目的 为系统梳理遥感和GIS广泛应用前国家和全球尺度土壤侵蚀制图的历史，明晰其科学成就与历史贡献，挖掘其对当今数字土壤侵蚀制图的现实指导意义，推动领域发展，特开展本研究。 方法 系统收集并分析20世纪20年代中期至90年代末国内外典型土壤侵蚀图及相关文献。梳理历史发展脉络与技术方法，评述其科学成就与历史价值，凝练对数字土壤侵蚀制图的有益启示。 结果 该时期已在国家、大地理单元和全球尺度系统开展土壤侵蚀制图，代表性成果包括美国、苏联、中国等国家土壤侵蚀图，黄土高原等强烈侵蚀区的土壤侵蚀图，以及全球土壤侵蚀图。图件主要基于土壤剖面被侵蚀损毁程度，或以河流输沙模数为替代指标进行侵蚀强度评价，通过手工制图方法实现对土壤侵蚀的空间表达。 结论 上述历时近80年全球范围内的区域土壤侵蚀制图，取得系统性奠基成果。科学理论上，构建侵蚀分类系统与本体框架，提供历史本底数据，确立经典范式。实践应用上，推动多国水土保持立法与机构建设，奠定全球监测网络基础。其科学思想与历史数据对当今数字土壤侵蚀制图有四点启示：应以侵蚀专题为核心，融合经典制图理论，深度挖掘历史数据，构建数字时代土壤侵蚀制图新范式。

目的 探究典型喀斯特地区植被NEP时空动态及关键驱动因素识别，为科学理解喀斯特地区碳循环机制、制定差异化碳中和策略提供理论基础。 方法 基于改进的CASA模型与土壤微生物呼吸经验方程，引入Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验、Hurst指数及最优参数地理探测器等方法，在对2000—2020年贵州植被净生态系统生产力（NEP）进行定量评估的基础上，系统阐述贵州植被NEP的时空变化趋势、特征及关键性驱动因素。 结果 1）研究期内贵州全域NEP显著上升，碳汇能力持续增强；空间上呈中南部、西南部向北部和东部递减的分布特征，且喀斯特区域植被NEP［278.20 g/（m²·a）（以C计）］显著低于非喀斯特区的植被NEP［326.83 g/（m²·a）（以C计）］，地质本底差异是碳汇潜力分异的核心原因。2）全域NEP变化以稳定（50.31%）和增长（46.98%）趋势为主，增长区域集中在西部及东北部，减少区域分布于中部和东部；Hurst指数平均值为0.48，<0.5的区域占比为61.59%。3）岩性（q=0.41）作为核心自然本底因子，直接决定区域土层发育、持水保肥等基础生境条件，日照时间（q=0.35）为关键气象因子，二者奠定区域碳汇的先天潜力；多因子交互作用强于单因子，其中日照时间与土地利用的交互作用解释力达50%，是调控碳汇时空格局的关键驱动因素。 结论 研究结果可为喀斯特脆弱生态区的生态保护修复、碳汇功能提升及可持续发展提供科学的数据支撑与决策参考。

目的 探究干热河谷区不同植被修复模式的减流减沙效应并分析其影响机理，为干热河谷水土保持功能型植被修复提供科学依据。 方法 以云南省元谋干热河谷为研究区，于2019—2022年开展原位监测试验，以裸地为对照，设置耕作地、灌草地、乔灌草地、自然恢复地1、自然恢复地2等植被修复模式，比较不同植被修复模式的减流减沙效益，探究不同植被修复模式下降雨、土壤、植被因子对土壤流失量及径流量的影响机理。 结果 以裸地为对照，耕作地、灌草地、乔灌草地、自然恢复地1、自然恢复地2径流量分别减少64.25%、89.08%、91.81%、87.20%、84.79%，土壤流失量分别降低92.16%、99.45%、99.92%、99.37%、97.26%，减流减沙效果为乔灌草地>灌草地>自然恢复地1>自然恢复地2>耕作地>裸地。降雨侵蚀力为径流量的主要驱动因素，总效应21.90%~70.73%，而土壤流失量的主要驱动因素为径流量，总效应26.94%~97.81%。在裸地及人为干扰强烈的耕作地中，水沙过程主要由降雨因子（降雨侵蚀力）主导；而在灌草、乔灌草等修复模式下，系统则转向以“地表水文过程”为主导，植被与土壤因子通过削减径流规模，从根本上减少径流量和土壤流失的发生。 结论 木棉+羊蹄甲+扭黄茅+孔颖草组合的乔灌草模式减流减沙效果最佳，该模式通过土壤与植被因子共同调控抑制径流量和土壤流失量的产生，达到较好的水土保持效益。

目的 为探究电场修复技术（ET）在不同气候条件下对石漠化区土壤微生态的调控作用。 方法 以重度石漠化区土壤为研究对象，通过室内模拟石漠化土壤生境及干旱和降雨过程，探究持续运行的20 V电场处理对土壤理化性质及细菌群落结构与功能的影响。 结果 与对照（CK）相比，电场处理在干季与雨季显著增加土壤有机碳、碱解氮和速效钾的含量，抑制有效磷含量在干季流失，但电场处理的存在显著降低土壤含水量和pH。电场处理下干季与雨季土壤细菌群落的丰富度和多样性指数均显著降低，且干季与雨季细菌属水平群落结构组成差异显著，门水平群落组成不变。在干季，电场显著富集变形菌门、鞘氨醇单胞菌属、黄色土源菌属和西索恩氏菌属；在雨季，显著富集放线菌门、蓝细菌门，慢生根瘤菌属、中生根瘤菌属、德莱氏菌属、Burkholderia⁃Caballeronia⁃Paraburkholderia、嗜酸细小链孢菌属、拟无枝酸菌属、Mucilaginibacter和杆状菌属。在雨季，电场处理显著提高土壤细菌群落中光合作用（叶绿体）及固氮作用等功能的相对丰度。RDA分析表明，土壤碱解氮、有效磷和含水量是驱动细菌群落演变的主要环境因子。 结论 电场处理可通过调节关键土壤因子，优化细菌群落结构并增强其生态功能，从而促进石漠化土壤养分循环与系统恢复，为石漠化地区的生态治理提供理论依据。

目的 探明上覆土壤与下伏基岩强风化层间的共同发育关系，为喀斯特区地下岩土结构的定量预测提供基础数据支撑。 方法 在广西环江木连小流域利用智能摄影技术以3 m高标准水准尺为对照，调查上坡、中坡、下坡和洼地4个不同地貌部位各17条5 m宽岩土剖面共68条。通过AutoCAD图像刻画与ArcGIS-Fragstats对图像矢量化处理获取土岩剖面等效厚度（T）、斑块数量（NP）、斑块形状指数SHAPE、等效厚度周长比PTR、斑块分形维数FRAC、厚度变异系数CV等结构指标进行比较。 结果 1）土壤层与基岩强风化层等效厚度由上坡向洼地不均匀递增，上坡土层厚度<25 cm，洼地基岩强风化层厚度在110~250 cm。2）中坡斑块数量（NP>4）及形状指数显著高于其他坡位，呈现破碎的岩土交错镶嵌特征，乔灌木植被数量、根系最大深度与土壤及基岩强风化层厚度特征显著正相关（r=0.86，r=0.65），且增加木本植被能有效降低土壤厚度的空间变异。3）线性模型显示，基岩强风化层厚度约为土壤层的69%，可通过地表易测指标（T，Sd）有效预测地下隐蔽结构的复杂特征。 结论 岩土剖面尺度的量化研究揭示不同地貌部位的结构特征差异，为喀斯特生态修复中的地貌部位分区精准治理提供科学依据。

目的 为实现石漠化光伏板下空间的高效利用与价值转化，揭示不同“药-藤”利用模式改善对土壤养分与酶活性的影响效应，选出能够高效利用板下空间且兼具社会经济价值的模式。 方法 依托近自然室内模拟试验场，构建何首乌与不同藤本植物的复合利用模式，基于旱、雨两季的土壤数据，利用单因素方差分析、非线性回归及冗余分析系统阐明不同利用模式下土壤全量与速效养分随时间的变化趋势，进一步明确土壤理化性质与酶活性之间的关联特征。 结果 1） 何首乌加金银花模式表现为稳定的养分积累效应；葛根模式呈强烈的季节波动，养分含量全年呈现净消耗状态；紫藤模式养分先增加后减少；对照则表现为持续的养分耗损。2） 速效养分的季节动态具有明显的物种特异性，金银花模式实现了速效磷与钾元素在两季的积累；紫藤模式虽在旱季使得碱解氮爆发式增长4.02 mg/kg，但该增量在雨季迅速流失。3） 有机碳与速效磷是驱动酶活性变异的关键因子，解释率分别为71.8%（旱季）和83.5%（雨季）。金银花模式通过积累有机碳缓解了碳磷限制，使土壤养分与酶活性均呈稳步增加的趋势，而紫藤模式则处于酶活性较高，养分较低的状态。 结论 “药-藤”复合利用对光伏板下区域的土壤生化系统稳定性及养分循环效率提升具有重要作用，何首乌与金银花的复合利用模式展现出最优的适生潜力与生态效益，研究结果可为石漠化地区光伏电站的板下经济开发与土壤生态可持续管理提供理论依据与实践指导。

目的 为阐明喀斯特石漠化梯度下苔藓结皮覆盖土壤中土壤养分、微生物群落、微生物残体碳及其对土壤有机碳贡献的变化特征，揭示影响微生物残体碳积累的关键环境因子和微生物学机制。 方法 以云南省曲靖市沾益区岩溶峡谷石漠化区为研究区，在无退化、轻度退化、中度退化和重度退化样地采集苔藓结皮层（0~1 cm）和结皮下层（1~5 cm）土壤，测定土壤养分、微生物群落结构、微生物生物量及微生物残体碳含量。 结果 在苔藓结皮覆盖土壤中，随石漠化程度加深，有机碳（SOC）、全氮（TN）、微生物生物量碳氮（MBC、MBN）总体升高，至重度退化阶段达到峰值；就垂直分布而言，结皮层SOC、TN、全磷（TP）、MBC、MBN和微生物生物量磷（MBP）含量分别较结皮下层提高19.13%、29.61%、10.45%、97.47%、97.08%和36.21%。细菌残体碳（BNC）、真菌残体碳（FNC）和微生物残体碳（MNC）储量随石漠化程度加深呈增加趋势，且多数情况下结皮层储量高于结皮下层。FNC对SOC的贡献高于BNC，且FNC与SOC的相关性亦强于BNC。细菌群落对土层深度的响应更敏感，而真菌群落对石漠化等级的变化响应更显著；随机森林分析显示，在结皮层土壤中，真菌Shannon指数与FNC呈显著负相关；在结皮下层土壤中，细菌Shannon指数与BNC呈显著正相关。Mantel分析表明，2个土层MNC储量均与土壤养分和微生物生物量显著相关，其中结皮层MNC主要与细菌的生活史策略相关，而结皮下层则主要与真菌的生活史策略相关。 结论 苔藓结皮能显著增强喀斯特石漠化土壤的养分含量和微生物活性，进而促进微生物残体碳积累与固存，其中尤以真菌残体对有机碳的固持作用更为突出。微生物残体碳的形成受土壤养分、微生物活性、群落组成与生活史策略的共同调控，且在结皮层与结皮下层间存在差异。研究结果表明，苔藓结皮是喀斯特石漠化区土壤碳库恢复的重要生物驱动力，可为石漠化土壤碳汇提升和生态恢复措施优化提供科学依据。

目的 为探究喀斯特耕地撂荒土壤有机碳变化规律并辨析碳库由数量扩张向结构稳固转化的阈值。 方法 以贵州典型喀斯特撂荒耕地为研究对象，采用时空替代法，分析耕地（CK）及演替序列（5、10、15 a）土层（0~20 cm）土壤有机碳（SOC）及其组分（易氧化有机碳EOC、颗粒有机碳POC、轻组有机碳LFOC、重组有机碳HFOC）的含量分异，利用碳库管理指数（CPMI）及重组组分占比（HFOC/SOC）评价碳库稳定性。 结果 1）撂荒15 a时0~10 cm土层SOC含量较CK显著增长70.1%，积累主要集中在前10 a。2）EOC与POC随撂荒年限呈倒“U”形波动并于10 a达峰，0~10 cm土层分别较CK增长91.5%和107.1%；HFOC呈极显著持续线性增长（R²>0.9）贡献率稳居88%~90%。3）撂荒10 a是碳库由活性驱动的量增阶段转向稳定驱动的质稳阶段的关键功能转型阈值，此点CPMI达峰后回落，稳定性比值回升。4）碳库重塑呈浅层先转型、深层滞后的垂直分异规律，0~10 cm土层对演替驱动的敏感度及稳定性提升速度显著优于10~20 cm土层。RDA第1轴解释率达57.27%，撂荒年限是驱动组分变化的主导因子。 结论 10 a是喀斯特碳库功能重塑的关键拐点，植被恢复促使碳库由活性积累转向化学固持。该发现强调评估应关注表层碳库转型，利用高钙生境增强矿物保护韧性，提升固碳能力。

目的 为探究草本植物在各生育阶段的根系形态特征、力学特性及二者间的关系。 方法 对在紫色土坡地生长60、90、120、150 d的狗尾草（须根系）和紫花苜蓿（直根系）取样进行根系形态扫描、单根抗拉和整株拉拔试验。 结果 1）随生长时间增加，上述草类根系的抗拉、抗拔强度均先增后减，同一生长时间须根系的抗拉/拔强度分别为直根系的1.21~2.89、5.34~6.01倍。2）根系的抗拉强度与根径、抗拔强度与拉拔处直径均呈幂函数关系，随生长时间增加前者的函数方程式指数绝对值均呈增大趋势，后者的则表现为须根系呈增大而直根系呈减小趋势。3）随机森林分析表明，随生长时间增加，须根系抗拉、抗拔强度的主要影响因素由多个根系形态指标转变为单一指标（根径），直根系则相反。 结论 研究结果可为紫色土区水土流失治理中生物措施高效利用和科学评价提供理论依据。

目的 探究干旱胁迫对三峡库区消落带根系固土效果的影响，为三峡库区消落带植被恢复、水土治理及生态环境的保护提供理论依据。 方法 以狗牙根根土复合体为研究对象，通过野外挖取，经适应性养护后采用盆栽控水模拟干旱，试验设置不同干旱程度（CK对照、中度干旱MD和重度干旱SD）、干旱时长（0、5、10、15、30、60 d）及含根量（素土0%、0.1%、0.2%和0.3%）处理，对重塑试样开展直剪试验，分析干旱程度、干旱时长对狗牙根根土复合体抗剪性能的影响，并结合根系微观试验揭示干旱胁迫对根系固土效果影响的微观机制。 结果 1）各条件下试样均表现为明显的应变硬化型破坏特征，干旱胁迫和根系掺入对试样应力-应变曲线变化规律影响不大。2）短时间的中度干旱可提升狗牙根根土复合体抗剪强度，而长时间重度干旱使抗剪强度显著下降（p<0.05）。根系掺入可明显提升土体抗剪强度，且其提升效果随根系含量的增加而增加，CK、MD和SD组根土复合体抗剪强度相较素土处理分别提升8.70%~51.52%、4.35%~63.64%和-13.04%~39.39%。3）黏聚力对干旱胁迫和根系掺入的响应规律与抗剪强度一致，内摩擦角则呈波动稳定趋势。CK、MD和SD组根土复合体黏聚力相较素土处理分别提升42.46%~63.99%、15.08%~67.50%和15.08%~48.49%；内摩擦角分别提升1.55%~1.83%、-1.61%~1.68%和-1.16%~1.43。 结论 短时间的中度干旱胁迫可一定程度上提升狗牙根根土复合体抗剪性能，但过度胁迫极大破坏狗牙根根系结构并削弱根土复合体抗剪强度。

目的 为明确河北省冬小麦生育期限灌一水模式下的最佳灌溉时期。 方法 以“济麦22”为供试材料，于2021—2022年和2022—2023年2个小麦生长季设置春4叶（T4）、春5叶（T5）和春6叶（T6）露尖3个灌溉追氮时期处理，分析不同时期灌溉追氮对小麦耗水特性、干物质积累和籽粒产量及其构成的影响。 结果 生育期限灌一水条件下，小麦耗水来源占比及阶段耗水分配受气候年型影响大。推迟灌溉对全生育期及开花前后各阶段的土壤贮水消耗量和总耗水量均无显著影响，仅在降水较多的2022—2023年生长季促进对深层土壤水的利用。播前土壤贮水量和水分利用效率与籽粒产量呈显著正相关，总耗水量与产量无显著相关性，因此，保障关键时期的水分供应更加重要。穗数与产量呈显著正相关，穗粒重与产量呈显著负相关。推迟灌溉后穗数呈下降趋势，穗粒重呈上升趋势，2个生长季T6产量均最低，穗数的降幅超过穗粒重的增幅是其减产的根本原因。底墒655.74 mm的2021—2022年生长季T5穗数下降少，获得最高产量；底墒仅541.24 mm的2022—2023年生长季T5穗数下降较多，T4产量最高。 结论 在小麦生育期限灌一水模式下，优先保障较高穗数是高产的关键，当播前底墒>600 mm或春季降雨充沛时，可推迟至春5叶期灌溉以兼顾粒重；而在底墒不足550 mm或干旱年份，必须在春4叶灌溉以保穗数。研究结果可为河北省冬小麦限水丰产栽培提供理论依据和技术支撑。

目的 为探究水氮调控对盐渍化农田中NH₃和N₂O排放及氮肥利用率规律的影响。 方法 以向日葵为研究对象，设置T1轻度亏缺灌溉（田持65%~75%）和T2充分灌溉（田持75%~80%）2个灌溉梯度，N1（0 kg/hm²）、N2（150 kg/hm²）、N3（225 kg/hm²）、N4（300 kg/hm²） 4个施氮水平。通过分析不同灌溉梯度及施氮水平对NH₃和N₂O排放的影响，明确盐碱地氮肥利用、残留、损失规律特征。 结果 2种灌溉条件下随着施氮量的增加，N₂O排放通量和NH₃挥发速率均显著提高，N4处理的排放峰值较N3、N2平均增加4.4%~21.4%。在相同施氮水平下，T2处理的累积NH₃挥发量与N₂O排放量分别高于T1处理10.10%~20.41%、16.41%~39.77%，且T1的氮肥气态损失率低于T2处理7.05%~32.38%。¹⁵N同位素示踪结果表明，肥料氮素去向规律表现为氮肥损失率>氮肥残留率>氮肥利用率。残留肥料氮主要集中在0~20 cm土层，占总残留量46.13%~63.14%，随着土层深度逐渐递减。T1处理下向日葵的产量均优于T2处理，提高4.12%~12.38%，T1处理的氮肥利用率较T2处理增加8.46%~14.96%，其中T1N3产量和氮肥利用率最高，分别为2 796.01 kg/hm²和26.10%。同时盐分对氮转化过程影响主要与盐分离子组成有关，Na⁺+K⁺、\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}与气态氮排放速率呈正相关（r=0.57~0.86）。 结论 针对重度盐渍化农田，在轻度亏缺灌溉条件下，225 kg/hm²施氮水平（T1N3）可在保障氮肥利用效率基础上，有效降低氮肥残留与气态损失，是减排增效的最优水氮管理模式。

目的 为探究黄土高原地区典型滑坡重灾区根土复合体水分运移机制对边坡稳定性的影响。 方法 针对该区域根系层土体水分穿透曲线变化过程开展系统分析，通过测定土壤物理性质、大孔隙结构参数和根系参数，结合线性相关分析识别饱和导水率（K_sat）的关键影响因子，并运用冗余分析（RDA）与方差分解分析（VPA），量化各影响因素对动态过程指标出流速率变化率（CR _i ）的贡献程度。 结果 1）非毛管孔隙度（NCP）、大孔隙面积比（PAR）和根表面积密度（RSAD）是影响K_sat的主要因子，其中PAR与K_sat的决定系数（R²）最高可达0.99。2）土体级配和大孔隙参数整体上对出流速率变化率（CR _i ）有显著影响（F=2.67），基于冗余分析共解释其78.05%的约束变异。3）级配参数通过调控大孔隙结构来影响水流路径变化机制，基于方差分解分析，级配参数解释其34.8%的变异。 结论 黄土高原根土复合体饱和导水率受土壤基本物理性质、大孔隙参数、根系参数的共同影响，其主要由非毛管孔隙及0.8~4.0 mm大孔隙主导，与土壤体积质量呈负相关；根系通过促进孔隙发育改善渗透性能；而颗粒级配在不同植被类型土壤中，对饱和导水率（K_sat）的影响则呈明显差异；对于出流速率变化率，砂粒、粉粒与黏粒的比例是最主要的影响因子，研究结果为进一步理解黄土区根土复合体水分运移机制及边坡稳定性评估提供理论依据。

目的 为阐明大汶河流域多环芳烃（PAHs）污染特征及其环境风险。 方法 采集流域干流与主要支流24个点位的表层水与沉积物样品，分析16种优先控制PAHs的含量水平、空间分布、来源贡献及生态风险。 结果 1） 大汶河流域水体中∑PAHs浓度为59.05~105.27 ng/L，沉积物中∑PAHs为414.90~2 931.17 ng/g。大汶河流域地表水中PAHs空间分布趋势呈瀛汶河>牟汶河>大清河和东平湖>大汶河干流>柴汶河，大汶河流域沉积物中PAHs分布区趋势呈大清河和东平湖>牟汶河>大汶河干流>瀛汶河>柴汶河。2） 通过正定矩阵因子分解模型解析，水中PAHs主要来源为生物质燃烧源、工业燃煤源、交通源和石油源，沉积物中PAHs主要来源为石油源、交通源、煤炭燃烧源、生物质燃烧源和焦炭源。3） 生态风险评价显示，流域内大部分PAHs处于中等风险水平，沉积物中Nap和Ant处于高风险水平，BaP和DahA是大汶河流域PAHs毒性风险的最主要贡献源。表明大汶河流域已受到PAHs污染，其生态风险不容忽视，基于来源解析结果，建议未来优先加强对生物质燃烧、工业燃煤及交通源等主要贡献源的排放管控。 结论 未来应结合流域污染特征，开展长期动态监测与源控策略评估，为区域水环境治理与生态安全保障提供科学支撑。

目的 为探究东北黑土区切沟沟头储水量对降雨的响应特征，揭示降雨前后沟头储水量的变化规律，建立降雨前后储水量变化的定量预测方法。 方法 以九三、宾县和九台3个研究区发育阶段及规模相近的4个切沟沟头为研究对象，通过瞬态脱湿-吸湿试验、数值拟合和储水量预测模型构建，深入探究不同切沟土壤水力学参数差异、储水量衰减系数差异和储水量在降雨前后的变化规律。 结果 沟头土壤土水特征曲线存在明显滞后效应，滞后效应强弱排序为沟1≈沟2<沟3<沟4。降雨后储水量随时间呈指数衰减，初期消退快、后期变缓。储水量衰减系数（K_d）随土层深度依次减小。模型模拟表明，85.7%的点位储水量变化与以最大1 h雨强为降雨输入参数的预测结果最吻合，14.3%的点位以最大连续2 h平均雨强输入更优。因此，在开展土壤储水量预测时，入渗性能好的点位可选取I_{1 h}为降雨输入参数，如沟头或受侵蚀严重的点位；而入渗性能差或有强烈水分再分配点位应选取I_{2 h}为降雨输入参数。 结论 东北黑土区切沟沟头降雨后储水量演化可通过指数衰减规律及短历时降雨指标加以有效表征，所构建模型可较准确地实现事件尺度下沟头短期储水量变化的定量预测，为沟蚀过程预测预警提供方法支撑。

目的 为分析不同气候植被条件下水文循环规律，通过生态水文模型研究干旱半干旱区水资源植被承载力。 方法 基于Eagleson生态水文模型分析该区域不同气候区、不同土地利用类型下的植被水分承载力及生长季的水分收支。 结果 1） Eagleson模型在研究区模拟水分植被承载力表现出很好的适用性（R²达到0.85）。2）植被覆盖现状与水分承载力具有较为明显的区域差异。在坝上高原及华北北部丘陵山地水源涵养治理区、鄂尔多斯高原沙化土地治理区、浑善达克-科尔沁沙地沙化土地治理区、乌兰察布高原退化荒漠草原治理区及锡林郭勒高原-乌珠穆沁盆地退化草原治理区5个核心生态功能区的植被盖度分别为0.54、0.28、0.36、0.20、0.31。3）坝上高原及华北北部丘陵山地水源涵养治理区仍有49.83%的土地面积植被盖度提升空间，锡林郭勒高原-乌珠穆沁盆地退化草原治理区82.04%面积的植被达到水分承载上限。4）在全区，生长季植被截留蒸腾耗水量占降水量的近90%，裸土蒸发占比不足10%。随着盖度增加，植被蒸腾量也增加。不同植被类型水分收支模式有着明显的差异。 结论 Eagleson模型结果优秀，可用于预测干旱半干旱区域水分植被承载力；水分植被承载力具有明显的地域分异，不同地区植被盖度的提升空间不同；灌木林与草地在植被-水文耦合方面表现出更好的气候适应性；气候分异是驱动植被-水文耦合效应空间分异的根本因素。研究结果可为生态建设确定植被盖度提供理论参考和数据基础。

目的 为明确黄土高原刺槐林枯落物持水能力的地带性特征及其对混交模式的响应机制。 方法 以黄土高原刺槐林为对象，采集森林区、森林草原区和草原区刺槐纯林（R_p）、刺槐混交林［刺槐×侧柏（R_p×P_o）、刺槐×山杏（R_p×P_s）、刺槐×油松（R_p×P_t）］共31个样地枯落物，研究其枯落物持水能力。 结果 1） 3个植被带刺槐纯林枯落物最大持水率均高于刺槐混交林，在草原区，R_p较R_p✕P_t高5.1%，在森林草原区和森林区，R_p较R_p✕P_o、R_p✕P_s、R_p✕P_t的分别高5.6%、5.3%、11.4%和11.6%、11.5%、20.3%，其中，R_p在草原区（147.88%）最低，森林草原区（180.80%）和森林区（170.31%）相近且更高，R_p✕P_t是森林草原区（162.28%）最高，草原区（140.64%）和森林区（141.60%）相近且偏低。2）吸水-蒸发过程的持水率随时间变化，吸水阶段对数增长，蒸发阶段指数衰减，变化速率均符合幂函数衰减。3）R_p和R_p✕P_t有效拦蓄量与多年平均降雨量和多年平均气温成正比，且草原区掉坎式低于森林草原区和森林区，对于各植被带内最优森林类型，草原区R_p（7.17 t/hm²）最高，森林草原区R_p✕P_o（16.27 t/hm²）最高，森林区R_p✕P_t（17.45 t/hm²）最高。4）偏最小二乘结构方程模型表明，气候与地形直接影响植被，再与植被共同影响枯落物持水能力，地形还可直接影响持水率。 结论 黄土高原刺槐林枯落物有效拦蓄量与降雨量、气温正相关，草原区、森林草原区和森林区区域最优森林类型依次为R_p、R_p✕P_o和R_p✕P_t，研究结果为水源涵养林优化及区域功能评估提供理论依据。

目的 为阐明在气候变暖背景下冰雪补给型内陆河径流的变化规律及其成因，以保障西北干旱区水安全。 方法 以昆仑山北麓克里雅河为研究对象，基于1961—2019年水文气象数据，集成Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检测、小波周期图分析和偏相关分析等方法，系统评估径流变化特征及其气候驱动机制，并从水库建设的视角对比分析2016年前后的水文情势变化。 结果 1） 克里雅河径流呈极显著上升趋势（p<0.001），受28 a、18 a和6 a主周期共同调控，未检测到结构性突变。2） 流域气候呈不对称增温特征，最低气温升温速率（0.055 ℃/a）为最高气温（0.025 ℃/a）的2.2倍，降水以23 a稳定周期增长。3） 径流变化遵循“温度主导、降水辅助、滞后响应”模式，最低气温是核心驱动因子，且存在1 a滞后效应。4） 水库建成后初步呈现“削峰填谷”的调节作用，径流变异系数降低48.91%，非汛期径流增幅显著大于汛期。 结论 克里雅河径流增长主要由夜间升温导致的冰雪消融主导，目前仍处于冰川融水“增益期”；水库运行已对天然水文过程产生“削峰填谷”的调节作用，但未改变气候驱动下的长期增长趋势。研究结果为高寒内陆河流域应对气候变化的水资源管理提供科学依据。

目的 为探讨生物质炭施用对稻田土壤有机碳（SOC）总量及微生物残体碳（MNC）等关键有机碳组分积累的影响及机制。 方法 通过田间试验，分析一次性施用玉米秸秆生物质炭20 （M20）、30 （M30）、40 t/hm²（M40）5 a后MNC等土壤有机碳组分及酶活性等的变化。 结果 与对照（不施炭）相比，生物质炭处理使土壤SOC、颗粒态有机碳（POC）、矿物结合态有机碳（MAOC）含量分别提高19.4%~45.0%、36.3%~65.3%、13.4%~47.2%，但土壤可溶性有机碳（DOC）和土壤微生物量碳（MBC）分别降低9.8%~29.2%、19.5%~29.1%。生物质炭处理对氨基甘露糖、氨基葡萄糖、胞壁酸和氨基半乳糖等生物标志物含量、真菌残体碳（FNC）及细菌残体碳（BNC）含量无显著影响。然而施炭处理使土壤FNC，BNC及MNC对SOC的贡献率显著降低16.6%~32.4%、16.7%~27.2%、17.0%~30.8%。M30处理土壤多酚氧化酶（PHOX）、过氧化物酶（PERO）、α-葡萄糖苷酶（AG）、β-D-纤维二糖水解酶（CB）、β-木糖苷酶（XYL）活性分别显著降低19.8%、24.7%、32.7%、34.2%、33.7%。相关性分析表明，MNC对SOC的贡献率与pH，POC和MAOC呈显著负相关，而与MBC和部分水解酶活性呈正相关。随机森林模型预测结果显示，MAOC和pH是决定MNC对SOC贡献的主要驱动因素。 结论 生物质炭的施用有利于提高土壤有机碳的积累和稳定，这主要是通过促进颗粒态有机碳和矿物结合态有机碳（而非微生物残体碳）的积累，研究结果可为应用生物质炭提升稻田土壤固碳能力提供理论参考。

目的 为探究施氮调控盐渍农田向日葵根际土壤细菌反硝化途径进而促进根系生长及产量的具体途径。 方法 2023—2024年开展膜下滴灌向日葵田间小区试验，以当地常规施氮量为对照（CK：200 kg/hm²），并设减氮25%（N1：150 kg/hm²），减氮50%（N2：100 kg/hm²），减氮75%（N3：50 kg/hm²）共4个处理。 结果 2 a试验表明，适度减氮有助于改善盐渍农田根际土壤环境并促进向日葵根系与产量形成。与CK相比，N1、N2处理均显著提高现蕾期根际土壤Ca²⁺（17.22%、10.56%）、Mg²⁺（34.75%、25.40%）含量，降低\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}、\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}含量，同时N1处理显著促进现蕾期根系分泌草酸与柠檬酸（59.07%和60.11%），N2处理显著促进现蕾期和成熟期根系分泌甲酸；功能基因方面，N1、N2、N3处理降低narG、nirK、nirS反硝化功能基因相对丰度，然而N1处理提高nosZ基因的丰度，并改变nosZ型菌群的组成，提高nosZ型Acidobacteria和Proteobacteria的相对丰度。作物生长与产量形成方面，N1、N2处理显著增加开花期根表面积密度（RSAD）与现蕾期根长密度（RLD）值，2 a N1处理显著促进向日葵百粒重（9.07%）、单盘籽粒重（9.08%）增加向日葵产量（5.05%）；相比之下，N2与N3处理显著降低成熟期RSAD值（23.66%、29.46%）、百粒重（21.67%、29.51%）与单盘籽粒重（21.66%、29.49%）。 结论 减氮25%处理对根际土壤反硝化初始过程（\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}→NO）有潜在的抑制作用，对完全反硝化过程（N₂O→N₂）有潜在的促进作用，不仅从源头上阻控盐渍农田土壤氮素损失，还能促进N₂的还原。同时在促进植株根系生长与产量形成与改善根际土壤离子环境方面具有显著优势。研究结果可为土默川平原灌区科学施氮与阻控氮素损失提供理论参考。

目的 揭示界面粗糙度、颗粒级配及温度与厚度耦合作用对土体干缩裂隙发育的主控机制与相对重要性，为防范土体防渗失效与力学失稳等工程隐患提供理论依据。 方法 选取桂林青狮潭水库库泥为试验对象，设计并开展涵盖不同颗粒级配（内在组分）、底部界面粗糙度（边界条件）及干燥温度与土层初始厚度（环境与几何条件）的系列室内干燥模型试验。利用高精度成像设备记录土体水分蒸发与裂隙演化全过程，结合数字图像处理技术对裂隙网络进行二值化与骨架化处理，定量提取裂隙率、裂隙平均宽度及分形维数等特征参数。采用极差分析法系统计算并比较各因素对裂隙发育的贡献权重。 结果 1）界面粗糙度是主导裂隙网络发育及其形态演化的首要控制因素，其对裂隙率的贡献权重高达57.08%。粗糙度的增加显著提升裂隙网络的几何复杂性与拓扑连通性，并诱发土体边缘出现显著的“卷曲”现象。2）颗粒级配作为内在遗传因素，其贡献权重为26.98%。细颗粒含量的增加与裂隙率、裂隙宽度及分形维数均呈显著正相关，从根本上决定土体的体积收缩潜能与最终开裂模式。3）温度与厚度条件的综合贡献率约为16.00%。其中，初始层厚的贡献权重（9.18%）明显优于干燥温度（6.76%）。前者主要通过制约拉应力的释放范围主导裂隙的宏观分布格局，而后者的影响则呈较为复杂的非单调性变化特征。 结论 影响土体干缩裂隙发育的主导因素为界面粗糙度与颗粒级配，环境温度与初始厚度则起次要协同作用。研究结果可为实际岩土工程防渗土体的裂隙灾变防控、材料改良及施工工艺优化提供科学依据。

目的 为探究典型草本群落坡面切沟沟头内凹洞形态变化过程及其主控因素。 方法 以黄土丘陵沟壑区典型草本群落（长芒草、胡枝子、铁杆蒿等）为研究对象，开展野外放水冲刷试验，利用近景摄影测量法监测内凹洞形态特征变化过程。 结果 1）不同草本群落根重密度和土壤性质差异显著，土壤表层（0~0.2 m）铁杆蒿群落根重密度、根长密度、总孔隙度、饱和含水量、团聚体平均重量直径显著大于其他草本群落，而土壤体积质量、黏结力和贯入阻力相反；2）草本群落显著影响内凹洞形态特征及其变化过程。内凹洞宽度、高度、深度、面积、体积、形状系数和深度直径比等形态特征均随冲刷时间呈增大-减小-增大波动性变化趋势。不同草本群落条件下沟头内凹洞的形态发育存在显著差异，铁杆蒿群落发育最慢，其次为胡枝子和长芒草群落；3）Pearson相关分析和PLS分析结果显示根重密度、根长密度、总孔隙度、饱和含水量、团聚体平均重量直径等显著影响内凹洞深度。偏最小二乘结构方程模型表明，植被根系特征与土壤团聚体稳定性是影响内凹洞深度发育的关键因子，总效应分别为-0.65和-0.53，植被根系显著提高土壤团聚体稳定性，进而阻控内凹洞发育。 结论 为解析植被恢复影响切沟溯源侵蚀机制提供重要的理论依据。

目的 县域作为新型城镇化与“双碳”战略实施的关键空间单元，其碳排放效率的时空演化与驱动机制是破解资源型地区绿色转型难题的核心。 方法 基于2012—2023年山西省102个县域的多源异构数据，采用含非期望产出的超效率SBM模型测算碳排放效率，进而集成Dagum基尼系数、探索性时空数据分析、XGBoost-SHAP可解释机器学习与面板分位数回归模型，系统解析碳排放效率的时空格局、区域差异、动态跃迁及非线性驱动机制。 结果 1）时空格局上，碳排放效率呈“南北高、中部低”的稳定分布与阶段性抬升特征，高效率区逐渐向城市群核心区及沿黄地带集聚。2）区域差异主要源于组间差距与超变密度，且呈“分化-收敛-再分化”的波动过程，空间非均衡性持续存在。3）全局与局部空间分析表明碳排放效率具有显著的空间正相关与路径依赖特征，LISA时间路径与时空跃迁揭示晋南-晋西南为局部结构活跃区，存在明显的状态转换与重组信号。4）驱动机制呈显著的非线性与分位异质性。经济密度、土地利用效率对碳排放效率具有正向促进作用且存在阈值效应；人口密度与财政支出强度则普遍表现为负向约束；新型城镇化与产业结构高级化的正向作用更多体现在中高效率县域。 结论 揭示资源型地区县域低碳发展的复杂适应机制，其时空异质性及驱动因素的阈值效应表明，未来需制定差异化、精准化的减排政策，以推动县域高质量发展与“双碳”目标协同。

目的 为探讨保护性耕作能否及如何提升粮食生产气候适应能力，并揭示其在主动应对与被动适应双重维度上的异质性效应。 方法 基于2012—2022年中国黑龙江省44个样本县的面板数据，构建“主动应对-被动适应”双维能力评价框架，运用Tobit模型、系统GMM模型、双重机器学习和空间杜宾模型等方法，实证检验保护性耕作对气候适应能力的影响。 结果 1） 2012—2022年黑龙江省粮食生产气候适应能力总体呈“先降后升”的演化特征，2017年为关键转折点，空间上由早期高值区零散分布演变为“东高西低”的分异格局。2） 保护性耕作对主动应对能力具有显著正向影响，但对被动适应能力的影响不显著。系统GMM结果显示，粮食生产气候适应能力的一阶滞后项显著为正，说明其提升具有路径依赖和动态累积特征。空间分析表明，保护性耕作对主动应对能力的直接效应为0.119，间接效应为0.711，间接效应占主导，空间溢出效应显著。3） 保护性耕作对主动应对能力的提升效果在经济发展水平较高及地形平缓的区域更为显著。 结论 保护性耕作能够显著提升粮食生产气候适应能力，其作用主要表现为增强主动应对能力，并具有路径依赖和空间溢出特征。研究结果可为农业气候适应政策的双维优化和粮食生产系统韧性提升提供依据。

目的 探究淮河流域和海河流域生境质量与景观格局的响应状况、区域差异及其影响因素，为流域的生态差异性保护策略提供理论支撑与科学决策依据。 方法 选取2003—2023年5期土地利用数据，基于InVEST模型对流域生境质量评估，计算景观格局指数，利用双变量空间自相关法分析二者响应关系与流域间差异，探究自然地理要素对生境质量空间分异的解释能力。 结果 1）淮河（-20 394.68 km²）、海河流域（-13 783.16 km²）的耕地面积大幅缩减，林地、水域、建设用地面积均增加，生境质量水平均以较低等级为主且逐期下降，降幅分别为6.48%和6.55%。2）淮河、海河流域的生境破碎化逐渐加剧，地块形状复杂度保持稳定（FRAC_MN波动<0.003）。淮河流域生境质量与蔓延度（CONTAG）呈正相关，对地块形状复杂性和土地分布均匀性的负响应突出，而海河流域生境质量则主要受破碎化加剧的负向影响。3）地形因素是淮河流域（q=0.295）、海河流域（q=0.467）生境质量变化的核心驱动因子，大气污染（PM_2.5、O₃）胁迫次之，具有时空动态性。自然环境因子交互作用解释力均强于单因子解释力。 结论 淮河流域与海河流域的生境质量演变呈差异化特征，流域间生境质量与景观格局响应机制的异质性需实施分区治理与精准修复策略，以提升区域生态系统的稳定性和服务功能。

目的 为系统刻画中国城市群国土空间利用效率的整体格局、区域分异特征及其动态演进过程，揭示国土空间利用效率提升在优化城市群内部资源配置与空间结构中的作用。 方法 以中国14个城市群为研究对象，采用超效率SBM模型、基尼系数分解方法揭示城市群国土空间利用效率的区域差异及来源，运用核密度估计和Markov转移概率矩阵分析城市群国土空间利用效率在2010—2022年的演进趋势。 结果 1）区域整体呈城镇空间利用效率>生态空间利用效率>农业空间利用效率的时序格局，研究期内其效率平均值分别为0.645、0.326和0.163。2）城市群国土空间利用效率总体差距呈先下降后上升趋势，基尼系数从2010年的0.131上升到0.145，城市群间的差异是总体差异产生的主要根源。3）国土空间综合利用效率水平表现出较强的空间溢出效应，且各城市群国土空间综合利用效率水平状态转移更易受到高水平邻域的正向带动作用。 结论 采取区域内外联动互助发展模式，打破其内部资源配置与要素流通限制，同时积极发挥高水平城市群的溢出效应，有利于推动城市群国土空间布局优化提升。

目的 揭示黄河流域粮食主产区耕地生态安全的时空变化规律，并识别其核心约束因子，以期为耕地资源可持续利用与生态安全提升提供理论依据与科学指导。 方法 基于黄河流域60个地级市的6期面板数据，基于压力-状态-响应（PSR）模型，建立耕地生态安全综合评价指标体系，运用熵值法和综合指数法测算其安全水平并界定其等级，进而借助障碍度模型揭示制约其提升的关键障碍因子。 结果 1）耕地生态安全指数由2000年的0.28上升至2023年的0.43，增幅较为显著。生态安全等级从“较不安全”转向“临界安全”，但距离“相对安全”等级仍有较大差距，未来提升空间依然很大。2） 耕地生态安全水平表现出明显的区域差异性，2000—2015年，仅有3个城市的耕地生态安全处于“临界安全”。2023年，45个地市的耕地生态安全水平处于“临界安全”等级。3）从各准则层来看，河南、山东、四川和内蒙古四省份均呈响应障碍度下降的积极态势，但河南、山东、四川3个省的首要障碍因素为压力障碍度，而内蒙古则需重点破解“状态障碍度”的困局。4）制约耕地生态安全水平的主要障碍因子是人均耕地面积、农民可支配收入、第一产业占GDP比重、土地垦殖率和森林覆盖率。 结论 黄河流域粮食主产区耕地生态安全总体呈持续改善态势，但整体水平偏低，耕地生态安全依然面临严峻挑战。研究结果可为不同地区推进分区治理与分类施策提供有力的科学支撑。

目的 系统刻画新型城镇化空间关联网络特征并探讨其对国土空间利用效率的影响，以期为完善新型城镇化政策，推动国土空间高效利用提供理论依据与政策参考。 方法 基于2005—2023年广东省21个地级市的面板数据，运用社会网络分析模型细致刻画新型城镇化空间关联网络特征，利用超效率SBM模型测度国土空间利用效率，通过构建面板数据固定效应模型实证检验新型城镇化空间关联网络对国土空间利用效率的影响效应。 结果 1）广东省新型城镇化空间关联网络形成以珠三角为核心区，其余地区为边缘区的“核心-边缘”圈层结构。2） 新型城镇化空间关联网络的网络关联度始终为1，不存在“孤岛节点”；网络密度先上升后下降，但整体处于较低值；网络等级度波动下降，总体呈现由等级结构向扁平特征的转变趋势；网络效率先上升后缓慢下降，网络稳定性有所提升。3） 广州、深圳、佛山、珠海的点度中心度、接近中心度和中介中心度始终处于较高水平。4） 新型城镇化空间关联网络有助于提高国土空间利用效率，但上述提升效应仅在珠三角地区、平原地区和在城镇空间利用效率维度有更显著的表现。 结论 应内化网络化思维以引领新型城镇化转型，引导各城市基于自身资源禀赋及其在新型城镇化空间网络中的功能定位，制定差异化发展策略，从而强化新型城镇化空间关联网络对国土空间高效利用的推动作用。

目的 为明确1990—2020年陕北黄土高原区耕地质量的时空演变规律、障碍因素及耕地整治分区，优化区域耕地资源配置、实现“藏粮于地”战略。 方法 以榆林市为研究区，耕地质量评价指标体系主要涵盖气候条件、土壤养分、耕地管理、立地条件与理化性状等五大方面，引入空间自相关模型与障碍度模型，剖析耕地质量时空演变特征与核心制约因子，并据此科学划定整治分区。 结果 1） 1990—2020年榆林市耕地质量指数呈上升趋势（由0.52升至0.55），呈东高西低、南高北低分布。2） 空间异质性显著，高高聚集型耕地分布在绥德县、吴堡县等黄土丘陵沟壑区，低低聚集型耕地集中在定边县、靖边县等风沙草滩区。3） 障碍因子诊断显示，积温是制约榆林市耕地质量的首要因素，基于主导障碍因素类型将全市划分为积温区、平均斑块面积-pH区与有机碳区等22个区域类型，针对重点分区提出差异化整治方案。 结论 研究结果可为陕北黄土高原区耕地质量保护与农业高质量发展提供依据。

目的 为阐明生态恢复背景下黄河源区复合土壤侵蚀时空演变特征及其对气候变化的响应机制。 方法 基于1980—2020年气象观测、遥感植被指数及地形数据，耦合RUSLE、RWEQ与冻融侵蚀模型，定量评估3类营力侵蚀强度；结合转移矩阵分析时空演变路径，并采用逐栅格偏相关分析揭示复合侵蚀对年降水量、年平均气温和年平均风速的独立响应关系。 结果 1980—2020年黄河源区气候呈“暖湿化”趋势（降水显著增加，气温上升1.5 ℃，风速下降0.3~0.6 m/s），植被覆盖度提升超40.0%。水蚀、风蚀与冻融侵蚀强度均显著降低。不同气候变量与复合侵蚀营力的偏相关分析表明，1980—2020年降水对侵蚀的正向驱动持续增强（正相关区占比由27.4%提升至56.0%），气温影响由促进转为抑制（正相关区占比从46.0%下降至12.8%），风速驱动作用明显弱化（正相关区占比下降至19.8%）。黄河源区复合侵蚀营力的交替和协同作用，导致特定时空条件中气候变量与侵蚀强度变化的异常响应。 结论 生态恢复工程有效改善黄河源区复合土壤侵蚀环境特征，抑制黄河源区复合土壤侵蚀；复合营力侵蚀交替和协同作用导致气候变量与侵蚀强度变化异常响应的时空关系。研究结果为复合土壤侵蚀强度评估及其与环境变化之间的响应研究提供理论参考。

目的 为解决现有自然关系指数难以刻画生态脆弱区农户个体尺度人与自然关系、难以识别区域差异及关键制约因素的问题，揭示陕北地区农户与自然关系的总体水平、空间分异、主要障碍及其内在协同权衡关系。 方法 以自然关系指数（nature relationship index，NRI）为理论参照，将宏观人与自然关系框架降尺度至农户个体尺度，构建包含3个1级维度、6个2级维度和16个3级指标的农户与自然关系指数（farmers′ relationship with nature index，FRNI）指标体系。基于2025年7—8月对陕北25个区（县）开展的522份农户问卷，采用指数测度、障碍度模型和Spearman相关性分析方法，对农户与自然关系的总体水平、空间格局、关键障碍及权衡协同关系进行分析。 结果 1） 陕北地区FRNI平均值为0.53，总体处于中等水平。3个1级维度中，自然受保障维度得分最高（0.61），自然繁荣且可及维度居中，自然被关怀和尊重地利用维度得分最低（0.46），表明当前政府主导的生态治理和环境保障已有一定基础，但农户在资源节约利用、生态关怀和主动参与等方面仍较薄弱。2） 陕北地区FRNI整体呈“南高北低”的空间格局，不同维度表现出差异化空间结构，说明农户与自然关系的区域差异是自然本底、农业生产方式、生态治理投入和农户生计结构共同作用的结果。3） 影响FRNI提升的主要障碍集中在自然可及性不足、节水行为偏弱和农户参与不足等方面，相关指标间整体以协同关系为主，少数指标存在显著权衡关系。基于障碍度识别和权衡协同关系分析，进一步提出“优先干预关键障碍-化解主要权衡关系-放大协同效应”的系统提升路径。 结论 基于感知的FRNI能够较好表征生态脆弱区农户与自然关系的总体状态、空间差异和关键短板，陕北地区农户与自然关系提升的重点不在单一生态改善，而在于同步加强自然可及性、节水行为和主体参与，并依据区域差异实施分区分类治理。研究结果可为黄土高原及类似生态脆弱区农户与自然关系评估、关键障碍诊断和政策建议提供支撑。

目的 为分析黑龙江省土地利用格局时空变化对区域碳储量的影响，预测多情景下未来演变，定量揭示碳储量空间分异的主要驱动因子。 方法 基于1990—2020年黑龙江省4期土地利用数据，耦合PLUS-InVEST-Geodetector模型，分析土地利用格局变化及其碳效应，预测2060年自然发展、耕地保护、生态保护、城市发展4种情景下的土地利用与碳储量演变。 结果 1990—2020年全省碳储量净减少53.46×10⁷ t，空间上呈中间高、四周低，北高南低，山区高平原低的格局。林地转为耕地、草地及未利用地是碳损失的主要路径。多情景模拟表明，2060年碳储量表现为生态保护情景（2 012.71×10⁷ t）>自然发展情景（2 000.59×10⁷ t）>城市发展情景（1 996.01×10⁷ t）>耕地保护情景（1 992.08×10⁷ t）。地理探测器显示，碳储量空间分异主要受高程、距水域距离、NDVI等因子影响。因子间交互作用以双因子增强和非线性增强为主，其中DEM与年平均降水量、DEM与距河流距离、人口密度与DEM，DEM与NDVI的交互作用最强。 结论 历史阶段，黑龙江省林地转耕地、草地等导致碳储量持续净减少，未来预测生态保护情景下碳储量最大，以DEM为核心的因子交互作用主导碳储量空间分异。因此，未来黑龙江省需控制碳密度较高地类向碳密度较低地类转化，严格贯彻执行黑土地保护政策，实施生态保护措施。制定区域生态保护与经济发展政策时，需统筹自然与社会经济因素，促进黑龙江省区域经济可持续发展。

目的 科学划定安徽省土地利用功能分区，识别景观生态风险的关键驱动因子，揭示景观生态风险时空演变特征及空间冲突格局，为区域生态安全维护与国土空间规划提供科学支撑。 方法 以安徽省为研究区，整合MSPA模型、Conefor模型与最小累积阻力模型（MCR），利用阻力阈值法构建土地利用功能分区方案。在此基础上，将XGBoost模型与SHAP解释方法相结合，定量剖析地形条件、气候要素及社会经济因子对景观生态风险产生的作用效应。 结果 1）依据土地利用功能可将安徽省划分为三大核心区域，其中生态保护核心区占比30.96%，农业生产核心区占比35.52%，建设开发核心区占比33.52%；在空间分布上，三者分别集中分布于皖南地区、皖北区域及皖中城市群一带。2）2000—2020年，区域景观生态风险整体呈不断加剧态势，较高风险区与高风险区面积占比由16.95%上升至32.81%。空间分布上，低风险区与生态保护区高度重合，而高风险区集中于建设开发区。3） 影响因素分析显示，地形因素对全省风险格局影响最大，气候因素是生态保护区和建设开发区的主导因子，而社会经济因素对农业生产区的风险影响最为显著。4） 全省生态风险冲突显著，较高及高风险冲突区占比为30.78%，主要分布于安庆、合肥等市。 结论 安徽省景观生态风险呈加剧态势，全省主要受地形因素影响，各分区受气候和社会经济因素驱动，高风险区集聚于建设开发核心区。建议实施基于功能分区的差异化管控策略，重点缓解安庆、合肥等地的空间冲突，以提升区域生态安全水平。研究结果可为国土空间规划与生态风险协同治理提供科学依据。

目的 为明确三峡库区单次水文调度周期内新增污染指纹，精准解析不同水动力条件下重金属的来源与驱动机制。 方法 在三峡库区典型干支流消落带（石宝寨、郭家坝、香溪河），利用原位沉积柱采集了完整水文周期的净沉积泥沙，结合潜在生态风险指数（PERI）、典范对应分析（CCA）及正定矩阵因子模型（PMF），系统解析了重金属（As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn）的污染特征、来源及环境驱动机制。 结果 1）污染特征：Cd是首要污染因子，平均含量显著高于库区背景值。库中的生态风险等级显著高于库首，且高风险热区为深层淹水区（145~155 m）。2）驱动机制：淹水时长解释了54.5%的重金属变异，是首要驱动因子。长周期淹水驱动的“水力分选效应”促使细颗粒物与重金属优先在低高程区吸附累积。3）来源解析：PMF模型识别出交通/工业源（主导Cd，Pb）、农业/混合源（主导As、Cu、Ni）和自然源（主导Mn）3类来源，其中Cd对工业源的贡献率接近100%。 结论 净沉积泥沙能有效反演库区短期污染输入，证实库区中部回水变动区作为“沉积过滤器”的拦截效应及其垂直富集机制，为三峡库区消落带重金属污染的精细化管理与分区防控提供科学依据。

目的 为实现西北旱作农田耕地质量和玉米产量的协同提升，探明地膜覆盖与改良剂复配的交互作用对西北地区旱作农田土壤质量指数（SQI）及玉米产量的综合调控效应。 方法 采用三因素随机区组试验，设置无覆盖（M0）、黑色地膜覆盖（M1）2种覆盖方式，设置0（W0）、45 kg/hm²（W1）2个保水剂施用水平和0（B0）、15（B15）、30 t/hm²（B30）3个生物炭添加量，比较不同组合对土壤理化性质、SQI及玉米产量的影响。 结果 1）覆膜与改良剂均可改善土壤物理结构，其中W1B30处理使0~40 cm土层土壤体积质量平均降低4.29%，孔隙度、田间持水量及饱和含水量显著提高；覆膜为改良剂发挥作用提供更稳定的水热环境，使表层土壤结构与持水性能改善更为明显。2）土壤化学性质提升以生物炭贡献为主，W1B30处理0~20 cm土层有机碳（SOC）较对照增加23.73%，有效磷、速效钾分别提高22.66%、9.86%；不同覆盖条件下，改良剂对SOC、养分有效性的提升幅度存在差异，表明覆盖方式影响改良剂对碳氮积累与速效养分的响应。3）地膜覆盖与改良剂复配共同促进玉米增产，且产量对地膜覆盖×改良剂的交互响应更为敏感，无覆盖条件下W1B30增产19.25%，覆膜条件下W1B15增产18.61%。SQI与产量呈显著正相关（R²=0.67），W1B30处理SQI提高138.95%。 结论 地膜覆盖显著提升玉米产量，改良剂复配显著改善旱作农田土壤物理结构，增强持水保肥能力，进而提升土壤肥力，实现土壤质量与产量的同步提升，为旱作区优化覆膜管理与改良剂配施、推进减膜/无膜的可持续生产提供理论依据。

目的 为揭示不同程度苏打盐碱土入渗过程差异及其影响因素，并评估不同入渗模型对模拟苏打盐碱土入渗过程的适用性。 方法 采用一维垂直定水头单环入渗法，通过野外原位入渗试验，研究不同程度苏打盐碱土入渗过程参数特征，分析盐碱化指标对入渗过程的影响，并对不同预测模型的适用性进行评价。 结果 1）pH由9.31增至10.35，ESP从1.09%升至65.82%、SAR从1.24上升至115.71时，5种供试土壤稳定入渗速率较初始入渗速率下降41.81%~99.59%。其中，盐碱程度最重的碱蓬地降幅最大，稳定入渗速率为0.13 mm/h。2）相关分析显示，稳定入渗速率与碱化度（ESP）和pH均呈极显著负相关（p<0.01），而与交换性Na⁺呈显著负相关（p<0.05）；平均入渗速率与ESP、交换性Na⁺、钠吸附比、pH和盐分含量均呈不同水平显著负相关。3）基于模型决定系数（R²）和不同程度苏打盐碱土盐碱指标的关联性，当SAR<108.60、SC<10 568.64 mg/kg、EC<1.70 mS/cm时，入渗模型采用Horton模型的模拟效果优于通用经验模型；当盐碱化程度超过此范围时，采用通用经验模型更优。 结论 苏打盐碱化程度是制约土壤入渗能力的关键因素，基于典型盐碱指标阈值可进行不同盐碱程度入渗模型适用性选择。研究结果可为苏打盐碱土区的水分运移模拟与灌溉排水管理提供理论依据和方法支持。

目的 构建沟蚀敏感评价模型，为东北黑土区沟蚀发生预警及其精准治理提供重要科学依据。 方法 以典型厚层黑土区的黑龙江省克东县为研究区，基于0.4 m高分辨率遥感影像提取侵蚀沟，通过方差膨胀因子剔除冗余变量，选取涵盖线性、非线性及集成学习架构的4种机器学习模型（逻辑回归-LR、支持向量机-SVM、随机森林-RF、极端梯度提升-XGBoost）进行对比，并引入SHAP（Shapley Additive exPlanations）可解释性模型量化各影响因子对沟蚀敏感性的贡献作用。 结果 1） XGBoost对沟蚀敏感性的预测能力最佳（训练集AUC=0.81，测试集AUC=0.75），其次是SVM与RF（测试集AUC=0.74），而LR对沟蚀敏感性的预测能力最弱（AUC=0.67）。2） 4个模型预测的沟蚀敏感性在县域尺度均呈周边低、中部高的空间分布特征，但沟蚀敏感性等级则存在明显差异。RF模型预测的高沟蚀敏感性占比最大，其值为45.0%；SVM和XGBoost模型预测的研究区沟蚀敏感性均以中、极低为主，二者占比分别为56.2%和59.2%；而LR预测结果则研究区以低沟蚀敏感性为主，其值为39.4%。3） SHAP分析结果表明，DEM（数字高程模型）是影响沟蚀敏感性的主导因子（SHAP为0.55），且具有显著正向作用；SPI（径流功率指数）对沟蚀敏感性的正向驱动作用仅次于DEM（SHAP为0.30），NDVI则对沟蚀敏感性呈现明显负向作用（SHAP为0.37）。 结论 在厚层黑土区克东县，基于4种机器学习模型评价的沟蚀敏感性等级存在明显差异，XGBoost模型与SHAP方法融合，增强机器学习模型预测沟蚀敏感性的可解释性；且沟蚀敏感性受“地形主控-植被调控-汇流水动力触发”耦合作用的共同驱动，研究结果加深对沟蚀发生的认知，并为黑土区侵蚀沟治理的措施优化提供理论指导。

目的 为系统评估降雨侵蚀力简易模型在不同区域及雨量等级下的估算精度。 方法 基于中国湿润区、半湿润区和半干旱区2 078个气象站点观测数据，分别采用小时和日尺度降雨数据，以经典EI₃₀模型计算的不同量级降雨侵蚀力为基准值，与日雨量侵蚀力模型估算结果进行对比分析。 结果 1） 2种方法计算的降雨侵蚀力在空间上均呈西北低、东南高的特点，在湿润区、半湿润区、半干旱区均呈显著正相关。2） 在不考虑雨量分级的情况下，日雨量侵蚀力模型在湿润区、半湿润区和半干旱区的估算偏差分别为16.06%、22.47%和24.19%，但在不同雨量等级情况下，以上各分区侵蚀力估算偏差则成倍增加，其中对中雨和大雨侵蚀力估算普遍呈系统性高估，对大暴雨和特大暴雨侵蚀力估算，普遍呈系统性低估。3） 综合数据偏差和相关系数2项指标，日雨量侵蚀力模型在湿润区、暴雨雨量等级下的估算精度最高，其次为半湿润区、暴雨雨量等级，最低的是湿润区、中雨雨量等级。 结论 日雨量侵蚀力模型在不同雨量等级及不同干湿区存在的精度差异及变异规律，将为后续发展分区、分级的估算模型提供重要依据。

目的 量化科尔沁沙地生态系统服务功能时空演变，为环境治理与生态修复提供科学依据与理论支撑。 方法 基于最近3期（2000年、2010年、2020年）土地利用类型数据，利用InVEST模型量化评估科尔沁沙地年产水量、水质净化（磷负荷）、土壤保持、碳储量及生境质量5项关键生态系统服务指标，并计算生态系统服务指数。 结果 1）生态用地（草地、林地）与建设用地逐期增长，耕地、未利用地与水域持续减少。2） 年产水量逐期呈增加趋势，平均值从131.19 mm上升至266.39 mm，其中西部较高值区（300.00~400.00 mm）扩张明显，全区年产水量空间分布由低值主导转向高梯度（>200.00 mm）集中。3）水质净化整体呈下降趋势，平均值从1.31 kg/km²降至1.22 kg/km²，东部高值区域整体呈收缩趋势，空间异质性减弱。4）土壤保持与碳储量受植被分布与高程影响，呈“高海拔优势、低海拔劣势”格局；其中，土壤保持量平均值从27.72 t/km²增至60.38 t/km²，碳储量平均值稳定为143.41~144.86 t/km²，高值区（≥80.00 t/km²）持续扩展。5）生境质量逐期得到改善，平均值从0.28升至0.30，空间异质性保持稳定。6）生态系统服务指数随生态用地增加呈扩大趋势，低值区（<0.20）破碎化加剧。 结论 林草地扩张显著改善科尔沁沙地生态系统服务功能，实现年产水量提升与磷负荷下降，推动土壤保持与碳储量的协同提升，为北方干旱半干旱地区实现生态修复提供科学依据。

目的 为探究三峡库区土壤保持功能的时空演变特征及驱动力。 方法 以三峡库区典型县域万州为例，基于1990—2020年多源遥感数据，运用InVEST模型评估土壤保持功能空间分异特征，并结合地理探测器模型分析演变驱动机制，探讨坡度对坡耕地土壤保持功能影响及调控措施。 结果 1）1990—2020年，万州土壤保持功能呈先增后减趋势，空间格局呈东高西低，土地利用以坡耕地、林地为主要类型。2）万州土壤保持功能空间集聚特征显著，低-低集聚区由北向西南扩展，高-高集聚区集中于东部；核密度高值区长期位于中部，核密度值呈先波动下降、后回升趋势。3）土壤保持功能空间分异的核心驱动因素为自然环境因素，坡度（0.71）是主导因子，其次为植被覆盖度（0.43）与土壤类型（0.24）；各因子交互作用均表现为增强效应，其中坡度与温度、坡度与植被覆盖度等组合解释力最强（q>0.75）。4）坡耕地土壤保持功能高低与坡度密切相关，3°~8°坡耕地土壤保持功能稳定［120.64~379.35 t/（hm²·a）］，8°~25°坡耕地土壤保持功能处于中等水平［61.17~81.93 t/（hm²·a）］，可针对不同坡度采取差异化治理措施，低坡度区推广秸秆覆盖与横坡垄作，中坡度区结合工程与植物措施，>25°坡耕地需优先实施退耕还林还草。 结论 研究结果可为三峡库区水土流失防控与生态修复提供科学依据。

目的 为揭示四川省从省域到经济区的耕地景观时空分异规律，量化自然与社会经济因素对格局变化的贡献及交互效应。 方法 基于多源遥感与GIS技术，在ArcGIS和Fragstats平台构建景观生态时空演变模型，结合地理探测器和熵权-TOPSIS法，系统解析2000—2022年四川省省域及五大经济区耕地景观格局的空间异质性特征及驱动机制。 结果 1） 2000—2022年四川省耕地整体呈“规模萎缩、破碎加剧、连通下降”趋势。旱地面积减少13 961.0 km²，缩减率高于水田，斑块数量激增，景观优势度持续削弱。2）五大经济区差异显著，成都平原经济区耕地“量减形碎”；川西经济区呈“水田增、旱地缩”；川东北经济区水田与旱地面积减幅均超19%；川南经济区旱地面积减少11.58%，局部保留核心耕作区；攀西经济区旱地面积减少27.49%，破碎化程度最高。3）驱动机制方面，自然与社会经济因子交互作用均以双因子增强及非线性增强为主，其中人口密度交互解释力最高（0.97）。人为驱动影响在各区域普遍增强，经济发达区受城镇化与工业化主导；生态敏感区以自然约束与政策调控为主；传统农区则陷入“农业衰退-人口流失”循环。 结论 研究结果可为四川省耕地生态安全格局构建与差异化管控提供理论依据，助力耕地景观可持续利用与国土空间治理进程。

目的 深入探究窟野河流域景观格局与生态盈余的时空演变特征及耦合关系，为该区域生态修复与可持续发展提供指导意见。 方法 以窟野河流域为研究对象，基于2000—2024年6期Landsat遥感影像，采用支持向量机分类与目视解译获取土地利用数据，提取多尺度景观格局指数；结合2000年、2010年、2024年统计年鉴数据，基于生态足迹与生态承载力模型核算生态盈余，并通过Spearman秩相关分析量化景观格局与生态盈余的关联关系。 结果 1）2000—2010年受高强度工矿开发与土地利用扩张影响，流域景观破碎化显著加剧，斑块密度（PD）和分割度（DIVISION）明显升高；2010年后，在退耕还林（草）与矿区生态修复等政策驱动下，聚集度（CONTAG）和连通度（COHESION）呈上升趋势，景观格局由破碎化向整体优化转变。2）生态盈余变化主要受能源足迹快速增长驱动，其中化石能源用地生态赤字由2000年1.376 1×10⁶ hm²扩大至2024年的9.28×10⁷ hm²，占总生态赤字的绝对主导地位，成为导致流域生态承载能力下降的关键因素。3）景观格局指数与生态盈余关联显著，CONTAG与COHESION与生态盈余呈极显著正相关（p<0.01），斑块密度（PD）、分裂度（DIVISION）及Shannon多样性指数（SHDI）呈显著负相关，工矿干扰背景下的“破碎化与干扰型多样性”对生态盈余具有明显抑制效应。 结论 窟野河流域景观格局破碎化程度是调控生态盈余的核心因子，2010年的演变转折与区域工矿整治政策直接关联；通过降低景观破碎化、提升生态用地连接度的修复措施，可有效推动流域生态盈余稳步回升，研究成果可为砒砂岩区工矿流域的生态修复规划提供量化参考。