选取山东小清河流域为研究区，在2012—2013年汛期和非汛期的水质监测基础上，应用主成分分析(PCA)、聚类分析(CA)等多元统计方法识别流域不同形态氮磷浓度的时空分布特征，结合空间分析和相关分析方法辨析集水区不同土地利用方式对氮磷输出的影响。结果表明：流域氮污染严重，其中总氮超标率达到100%。氨氮、磷酸盐浓度汛期显著高于非汛期，硝态氮浓度则非汛期显著高于汛期（P<0.05）。以总磷、总溶解态磷为主要指标的主成分Z1对水质变化的贡献率接近50%，以总氮、氨氮和硝态氮为主要指标的主成分Z2对水质变化的贡献率接近20%。总氮、总磷、氨氮、磷酸盐和总溶解态磷的浓度与集水区城市和工业建设用地的面积比例呈显著正相关（P<0.05）；硝态氮浓度与耕地面积比例呈显著正相关，与草地、林地面积比例呈显著负相关（P<0.05）。空间上不同子流域的氮磷分布特征被划分为3类：第1类和第2类主要集中在干流及北部平原区，沿途接纳点源排放，氮磷浓度总体较高且空间差异较大；第3类流域主要位于南部山区，建设用地比例较小，污染程度相对较低。

基于内蒙古成吉思汗陵、元上都和甘珠尔庙3个典型草原文化遗址地区1960—2010年32个气象站点的日值气象观测数据，利用线性倾向估计法和M-K非参数统计检验法对研究区年平均气温、年降水量、干燥度和≥10 ℃的年积温4个气象因子的变化情况进行了比较研究。结果表明，各研究区的气候总体一致呈现暖干化趋势，3个地区51 a来的年平均气温和年积温变化均表现为上升趋势；年降水量总体都在减少，但不同年代区间变化各异。干燥度的多年变化显著性从大到小分别为成吉思汗陵遗址地区、元上都遗址地区和甘珠尔庙遗址地区。从年均气温和年降水的突变检测来看，3个遗址地区的年均气温都有突变现象，表明研究区的年均气温波动剧烈。而成吉思汗陵遗址地区的年降水未检测到突变现象，元上都和甘珠尔庙遗址地区的年降水发生了突变，说明相对于成吉思汗陵遗址地区，这2个区域降水的变化更明显；从时间序列来看，年降水的突变较年均气温要晚。

采用问卷调查的方法，对江苏太湖地区农村生活用水量及污水去向进行研究。结果表明，农户人均日用水量地区差异较大，在平原区从大到小依次为常州市[99.2 L·(人·d)^-1]、苏州市[76.9 L·(人·d)^-1]和无锡市[64.1 L·(人·d)^-1]，在丘陵山区从大到小依次为无锡市[118.6 L·(人·d)^-1]、镇江市[109.1 L·(人·d)^-1]和常州市[93.6 L·(人·d)^-1]，农民收入与农村人口数量是影响农村用水量的重要因素。化粪池是江苏太湖农村地区最常见的污水处理方式，其中无锡市、苏州市、常州市和镇江市农村厕所污水的化粪池平均处理率分别为96.6%、92.8%、91.0%和84.9 %。但是现有的污水处理设施并不能有效减轻该地区生活污水对地表水环境的压力，从厕所污水经化粪池处理后进入污水处理厂的比例来看，在平原区生活污水处理效率从大到小依次为无锡市（60.9%）、常州市（22.8%）和苏州市（5.2%），在丘陵山区依次为无锡市（55.7%）、镇江市（9.1%）和常州市（2.2%）。

为分析天津东南部某区域不同土地利用方式下土壤中重金属（As、Cd、Cr、Co、Cu、Pb、Ni、V、Zn、Hg）的累积程度，在该研究区工业用地、居住用地和农业用地3种土地利用方式下的土壤表层采集样品进行重金属含量的分析，并运用单因子指数法和内梅罗综合指数法对重金属累积状况进行评价。结果显示，在工业用地土壤中累积程度较高的重金属为Cd、As、Co、Ni和Zn，在居住用地中为Cd、As、Co、Zn和Pb，而农业用地土壤为Cd、As、Co和Zn。研究区土壤重金属状况总体表现为Cd为重度累积，As为中度累积，Co、Cu、Pb、Ni、V和Zn为轻度累积，Cr和Hg基本处于背景值水平。土壤重金属内梅罗综合指数评价结果表明，研究区大部分地区的土壤重金属累积程度都达到中度及以上水平，内梅罗综合指数平均值由高到低依次为农业用地、工业用地和居住用地。与国内其他地区相比，该研究区Cd、As和Co累积程度明显偏高。  

珍稀植物的濒危等级评估是确定地区性水平上物种优先保护顺序的关键。根据野外调查，以亚热带东部地区江苏宝华山国家森林公园的24种野生珍稀植物为研究对象，采用IUCN红色名录等评价指标进行定量分析，计算了各物种的濒危系数和优先保护值，确定了其濒危等级及优先保护次序。结果表明：（1）宝华山24种珍稀植物的优先保护值范围介于0.327 8~0.802 2之间；（2）这些物种可分为5个濒危等级，其中有1种处于野生绝灭（EW），2种处于极危状态（CR），11种处于濒危状态（EN），7种处于易危状态（VU），3种处于近危状态（NT）；（3）生境破碎化和旅游活动中的人为干扰是目前该区珍稀植物保护面临的主要威胁因素。因此，强化旅游管理，减少人为干扰，同时定期监测受威胁植物的动态变化，将有助于对其进行有效保护。    

以灰化苔草（Carexcinerascens）根状茎为试验材料，采用室内盆栽培养方式，测定不同土壤水分条件下灰化苔草根状茎萌发、幼苗生长形态和生理参数。试验设置8个土壤质量含水量梯度：C1（2%，重度干旱）、C2（10%）、C3（15%）、C4（20%）、C5（25%）、C6（30%）、C7（40%，水分饱和）和C8（50.9%，淹水水深为2cm）。结果表明：（1）在重度干旱和淹水条件下灰化苔草根状茎萌发率较低；轻度干旱（C2处理）条件下萌发率虽达100%，但C2处理幼苗平均株高仅为最大值（C6处理）的2/3。灰化苔草幼苗平均株高、地上生物量均呈随土壤含水量增加而先增大后减小的趋势，幼苗株高与地上生物量之间存在指数函数关系；（2）灰化苔草叶长、叶宽、叶片数和叶面积总体也呈先增大后减小趋势；灰化苔草幼苗通过个体变小、叶片数和叶面积减少、生长速率减缓等调节自身组织结构特点以利用有限的水分维持生命活动。（3）灰化苔草幼苗叶片叶绿素（Chl a、Chl b）含量、相对叶绿素含量（SPAD）、类胡萝卜素（Car）含量具有相同的变化规律，即随土壤含水量的增加而呈先增大后减小的变化趋势；叶绿素a/b比值随土壤含水量的增加而呈先减小后增大趋势；各处理间灰化苔草叶片含水量、Car/Chl比值无明显差异；灰化苔草幼苗叶片在水分缺乏或过多时通过使Chl a/b比值升高、Car/Chl比值保持稳定、合理分配Chl a和Chl b来确保植物能正常地进行光合作用；（4）利用高斯模型定量分析得出灰化苔草根状茎萌发及幼苗生长的水分生态幅在4.15%~51.35%范围内，最适含水量在16.22%~39.55%之间。

为了解长江口典型滩涂湿地景观格局演变过程，根据1980—2010年长江口滩涂湿地演变规律，采用土地利用动态变化模型Dyna-CLUE模型和CA模型预测2020年长江口3处典型滩涂湿地崇明东滩、南汇边滩以及九段沙在生态保护、现行趋势和围垦加剧3种不同情景下的景观演变。结果表明：到2020年，在生态保护情景、现行趋势情景和围垦加剧情景下，堤外滩涂湿地总面积分别增长56、44 km²以及减少7 km²，其中芦苇(Phragmites australis)、互花米草(Spartina alterniflora)和海三棱藨草(Scirpus mariqueter)群落面积百分比由2010年的36:38:26分别变化为2020年的46:34:20、38:38:24以及38:37:25。对于崇明东滩、南汇边滩和九段沙而言，生态保护情景下滩涂湿地面积分别增加7、43和6 km²，而现行趋势情景和围垦加剧情景下，滩涂湿地面积呈现不断减少的趋势。

选择地处典型黄土丘陵区的彭阳县高建堡流域为对象，按生态恢复措施将高建堡流域划分成8种景观类型，在ArcGIS 10.0软件的支持下，应用空间叠加和地形分析等空间分析方法，结合流域地貌特征，应用DEM数据结合地形图、遥感影像按梁峁顶部、梁峁坡、沟坡和沟底划分高程梯度带，结合坡度及坡向等地形因子对景观现状数据进行分析处理，对流域景观类型的空间分布格局进行分析。结果表明：地形因子是影响流域生态恢复的一个重要因素，高建堡流域生态恢复景观空间分布与地形因子显著相关，垂直分布特征明显。海拔由低到高景观类型的分布表现为沟底防冲林→经果林→退耕还林（草）→荒山自然封育→水平梯田→鱼鳞坑整地→荒山造林的顺序；各景观组分的空间分布受坡度的影响很大，分布比例均呈先逐渐增大后逐渐减小趋势；坡向由阴坡转向阳坡的过程中，退耕还林（草）、水平梯田和荒山造林景观的分布比例减小，荒山自然封育和经果林的分布比例增加，鱼鳞坑及沟底防冲林景观基本不受坡向影响。

研究了太湖西部的天目湖和大溪水库以裸地、草地、林地、裸露滩地为主的4种覆盖类型滨岸带潜水中氮磷浓度的空间变化，分析了不同滨岸带对潜水中氮磷的削减率，并对影响潜水氮磷浓度及削减率的主要因素进行分析。结果表明，滨岸带潜水中氮的主要形态为硝态氮，其质量浓度变化范围为0.48～6.83 mg·L^-1，氨氮浓度普遍较低，草地和林地滨岸带对硝态氮削减效果较好，平均削减率分别为68.3%和63.4%，而耕地滨岸带潜水中硝态氮浓度有升高趋势。滨岸带潜水中磷的主要形态为溶解性磷，裸地对磷的削减率较高，达32.0%，草地和林地滨岸带对磷的削减率较低，总体上滨岸带对氮的削减率要远高于磷。分析认为影响研究区滨岸带氮磷削减率的主要因素是土壤结构、植被类型和水文状态。

在淮南潘谢矿区东部、中部和西部共选取潘集（PJ）、顾桥（GQ）和谢桥（XQ）3个代表性沉陷积水区进行相关研究。采用改进的Psenner分级提取方法，对研究区域内沉积物磷的剖面赋存形态进行分析，并结合相关水质参数，磷的形态组成，有机质（OM）、总氮（TN）和铁氧化物等分布特征，研究了沉陷积水区沉积物中磷的迁移转化特征。结果表明，沉积物理化指标和磷的赋存形态存在明显的层次差异，自表层向下，除游离氧化铁（Fe_d）以外，OM、氮磷和铁各形态含量均呈现下降趋势，其中，氧化还原敏感态磷（BD-P）向其他形态磷转化明显，与铁的氧化还原联系紧密。在磷的赋存形态中，铁铝结合态磷所占比例较大[BD-P和金属氧化物结合态磷(NaOH-P)之和占总磷（TP）比例约为50%]，具备了磷释放的基础条件，但同时潘谢矿区铁氧化物含量对磷的迁移起到较强的束缚作用。

通过室内批式培养试验比较了老砂性覆盖土（ASCS）、新砂性覆盖土（NSCS）、老黏性覆盖土（ACCS）和新黏性覆盖土（NCCS）4种填埋场典型覆盖土的CH₄氧化特性，并进一步分析了含水率和温度对老覆盖土（ASCS和ACCS）CH₄氧化速率的影响。结果表明，不同覆盖土材料的CH₄氧化速率由高到低依次为ACCS、ASCS、NCCS和NSCS；含水率和温度对老覆盖土CH₄氧化速率有较大影响，老覆盖土CH₄氧化速率随含水率和温度的升高均呈先升高后降低变化趋势，最佳含水率约为25%，最佳温度为20~30℃。此外，当木屑（SD）和牛粪（CD）的混合质量比介于4:0~3:1之间时，新覆盖土（NSCS和NCCS）接种SD和CD的混合基质能有效提高CH₄氧化速率，当SD和CD的混合质量比为1:3时，NSCS和NCCS的CH₄氧化速率均最大，分别约为未接种样品的1.63和1.41倍。建议在设计覆盖土层时通过接种基质以改善新覆盖土的材料特性，增强土壤的CH₄氧化能力。

铝毒是酸性土壤上作物生长的主要限制因素，虽然对铝毒已开展广泛研究，但铝毒与植物根表铝形态分布的关系还不清楚。以大豆（Glycine max）为研究对象，通过氮铝交替和氮铝共存2种处理方式的水培试验，研究了氮素形态对大豆铝毒的影响以及氮铝相互作用对根表铝形态分布的影响。结果表明，氮铝共存时，硝态氮体系中大豆根表吸附的铝含量均高于铵态氮体系。氮铝交替处理导致铝对大豆产生毒害，铝显著抑制大豆根伸长，降低大豆生物量，但在铵态氮和硝态氮体系中铝对大豆的毒害程度相近。无论是无铝对照还是有铝处理，硝态氮体系中大豆的生长情况均优于铵态氮体系。硝态氮处理还促进了大豆根系对K、Mg和Mn等元素的吸收。氮铝共存时，铵态氮可通过离子竞争作用缓解铝对大豆根系的毒害。

以0号柴油水溶性成分（water soluble fraction of No.0 fuel oil，WSF）为污染物，采用暴露试验法研究了黑鲷（Sparus macrocephalus）肝脏、鳃和肌肉组织中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽硫转移酶 （GST）、过氧化物酶（POD）活性的变化和脂质氧化水平（MDA）。利用整合生物标志物响应（integrated biomarker responses，IBR，R_BI）指数定量化评价0#柴油污染胁迫对黑鲷不同组织的毒性效应。结果表明，黑鲷受0.60、0.30和0.015 mg·L^-1 WSF胁迫后，肝脏、鳃和肌肉中SOD、CAT和GST酶活性呈现诱导-抑制的规律性变化，POD活性呈现抑制-诱导的规律性变化。MDA含量则呈现先降低后升高的变化趋势。各组织表现出一定的差异性,且肝脏较早诱导酶活性。依据R_BI值大小分析得到各组织氧化应激能力水平由高到低依次为肝胰腺、鳃和肌肉。R_BI值总体表现为前期升高后期下降的变化趋势，肝脏组织R_BI值与WSF浓度具有较好的正相关关系。

为了探讨和比较F^-和Cl^-对莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）生长的抑制毒性，采用锥形瓶培养法及模型分析，研究了不同浓度F^-和Cl^-胁迫下莱茵衣藻生物量、比生长速率及生长抑制程度的变化。结果表明，5～80 mg·L^-1的F^-对莱茵衣藻均具生长抑制毒性，且抑制率随F^-浓度和暴露时间的增加而增大，但10 d最大抑制率低于62%，因此，莱茵衣藻对80 mg·L^-1以下的F^-具有较好的耐受性；Cl^-对莱茵衣藻的生长既有促进作用，甚至也有严重的抑制作用（12 800 mg·L^-1 Cl^-处理组10 d抑制率可高达96%），这取决于Cl^-浓度；F^-和Cl^-对莱茵衣藻的生长效应不同，主要表现在生长效应模型系数随F^-和Cl^-浓度的变化规律上。另外，就相同暴露时间下的EC₅₀值而言，F^-（18.0~56.4 mg·L^-1）远低于Cl^-（1 074~2 630 mg·L^-1），即F^-对莱茵衣藻的毒性高于Cl^-，但Cl^-的生态风险亦不容忽视。

研究了在控制温度为80 ℃、加热时间为30 min时不同pH的热碱预处理对餐厨垃圾中温（35 ℃）单相厌氧发酵产挥发性脂肪酸（VFA）的影响。考察了热碱预处理pH值为8.0、9.0、10.0、11.0和12.0条件下的VFA浓度及组成情况。结果表明，热碱预处理pH值对餐厨垃圾厌氧发酵过程中VFA 浓度及组成均有显著影响。pH 10.0、pH 11.0和pH 12.0处理的总VFA以及丙酸和丁酸含量均高于pH 8.0和pH 9.0处理。在120 h的厌氧发酵时间内，各处理VFA组成中乙酸和丁酸含量明显高于丙酸和戊酸，且乙酸和丁酸合计占总VFA的比例变幅为62.02%~82.08%，为典型的丁酸型发酵。pH 11.0处理发酵液中VFA浓度最大；至120 h反应结束时，其VFA浓度达60.14 g?L-1，比其他4个处理高6.14% ~ 48.45%。可见，餐厨垃圾厌氧发酵产VFA的最佳热碱预处理pH 值为11.0。

为了明确江苏省小麦秸秆资源总量及其空间分布特征，对江苏省13个春性和19个半冬性小麦品种的秸秆资源进行调查，将秸秆从基部向上依次截取4段长度为5 cm的秸秆，剩余部分为第5段（分别用0~5、>5~10、>10~15、>15~20和>20 cm表示），对穗部单独进行脱粒处理，分别进行烘干称重，在此基础上分析了品种类型和产量水平对小麦草谷比以及不同部位秸秆质量占秸秆总质量比例的影响。结果表明：春性品种草谷比极显著低于半冬性品种（P＜0.01），春性品种草谷比平均为1.05~1.07，半冬性品种草谷比平均为1.38~1.40。2种生态型小麦品种的草谷比均呈随产量增加而减少的趋势，春性品种草谷比变化范围为0.96~1.42，半冬性品种草谷比变化范围为1.21~1.77，但年际间有所不同。2010—2011年，在中低产水平（4 000~6 250 kg·hm^-2）条件下2种类型小麦品种草谷比显著大于超高产水平（＞8 500 kg·hm^-2，P＜0.05）；而在2012—2013年，2种类型小麦品种草谷比在各产量水平间皆无显著差异。不同生态类型小麦品种秸秆在空间分布上有所不同，就0~5、>5~10、>10~15、>15~20、>20 cm以及穗轴颖壳6个部位秸秆质量占植株秸秆总质量的比例而言，春性品种依次为8.00%、7.06%、6.64%、6.57%、48.00%和23.75%，半冬性品种依次为10.11%、8.07%、7.39%、7.06%、44.53%和22.85%。当籽粒产量区间为>4 750~8 500 kg·hm^-2时，随产量的增加，植株从下至上各个部位秸秆质量占秸秆总质量的比例总体没有显著变化，而超高产水平（＞8 500 kg·hm^-2）时穗轴颖壳质量占秸秆总质量的比例显著低于较低产量水平（4 000~4 750 kg·hm^-2，P＜0.05）。江苏省小麦草谷比和麦秸空间分布受品种生态类型和籽粒产量水平的影响较大。

将生命周期评价（LCA）方法引入农业系统，以山东桓台县为例，从农业系统外部投入的源头入手，对高投入高产出粮区粮食生产的潜在面源污染风险进行全面预测和评估。结果表明：在冬小麦–夏玉米轮作体系中，富营养化面源污染潜力（EP）最大，其次是水体毒性潜力（AEP），环境酸化潜力（AP）最弱。夏玉米的各类指标均高于冬小麦，且夏玉米的EP、AEP和冬小麦的EP值都超过了2000年世界人均环境影响潜值。冬小麦和夏玉米的综合面源污染潜在风险指数（I_P）分别是1.08和1.45，夏玉米的综合面源污染潜在风险比冬小麦高34%。在冬小麦–夏玉米轮作体系中，夏玉米对面源污染的贡献高于冬小麦。氮肥的施用对AP和EP的贡献率分别达到99.75%和88.06%，农药的用量决定了AEP的大小。根据农业面源污染综合防控技术示范区养分管理优化方案推荐的施肥量，测算可知优化后冬小麦和夏玉米的I_P值分别降低了2.91%和18.35%，但夏玉米的综合面源污染潜在风险仍然高于冬小麦。因此，控制氮肥和农药的施用量等源头减量措施是农业面源污染防控的关键。

污水处理厂（STP）暴露预测模型是评估化学品环境归趋的重要手段。调研和实际测定了中国典型污水处理厂的处理工艺、污水特征及环境条件等参数，结果显示，中国STP进水的生化需氧量（BOD₅）和悬浮颗粒浓度（SS）普遍低于欧盟。应用欧盟SimpleTreat模型，比较了2,6-二叔丁基苯酚、2,4-二叔戊基苯酚和1-萘酚3种化学品在中国和欧盟场景参数下的归趋差异。结果显示，中国场景参数下3种化学品进入污泥的比例较低，向水体中排放比例较高，水环境风险较大。模型灵敏度分析结果表明，进水BOD₅、进水SS、活性污泥有机碳含量和环境温度是影响化学品环境归趋的主要因素。

正辛醇-空气分配系数是描述化学品在空气和环境有机相之间分配的一个关键参数，对化学品分配、迁移、转化规律和生态效应评价具有重要意义。采用量子化学方法对309个化合物进行结构优化，采用遗传算法筛选最优结构描述符，运用多元线性回归和神经网络算法构建化学品正辛醇-空气分配系数预测模型。模型方程表明影响化学品正辛醇-空气分配系数的3个参数为分子中非氢原子个数（Nsk） 、3D-MoRSE描述符（Mor12u）、氢原子和氢原子数目（nHDon）。拟合结果显示，多元线性回归模型决定系数R²和标准误差分别为0.911和0.880，神经网络模型决定系数R2和均方根误差分别为0.839和0.830，基于杠杆（leverage）法评价模型的应用域，结果表明模型具有较强的稳健性、预测性和拟合能力。通过定量结构-活性关系（QSAR）预测技术可弥补正辛醇-空气分配系数测试数据的缺失，减少测试费用和评估数据的不确定性。