数字产业化与产业数字化是数字经济的“双重向度”，其耦合协调程度对于优化数字经济发展结构具有重要意义。揭示与阐述数字产业化与产业数字化的耦合机理，建立评价两者耦合协调度的理论模型，设计评价两者耦合协调状况及趋势的指标体系，运用长江经济带11省市2013～2018年的面板数据，实证分析长江经济带数字产业化与产业数字化的耦合协调度。结果表明:长江经济带数字产业化水平和产业数字化水平稳步提升，总体耦合协调度区域差异明显，存在数字产业化滞后产业数字化的趋势。从加快推进新型数字产业发展、以“新基建”助力传统产业数字化转型、为区域间数字经济协调发展和区域内数字化转型构建更好制度体系、加强数字人才培养和激励等方面，提出促进我国数字产业化与产业数字化融合发展的政策建议。

随着城镇化水平迅速提高，大城市通过外延式扩张与内涵式发展逐渐形成了多中心，在多中心作用下城市空间，尤其是房价空间的变化表现出异质性与复杂性。以快速发展的合肥市为例，从不同空间尺度利用地统计法研究城市房价的空间分异特征，并通过构建特征价格模型分析房价空间分异的主导因素，以揭示城市空间结构与房价空间分异的逻辑关联。结果表明：（1）在主城区尺度上，房价空间分布与多中心结构相符，在各中心范围内形成了3个高房价区；（2）在中心区尺度上，各中心区房价呈现出圈层与扇形相混合的分布特征，不同规模等级的中心对其周边房价影响范围的差异，形成了不同的空间变异模式；（3）影响房价空间分异的三类特征中，结构特征与邻里特征在主城区尺度上对房价空间分异产生了较大的作用；（4）不同功能的中心区房价空间分异的主导因素各异，区位特征对旧城中心的影响最大，结构特征与区位特征均对行政中心有较大影响，结构特征是新区中心影响房价最主要的因素。

评估土地生态经济系统的耦合协调发展状况，有助于揭示区域人地关系地域系统的动态演化规律，促进土地资源可持续利用。以三峡库区生态敏感区江津区为例，在剖析土地生态经济系统耦合机理的基础上，构建土地生态经济系统耦合协调发展的评价指标体系，通过土地综合评价和耦合协调度测度模型研究村域尺度土地生态经济系统的耦合协调发展特征。结果表明：(1）江津区土地生态系统发展逐渐变坏，总体表现出低等级村域空间挤压高等级村域空间的趋势，且土地生态系统发展表现出明显的空间分异；（2）江津区土地经济系统发展呈现向好趋势，但土地经济系统发展具有较大的空间差异，并呈现出显著的城乡分界；(3）江津区土地生态经济系统的耦合协调发展朝着子系统相互促进的方向演进，但全区整体的土地生态经济系统耦合协调水平还有待提升；（4）江津区村域土地生态经济系统的耦合协调发展具有显著的空间差异，高耦合协调的村域零星分布，中、低耦合协调的村域广泛分布，失调村域主要分布在城区范围之外。

湖泊蕴含丰富的淡水资源，是区域发展的重要支撑。气候变化和人类活动加剧全球水资源时空分布差异，伴随越发频繁的湖泊洪水和干旱问题，影响区域经济社会用水安全和湖泊生态系统健康。湖泊流域是一个相对独立完整的地理单元，具有明确的水文边界，因此，一直以来是水文研究的理想区域。针对21世纪以来湖泊流域新呈现的水文问题，基于文献调研，结合长江中游鄱阳湖流域案例，重点就流域水文极值与湖泊洪旱、湖泊水文对流域植被变化的响应、湖泊流域系统水文水动力集成模拟、湖泊流域水平衡演变及未来变化趋势预测等若干水文问题的研究现状和问题进行阐述，提出未来拟着重研究的若干主题。研究可望丰富流域水文学和湖泊水文学内容，对相关学科未来发展提供参考。

水资源是制约社会经济发展的重要因素，全面客观评价水资源承载状况，对促进水资源利用与人口、经济、社会、发展相协调具有重要的理论和现实意义。以中国31个省（自治区、直辖市）为研究单元，基于生态足迹模型测算2003～2018年中国省域水资源生态平衡供需情况，并利用ARIMA模型预测其未来变化趋势。结果表明：（1)2003～2018年中国人均水资源承载力年际波动较大，而人均水资源生态足迹呈现先增后降的小幅波动趋势，人均水资源供需总体盈余，但在降水量较少的年份逼近赤字边缘。(2)中国水资源承载状况保持南方地区水资源供需有余，北方地区水资源供需赤字的宏观格局，人均水资源以有余区和超载区为主，地区间水资源生态盈亏差异较大。(3）中国的农业用水在4类账户中占比最高，研究期内人均农业和工业用水足迹由增转降，人均生活和生态用水足迹逐年递增；除北京外，其余省份的主要用水账户为农业和工业。(4）中国人均水资源生态盈亏呈现出“整体平稳，局部变化”的地域格局。15年，20个省（自治区、直辖市）水资源生态超载加速。(5）人均水资源生态盈亏未来将在30°N~40°N部分地区呈现恶化，但在多数地区逐渐改善。其中东南和西北地区水资源生态环境改善潜力较大，青藏高原将呈现恶化趋势，晋、陕、豫、鲁、苏、辽地区可能形成重度预警区。

基于2012～2017年在金沙江中下游干流两个区域江段（攀枝花和巧家）的渔获物调查，对两个区域内长江上游特有鱼类的生物学和生态学特征进行了研究，并在此基础上，探讨了适用于金沙江中下游特有鱼类的保护措施。结果显示：2012～2017年间，共采集到特有鱼类25种，隶属于4科17属；向家坝和溪洛渡蓄水后，各调查区域主要特有鱼类的资源丰度均明显下降；除西昌白鱼外，24种鱼类均为适应流水、砾石生境的种类。基于生物学和生态学特征的分析，认为金沙江中下游干支流的梯级开发以及持续的过度捕捞是影响该区域特有鱼类资源变动的主要因素，因此建议在尽量延长各干流水库回水变动区流水生境江段长度的同时，应在流域规划层面上，保证重要支流生境的自然化；此外，应在重要生境区域加强渔业管理，并同时加快特有鱼类的全人工繁殖工作。

涪江流域是三峡入库水沙的主要来源地之一。基于涪江流域出口水文站1980～2018年的日径流、输沙率实测数据，从不同时间尺度分析水沙序列、水沙关系特性，并量化气象条件和人类活动两类驱动因素的影响。结果表明：（1）年尺度上，流域多年平均径流量、年输沙量呈显著下降趋势，以1997和2012年为转折年，呈典型的三阶段特性；月尺度上，径流和输沙量主要集中在7、8、9月；日尺度上，径流和输沙的集中度指数分别为0.5、0.91，表明“大水大沙”现象日益突出。（2）基于长时期序列的水沙关系曲线分析结果显示，外界影响因子（a）呈显著上升趋势，河流输沙能力因子（b）呈显著下降趋势；基于洪水场次事件的水沙环路曲线分析结果显示，顺时针和逆时针环路为两类主要的C-Q环路类型，分别呈下降和上升趋势，表明人类活动因素的增加和河流输沙能力的降低。（3）人类活动因素是影响涪江流域水沙变化的主要驱动因素，对径流和产沙量的贡献率占到86%和97%以上。以上结果可为长江流域水沙资源管理提供基础数据和科学依据。

土地覆被与全球生态环境变化有重要联系，遥感分类技术作为提取大尺度地物信息的主要手段，在土地覆被变化监测中具有重要作用。但是由于监测研究对影像时间序列的要求及像元呈现出的混合光谱的特征，现存城市土地覆被分类方法的分类精度仍待提高。为了精确评估城市土地覆被变化带来的生态效应，寻找到一种简单可行同时又具有较高分类精度的遥感分类方法显得极为重要。基于Landsat 8卫星遥感影像，建立具有代表性的城市土地覆被分类体系，结合地物物候特征改进传统的监督分类方法，并将该方法应用于金坛区土地覆被分类工作中，统计分析2016～2018年金坛区各土地覆被类型的面积变化趋势。结果表明融合地物物候特征的监督分类方法相较于传统监督分类方法可有效改善各覆被类型的提取精度；且在江苏省生物多样性保护政策的实施下，2016～2018年金坛区各土地覆被类型面积变化较为明显。整体来看，该方法在传统监督分类方法的基础上结合地物的物候特征进行土地覆被信息的提取，在保证分类方法简单易行的同时，可以有效提高分类精度，为土地覆被变化生态分析提供了有效参考。

采用“自上而下”的能源清单法，研究了长株潭城市群2017年人为热排放量及其时空分布特征；同时，利用中尺度天气预报模式（Weather Research and Forecasting，WRF）及其耦合的UCM对夏冬两季分别进行数值模拟试验，定量分析了不同类型建成区人为热排放增温效应的季节性差异。结果表明：（1）长株潭2017年人为热排放总量为3.49×1017J/a，平均人为热排放强度为14.22 W/m²，工业、建筑、交通和人体新城代谢对人为热的贡献率分别为48.15%、40%、11.3%和0.55%。（2）人为热的引入使得城市群主城区夏季和冬季的平均温度分别升高了约0.7℃和1.5℃；冬季增温效果是夏季的2倍。（3）不同密度分区人为热排放导致的增温效果不同，总的来说，工业/商业区＞高密度住宅区＞低密度住宅区。

植被覆盖度是生态系统变化的主要指标之一。改善植被观测的时空尺度和植被动态变化及其驱动因素的方法，能够为我们提供更多植被变化的信息，有利于更好地了解该地区生态环境的特征和变化。基于MODIS-EVI数据，使用Sen和Mann-Kendall模型，结合偏相关分析和灰色关联分析（GRA）等方法，探索了金沙江流域近16年植被覆盖的时空演变特征及其气候驱动力。结果表明:(1）在近16年中，金沙江流域的植被覆盖总体上呈增加的趋势，EVI增速为0.011 /10a; (2)植被覆盖改善区和退化区面积分别占总面积的55.53％和28.95％；（3）植被覆盖受气温和降水驱动的区域分别占总面积的32.627％和28.265％。在半干旱区，植被覆盖变化主要受降水的影响，而在半湿润和湿润区主要受温度的影响，但地形和植被类型会改变气候与植被覆盖之间的相关性；（4）半干旱区植被覆盖对气候的响应不明显，在半湿润和湿润区植被覆盖对温度的响应要慢于降水，响应时间也随海拔和植被类型的不同而变化。高海拔地区的植被对气候因素的响应要快于低海拔地区，农作物和草地对气候的响应更快，针叶林和混交林对温度的响应要快于降水。

干旱是一种最常见的自然灾害，随着人类活动和气候变化的加剧，干旱事件的发生愈发频繁，对人类的生产生活产生了巨大影响。基于1961～2018年汉江流域0.25°×0.25°格点降水资料，选用标准化降水指数（SPI）定量分析了汉江流域的月尺度、季尺度、年尺度气象干旱的干旱趋势、干旱频率及干旱强度，揭示了汉江流域气象干旱发生的时空演变特征。结果表明：（1）SPI值能较好的反映汉江流域气象干旱变化特征，随着时间尺度的增加，SPI值波动幅度减小，稳定性增强。月、季、年尺度SPI序列的突变年份分别为1980、1988、1994年，季尺度和年尺度SPI序列分别表现出2和4年的显著周期性特征。（2）汉江流域自20世纪90年代以来呈现中部地区干旱化、东部和西部地区湿润化的趋势，干旱发生频率总体呈上升趋势，干旱强度呈现中部高，东西低的特征。其中丹江口水库附近区域和唐白河下游段呈显著干旱化趋势，丹江口以上区域干旱频率最高，干旱强度最大，轻旱、中旱事件频发。（3）各地区的季节性气象干旱特征具有一定差异性。丹江口以下地区秋旱趋势最显著，唐白河地区夏旱发生频率最高，且以轻旱、中旱事件为主，丹江口以上地区秋旱强度最高。

以江苏盐城滨海湿地为研究区，基于高分二号(GF-2)高空间分辨率遥感影像，应用VGG16_BN深度学习网络对研究区不同地物类别进行分类，并与VGG16、SVM和BP神经网络分类结果进行对比，综合评价分析分类结果精度与适用性。研究结果表明：与其他分类算法结果相比，基于深度学习VGG16_BN网络的影像分类精度相对最高，总体分类精度达99.32%，Kappa系数0.99，均显著高于其它分类算法精度。此外，通过局部可视化分析，VGG16_BN网络算法分类结果可有效保持大面积同类地物的区域一致性，有效避免“椒盐”噪声，对道路、河流等线状地物的连续性和边界提取较为完整和清晰。

叶绿素a浓度值是水体水质评价的重要指标，研究基于高分一号(GF-1)卫星遥感影像，利用神经网络模型，选用6节点的隐含层设置，构建了千岛湖清洁水体叶绿素a浓度反演模型，对其叶绿素a浓度值时空特征进行分析，并与其他常规反演方法精确度进行比较。研究结果表明，利用神经网络模型对千岛湖清洁水体叶绿素a浓度值进行反演是可行的，且与其他常规方法相比，该模型对于叶绿素a含量低的内陆清洁水体反演有着更高的相关性（R2=0.921 8）；在空间分布上，千岛湖区域水体叶绿素a浓度整体较低，高叶绿素a浓度区域主要集中易受人类活动干扰的西南及东北区域；年际变化分析表明，千岛湖区域水体叶绿素a浓度稳定，且波动较小，平均叶绿素a浓度值皆维持在1.70~1.75 μg/L之间，清洁水体特征显著。

为掌握嘉陵江浮游植物群落结构现状，了解环境变化对浮游植物种类组成、数量等造成的影响，初步预测在高密度水电工程的影响下浮游植物群落发展方向，于2019年对嘉陵江水电工程最密集的中游河段进行了分季节调查研究。结果显示：(1)研究水域存在一定程度的污染，主要超标物为总磷。(2)共检出浮游植物7门91属196种，总密度年均值4.23×106cells/L，以绿藻>硅藻>蓝藻为主要优势门类。与历史数据相比，硅藻种类数与相对密度下降，绿藻、蓝藻种类数和相对密度上升，暗示着嘉陵江水体的富营养化趋势。生物多样性指数结果也显示研究江段存在一定程度的污染。(3)分类回归树(CRT)结果显示，在TP含量丰富，pH较高、水体透光度适中的断面，浮游植物可能会大量增殖。(4)冗余分析(RDA)发现，绿藻各优势种属均表现与水温、总磷的正相关；硅藻中仅有优势度最高的小环藻喜好较高的TP和较低的流速；以适应一定流速的丝状蓝藻为优势的蓝藻门除了喜好高温以外，与水流速度也有一定正关联。总的说来，目前嘉陵江富营养化、水流低速化正在导致喜好清洁、流水环境的硅藻逐渐丢失优势性，喜好高营养、静水环境或微流水环境的绿藻门、蓝藻门与硅藻门小环藻属Cyclotella优势度逐渐增大。在各级电站库区，存在夏季高温季节出现蓝、绿藻水华，初春低温季节则可能出现小环藻优势的硅藻水华的危险。除对全流域水环境进行综合治理降低营养水平外，适时开闸冲水，增大库区流速以降低水华藻类的优势非常有必要。

为揭示水生植物光合作用及水气之间气体交换对岩溶水化学及碳循环的影响，在姜家泉沿程选取5个监测点，于2017年12月至2018年11月对其水化学性质进行监测。结果显示：（1）在降水较少的月份，JJQ3的Ca ²⁺浓度和HCO₃ ^-浓度明显小于JJQ1和JJQ2，并且溶解氧（DO）与电导率（EC）、Ca ²⁺浓度、HCO ₃^-浓度之间均呈负相关关系，说明池水处水生植物光合作用将碳酸盐岩溶蚀产生的HCO₃^-转化成了稳定的有机碳，从而增强了岩溶碳汇效应。（2） JJQ4的Ca ²⁺和HCO ₃^-浓度与JJQ1、JJQ2没有明显差异，但pH和溶解氧（DO）却明显高于JJQ1和JJQ2，并且JJQ4处溶解无机碳的稳定碳同位素（δ13CDIC）偏正于JJQ1和JJQ2，这主要是跌水导致水-气之间发生了气体交换。大气中的氧气通过曝气作用进入水中，而水中二氧化碳分压（pCO₂）远高于大气，导致水中溶解的CO₂脱气。（3）姜家泉水化学受到水生植物光合作用和水-气间气体交换的共同影响，并且在强酸参与下，CO₂脱气将进一步减弱岩溶碳汇效应。因此，为准确估算岩溶碳通量，有必要对两种作用方式进行区分。

为探究喀斯特洞穴内部空气变化特征，揭示喀斯特洞穴通风效应时空变化规律及其变化模式，于2016年1月~2019年6月间两个监测周期对贵州绥阳麻黄洞洞内外温度、湿度、CO2浓度以及气压进行为期32个月的数据采集，并基于相关模型进行系统分析，结果表明：(1)麻黄洞存在3种通风模式：限制性通风模式、积极性通风模式和过渡阶段。其中夏季主要为限制性通风模式，洞内外气流交换较弱；冬季主要为积极性通风模式，洞内外气流交换运动明显，春季和秋季处于过渡阶段，两种模式交替存在。(2) 洞道结构影响通风模式，同样，通风效应影响洞穴空气环境变化。根据洞道结构和通风效应对洞穴空气环境的影响可以将麻黄洞洞道分为3个部分：空气环境变化较大的1#~5#监测点、空气环境变化逐渐减小的6#~9#监测点以及空气环境稳定的10#~15#监测点。（3）受特殊的洞道结构影响，洞道中6#~9#存在“狭管效应”引起的“峡谷风”，使得春秋两季洞道中部存在明显气流。基于模型分析洞穴通风效应及其对洞穴空气环境影响，研究喀斯特洞穴通风模式及其变化特征，对洞穴沉积物形成及气候变化及碳循环模式研究有重要意义。

城市居民的响应度和参与度是当前垃圾分类政策顺利贯彻实施的基础。基于规范激活理论利用4个特大城市1 156份问卷的微观数据，通过构建多元有序Logistic模型和层次回归模型对个体规范、社会规范对城市居民垃圾分类参与的影响进行了研究。结果显示:个体规范作为影响城市居民垃圾分类参与的关键变量，会受到其对不进行分类所产生严重后果的感知和自我责任归属的影响。通过对4个特大城市的比较分析发现，社区氛围等描述性规范和法律法规等指令性规范会通过刺激从众行为和制度约束对城市居民个体规范—垃圾分类参与产生正向的促进作用。因此，从加大垃圾乱丢所产生的严重后果及分类良性社会效益宣传同步进行，强化城市居民垃圾分类的内在意识和责任感，提高其个体规范；并通过细化垃圾分类行为指导，倡导将垃圾分类纳入居民公约，引入分类定时定点及专人监督模式，强化社会规则压力；让垃圾分类具体知识科普常态化，营造全员参与的分类氛围等方面提出了促进城市居民垃圾参与的具体对策。

粮食主产区是关系我国粮食安全的粮食生产核心区域，研究气候变化下粮食主产区粮食气候生产潜力的时空分异与演化特征具有重要意义。基于我国粮食主产区13个省份341个气象台的日测气象数据，应用逐级订正的机制法模型对1981~2015年间粮食气候生产潜力及其时空演化进行分析，研究得出：(1)我国粮食主产区年平均粮食气候生产潜力为9 171.17 kg/hm²，时间维度上的演化路径总体平稳，而我国粮食主产区光合生产潜力呈下降趋势，光温生产潜力呈上升趋势，光、温、水气候因子变动对粮食生产的综合影响较小；(2)光照影响下光合生产潜力呈“西北高东南低”特征，光、温、水气候因子层层叠加下粮食气候生产潜力出现空间重组，粮食主产区粮食气候生产潜力自东南向西北递减的地理分异特征显著，长江中下游平原和成都平原为高值区，气候条件优越，平原地形利于耕种；(3)粮食主产区粮食气候生产潜力空间分布演化呈现高值区范围缩小、低值区范围保持、中间值地区空间差异弱化的特征。

采用大田试验，探讨不同用量土壤调理剂对镉污染农田土壤养分、质地、微团聚体、酶活性及微生物数量等影响。试验设置T0、T1、T2、T3、T4和T5共6个处理，对应添加土壤调理剂0、1 500、3 000、4 500、6 000和7 500 kg·hm^-2。结果表明：施用土壤调理剂后增加了土壤pH值 (0.66%~6.75%)、阳离子交换量 (22.68%~64.45%)、碱解氮 (7.94%~29.26%)和速效钾 (0.28%~21.99%)，而对土壤质地、有效磷、微团聚体组成影响较小；影响了土壤微生物环境，抑制了脲酶、过氧化氢酶活性以及细菌和放线菌数量。土壤调理剂通过影响土壤理化性质及微生物环境，降低了土壤有效态镉 (12.34%~24.78%)和糙米镉含量 (7.69%~64.10%)。相关性表明：施用量与土壤pH值、阳离子交换量、碱解氮和速效钾呈显著正相关，而与有效磷、脲酶和过氧化氢酶呈显著负相关，但与土壤有效态镉和糙米镉相关性不明显。综上，从镉污染修复效果、土壤环境影响及经济成本考虑，以T2 (3 000 kg·hm^-2)处理效果最佳。

淮河流域是我国重要的农业生产功能区，长期以来以追求高产量、高利润为目的的农业生产活动，导致了日益严重的农业面源污染问题。厘清淮河生态经济带农业面源污染空间分布状况，为生态经济带内各级行政主体实施农业面源污染综合防治、提高生态环境治理体系和治理能力现代化提供政策建议，具有重要的理论和现实意义。应用产污系数法、等标污染法、GIS技术等方法，对经济带内155个县域单元农业面源污染的化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）3种污染物进行分析的基础上，核算了淮河生态经济带农业面源污染物的排放量、重点污染源、重点污染区、排放强度及空间分布。结果发现：2018年淮河生态经济带农业面源污染物中COD、TN、TP排放量分别为199.3、107.2、12.6万t，排放强度分别为69.2、34.7、3.4 kg/km²；重点污染源为农田化肥、畜禽养殖和水产养殖，重点污染物为TN和TP，重点防治区为建湖县、兴化县、漯河市辖区等10个县（市、区）。农田化肥污染是淮河生态经济带农业面源污染分布最广的污染类型，综合污染是农业面源污染治理中防治难度最大的污染类型。针对淮河生态经济带县域单元农业面源污染存在较高空间异质性的现实，提出应根据不同区域不同污染类型实施针对性治理的政策建议。

基于2005~2017年湖北省74个县域面板数据，构建基于交通权重的空间权重矩阵，利用空间杜宾模型，实证研究耕地利用转型影响农民增收的空间溢出效应，并进一步揭示该溢出效应呈现的具体规律与特征。研究表明：（1）耕地利用转型各形态和农民收入水平都具有显著的正向空间自相关性;（2）农民收入水平的空间自回归系数ρ为0.65，表明相邻县域农民增收存在正向空间溢出效应，即本县域农民收入增长1%，相邻县域农民收入将会增长0.65%；（3）相邻县域间的空间溢出效应主要靠耕地数量、农业劳动力和基础设施投入形态变化驱动，其中，农业劳动力形态变化产生的空间溢出效应占总效应的69%，耕地数量形态占15%，基础设施投入形态占12%。因此，应注意提升县域间耕地利用系统协同性，利用其空间溢出效应促进湖北省各县域共同发展、农民收入协同提高。

在农业社会化服务体系不断完善的背景下，利用鄂、赣两省704户稻农的调查数据，采用二元Logit模型实证分析了风险感知和农业社会化服务对稻农生物农药技术采纳行为的影响。结果表明：（1）农户对生物农药技术的采用率较低，仍有55.54%的稻农未采用生物农药；（2）风险感知对稻农生物农药技术采纳行为存在显著影响，技术风险感知和市场风险感知越强的稻农，采用生物农药技术的可能性越小；（3）农业社会化服务对稻农生物农药技术采纳行为具有显著的正向作用，且能有效缓解风险感知对稻农生物农药技术采纳行为的抑制作用；（4）相较于规模户，农业社会化服务更能有效缓解市场风险感知对小农户采用生物农药技术的抑制作用，但对其技术风险感知的缓解作用则不明显。因此，在加大技术宣传和田间地头指导，完善农资市场和农产品市场体系，增加生物农药补贴力度以降低农户技术与市场风险感知的同时，有必要通过拓展农业社会化服务的服务内容和服务对象，优化小农户的农产品市场环境，以此促进生物农药技术的推广和应用。