城市土地扩张速度过快是当前中国社会需要解决的一个重要问题。利用2000~2014年中国30个省会城市的面板数据，实证检验了全国层面和区域层面下，产业发展、土地集约利用与城市土地扩张之间的关系，并重点分析了土地集约利用在其中的中介作用。研究表明：（1）就全国层面看，第三产业规模提升和产业结构升级会抑制城市土地的扩张，土地集约利用在其中发挥部分中介效应，且其对总效应的贡献率分别为10.3%和12.6%；（2）就区域层面看，第三产业规模提升和产业结构升级会通过提高土地集约利用水平对东部城市土地扩张产生间接负向影响；第二产业规模增加对中部城市土地扩张有直接的促进效果；(3）该研究揭示了不同产业发展类型对不同区域城市土地扩张的影响及其中的作用路径，并针对性的提出了一系列政策建议，这对控制我国城市土地的过度扩张具有现实的指导意义。

长三角区域一体化发展战略上升为国家战略，要求建立区域间协调机制，引导低碳产业，弥补绿色发展的短板。掌握长三角地区碳排放效率时空特征及其影响因素，对长三角地区低碳高效发展及顺利实现碳减排目标具有重要的现实意义。基于考虑非期望产出的SBMDEA模型与窗口分析相结合的方法，测算碳排放效率，利用传统统计分析与空间分析相结合的方法，分析了1995～2017年长三角地区碳排放效率时空特征，并考虑空间因素，构建空间杜宾面板模型分析其影响因素。结果表明：(1）1995～2017年碳排放效率总体呈波动变化趋势。2017年，上海、苏州和无锡的碳排放效率为1。碳排放效率绝对差异与相对差异呈波动变化，且变化趋势基本一致。碳排放效率存在不均衡现象。(2）碳排放效率区域差异明显，2005年后，空间格局变化不大，上海、苏州和无锡形成了碳排放效率高值区。碳排放效率重心主要分布在南京市，总体向西北移动。(3）空间杜宾面板模型结果表明：提高技术水平是改变碳排放效率的重要途径。城镇化和空间因素对碳排放效率具有明显的正向作用；外商投资、单位GDP能耗和生态环境对碳排放效率具有明显的负向作用。

科学识别PM _2.5 的空间分异及其驱动因素，是实现区域空气污染治理的关键。以国测点日均PM _2.5 浓度为数据来源，基于多种空间分析方法，研究长江三角洲城市群PM _2.5浓度的时空演变及影响因素。结果发现：（1）2013~2017年，长江三角洲城市群的PM _2.5年平均浓度，处于不断下降的趋势；城市间的差异，呈现逐渐减少的趋势。（2）一年中，12月份的PM _2.5浓度最高，8月份的PM _2.5浓度最低。1~12月，PM _2.5浓度先减后增。（3）2013年，PM _2.5高浓度区域主要分布在江苏省；2017年，PM _2.5高浓度区域主要分布在安徽省。5年间，PM _2.5浓度的空间重心，向安徽省转移72 km。（4）长江三角洲城市群PM _2.5浓度存在明显的空间自相关。存在PM _2.5浓度高-高值区、低-低值区“扎堆”现象，且集聚程度趋于增大。（5）影响PM _2.5浓度的因素包括了自然因素和社会因素。自然因素中，降雨与PM _2.5浓度显著相关。社会因素主要来自工业排放、交通排放和能源消耗。其中，能源消耗的影响程度最大，工业排放次之，交通排放最后。

研究港口城市景观格局变化规律对港口城市土地利用规划和产业布局具有借鉴和指导意义。以胶州湾西岸所在区域为例，基于ANNCA模型和景观生态学理论，对2025年土地利用情况进行仿真预测，利用景观格局指数深入分析1995~2025年胶州湾西岸景观格局变化规律及其驱动因素。结果表明：胶州湾西岸耕地、草地和水域面积趋于减少，城镇、港区和临港用地面积所占比例大幅度增加至16.19%、7.72%和22.20%，非建设用地逐渐向港口和城市建设用地转化；景观结构总体趋于复杂化，前期景观的优势度下降，分离破碎化程度上升，景观丰富度和异质性增强，斑块分布更加均匀，后期景观优势度转而上升，分离破碎程度逐渐减小，景观多样性和均匀度趋于降低；社会经济和港口产业的迅猛发展是推动胶州湾西岸土地利用和景观格局变化的主要因素，随着港城矛盾逐渐凸显，港口和临港用地扩张趋于饱和。故提出加快区域内港口及其临港产业向外转移和提高土地利用集约程度的建议。

针对当前生态系统服务功能对城市用地扩张过程响应机理研究的不足，以武汉市为例，定量计算区域重要生态系统服务功能价值，探究城市用地扩张过程对生态系统服务的影响机理。结果表明：（1）1990~2015年，除水文调节的价值在2000~2005年略有增长，其余生态系统服务功能价值均呈负增长，降幅最大的是食物供给；（2）人口增长带来的生态系统服务功能的需求压力远远大于城市用地扩张对生态系统服务的直接破坏；（3）城市用地扩张对食物供给的破坏程度最大，对水文调节能力的破坏程度次之，对生物多样性和土壤保持的破坏程度相对较低。武汉市在未来的城市用地扩张中，应禁止侵占水域和森林的面积，调整农田的侵占结构，提高建设用地集约利用水平。

基于2010~2018年武汉市工业用地出让数据，借助GIS技术，综合运用空间自相关分析、核密度分析和区位熵等方法，在研究武汉市工业用地总体格局的基础上，探讨了其时空演变的整体特征和行业特征。结果表明：（1）武汉市出让工业用地空间分布的近郊区指向性明显，且在研究区域内呈现环状集聚的特征；（2）2010~2018年武汉市出让工业用地整体规模呈下降趋势，出让重心沿“东北-西南” 方向转移，且空间变化呈现由内城区到近郊区的集聚变动趋势；（3）行业分类下，工业用地受让单位以加工工业为主，但随时间变化，主导产业由加工工业演变为高新技术工业，且不同行业空间布局存在差异：食品轻纺业在内城区和远郊区具有分布优势；加工工业和原材料工业趋向于近郊区分布；高新技术工业主要集中在大光谷工业板块；工业配套生产生活服务业多布局在人力和产业集聚区；电力、热力、燃气及水生产和供应业在城市郊区零散分布。

基本公共服务质量是地区或城市经济发展水平与社会文明程度的重要表征。通过构建基本公共服务质量指标评价体系，运用变异系数、ESDA和空间杜宾模型研究了2008~2017年湖南省基本公共服务质量的时空分异与空间效应。结果表明：(1)2008~2017年湖南省各市（州）基本公共服务水平呈不同程度的上升趋势，但整体水平不高；空间格局上呈自东向西衰减的半环带结构。(2)基本公共服务在市际上具有显著全局与局部自相关特征，随时间呈“集聚-分散-集聚”的演变模式；H-H集聚与L-L集聚空间俱乐部趋同特征明显。(3)空间杜宾模型检验表明湖南省基本公共服务空间上存在溢出效应；城镇化水平、对外开放程度、财政支出能力和经济发展活力对基本公共服务具有正向促进作用。

以毗邻黄果树瀑布风景区旅游村落石头寨村为典型案例,运用空间分析和参与式评估方法，利用聚落用地现状与多时相遥感影像数据，分析了34年来石头寨村聚落用地格局的变化规律。研究发现：（1)石头寨村聚落用地格局演变经历了缓慢起步、加速扩张及扩张回落3个阶段；土地利用实现了从村落中心区到外围区，从平面到立体的空间拓展过程；空间上呈现较为显著的沿河、沿路扩张模式；（2)“旅游化过程”促使石头寨村乡村聚落用地功能的转变，乡村单一的村民居住型用地比例降低，旅游住宿、旅游餐饮、旅游服务等非居住用地比例上升,乡村聚落功能由单一的居住生活功能向居住—休闲旅游复合功能转变；（3)自然地理条件是乡村聚落空间扩展的基础，旅游资源开发是乡村用地扩展的支撑动力，黄果树瀑布景区旅游市场需求快速增长是乡村功能转化的重要推动力 ，政府调控是乡村用地变化的引导动力，这些因素相互作用，共同驱动景区依托乡村聚落用地格局的变化。当前石头寨村进入以特色旅游发展为导向的转型升级阶段。对其乡村旅游发展而言，原有用地模式具有不可持续性。因此，要促进乡村旅游可持续发展，必须针对旅游型乡村聚落用地特点和要求，充分考虑现有乡村聚落旅游用地需求，加强乡村用地规划设计和建设管理，并完善相配套的制度体系。

城市空间增长是城市发展中的重要研究内容，基于生态适宜性评价的刚性增长研究还未得到充分的关注。研究结合昆明高原山地生态环境的脆弱性和独特性特点，选取地形、地质、河湖水库、历史文化遗产保护区、自然保护区、土地覆被等指标，运用层次分析法进行土地生态适宜性评价，研究划定昆明城市空间刚性增长边界范围面积为782.45 km2。研究表明：（1）对比刚性UGB范围和昆明城市总体规划的中心城区空间管制范围（852.93 km2）发现，城市总体规划应制定更为严格的生态环境保护措施，尤其是滇池沿岸的水资源环境保护；（2）现状建设用地超出刚性UGB的总面积为27.74 km2，占总体建设用地面积的6.49％，主城区发展空间受限，未来建设用地最大增长余量为355.21 km2，主要集中在呈贡新区和空港新区。需要从区域的角度进行宏观调控，进一步降低资源、产业、人口在主城集聚的程度；尤其是结合滇池流域水资源供给现状合理制定人口规模和产业规划等内容。提出规划建议：（1）加强生态管控和土地利用结构整合。在滇池沿岸及面山生态敏感区周边建立生态保护缓冲区（带），保护生态脆弱区的生态安全;（2）严格控制城市建设用地开发时序，分期完成城市内部更新及新区建设；（3）分阶段将超出刚性UGB范围的建设用地进行退让转移，保证生态安全本底边界和城市周边生态环境的完整性。

建设过鱼设施是减缓河流大坝修建对鱼类不利影响的重要措施。本文以江家口坝址至坝下580 m处的河段为研究区段，构建基于MIKE21的平面二维水动力模型，根据工程的水文情势选用典型工况对坝下流场进行分析，探究不同工况下鱼类可能的上溯路径。结果表明：主流流量在5.40~40.74 m3/s，集诱鱼流量在2.50 m3/s情况下，主流受集诱鱼进口流量约束，将偏向右岸往下游流动。在仅考虑2号机组下泄17.67 m3/s流量下，河道存在目标鱼类洄游的上溯路线，距集诱鱼进口30～100 m处，河道中间满足鱼类适宜流速和水深，鱼类将沿着河道中间洄游；距集诱鱼进口0～30 m处，右岸流速逐渐升高并成为鱼类适宜流速，鱼类将从右岸洄游并最终到达集诱鱼进口；集诱鱼进口处，右岸水深高于中间水深约10%～40%，高于左岸水深90%～170%，集诱鱼进口处的高水深将有利于鱼类进入。对于“T”形集诱鱼进口汇流，集诱鱼流量占12%左右能产生较好的集诱鱼进口水力学特征。研究成果可为集诱鱼进口处鱼类上溯提供参考依据。

水资源是经济社会发展的生命线，长期以来新疆面临着严峻的水资源短缺和生态环境脆弱性问题，研究水资源承载力时空演变特征成为新疆经济建设中亟待解决的问题。文章选取水资源、社会、经济、生态以及协调系统评价指标，通过构建水资源承载力综合评价模型计算水资源承载力综合评价指数，并对新疆15个行政区域的水资源承载状态和时空演变特征进行分析。结果显示：2016年，塔城地区、阿勒泰地区和巴音郭楞蒙古自治州属于水资源承载适宜区域，石河子市和克拉玛依市属于严重超载区域，阿克苏地区和喀什地区属于轻度超载区域，剩余8个区域属于濒临超载区域；从发展趋势来看，濒临超载和轻度超载区域略有减少，而承载适宜地区略有增加；整体而言，新疆多数区域水资源承载力处于濒临超载状态，水资源与经济社会的协调性普遍较低，各区域水资源分布极不均衡，经济发展、人口增长和水资源分布不匹配，但近十年多数区域水资源承载力综合水平整体向好发展。最后，提出提升各区域水资源承载力的政策建议。

以往研究已经证明海洋经济发展中产生的污染对海洋环境质量的变化没有显著性影响，海洋污染物的主要来源是陆地，海洋环境与陆域经济之间存在着较为密切的关系，但关于陆域产业结构演进对海洋环境影响的研究非常少见，加深该研究对推动海洋环境改善具有重要的意义。利用VAR模型和Tapio脱钩模型，研究2001~2017年间长江流域和东海沿岸地区的产业结构高度化和产业结构合理化对东海海域的海洋环境的动态冲击，借助它们的脱钩状态证实该影响。研究结果显示：(1)陆域产业结构高度化有利于海洋环境改善，其原因包括产业间优势地位的更替和产业内部的技术创新；陆域产业结构合理化的发展存在波动性，导致它对海洋环境的影响不够显著；一部分海洋污染物可以通过海水自身的净化能力而消解，残存污染给海洋环境带来了不利影响。(2)在2002~2017年，东海的海洋环境与长江流域和东海沿岸地区的产业结构高度化、合理化分别表现为“大幅变化-稳步变化-脱钩持续”、“剧烈变化-起伏波动-脱钩持续”的脱钩变化规律，该脱钩分析结果证实了陆域产业结构演进对海洋环境的影响。

全球气候变化背景下，由于降水时间序列存在非平稳性，导致利用传统的标准化降水指数（SSPI）估计的干旱可能存在较大偏差。文章基于GAMLSS模型，以气候指数作为解释变量进行参数拟合，建立一种基于可变参数的非平稳伽玛模型，计算非平稳标准化降水指数（NSPI），并与SSPI指数对比分析长江流域1962~2016年干旱时空变化特征，结果表明：（1）NSPI与SSPI变化基本一致，但非平稳伽玛模型比平稳伽玛模型更好地重现降水量以捕获当前全球气候变化背景下的降水变化。（2）长江流域1962~2016年干旱有加重趋势。上游干旱烈度、干旱历时、干旱强度和烈度峰值的变化速率分别为每10年上升0.064、0.041、0.023和0.027，而中下游则分别为0.151、0.089、0.021和0.030；干旱强度以轻至中旱为主。长江源头和四川盆地西南部干旱较严重，而金沙江和雅砻江上游及鄱阳湖南部的干旱相对轻微。（3）与SSPI相比，NSPI估计的相同干旱烈度和干旱历时的重现期较大，且估计的干旱事件相对集中。NSPI的干旱风险表明长江源头、金沙江下游和洞庭湖流域中部是高风险集中区，而川江上游和鄱阳湖东南部是低风险集中区。（4）构建的非平稳伽玛模型估计的NSPI能较好的预测各干旱特征，且对干旱烈度和干旱历时的预测性能更好。

通过降低巢湖上覆水pH值以模拟限定条件的酸雨，旨在探究模拟酸雨对巢湖底泥营养盐和重金属释放的影响，以期预测酸雨或者酸性废水对湖泊生态系统稳定性的影响。结果表明：模拟酸雨过后上覆水的pH值均有回升，但强酸性模拟酸雨（pH 4.0）的恢复力较差；试验期间水体中的DO大小顺序始终为对照组>试验组（pH 5.5）>试验组（pH 4.0）；模拟酸雨促进了底泥中氮和磷的的释放，且试验组（pH 4.0）上覆水中TN和TP含量显著高于试验组（pH 5.5）（p<0.05）；弱酸性模拟酸雨条件下以Fe/Al-P释放为主，强酸性模拟酸雨作用下以Ca-P释放为主；对照组的微囊藻生物量显著高于模拟酸雨组，说明模拟酸雨抑制微囊藻生长；pH值、TN、TP和Fe/Al-P均与底泥中四种主要重金属Pb、Zn、Cd和Cu含量显著相关(P<0.05) ，说明酸雨和营养盐均是影响底泥中重金属赋存形态和释放性的重要因子。

汉江流域是我国南水北调工程的水源地，也是国家重要的生态功能区，定量分析其生态系统服务关系对协调区域发展与保护环境有重要意义。综合利用RS与GIS技术对该区域2000~2015年的土壤保持、碳储量与食物供给服务进行空间制图，并基于空间采样法对3种生态系统服务间的权衡与协同关系进行研究。结果表明：(1)在2000~2015年，汉江流域土壤保持量在波动中下降，高值区位于汉江上游林地、草地交叉分布区域，低值区位于汉江中下游林地、耕地等单一聚集地类区；碳储量年际变化较小，其高低值分布与土壤保持量基本相同；食物供给量增长迅速，高值区位于中下游的平原区，低值区位于上游的山地和盆地区。(2)在权衡与协同分析中，碳储量与食物供给、土壤保持与食物供给之间以权衡关系为主，而碳储量与土壤保持以协同关系为主，各生态系统间权衡与协同关系存在空间异质性。(3)空间热点制图显示，2000~2015年0类服务热点区占比减少，主要地类为草地；1类服务热点区占比最大且呈增加趋势，主要地类为耕地，生态服务类型以食物供给为主；2类服务热点区有所减少，多分布在上游林地区域，服务类型为碳储存和土壤保持；3类服务热点区占比很少。该研究结果对揭示生态系统服务之间的区域差异有重要作用。

针对中国南方花岗岩小流域输沙特性问题，以湖南省衡阳县武水流域为研究对象，采用MK突变分析方法、双累计曲线法以及流域对比分析方法，综合分析南方典型花岗岩流域输沙时空规律。结果表明：受花岗岩风化土壤的结构、矿物成分等影响，花岗岩流域相比其他流域具有更高的输沙模数，武水流域的输沙模数值可达同气象条件下的非花岗岩流域的数倍以上。与全国很多流域类似，武水流域输沙模数也呈现出阶段性递减变化特征，这与“大跃进”、“农业学大寨”、“家庭联产承包责任制”、“退耕还林”等政策密切相关。但是与其他很多流域不同的是武水流域输沙模数变化的三阶段，主要是受人类活动所致的流域森林覆被变化的影响，水利工程建设对其影响不大。

在全球气候不断变化和人类活动的影响下，开展河川径流变化的归因研究对水资源的合理利用和分配具有现实意义。以雅砻江流域雅江水文站以上区域作为研究区，采用线性分析、Mann-Kendall检验法和累积距平法等方法分析了研究区1961~2015年水文气候要素的变化特征，进而基于Budyko假设水热耦合平衡原理的弹性系数法估算了径流变化对各影响因子的弹性系数，并对研究区的径流变化进行归因分析。结果表明：近55年来，研究区年径流深整体呈上升趋势，上升速率为0.496 mm/a，并在1999年发生了由低到高的显著突变。年降水量和潜在蒸散量分别呈上升和下降趋势，变化率分别为0.994和-0.246 mm/a。降水、潜在蒸散发和下垫面弹性系数分别为1.40、-0.40和-0.83，说明年径流对降水量的变化最为敏感，其次是下垫面变化，对潜在蒸散量变化的敏感度最低。年径流对气候变化的敏感度呈微增强趋势，对下垫面变化的敏感度逐步减弱。气候变化是年径流增加的主要因素，总贡献率为60.66%，其中降水量和潜在蒸散量的贡献率分别占59.21%和1.45%，下垫面变化的贡献率为39.34%，反映下垫面变化的NDVI自1999年后呈下降趋势，是导致径流增加的重要原因。

作为实现乡村振兴战略的重要抓手，如何实现农药零增长一直是现代农业政策关注的重点。基于上述问题，通过全国18个省份农户的微观调查数据，尝试从精细管理技术投入的视角，分析劳动成本变化对农户农药使用行为的影响。研究发现：对于从事园艺等劳动密集型作物种植的农户而言，劳动成本上升将促使农药施用量的增加，而精细管理技术投入则在两者间起到部分中介作用。精细管理技术投入的增加能够有效提高农户的施药效率并降低其单次的农药用量。而与此同时，由于精细管理农户所面临的经营风险相对较大，因而农药施用次数相对较高，故不同精细管理技术投入的农户在农药施用总量方面并未呈现明显差异。因此，政府可尝试通过扶持农产品品牌建设、发展农业生产服务组织等方式，在引导农户生产方式精细化的同时，实现农药的减量投入。

基于新古典经济学利润最大化原则，采用黄土高原苹果优势区771个苹果户样本，分析农户商品有机肥投入的市场激励效应及其农地确权在激励效应中的调节作用。研究发现：（1）农户商品有机肥投入同时受农产品市场和农地市场的双重激励，黄土高原苹果优势区苹果市场和农地市场均对苹果户的商品有机肥投入具有有效的激励作用；（2）苹果市场对苹果户商品有机肥投入的市场激励效应高于农地市场；（3）农地确权在农地市场对农户商品有机肥投入的激励效应中具有正向调节作用。该研究在一定程度延展了新古典经济学对农户农地保护性投资行为的理论解释，并为如何有效激励农户增施商品有机肥提供参考。

保护农户的种粮积极性，提高农户农业生产意愿，对巩固我国农业的基础性地位、保障国家粮食安全具有重大意义。基于湖北省潜江、宜昌、襄阳和黄冈四市的769份实地调研数据，以家庭负担为切入视角，运用Logit回归模型研究赡抚比对农户农业生产意愿的影响，并进一步分析不同条件下赡抚比对农户农业生产意愿影响的异质性。结果表明：（1）赡抚比对农户农业生产意愿产生显著正向影响，赡抚比越大，农户继续从事农业生产的意愿越强；（2）不同年龄段农户所面临的赡抚情况存在差异，使得赡抚比对非老龄组农户农业生产意愿产生显著正向影响，而在老龄组农户中却不显著；（3）针对不同收入水平的农户家庭，赡抚比所带来的经济与时间的双重压力对农户农业生产意愿的影响程度不同，从而造成赡抚比在低收入组、中等收入组和高收入组的影响呈现出“显著-不显著-显著”的变化规律。