潜在蒸散发最高（3 664.7 mm），其次为四川省（3 015.0 mm）、重庆市（2 972.4 mm）、贵州省（2 958.0 mm）。四季潜在蒸散发空间分布特征与年不同，从大到小排序为夏季，春季，秋季，冬季。（2）西南地区整体呈增加趋势（0.9 mm/10 a），其中31个站点呈减少趋势（p<0.1），17个站点呈增加趋势（p<0.1），其余站点变化趋势不显著。大部分站点春季（55.6%）和夏季（63.3%）呈减少趋势，秋季（62.2%）和冬季（58.9%）则呈增加趋势。（3）经Mann-Kendall突变检验，该区整体潜在蒸散发的突变时间为1995年（p<0.05）；单个站点突变检验显示，76个站点发生突变，突变年份集中于1980s，未发生突变的站点主要分布于青藏高原东缘。整体上看，近52a来西南地区潜在蒸散发略呈增加趋势，并存在突变点，但部分站点存在相反的变化趋势，这和复杂的地形环境和气候特征有较大关系，体现出西南地区水文气象变化的独特性。