长江保护与发展一直是地理学、水文学、生态学、区域经济学和环境科学等多学科关注和研究的热点。借助近30年社会经济统计与水文、水环境监测数据及相关专题研究基础数据，客观分析了近30年长江保护与发展的基本态势及面临的主要挑战，并提出促进长江保护与发展协同的政策建议。研究表明：（1）长江流域近30年经济总量不断扩大，在全国地位显著提升，区域发展差距基本稳定，城镇化水平持续提高，居民收入快速增加；（2）生态保护体系基本建立，污染物排放总量控制与区域协调发展取得一定成效，而节能降耗与一体化发展水平亟待提高；（3）长江保护与发展主要面临权衡矛盾日益凸显，产业发展与空间布局缺乏统筹，水环境、水生态与水灾害问题突出，管理缺乏有效的协同等4个方面的挑战；（4）建议从利益相关方共同协商的流域综合管理决策机制、统一的环境保护监管执法和风险应急管理体系、多层级生态保护和空间开发管控机制、市场化双向补偿为核心的生态补偿制度等4个维度构建协同长江保护与发展的流域综合管理机制。

中国三峡工程建设造就了三峡库区、带来了区域土地利用的显著变化。探究三峡库区用地格局及其演变规律，对于优化国土空间布局、创新人地系统调控路径具有重要的理论价值和现实意义。基于1990～2020 年三峡库区系列遥感影像数据，利用空间探测、统计分析等方法，揭示了近30年三峡库区用地格局变化，探明了主导驱动机制和实现库区人地系统协调路径。研究表明: （1）近30年来三峡库区以耕地和林地为主体景观，平均占比分别为37.64%、47.12%，建设用地占比＜2%，林地、草地、水域等具有重要生态功能的生态用地占比高达60%。（2）研究区以长江为带状中心向边缘地带，各用地类型具有明显的梯度变化特征，林地占比增多，连接度降低，形状趋于规则并呈整体化趋势，而建设用地和耕地斑块破碎但聚集度增强。（3）1990～2020年间，研究区耕地、草地分别减少4.01 %、21.27%，林地和建设用地分别增加2.48%、477.4%，整体景观趋于破碎化、景观多样性升高，在以人文和政策因素为主的驱动下，表现为生态恢复趋势，总体呈现生态经济复合型转变，人地关系也从不协调的矛盾状态趋向协调共生。（4）三峡库区实现人地系统协调路径为创新“三化”(系统化、集约化、高效化)战略体系，优化“三生”(生产、生活、生态)空间，促进地域空间重构与功能整合，实现“三态”（质态、形态、业态）相对平衡；创设立体生态产业化区域集成路径，推动库区人地系统耦合与协调发展；创建库区人地系统协同观测体系，推进监测网络化、地理工程化、决策智能化; 构建关键要素地段多级关联管控体系，全面提升区域系统多尺度多情景多途径综合应对能力。

推动长江经济带发展是关系国家发展全局的重大战略，长江生态环境保护修复具有全局性意义。“共抓大保护”战略提出以来，特别是长江保护修复攻坚战实施以来，各方积极推进生态环境整治，促进绿色转型发展，长江经济带生态环境保护发生了转折性变化。系统梳理和调查分析了长江经济带治理成效与绿色发展态势，剖析了面临的主要问题并提出政策建议，以期为长江大保护战略深入推进和长江保护修复实践提供参考。

城市协同发展是经济地理学者关注的热点问题，也是实现长江经济带高质量发展目标的重要途径之一。基于复合生态系统、区域创新系统、关系经济地理理论，构建了长江经济带城市协同发展能力评价指标体系，并借助空间相关、Zipf规模位序等定量方法，对2021年长江经济带城市协同发展能力进行计算分析。研究发现，长江经济带城市协同发展格局总体东高西低呈橄榄型分布，且城市等级差异明显；经济发展、科技创新、交流服务与生态支撑等4个分领域相辅相成，存在正相关关系；三大城市群对长江经济带城市协同发展的战略引领和支撑能力作用明显。最后，提出应促进大中小城市协同发展、四链融合、提升区域创新体系综合效能、培育全方位开放新优势等对策建议。

 能源是经济社会发展的基础。21世纪以来，长江经济带经历了工业化和城镇化的快速发展，大量能源消耗的同时带来严重的生态环境污染问题。过去20年，长江经济带经济增长与能源消费变化趋势紧密相关，并极大地影响着化石能源消费碳排放及雾霾污染。产业作为能源要素和生态环境的重要连接体，在经济活动中的纽带作用至关重要。要解决长江经济带由能源消费带来的碳排放及雾霾等生态环境污染问题，就必须发挥科技创新的中介作用，以工业为突破口，突出绿色发展理念的引领，强化绿色创新产业链建设，促进产业集聚和区域协同创新，不断推进产业绿色转型升级。

湿地是地球三大生态系统之一，也是与人类生产生活联系最密切的生态系统，长江自西向东流经我国三级地貌台阶和多个气候带，湿地类型及生物多样性丰富，但经济社会快速发展也给长江湿地保护带来巨大挑战。针对长江高原沼泽、高原湖泊、通江湖泊、中下游干流河滩和河口海岸等典型自然湿地，分别探讨这些湿地水循环特点及与生物栖息地的关系，为保护长江湿地提供参考。分析表明：长江高原的垂直水循环、中下游湖泊和河流的水平水循环、长江口的潮汐分别是维护湿地生态功能的关键水文因素。气候变化和人类活动是影响湿地水循环及生态功能主要因素，所有的湿地都受到人类活动的影响，其中长江源和长江口受气候变化影响更显著。湿地保护基本原则应该是尽量维护其自然的水循环节律，采取适应性的保护和管理措施才是最佳的方案。

利用现代科学技术分析了我国古代成效卓越的水利工程和现代生态经济成熟模式的原理与方法，提出生态适应性协同调控方法。基于对生态系统内部运行机制的认知，采用适当的工程或非工程措施，改善系统与环境、增强生态系统某一方面机能，实现静态协同性，提升生态系统服务功能；针对生态系统内部未了解的运行机制或所处环境的不确定性，调控措施经过“试验式实施—监测观察—效果评估—调控措施优化—再实施”的动态协同性过程，逐步寻求最适宜的调控方案，取得经济—社会—生态环境效益的协同统一。针对鄱阳湖湿地修复保护，应用生态适应性协同方法，研究了鄱阳湖枯水期水位过程调控的手段、方法和基本原则，提出了现阶段枯水期水位过程调控方案。

 随着我国经济转向高质量发展阶段，探究科技创新与城镇化之间的关系对于实现区域高质量发展具有重要意义。以长三角地区41个地级及以上城市为对象，通过构建科技创新能力和城镇化水平评价指标体系，采用变异系数、耦合协调度模型和莫兰指数模型等分析工具，研究科技创新能力与城镇化水平耦合协调关系及其演变过程，考察其中发挥关键耦合作用的子系统与要素。研究发现：（1）长三角城镇化经历了以核心城市为发端、沿交通干线延伸，最终泛均质化的演变过程；科技创新进程滞后于城镇化进程，但二者时空演变规律呈现出高度的过程拟合特征；（2）科技创新与城镇化耦合协调发展的空间溢出效应随耦合协调发展水平提高而增强；科技创新能力提升对两系统耦合协调发展更为关键；（3）科技创新与城镇化耦合具有显著的阶段性特征，且随时间推移呈现空间分异特点；耦合重点随时间推移变动且更加聚焦，社会发展程度是科技创新和城镇化耦合的关键。研究指出，重视城镇化的社会发展建设、重视区域创新扩散通道建设和区域社会互通、重视基于过程拟合的科技创新与城镇化协调发展的耦合点发现将有助于提升科技创新与城镇化协调发展水平。

在粗放型外延式发展向集约型内涵式绿色转型的关键阶段，新型基础设施建设是城市建设的重要选择。基于“三生”（生产、生活和生态）空间视角，利用2008～2019年长江上游33地级市面板数据，采用OLS回归、空间计量和逐步回归方法，详细探讨了新型基础设施建设与城市绿色转型的作用机制。结果发现：（1）新基建赋能长江上游城市绿色转型，对生态空间转型的赋能效应较生产空间和生活空间转型更加突出；（2）新基建对城市绿色转型存在空间溢出效应，空间因素具有加速效应，强化了新基建对城市绿色转型的正效应；（3）新基建能通过绿色技术创新效应、企业数字化赋能效应和环境规制导向效应对“三生”空间转型产生差异化作用，进而促进城市绿色转型；其中，绿色技术主要驱动生产空间转型，企业数字化重点赋能生活空间转型，环境规制则促进生态空间转型。基于以上结果，提出构建生态新型基础设施体系、加强绿色技术创新、加快企业数字化、实施多样化环境规制工具等建议。

三峡工程是当今世界规模最大的水利枢纽工程，三峡工程的兴建给三峡库区的植物，尤其是珍稀濒危植物带来一定程度的影响。三峡库区珍稀濒危植物在生物多样性保护方面具有非常重要的意义，受到了国内外学者的广泛关注，开展该地区珍稀濒危植物的系统研究，是科学地指导其保护工作的重要基础。通过对三峡库区珍稀濒危植物的种群现状、生理生态、致濒因素、繁殖技术、迁地保护等方面的研究进行系统综述，并基于三峡库区珍稀濒危植物的研究现状对其未来的保护工作提出了建议，以期为三峡库区珍稀濒危植物的保护提供参考。

滇黔桂地区生态环境脆弱，干旱频繁，研究植被对干旱的响应机制对区域水资源的管理调控和干旱综合应对具有重要意义。基于滇黔桂地区1982～2015年的GIMMS NDVI数据和多时间尺度（1/3/6/9/12/24个月）的标准化降水蒸散指数（standardized precipitation evapotranspiration index, SPEI）数据，运用趋势分析法和相关分析法研究植被变化及其对气象干旱的响应特征。结果表明：1982～2015年滇黔桂地区年际及季节NDVI增加趋势显著，岩溶区NDVI增长速率高于非岩溶区；岩溶区植被改善状况显著，但空间分布上具有差异性。年际NDVI对6种时间尺度SPEI的最大相关系数以正相关为主，绝大部分地区NDVI对SPEI-1和SPEI-3响应比较敏感，岩溶区尤为显著。季节NDVI与6种时间尺度SPEI的最大相关系数均以正相关占主导，且响应时间存在季节差异。生长季NDVI与6种时间尺度SPEI的最大相关系以正相关为主，随着SPEI时间尺度的推移最大相关系数呈正相关的区域呈减少趋势，表明NDVI对短时间尺度SPEI响应比较敏感；不同植被类型对6种时间尺度SPEI的响应存在差异性，但均与短时间尺度SPEI相关性最为明显。结果可为水资源的合理调控和干旱的综合应对提供理论参考。

分析生态系统服务价值（ESV）与人类活动的时空演变关联对于探索承接产业转移区域生态系统可持续发展具有重要意义。基于皖江城市带双核地区2000～2020年3期土地利用数据，采用当量因子法计算ESV，通过贡献度、转移矩阵和空间统计方法进行ESV时空演变分析，应用地理探测器模型探究人类活动强度（HAI）与ESV的时空关联影响。结果表明：（1）ESV呈现持续下降的总体特征，时空变化显著，下降幅度不均匀，2000~2010年减幅小，2010~2020年减幅显著，集中分布快速发展城镇化区域。（2）ESV下降的根本原因是耕地转建设用地，ESV发生增长主要是由于耕地转水域（2000～2010年）和建设用地转耕地（2010~2020年）。（3）因子探测HAIq值呈增加趋势，较好地解释了ESV空间分异现象，且两者呈负相关关系，风险区探测搜索到ESV保持平衡的HAI异常范围。研究结果可为承接产业转移区域全面绿色转型发展、生态系统调控和优化提供科学依据。

“矶”对于长江中下游河道的形态、洲滩的发育、岸线的稳定等具有重要的控制作用，并直接影响到长江的防洪、航运、岸线利用等经济和社会活动。位于长江武汉段的龟-蛇卡口是长江中下游最为重要的河道卡口，关于该卡口内的岸矶，前人提到的多，做专门研究的少。通过大量历史文献的收集与分析，结合实地调查，对龟-蛇卡口内矶头的分布、组成及对武汉早期城市的影响进行了分析。研究发现，除了人们常常提到的黄鹄矶和禹功矶之外，还有两个重要的矶——红石矶和张王矶。这些矶头的存在决定了龟-蛇卡口的地貌形态，并对长江武汉段河道特征具有重要影响。从载有四矶的历史文献类型来看，黄鹄矶和禹功矶更多地出现于人文社科类文献；而红石矶和张王矶则仅见于防洪、城建和水利工程等方面，表明他们的实际意义的不同。四矶的存在对汉阳城、武昌城的城垣的规划和建设具有支撑作用，同时是所在江段沿江堤防建设的基点。此外，四矶还具有重要的军事意义、景观意义和城市文化价值。

丹江流域是南水北调中线工程的重要水源地，其水量和水质直接关系到京、津、冀、豫的用水安全。为了揭示丹江流域的径流量和泥沙量对土地利用变化的响应，基于SWAT模型，结合了2000、2008和2018年三期土地利用数据和2008～2018年气象数据，定量分析了径流量和泥沙量在不同土地利用情景下的变化。结果表明：（1）2000～2018年间，丹江流域耕地面积净减少了1 400.98 km2，林地、草地、城镇用地和未利用地分别增加了938.20、400.04、43.53和12.44 km2；（2）情景分析的结果表明：城镇用地、耕地和草地面积的减少，林地面积的增加会导致径流量和泥沙量的减少。整体而言，相较于2000情景年，2008情景年的多年平均径流量减少了0.27亿m3（-2.16%）、多年平均泥沙量减少了1.19万t（-6.74%）；相较于2008情景年， 2018情景年间多年平均径流量减少了1.68亿m3（-13.73%）、多年平均泥沙量减少了8.97万t（-54.46%）；（3）丹江流域单位面积产水量呈现上游和下游较高而中游较低的格局；单位面积产沙量呈现上游和中游较低而下游较高的格局。研究可为丹江流域的土地利用结构优化和水土资源的保护提供科学依据。

隽水河流域地处鄂东南地区，是全省的暴雨中心之一，是洪涝灾害频发和多发的地区。为探讨土地利用变化对洪水过程的影响，基于SWAT模型，采用极端土地利用情景分析法，分别计算了林地、居住用地、草地、耕地4种土地利用类型对场次洪水过程的影响。结果表明：（1）SWAT模型在隽水河流域洪水过程模拟中适用性好，通城（二）水文站验证的结果为洪峰合格率达83.33%，确定性系数ENS大于0.80，决定性系数R²大于0.9。（2）不同土地利用类型中，居住用地和耕地对洪峰和洪量均有增加作用，其中，居住用地增加更为显著；林地和草地对洪峰和洪量均有削减作用，其中，草地削减更为显著。（3）土地利用类型的改变对中小洪水过程影响的幅度更为显著，而对较大洪水过程影响的幅度却相对较弱。

水系形态是内外动力条件共同作用的结果，通过分析水系形态特征参数，可以获取流域内河流排泄能力、河流侵蚀能力、地表水下渗能力等信息。清江流域是三峡岩溶区典型的山区河流，由于交通条件的限制，如何快速高效地掌握清江流域的地下水资源总体分布特征，一直是该地区水资源调查工作的难点。为了解决上述问题，使用Aster GDEM数据对清江流域的24个子流域（SW1-SW24）的6个线性参数、8个面状参数以及3个起伏度参数进行分析。依据不同的参数所指示的地下水潜力特征，将每个参数赋予一个序列值。将不同参数的序列值求和后的新序列作为不同子流域的优先级序列。通过对比地下水水位统测工作得到的泉流量信息，对优先级结果进行了验证。发现清江流域的优先级与地下水资源潜在区有较好的对应关系，流域的优先级高的流域也是地下水资源丰富的地区。清江流域中游北岸地区地下水资源量最为丰富，上游次之，而在下游以及南岸地区较少。揭示了DEM数据在水系特征评价和相关参数提取中所起到的重要作用，为水资源评价和管理工作提供了新的思路。

为探究地层岩性变化对土壤锌(Zn)含量空间分布的影响，采用地统计分析与GIS相结合的方法对贵州省境内262个采样点土壤Zn含量进行空间插值，并与贵州省地质图、岩性组合类型分布矢量图进行空间叠加。结果表明：贵州省区域土壤Zn含量水平可划分为中低锌区(0～80 mg/kg)、丰锌区(80～200 mg/kg)、预警区(＞200 mg/kg)；贵州省土壤Zn空间块金系数达0.48，土壤Zn分布具有空间中等程度自相关性。土壤Zn预警区主要分布在石炭系和二叠系地层，土壤丰Zn区主要分布在三叠系和寒武系地层，而土壤中低Zn区主要分布在震旦系、奥陶系地层。此外，同一地层上碳酸盐岩对土壤Zn含量水平的影响程度大于碎屑岩，且碳酸盐岩占比越高的区域，土壤Zn的富集现象越明显。研究区域内土壤Zn含量的空间异质性与地层年代有明显的关联性，碳酸盐岩比例是制约土壤Zn富集的主导因子，地层年代及岩性组合变化是导致贵州省区域土壤Zn含量出现空间异质性的主要原因，土壤丰Zn区是发展富Zn农产品的重要区域。

田坎土壤可蚀性是影响梯田稳定的关键因素，为探讨不同修建年限田坎土壤可蚀性，以遂宁市安居区镶嵌式田坎为研究对象，结合野外采样和室内分析，研究了镶嵌式田坎修建1、3和5年的土壤可蚀性（K值）变化及影响因素。结果表明： (1) K值范围0.05～0.06 (t·hm2·h)/(MJ·mm·hm2)，田的K值大于坎，随着镶嵌式田坎的修建年限的增加，坎K值呈减小趋势，建成5年时达显著性水平。(2)坎黏粒含量随修建年限递减，而粉粒与砂粒含量呈递增趋势；建成1年的坎土壤容重显著大于建成3年和5年；建成1年和3年时，田和坎的土壤团聚体破坏率（PAD）、不稳定团粒指数（ELT）、风干土团聚体分形维数（风干D）、水稳性团聚体分形维数（水稳D）、风干性团聚体平均质量直径（风干MWD）和风干性团聚体几何平均直径（风干GMD）有显著差异；建成5年时则无显著差异，说明建成5年时田和坎的土壤物理性质趋于一致。(3) 镶嵌式田坎上的土壤有机质含量随修建年限呈增加趋势，建成5年时达显著性水平。(4)K值与PAD、ELT和水稳D呈极显著正相关，与风干GMD、水稳MWD呈极显著负相关。镶嵌式田坎K值与团聚体关系紧密，建成5年后K值显著减小。

土质岸坡塌岸是目前三峡库区最为普遍和日益严重的地质灾害，确定塌岸特征和发育分布规律是库区地质灾害防治的关键工作之一。在三峡水库低水位运行期开展了库首秭归-重庆涪陵区段的全面塌岸调查，确定了库区典型的土质岸坡塌岸段，总结了土质岸坡塌岸的主要影响因素，并以巫山库岸段为例进行了土质岸坡塌岸易发性评价。结果表明：塌岸多发库岸的物质组成以粘性土夹碎块石为主，巴东、巫山、奉节等库岸段的土质岸坡塌岸最为发育；土质岸坡塌岸的内因为地质构造、地层岩性、岸坡及岸线形态，外因为水作用因素，库水位变动和波浪作用是导致土质岸坡坍塌和渐进式侵蚀的最主要原因；调查确定的塌岸影响因素与塌岸情况有显著的相关性，塌岸易发性预测结果与现场调查吻合度较好，研究将为三峡库区地质灾害防治提供必要基础资料和技术支撑。

利用人工模拟降雨实验，比较了长江中上游地区两种代表性土壤(红壤和紫色土)的产流产沙特征，从而为统筹配置水土保持措施，控制长江流域水土流失提供本底数据支撑。人工模拟实验降雨历时为60 min，设置小中大三组雨强(0.8、1.1、1.4 mm/min)和四组坡度(10°、15°、20°、25°)。结果表明：（1）两种土壤的初损历时都随雨强的增大而减小，红壤的初损历时小于紫色土；（2）在相同雨强和坡度情况下，红壤的径流深大于紫色土，且红壤先达到稳定状态；（3）小雨强时红壤的侵蚀速率大于紫色土，但中大雨强时情况与之相反。该结果主要是由于两种土壤机械组成差异所造成的。由于红壤黏粒含量较高，在雨强较小时，雨水在红壤坡面入渗少产流量大，因此红壤坡面遭受更强的细沟间侵蚀，致使红壤的侵蚀速率更大。当雨强增大后，红壤与紫色土坡面均出现较大产流，但由于紫色土粉粒含量较高，致使紫色土坡面出现细沟侵蚀，从而进一步加剧了紫色土坡面的侵蚀，导致紫色土坡面侵蚀速率反超红壤坡面。