推动工业生态化、绿色化既是可持续发展的根本要求，也是实现经济高质量发展的关键所在。选取2006~2018年长江经济带110个城市相关数据，采用非期望SBM模型测算工业生态效率，并借助核密度分析方法和Tobit模型考察区域工业生态效率的时空特征与影响机理。结果表明：（1）研究期间，长江经济带工业生态效率先降低后提升，2006~2010年效率值呈下降趋势，2010~2018年呈上升趋势。长三角城市群效率值高于成渝城市群高于长江中游城市群。（2）研究区工业生态效率具有明显的空间特征，长三角地区是典型的高效率区域，低效率区实现了由上游向中游转移并形成“两头高，中间低”的空间分布特征。（3）经济发展水平、产业结构高级化、环境规制与科技研发水平对工业生态效率增长有显著推动作用，工业集聚显著抑制工业生态效率提升，外商直接投资仅对长三角城市群工业生态效率具有显著促进作用，对整体和其它地区未产生显著影响。

从长江流域协同发展与新型城镇化发展角度考虑，如何促进区域城镇化有序、适度及协调建设，是亟待解决的科学问题。以长江流域105个地级市为研究对象，基于熵值法构建人口、土地、经济、社会、生态环境城镇化的五维耦合协调度指标体系。依托ArcGIS平台，运用耦合协调度模型、核密度估计及探索性空间数据分析方法探究长江流域城镇化耦合协调度的时空分异特征、空间聚类格局及影响因素。结果表明：（1）2008~2018年，长江流域城镇化耦合协调度的标准差和变异系数均有下降，各地级市间城镇化耦合协调度的离散程度趋于缩小态势。（2）耦合协调度良好及以上的地级市主要位于长江三角洲、合肥与皖江沿线、武汉城市圈、长沙城市圈、成渝城市群等地。耦合协调度失调的地级市主要位于长江源头地区、川西—藏东—滇北横断山区、甘肃陇南、乌蒙山区、雪峰山区、罗霄山区等地。（3）长江流域城镇化耦合协调度空间集聚可划分为热点聚集型、中部发展型、冷点聚集型、边缘游离型4种类型，人力资本、交通建设、经济增长、产业结构、地理特征因素在很大程度上塑造了耦合协调度的区域格局。基于城镇化多维耦合协调发展，本研究提出了相应的政策建议。

新经济全球化形势下，国家创新系统是中国经济发展的中坚力量。从合作创新的视角出发，借助2007和2017年长三角地区合作发明授权专利数据和城市数据，探究本地、区内和区外合作创新的空间结构演变以及三者对城市经济增长的作用机理。结果表明：（1）本地和区内合作创新一直是长三角地区合作创新的主要来源；区内合作创新网络从以上海、杭州、南京为核心，向以南京、上海、杭州、苏州为核心演变；区外合作创新网络从以上海、杭州、西安、北京为核心，向以上海、南京、合肥、苏州、北京、深圳、佛山为核心演变。（2）在区域创新网络发展的初期阶段（2007年），区内合作创新强度和创新网络位置有助于经济增长；在区域创新网络较为密集的阶段（2017年），本地、区内和区外合作创新强度以及区外创新网络位置有助于城市经济增长，但区内创新网络位置的作用不显著；由此认为“全球生产网络流派”和“关系经济地理学派”争论主要是因为忽视了区域创新网络发展阶段的影响。（3）在区域创新网络较为密集的阶段，本地、区内和区外合作创新的城市经济增长效应通过了稳健性检验。研究结论对长三角地区高质量一体化发展具有一定的参考价值。

基于从天眼查筛选的长三角人工智能企业数据，采用核密度法、空间自相关分析、地理探测器等方法，研究2015~2020年长三角41个城市的人工智能产业空间格局及影响因素。研究发现：（1）城市群层面，长三角人工智能产业呈多中心集聚发展态势，上海、杭州、苏州、南京、合肥五大集聚中心带动产业整体向沪宁合杭甬发展带集聚；从产业基础层、技术层到应用层，随着产业链环节技术门槛的降低，集聚水平提高，集聚中心数量增多，集聚规模扩大。（2）城市层面，上海和苏州呈现出“多中心”集聚特征，而杭州、南京、合肥为“单中心”的集聚模式；应用层集聚程度高于技术层和基础层，并向人口最密集和数据生产最多的中心城区集聚，基础层和技术层则相对更多布局在产业园区。（3）城市人工智能技术关联产业的基础（计算机、软件等）、科技人员数量、创新能力是影响长三角人工智能产业空间格局的核心因素，但基础层、技术层和应用层的影响因素存在一定的差异性。

厘清旅游生态效率与区域生态安全的空间一致性能为旅游生态价值研究提供新思路。以2005~2018年长江中游各地级市为研究区域，分别利用单一指标法、PSR模型、空间一致性系数评价旅游生态效率、区域生态安全及两者空间一致性，运用空间分析法研究其时空分异特征，采用Logistic和Probit模型探讨其影响因素。结果表明：（1）研究期间，长江中游旅游生态效率和区域生态安全呈上升趋势。（2）两者重心距离由接近到渐远，表明两者之间存在“倒U型”变化趋势。（3）均衡型区域增多，非均衡型区域减少，两类型空间集聚强度皆呈增长趋势。（4）空间一致性均衡型受资源禀赋、社会保障和环境建设正向影响，受人口、人均基本生活和科技进步负向影响。（5）空间一致性非均衡型受人均基本生活、科技进步、产业结构和环境污染正向影响，受社会保障、经济增长和环境建设负向影响。

生态空间是保障人类社会与自然环境和谐共处的重要生态屏障，发挥着重要的生态功能。城市群生态空间变化与重构，是生态文明建设的必然要求，也是地理学、生态学、城乡规划学等学科亟待解决的科学问题。运用 ArcGIS 等软件对数据进行处理，建立空间属性数据库，构建了长株潭城市群生态空间用地转移矩阵，定量分析了生态用地的主要流向。结果表明：1980~2017年总共减少了 4 980.54 hm²，平均每年减少184.46  hm²。2000~2017年为急速减少阶段，年平均减少量接近过去20年的8倍，动态度为 -0.517 4%。林地转出面积最多达到26.22 hm²，耕地转出面积为22.08 hm²；分别占到转出总面积的52.65%和44.33%。从生态水网络系统、生态斑块系统和生态基质系统3方面提出长株潭城市群绿心生态空间重构策略。

在2060年实现碳中和目标背景下，中西部地区生态和经济可持续发展的双重压力亟需缓解。为此，基于产业发展和城市化的视角，运用中西部地区2000~2018年的省级面板数据，构建空间滞后模型，模拟产业发展，城市化与碳排放之间的空间作用关系。结果表明：(1)我国中西部区域碳排放持续增长，空间差异性和溢出效应显著，呈现出“高-高”（H-H）和“低-低”（L-L）空间分布特征；(2)中西部区域产业发展和城市化对碳排放具有重要的作用关系，但产业结构高级化具有明显趋同性，经济和人口城市化均质性明显；(3)产业资源配置（TL）优化和产业结构高级化(TS)皆有利于碳减排，且空间效应显著，当前优化TL比TS升级对碳减排更具有效；(4)经济城市化（UI）抑制碳减排，人口城市化（UP）有利于碳减排。研究结果和发现表明，中西部地区优化产业发展时，现阶段应加大力度优化产业资源配置水平；同时，政府应逐步推进能源结构转型，引导城市居民能源消耗，倡导绿色消费，进而促进碳减排。

 耕地资源的日益紧缺推动着耕地功能的深刻变化。以江苏省63个县域为研究单元，从生产、生态、景观、社会4个维度构建耕地多功能评价指标体系，利用耕地指数及敏感度分析模型，研究2000~2018年耕地各项功能的时空演变规律及其对耕地数量变化的敏感程度。结果表明：（1）江苏省耕地生产功能上升，空间上北高南低且苏北高值区不断向南扩散。生态功能下降，苏中地区功能高，且苏中、苏北局部地区因农用技术改良，功能由下降逐渐转为上升。景观功能上升，空间上东高西低，东部海岸带功能高，局部地区如苏锡常因耕地非农化现象严重，功能由上升转为下降。社会功能下降，空间上北高南低但苏北高值区不断萎缩。（2）江苏省耕地面积总体下降，自北往南耕地下降程度逐渐加剧。耕地相对稀疏区主要分布在苏南，集聚区主要分布在苏中、苏北，东部沿海地带最为集聚。（3）对比2000～2010和2010～2018 年两个时期，生产功能敏感性下降，敏感区缩至东部沿海三县；生态功能敏感性下降，敏感区缩至苏南地区，均与农业技术推进及耕地集约利用相关。景观功能敏感性上升，敏感区扩散至苏南及东部沿海地区；社会功能敏感性上升，敏感区逐渐遍布全省，均对耕地数量变化愈加敏感。

集合群落理论旨在从空间角度探索物种组成和生物多样性形成机制，同时集合群落结构也具有时间动态特征。于2010年4月和2019年5月，在鄱阳湖湖区的9个局部区域开展鱼类资源调查，分析鄱阳湖的鱼类集合群落结构特征和时间变化、驱动因素以及关键区域和物种。结果显示，2010和2019年分别采集到鱼类55种和52种，种类组成没有显著差异（P>0.05）；从2010年至2019年，鱼类集合群落从Clementsian结构转变为Gleasonian结构，表明虽然鱼类种类组成分布依然沿着环境梯度变化，但是局域群落之间相似度增加，有同质化的趋势；β多样性（βtotal）从0.36减少到0.34，物种交替占比（βrepl）从57.5%增加到63.2%；局域间的β多样性从0.50~0.91减少到0.33~0.81。2010年，与长江干流之间的距离、有无支流汇入等环境因素和空间因素对β多样性（βtotal、βrepl和βrich）影响均不显著（P>0.05），2019年则有显著影响（P<0.05）。较高β多样性贡献值的区域（Local Contribution to Beta Diversity, LCBD）从湖区中部转变为通江水道。物种贡献指数（Species Contributionto Beta Diversity, SCBD）较高的物种从鲇、草鱼、刀鲚、中华花鳅、贝氏鱼餐转变为银鲴、中华刺鳅、鳊、中华花鳅、泥鳅。结果表明，近十年来，江湖鱼类群落之间的相互作用和鱼类扩散是鄱阳湖湖区鱼类集合群落结构特征和关键区域发生改变的主要原因。同时，过度捕捞、生境退化也可能对鄱阳湖鱼类群落结构造成影响。为了保护鄱阳湖以及长江中下游泛滥平原的鱼类多样性，建议减少围垦、采砂、污染等人类活动、开展生境退化评估和修复、恢复江湖连通等保护措施。

为了解嘉陵江四川段大型底栖动物群落结构特征及其与环境因子之间的关系，于2019年5月份（春季）和8月份（夏季）对研究区域15个样点的大型底栖动物和水体理化指标进行了调查研究。结果显示：共鉴定出大型底栖动物43种，其中节肢动物21种（46.51%），软体动物18种（41.86%），环节动物4种（9.3%）。调查区域优势种为卵萝卜螺(Radix ovata)、截口土蜗(Galba truncatula)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、梨形环棱螺(B. purificata)、方格短沟蜷(Semisulcospira cancellata)、淡水壳菜(Limnoperna lacustris)、中华齿米虾(Neocaridina denticulata sinensis)和中华小长臂虾(Palaemonetes sinensis)；大型底栖动物平均密度和生物量分别为40.1 ind/m²和6.18 g/m²，夏季略高于春季，种类组成呈现时空差异性，多样性指数(Shannon-Wiener、Pielou和Margalef指数)上游>下游，夏季>春季；研究区域水质介于Ⅱ~Ⅲ类水之间，嘉陵江渠化比列高，BI指数更适用于该区域水质生物学评价，水质呈现出上游优于下游，城市周边优于市区的变化特征。CCA分析表明，DO（溶解氧）、TP（总磷）、CODMn（高锰酸盐指数）和FV（流速）是影响大型底栖动物群落结构的关键环境因子。研究结果可为嘉陵江四川段水域生态管理和科学保护提供依据。

为了解三峡库区干流鱼类生活史关键时期浮游植物群落结构现状及其与环境因子的相关性，于2019年繁殖期、育肥期和越冬期对干流4个站位的11个断面浮游植物群落和环境因子进行了调查。共采集到浮游植物7门182种，以硅藻门、绿藻门和蓝藻门为主。结果表明:三峡库区干流浮游植物种类数和丰度变化为育肥期>繁殖期>越冬期，从库尾到库首递减；繁殖期和育肥期以硅藻门和蓝藻门为优势类群，越冬期以硅藻门和隐藻门为优势类群；Shannon-Wiener指数、Margalef指数以及Pielou指数在越冬期显著低于育肥期和繁殖期，在育肥期时从库尾到库首呈减少趋势。Spearman相关分析表明硅藻门丰度与总磷、悬浮物显著正相关，蓝藻门丰度与水温、总磷显著正相关，群落多样性受多种因素的共同调控。冗余分析进一步表明，水温、总磷、pH和悬浮物是影响三峡库区干流浮游植物群落结构最重要的环境因子，浮游植物群落在繁殖期主要受硝酸氮的影响，在育肥期主要受水温、总磷和悬浮物的影响，在越冬期主要受氨氮、pH和溶解氧影响。此研究成果可为三峡库区渔业生态环境保护及修复提供一定的科学依据。

水生植物是湖泊生态系统中的重要组分，每到秋冬季水生植物大量衰亡，植物残体分解过程对水体生源要素循环有重要影响。大型水生植物残体的分解一直被认为是微生物降解的过程，而光降解在很大程度上被忽视了。主要探究单可见光、单微生物和可见光+微生物联合作用下芦苇残体降解过程中各组分去除效率的差异性及不同条件下的降解机制。结果表明，与单可见光降解或单微生物降解相比，可见光+微生物联合降解在110 d内去除植物残体生物量最多（54.9±2.1%），同时产生更多的活性氧物种(Reactive Oxygen Species，ROS)，且残体的各个组分（纤维素、半纤维素和木质素）的去除率与累积生成的ROS均呈正相关性，尤其是其中的难降解组分——木质素。因此，为了更准确地预测水生生态系统的碳循环，需要考虑可见光在植物残体降解中的作用，而对浅水湖泊中水生植物残体降解机理的深入认识将有助于湖泊科学管理和治理修复。

研究景观格局脆弱性，对提高生态保护意识、促进生态文明建设有重要意义。运用景观指数和空间自相关分析方法，探究了贵州典型喀斯特山区近30 a的景观格局脆弱性时空演化特征。结果表明：(1)研究区最佳分析粒度是150 m、幅度为900 m；(2) 1990~2018年景观格局脆弱性以低和较低类型为主，面积均占70%以上；转化类型主要发生在低和较低及中等脆弱度间，且集中于海拔800~1 400 m和坡度6°~25°范围；(3)1990~2018年景观格局脆弱性存在明显的正向空间自相关关系，其中，高-高集聚主要在中部贵阳、西部六盘水、西南兴义、东北部思南及东南荔波县等区域，低-低集聚区主要在北部余庆县和南部紫云县等地；(4)国家政策和人类活动等综合作用是引起景观格局脆弱性变化的重要因素。研究区近30 a景观格局脆弱性略有增加且空间上有分散趋势。

大气雾霾防治不仅是打赢蓝天保卫战的有力支撑，也是经济新常态下实现高质量发展的必然要求。基于遥感反演数据，运用重力模型与空间自相关分析探究了2000~2018年长江经济带PM_2.5时空演变特征，并采用空间计量模型甄别和量化自然与人文影响因子贡献及空间溢出效应。结果表明：（1）长江经济带PM_2.5浓度整体呈先升后降的倒U形趋势，区域间保持“上游<中游<下游”的阶梯式格局。PM_2.5浓度重心位于湖北省内的潜江、荆州与仙桃三市交界处，重心格局变动明显；（2）长江流域PM_2.5浓度水平总体呈现中下游高于上游，北岸大于南岸的对角分布格局，空间异质性明显；（3）PM_2.5污染存在显著的空间正相关，高-高型集聚主要分布在上游的成渝地区和中下游的鄂苏皖地区，低-低型集聚基本稳定在上游的川西、云贵等地区，呈现差异显著的两大组团空间俱乐部；（4）PM_2.5污染的内源性相互作用显著，邻域PM_2.5浓度每增加1%，将导致本地PM_2.5浓度至少增加0.4%。自然要素和人为因素直接或间接地影响着PM_2.5水平，其中，气象环境因子主要是负向效应，社会经济因子主要起正向效应。

为阐明赣江流域近60 a不同等级降水变化特征及其可能影响因子，基于赣江流域11个气象站点1960~2017年的逐日降水数据，采用一元线性趋势、滑动t检验、小波分析和反距离加权空间插值等方法分析了赣江流域各等级降水量、降水日数及降水强度的时空变化特征，并探讨了其与北极涛动等21个大尺度气候指数的相关性。结果表明：（1）1960~2017年期间，赣江流域小雨、中雨的降水量和降水日数呈现减少趋势，2000年减少趋势最为显著；而大雨、暴雨的降水量和降水日数表现为增加趋势，1990年增加趋势最为显著；各等级降水强度均呈现增加态势；各指标均存在26和19年的2个明显的变化周期；（2）赣江流域大雨和暴雨的降水量、降水强度及降水日数表现为由东北向西南递减趋势，小雨量和小雨日数呈现西高东低的分布特征；总降水强度和小雨日数分别在整个流域呈显著增强和减少趋势，大雨量和大雨日数在流域东北部呈显著增加趋势；（3）东大西洋遥相关型、西太平洋副热带高压面积、强度和西伸脊线位置对流域当年大雨和暴雨影响显著；北大西洋涛动对次年中雨和大雨影响显著。

从水力学和生态学角度，碟形湖是鄱阳湖湿地中最具特点和最重要的生态功能区，不仅具有较高的生产力，而且具有重要的生态缓冲功能。受水位影响，碟形湖水力连通性具有明显的季节性变化特点，并直接影响氮去除过程，从而影响湿地沉积物对鄱阳湖氮负荷的去除贡献。采用沉积物柱样流动培养和稳定氮同位素配对技术，研究了鄱阳湖9个典型碟形湖丰水和枯水两种水文时段下湿地沉积物-水界面氮的迁移和去除速率，分析和讨论了季节与水文影响下鄱阳湖碟形湖湿地氮去除功能的变化。结果表明，丰水期碟形湖湿地与主湖区连通条件下，赣江西支周围碟形湖沉积物具有呼吸强、氮去除速率高的特征，修水河周围碟形湖沉积物氮去除速率相对较低，主要受到硝态氮（NO3^-）浓度水平的影响；而枯水期两个区域碟形湖沉积物表现出类似的氮迁移和去除规律，沉积物氮去除速率相比丰水期均显著降低。整体而言，丰水期各碟形湖沉积物氮去除速率均值为26.69 ± 12.98 μmol m^-2 h^-1，其中非耦合反硝化占总的氮去除的90% ± 11%，厌氧氨氧化仅贡献了约1%的氮去除，而枯水期沉积物氮去除速率较低，并且以耦合反硝化为主，其对氮去除的贡献达57% ± 17%，厌氧氨氧化对氮去除的贡献仍较小（4%）。通过对丰、枯水期沉积物氮去除特征的分析发现，丰水期碟形湖与高NO3^-负荷的主湖区或入湖河流连通有助于充分发挥湿地的氮去除功能，从而提升碟形湖对入湖氮负荷的削减。研究结果表明保护鄱阳湖碟形湖湿地并保持其与主湖区的水力连通对降低鄱阳湖氮负荷具有重要意义。

选取三峡大坝下游洞庭湖岳阳段某一洲滩作为试验场地，实时监测洲滩剖面的河流水位、水温以及洲滩地下水水位、土壤含水率变化与温度分布。通过分析洲滩内部热通量、潜流交换速率，定量描述洲滩潜流带水热传输特征，刻画洲滩潜流带与地下水位、水温和气温之间的响应关系。结果表明：洲滩内部热通量与气温具有极强的正相关性，可以用日均气温推算洲滩热通量变化；以监测井T1不同深处土壤含水率反求的潜流交换速率变化范围为-5.34×10^-6~6.78×10^-5m/s；冬季，地下水位变化会延缓洲滩内部热通量由负值转换为正值的时间；洲滩在河水和洲滩潜流带地下水互补过程中损失热量，地下水位越低，波动越频繁，损失热量越大，且主要集中在地面以下0.5~0.7 m。研究揭示了大坝运行对下游洲滩潜流带的影响规律，为河流潜流带生态影响评估提供参考。

提高化肥利用效率是促进中国农业绿色转型和乡村生态文明建设的重要举措。利用2002~2016年的省际面板数据，深入系统地研究了不同类型教育对化肥利用效率的影响，并在此基础上进一步探讨了不同类型教育对中国不同地区和不同类型农作物化肥利用效率的影响。研究表明：（1）全国层面上，学历教育和非学历教育都能有效提高化肥利用效率，两者并无明显差异。（2）分地区来看，学历教育能够显著提高东部和西部地区化肥利用效率，但非学历教育仅能提高西部地区化肥利用效率而不能提高东部地区化肥利用效率，并且学历教育和非学历教育对中部地区化肥利用效率的促进作用都不明显。（3）学历教育和非学历教育都能有效提高粮食作物的化肥利用效率，但非学历教育相较于学历教育更能有效提高经济作物的化肥利用效率。

客观分析典型贫困县乡村贫困化分异机制及脱贫稳定性，是推进乡村振兴有效实施的应有之义。以安徽省阜南县为例，结合村域和农户两种尺度剖析典型贫困县乡村贫困化成因，并基于研究区自身特色探讨其脱贫稳定性与乡村振兴的衔接机制，结果表明：（1）阜南县各乡镇贫困村核密度差异显著，总体呈外密内疏之势，部分区域呈核心面状式集聚分布，按照核密度值将贫困村分为5个一级核心区、4个二级核心区和5个三级核心区。（2）从村域尺度分析，残疾户占比和生病户占比等发展潜力因素，遭灾占比、到县城和乡镇中心、主要干道的距离和村平均高程等区位条件因素是影响农村致贫的主导因素；从农户尺度探究，行政村属性、贫困户属性、家庭规模、残疾或疾病、劳动力占比和外出务工占比是研究区农户致贫的显著因素。（3）综合村域层面和农户层面分析，外出务工结合区域资源禀赋发展特色农业以增强贫困村内生动力和贫困户生计水平，是推动研究区脱贫可持续发展的关键；从产业、人才、文化、生态和组织等5大核心要义探讨乡村振兴与精准扶贫的衔接机制，旨在为该地区乡村振兴精准施策提供依据。