“一带一路”倡议是新时代下全球化发展的必然结果。粮食作为一种重要的战略资源,其生产对“一带一路”沿线国家乃至全球粮食安全意义重大。通过对沿线国家粮食生产数量、结构等方面的深入剖析,揭示了“一带一路”沿线国家近40年来粮食生产的时空格局。结果表明：（1）“一带一路”沿线国家是世界粮食的重要产区,粮食产量占全球比例50%~60%左右,1977-2016年粮食产量呈增长趋势,单产是其粮食总产增长的主要影响因素。1995-2016年人均粮食产量有所提高但国别差异显著,人粮关系逐步改善,区域粮食保障程度整体增强。（2）“一带一路”沿线国家粮食生产存在明显的地域差异,空间格局相对稳定,中国、印度、俄罗斯是其主要粮食生产国,东南亚和南亚国家的粮食产量普遍较高,阿拉伯半岛国家的粮食产量相对较低。（3）稻谷、小麦和玉米是“一带一路”沿线国家主要粮食作物,稻谷对粮食总产变化的贡献最大,1977-2016年玉米占比不断增加,三大作物区域分布特征明显。
水资源是基础性的战略资源,开展“一带一路”沿线国家水资源研究对于促进“一带一路”的科学建设具有重要意义。基于世界银行与联合国粮农组织水资源数据库,从水资源开发利用角度入手,分析“一带一路”沿线国家水资源自然禀赋、利用状况,在此基础上进一步分析水资源开发潜力。结果表明：（1）从水资源禀赋来看,“一带一路”沿线国家地表水、地下水和水资源总量均以俄罗斯、中国、东南亚和南亚地区相对较高,中亚、西亚等地区相对较低;人均水资源量则以中东欧、俄罗斯和东南亚地区较高,西亚、南亚地区较低;“一带一路”沿线国家外来水依赖率整体表现为跨境河流下游高,上游及海岛国家低。（2）就水资源利用而言,“一带一路”沿线国家用水量整体呈现“东多西少”的格局,人均用水量表现为“中亚最高,周边较低”的特点;用水结构亚洲国家多以农业用水为主,中东欧国家则多以工业用水为主。（3）水资源开发潜力分析发现,阿拉伯半岛地区各国水资源开发潜力很低,中东欧及东南亚地区水资源开发潜力很高。
经济转型背景下,研究全球化、市场化和分权化等因素对城市土地利用效率的影响机制具有重要的理论价值。基于2000-2015年长三角地区各地区面板数据,构建城市土地利用效率测度指标体系,运用超效率DEA模型测算研究区域城市土地利用效率,利用空间计量模型对城市土地利用效率的影响机制进行实证研究,结果表明：（1）从时间演变特征来看,长三角地区的城市土地利用效率呈现出两阶段波动上升的趋势。（2）从空间分异特征来看,长三角地区城市土地利用效率呈现较为明显的区域差异,城市土地利用效率的高值区沿“沪宁—沪杭—杭甬”交通线分布,且这一空间特征较为稳定。（3）从第一阶段到第二阶段,全球化因素对长三角地区城市土地利用效率的推动作用不断增强;经济市场化因素的总效应呈现减弱趋势;财政分权在第一阶段对本地区的城市土地利用效率有显著的积极作用,对临近地区的城市土地利用效率有显著的消极作用,但到了第二阶段,这两种作用均变为不显著;土地财政在第一阶段对土地利用效率提升具有重要作用,但第二阶段随着土地的资本化加强,反而不利于土地利用效率的提升。（4）控制变量中,产业结构高级化水平对提高城市土地利用效率具有显著的推动作用;人口密度因素对城市土地利用效率的直接影响也愈发显著。
在自然资源整合不断加强,土地利用结构日趋复杂的形势下,采用单一土地利用结构优化方式难以有效满足区域土地利用合理规划的需求。综合考虑生态文明、乡村振兴、城乡融合等土地可持续利用目标,构建土地利用结构优化与布局优化的集成体系,对提升规划适用性具有积极作用。选取常州市金坛区为研究区,以经济效益与生态效益为优化目标,设置自然演变、经济优先和生态优先三种发展情景,在通过MOP（多目标规划）模型进行土地利用结构优化的基础上,利用GeoSOS-FLUS模型实现土地利用布局优化。结果表明：通过集成MOP和GeoSOS-FLUS模型,采用”结构+约束+布局+准则“研究模式探索县域单元下的土地利用结构布局优化,对调整土地利用结构,优化土地利用空间布局有一定帮助。从案例分析结果看,城镇工矿用地数量在自然演变和经济效益优先情景下分别增加了39%和95%;林地在生态效益优先情景下增加了40%;农村居民点在三种情景下分别减少33%、66%和66%。在三种发展情景下,空间格局都将面临城镇空间与生态空间两级分化的现象,后期区域发展中应加强城乡土地利用与生态保护协调发展,促进空间布局均衡化。
归一化植被指数（Normalized difference vegetation index,NDVI）是衡量区域植被生产力变化的一个重要指标,而土地利用/覆盖变化（Land use/cover change,LUCC）进程深刻影响了陆地生态系统空间分布格局及其生产力变化。因此本文结合趋势分析和转移矩阵法,从中分辨率成像光谱仪（Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS）NDVI年际变化角度分析鄂尔多斯北部典型农牧交错区（十大孔兑地区）2000-2015年植被生产力的变化趋势与LUCC的关系。结果表明：（1）在农牧交错区植被生产力总体呈增加趋势,其中显著增加和不显著增加区域面积占总面积的89.41%,分别为22.01%和67.4%;其后依次为不显著减少区域、无变化区域和显著减少区域,面积比例分别为4.59%、3.32%和2.68%。（2）在不显著增加和显著增加区,土地转换面积分别为235146.08 hm2和82761.76 hm2,草地转为农田、林地、水体、建设用地和未利用地尤其是草地转为农田导致对应区域植被生产力增加。
生态效率是评价区域生态文明水平的重要依据,也是地理学与经济学开展资源环境综合研究的常用指标和变量,县域尺度生态效率测度的研究匮乏,制约了上述问题在县域层面上开展。在长江经济带生态优先和绿色发展国家战略下,以长江中游城市群为研究区域,依托多源遥感数据构建县域尺度生态效率测算指标体系,应用非合意产出超效率EBM模型测算2000-2015年县域生态效率,利用GIS空间分析工具揭示其时空分异规律和空间关联特征。并设计稳健性检验方案,对县域尺度生态效率测度路径科学性及稳健性进行检验。结果表明：（1）各年份长株潭城市群和环鄱阳湖城市群所辖县域的生态效率均优于武汉城市圈所辖县域;（2）研究期内生态效率维持高位区域包括武汉市辖区等12个县市,生态效率持续低值区域包括瑞昌市等7个县市;（3）县域生态效率H-H集聚区由衡阳市、株洲市及其周边至2015年成片消失,L-L集聚区则按照顺时针走向,逐步形成围绕武汉市的闭合环形区域;（4）基于市域生态效率排名对比的稳健性检验表明,县域生态效率测度路径和结果具有较高可信度。
基于汉江流域63个气象站点逐日降水数据,辅以超阈值抽样、极端降水集中度（EPCD）和集中期（EPCP）、Mann-Kendall趋势检验等分析方法,对1970-2015年汉江流域多尺度极端降水变化特征进行分析。结果表明：（1）在旬尺度上,汉江流域EPCD较高,呈现出“西高东低”空间特征;汉江EPCP多年均值为七月下旬,空间呈现出“东部早,西部迟”的分布特征,不同流域表现出不同的年代变化规律。（2）在月尺度上,汉江流域极端降水各月分布不均,主要集中在5-9月,同年10月至次年4月为极端降水少发期。（3）在季尺度上,汉江流域极端降水夏季占比50%以上,但近期全流域夏季极端降水比例下降,其中上游主要为春季占比增加,中下游为秋季占比增加,说明夏季是影响汉江极端降水非均匀变化的关键季节。（4）在影响因素上,当东亚季风和南亚II区季风偏强时,汉江流域夏季极端降水量整体减少;当东亚季风偏弱时,夏季极端降水增幅呈南北分异,而南亚II区季风偏弱时,极端降水增幅呈东西分异。
近几年玉龙雪山生态旅游热升温，对该区域生态环境和植被资源的影响日趋显著，研究该区域高山草甸所受干扰对制定该区域的生态保护、可持续发展对策具有重要意义。为明晰人类活动对玉龙雪山高山草甸的影响，选取该区域典型高山草甸分布区域作为研究区，分析其草甸退化格局，通过干扰强度模型量化研究区的干扰格局，并利用方差分解确定不同干扰对高山草甸退化的贡献率。结果表明：（1）放牧干扰主要集中在牲畜饮水点附近，旅游干扰更多作用于景区观景台和寺庙附近，干扰活动分布与路径体系相吻合，游径布设和游客行为扩散模式决定了旅游干扰的格局;（2）草甸退化程度随干扰程度的增加而升高，干扰强度最大的区域与草甸的重度退化区域重合;（3）总体上旅游较放牧对草甸退化的贡献作用更大，但存在空间差异。在玉龙雪山牦牛坪景区，旅游干扰已逐渐取代放牧干扰成为主要干扰因素，且路径体系与旅游干扰格局具有较高的吻合度，对草甸退化格局的影响在逐渐增加。综上，建议选取使用率高的非正式路径修建为正式路径，保护和恢复分布在使用率低的非正式路径旁的植被和土壤，以降低旅游干扰对高山草甸的影响。
跨界河流水资源保护利益协调问题是流域水资源管理的难点。以太湖流域典型跨界河流太浦河为例,对比分析上下游水资源保护利益诉求,基于博弈理论,引入外部驱动（流域机构介入、激励约束政策）与内部均衡（生态补偿、断面水质考核）四种协调手段,探讨均衡太浦河上下游利益矛盾、激励上下游实现合作保护的协作机制。结果表明：（1）在引入协调手段的博弈模型中,实现了博弈系统向协作策略（达标,补偿）演化。（2）基于博弈分析结果,协作策略（达标,补偿）的实现与激励约束力度、补偿金额、水权、上游保护成本与效益等因素密切相关。（3）外部驱动机制有利于协调上下游河流功能定位需求差异,并调动上下游加强协作保护的积极性与主动性;内部均衡机制有利于弥补上游水权、产业发展等利益损失,并倒逼太浦河水质达标、保障下游取水安全。（4）构建的太浦河水资源保护协作机制,可为加快推进长三角一体化协同发展,建设流域“清水走廊”提供理论与决策支持参考。
森林资源是重要的自然资源,编制森林资源资产负债表,将森林资源管理纳入生态文明绩效评价考核体系,对实现可持续发展和保障生态安全具有重要意义。本文在分析森林资源核算研究进展的基础上,将森林资源资产负债表定位于服务各级政府森林资源资产管理的信息系统,借鉴会计理论与方法,结合中国森林资源管理的特点,构建了森林资源资产负债表核算系统。核算系统主要包括：森林资源资产负债表核算要素的界定和确认标准,森林资源资产、森林资源负债、森林资源净权益的核算账户设置,森林资源资产负债表、森林资源资产变动表、森林资源权益变动表的表式,以资源调查数据和资源变动数据为基础的动态核算流程,以及复式记账的核算方法。通过核算系统,实现以年度为核算周期编制森林资源资产负债表。
基于强可持续研究范式,以生态经济学和可持续发展理论为基础,运用两阶段网络Super-EBM模型进行绩效测算和评价,打开生态福利转化过程的“黑箱”,基于综合福利视角将生态文明建设绩效进一步分解为生态经济效率和经济福利效率,实证研究部分选取2006-2015年的时间序列数据对中国“十一五”和“十二五”期间的生态文明建设绩效水平进行纵向分析,与此同时,选取42个国家2014年的截面数据进行横向的国际对比研究。研究表明：（1）“十一五”到“十二五”期间,中国生态文明建设绩效（0.986）整体水平一般,均未实现DEA有效,但“十二五”期间已呈现出逐年改善的利好趋势。国际比较层面,瑞士（1.647）、印度尼西亚（1.365）、爱尔兰（1.039）依次排名前三位,中国（0.297）排名相对靠后,位列倒数第二。各国之间差异较大,总体上呈现出“OECD国家（0.677）最高、G20国家（0.611）次之、金砖国家（0.417）最低”的态势。（2）从分阶段效率来看,无论是纵向分析还是横向对比,均发现第一阶段的生态经济效率明显低于第二阶段的经济福利效率,生态经济效率偏低是导致生态文明建设绩效总体水平偏低的主要原因。（3）与传统的单阶段、径向或非径向DEA模型相比,两阶段网络Super-EBM模型综合考虑了径向和松弛变量问题,测算出来的效率值更为精确,能够更为客观地反映现实。同时,对于其他领域涉及两阶段或多阶段生产系统的效率或绩效评估具有较好的借鉴价值。最后,根据上述结论提出相应的政策建议。
以中国前两批特色小镇为例,综合利用最邻近指数、地理集中指数、不均衡指数、核密度、地理联系率等空间分析方法,分析特色小镇的空间分布规律,在此基础上提出特色小镇的产业特征及其开发建议。结果显示：中国特色小镇在分布上具有“总体集聚、依托经济、沿线、围城、靠景”的特征。从空间分布类型看,特色小镇主要分布在东部地区,人口分界线的东南部,大体上呈现出集聚分布的态势;从空间分布均衡性上看,特色小镇在空间分布上呈现非均衡特征,且集中度较高;从空间分布密度上看,中国特色小镇呈现出东多西少、南多北少、东南多西北少的空间分布格局,总体上形成五大集聚区,分别为环渤海集聚区、长三角集聚区、东南沿海集聚区、西南成渝集聚区、中原集聚区。当前特色小镇的空间分布是政策主导下区域经济、区位交通、核心城市、旅游资源等因素综合作用的结果。前两批特色小镇主要以农业主导型与工业主导型为主,产业特色有待进一步提升。根据分析结果,从尊重规律、政策导向、产业引领、要素配套等方面提出未来特色小镇的开发建议。
可持续性评价是可持续性科学研究的重要内容。在HDI和HSDI的基础上,构建对环境重视程度不同的弱HSDI与强HSDI评价指数,以中国环渤海地区为例,揭示区域2000-2015年可持续性基本状态与变化过程。结果表明：从基本状态来看,环渤海地区各市可持续性水平等级结构失衡,弱HSDI与强HSDI水平均呈两头小、中间大的纺锤形等级结构,但弱HSDI的等级结构失衡比强HSDI更严重,且弱、强HSDI空间格局差异较大;从变化过程来看,环渤海地区各市可持续发展步调不一致,弱HSDI与强HSDI均以显著增长趋势为主,但弱HSDI主要呈中高速增长,强HSDI主要呈中低速增长。结合评价结果,划分可持续性状态与过程矩阵,提出具有针对性的多元化策略,可为促进区域可持续发展提供决策参考。
为研究自然降雨条件下不同经营方式毛竹林径流养分流失的年动态变化规律及其差异,以浙江省杭州市临安区青山毛竹园为试验区,在粗放经营和集约经营区域,设置独立观察站。每次连续降雨后采集沉砂池水样,测定总氮（TN）、总磷（TP）、硝态氮（NO3--N）、铵态氮（NH4+-N）、磷酸根离子（PO43-）含量,同时在动态观测期中采集坡面土壤样品,测定pH、有机质及有效N、P含量。结果表明：（1）集约经营和粗放经营毛竹林年单位产流量分别为8086.52 m3/hm2、4850.95 m3/hm2。（2）毛竹林径流水氮流失以硝态氮为主。（3）毛竹林集约经营增加了氮磷流失风险,集约经营和粗放经营毛竹林TN年单位流失量分别为45.26 kg/hm2、25.05 kg/hm2,TP年单位流失量分别为0.31 kg/hm2、0.21 kg/hm2,与粗放经营相比,集约经营氮磷流失分别增加了80.68%、47.62%。（4）毛竹林径流水中TN浓度与土壤碱解氮含量成极显著负相关,径流水中TP浓度与土壤有效磷成极显著正相关。
氢氧稳定同位素技术被广泛用来研究水循环过程中的水汽来源、水量平衡及不同水体间的补给关系。以2016年4月至2017年4月在庐山地区三个不同研究点（庐山西北面莲花镇,山顶牯岭镇和东南面海会镇）采集的102个次降水样品同位素资料为基础,应用线性回归分析和对比分析等方法,对庐山地区大气降水中氢氧稳定同位素和氘盈余的时空分布特征及大气水汽来源进行了研究。结果发现：庐山地区夏半年降水中的稳定同位素值δ18O平均值（-6.1‰）小于冬半年（-4.8‰）;氢氧同位素特征和氘盈余呈现明显的季节差异;平均氘盈余值（10.6‰）大于全球大部分地区的评估值（10.0‰）;当地大气降水线（LMWL）δD=7.45δ18O+8.36与全球大气降水线（GMWL）δD=8δ18O+10相比,其斜率和截距均偏小。结合HYSPLIT后向轨迹模型分析同位素特征发现,庐山地区大气水汽夏半年主要来源于低纬度南海和印度洋,冬半年来自于干燥的华北和西北内陆;局地水汽影响和地理位置差异导致了降雨同位素特征的空间差异性。本研究可为今后展开庐山地区水循环过程的研究提供科学依据。
宅基地退出是有效缓解城乡建设用地之间的矛盾、促进乡村振兴的重要手段。在梳理宅基地有偿退出路径的基础上构建宅基地价值补偿体系,按照政府能承受、农户能接受、工作可持续的原则,基于成本收益理论科学测定在不同模式下宅基地自愿有偿退出的有效阈值。结果表明：（1）宅基地退出补偿阈值是农户能接受的最小值和政府能承受的最大值所组成的补偿范围。（2）农户退出宅基地损失的机会成本和退出总成本之和小于最小阈值时农户愿意有偿退出,最大阈值低于宅基地、地上附属设施权利价值和退出总成本之和。（3）“异地改造”模式下,政府处于主导地位,资金来源较少,实际补偿金额接近最小阈值。“一户多宅”模式下,政府和农户诉求相当,补偿金额偏向中位数。“整体搬迁”和“社区化”模式下,农户处于主导地位,政府补偿资金来源较多,实际补偿金额趋向最大阈值。
融合卫星雷达测高（T/P、RA-2和Hydroweb）与光学遥感数据分析了一个长时间序列的阿牙克库木湖水位及面积变化趋势,并基于NDSI和监督分类的方法提取了湖泊补给冰川的面积。结果表明：阿牙克库木湖在监测期内逐年扩大,面积由1995年的624 km2逐年扩张到2015年的995 km2,在此期间水位总共上升了5 m。气温升高导致补给冰川持续消融,冰川面积由1994年的361.27 km2退缩到2016年的345.26 km2。区域气候的暖湿化是1995-2015年阿牙克库木湖水量增加的主要背景,流域降水量的增加对湖泊水位上升产生直接驱动,持续升高的气温导致的补给冰川消融对湖泊扩张具有重要的促进作用。此外,最大可能蒸散、高海拔降水（雪）、冻土融化等因素也对湖泊的扩张产生重要影响。总之,准确掌握阿牙克库木湖的水量及其对气候变化的响应,对深刻理解青藏高原北部边缘的水资源平衡研究具有重要意义。
构建合适的量化分析模型是科学把握耕地利用状况及利用效率的基础性工作,可为制定合理有效的耕地资源管控政策,实现耕地利用与生态环境的协调发展提供决策依据。为了更准确地反映耕地利用系统的复杂性、动态性及差异性等特征,鉴于随机森林的基本思想,运用随机抽样Bootstrap法在合理构建分类树的基础上,构造了耕地利用效率测度的RF模型,进而以中国粮食主产区172个城市为例训练该模型并将其运用至2003-2015年的耕地利用效率测度中,同时将BP神经网络和熵权法作为对比验证其一致性、代表性和优越性。结果表明：（1）耕地利用效率测度的RF模型不受量纲限制,运行所需参数少,运算过程简化,能够较为精确地模拟各评价指标间的复杂联系,科学量化各评价指标对耕地利用效率的贡献。（2）对同一空间单元的效率值而言,RF>BPNN>EW,RF与BPNN所得效率值的总体分布格局相似,且均与EW的测度结果存在较大差异。（3）从评价结果与现实的匹配度和精度表征参数来看,RF的测度结果与自然和社会经济发展等客观事实更相符,具有较高的适用性与可靠性。同时,与其余两种常用模型相比,RF能够降低计算复杂度,提高训练效率,其测度结果的相关系数R为0.8685,MRPD为2.3533,且具有最小MMSE0.0174和MMAE0.0211,更适用于复杂非线性特征的耕地利用效率研究。
