为了快速监测水能开发过程中区域生态环境变化，协调水电开发与生态环境保护的关系。以清江水电梯级开发时间为节点，选取1987、2004和2015年Landsat TM/OLI影像，从绿度、湿度、热度和干度4个方面分别提取改进型土壤植被指数（MASVI）、湿度分量（WET）、地表温度（LST）和裸土指数（NDSI）4个评价指标，结合主成分分析，生成新型遥感生态指数（remote sensing ecological index，RSEI），对清江水电开发区生态环境进行评价。结果表明：（1）清江中下游地区1987、2004和2015年RSEI均值分别为0.443、0.664和0.515，呈先上升后下降趋势；（2）生态环境改善地区主要分布在低山丘陵区和平坦平原区，生态环境退化地区主要分布在水利枢纽中心及其附属库区、沿岸喀斯特山地及清江汇入长江口的丘陵区；（3）清江水电开发区生态环境与MASVI和NDSI关系最密切，3 a平均相关度分别为0.879和-0.916。认为提高植被覆盖度以及对裸露、干化地表进行治理是水利枢纽建设区环境恢复的关键。

基于GIS技术、计量统计方法和实地调查分析了博乐市乡村聚落空间格局特征，并构建生态安全保护格局，探讨聚落优化方向。结果表明：（1）博乐市乡村聚落空间分布、规模、形态分别呈现"南北疏、中间密""东部大、西部小"和"整体规则、局部复杂"的空间分异特征；（2）乡村聚落分为大规模-形状复杂-集中分布、中规模-形状复杂-集中分布、中规模-形状规则-离散分布和小规模-形状规则-离散分布4种组合类型；（3）构建以林地和水域为源地的生态安全保护格局，将乡村聚落划分为重点整治型、限制开发型、适度建设型和集中发展型4种优化类型。该研究旨在为生态文明建设和乡村振兴战略背景下绿洲乡村聚落的规划发展和脆弱生态环境的维护提供科学依据。

城乡交错区是城市与乡村的过渡地带，土地类型变化频繁，人地矛盾突出。以北京市城乡交错区为研究对象，通过林木树冠覆盖这一新指标，以覆盖研究区域的分辨率为0.5 m的2002年8-9月真彩色航片和2013年8-9月的WordView-2卫星影像为基础，探讨2002和2013年该区域农村居民点林木树冠覆盖的变化情况，以期为目前乡村振兴大背景下的农村居民点生态环境建设提供一些有益的理论与实践指导。研究结果显示，2002-2013年间，城乡交错区整体的林木树冠覆盖率由19.54%增加到22.15%，农村居民点数量减少428个，居民点平均林木树冠覆盖率由17.78%增加到25.01%。从林木树冠覆盖等级来看，2013年高覆盖度和极高覆盖度农村居民点数量所占比例比2002年分别提高14.27和6.45百分点，极低覆盖度农村居民点数量占比减少0.13百分点。在空间分布上，无论是2002年还是2013年，农村居民点林木树冠覆盖率均呈现随着环路增加而增加的变化趋势。11 a间，一直保留存在的居民点林木树冠覆盖率由19.03%减少至16.39%，对其的土地转移概率矩阵分析发现，该类村庄中，建设用地最稳定，保持自身不变的概率达到84.50%。新增农村居民点林木树冠覆盖率（25.70%）明显高于消失农村居民点林木树冠覆盖率（15.54%）。对不同变化模式农村居民点变化部分的统计分析显示，扩张、新增和边缘新增模式的农村居民点林木树冠覆盖率分别为25.05%、25.70%和27.71%。

以浙江洞头为例，开展地质灾害易发区农村居民点布局优化研究，选取森林覆盖率、高程、地质岩组、坡度、降雨量、现状地质灾害点密度、人口密度和公路密度8个因子作为评价指标，运用灰色关联分析模型和GIS空间分析方法，划分地质灾害易发性等级，得到研究区不同地质灾害易发区分布状况。结果表明，研究区地质灾害易发性等级分区的中易发区和高易发区面积占研究区陆地面积的42.46%，包含了研究区91.36%的历史地质灾害点；居民点位于地质灾害中、高易发区面积占各居民点总面积比例超过50%的有豆岩村、西浪村和潭头村等45个行政村和居民区，占比超过70%的有潭头村、桐岙村和正岙村等27个行政村和居民区。基于研究区各行政村地质灾害易发性情况和居民点空间分布现状，提出相应的布局优化方向，为优化地质灾害威胁下的农村居民点布局、制定防灾减灾规划提供科学依据。

研究了不同水分条件对玉米种植全过程中的产量和环境排放的影响以及相应改进措施。利用山西省太谷县2002-2016年15 a间的气象数据、玉米种植过程的施肥和灌溉数据、土壤数据以及玉米生长发育数据，采用时间替换空间方法和经本地化校正的DNDC（denitrification-decomposition）模型和数值模拟方法，模拟玉米种植全过程中降水量和施肥量变化下CO₂、NH₃和N₂O排放量及硝酸盐淋洗量，利用生命周期评价方法评价玉米全生长过程对资源消耗和环境排放的定量影响，分析比较了降水量和资源消耗与环境排放的关系，并提出不同降水年型的合理施肥量和灌溉量。结果表明：（1）当降水量处于300~600 mm之间时，降水量与CO₂排放量、硝酸盐淋洗量、N₂O排放量呈显著正相关（P<0.05），与NH₃挥发量呈显著负相关（P<0.05）；（2）年降水量大于560 mm（丰水年）条件下玉米种植全过程的环境影响综合指数为0.19~0.20，年降水量为380~560 mm（平水年）条件下环境影响综合指数为0.17~0.27，年降水量低于380 mm（枯水年）条件下的环境影响综合指数在0.3以上，不同降水年型玉米种植全过程对环境的影响依次为枯水年、平水年和丰水年；（3）数值模拟结果表明降水量小于380 mm时，在施肥量不变条件下，增加灌溉能够增加产量，减少排放，环境影响综合指数降至0.2以下；在无灌溉条件下，将施肥量减少为210~315 kg·hm^-2，环境影响综合指数可降低至0.2~0.3，产量降低幅度为3.15%；平水年施肥量减少到原施肥量的80%~85%时，产量无显著下降，但环境影响显著降低。温室效应、富营养化、能源消耗和环境酸化与降水年型相关。水分对玉米种植全过程的环境影响较大，当水分条件充足时，籽粒产量高且环境影响较小，当水分供给不足时，籽粒产量低且对环境影响升高。在枯水年建议有灌溉条件的地区增加灌溉量，无灌溉条件的地区减少施肥量；在平水年减少施肥量，可降低玉米生长对环境造成的影响。

为了解气候变化对大兴安岭地区紫貂（Martes zibellina）潜在分布的影响，选取年均温、平均气温日较差、最热月最高温和最冷月最低温4个气候变量，坡度、坡向和高程3个地形变量以及植被类型共8个关键环境因子，采用MaxEnt模型模拟当前和未来2种气候变化情景（RCP 4.5和RCP 8.5）条件下2041-2060和2061-2080年紫貂潜在分布区域，并确定其优先保护区。结果表明：（1）当前气候条件下，紫貂潜在适宜生境主要分布在大兴安岭中部和西北部，分布面积占大兴安岭地区总面积的13.74%；（2）未来气候情景下，紫貂潜在适宜生境面积占比比当前适宜生境减少7.21~13.72个百分点；（3）当前气候条件下紫貂优先保护区主要分布于额尔古纳市东北部、漠河县西南部、呼玛县西部和根河市东部，目标优先保护区保护率达46.19%，保护空缺主要分布在根河市中东部、额尔古纳市与漠河县交界地带。建议在保护空缺处建设生态廊道，适当增加保护地面积，以有效保护紫貂。

自然保护区大多面临生态保护与脱贫攻坚的双重任务，协调好乡村建设与生态保护的关系是问题的关键。以安徽鹞落坪自然保护区为例，从自然条件、生态限制和社会经济3个方面选取10项指标构建鹞落坪自然保护区聚落用地适宜性评价指标体系，对聚落用地适宜性进行评价。结果表明：鹞落坪保护区适宜建设区域面积仅占保护区总面积的21.80%，限制建设区域面积占19.03%，禁止建设区域面积占59.17%；现有聚落面积的75.10%分布在适宜建设区域，8.44%分布在限制建设区域，16.46%分布在禁止建设区域。根据评价结果，对现有聚落斑块分别提出发展、限制和退出3种布局优化策略。该研究有助于实现自然保护区内聚落的合理布局和生物多样性保护，对促进经济社会与生态环境协调发展具有现实意义。

为了解川东北传统乡村杂草多样性及特征，在研究区生境调查的基础上，记录了18种生境中的杂草种类，针对具有代表性的15种生境中的杂草群落进行定量调查，并采用双向指示种分析（TWINSPAN）进行数量分类，采用典范对应分析（CCA）进行排序。结果表明：（1）区内有农田、水塘、墓地和片林等多种乡村生境类型。（2）区内有杂草61科181属238种，菊科（Compositae）和禾本科（Gramineae）为优势科。（3）采用TWINSPAN数量分类方法将杂草群落划分为6种类型。（4）CCA排序分析结果表明影响杂草群落分布的主要环境因子是光照强度和土壤含水量，说明杂草种类、生境类型与群落类型的分布格局存在一定的相似性，这与TWINSPAN分类结果较为一致。研究认为在乡村原住民传统生产生活过程中形成的多样化生境类型维持了较高的杂草多样性，进而说明乡村生境多样化是维持乡村生物多样性的重要机制之一。

为探讨望虞河西岸河流氮磷污染状况及其对调水引流入太湖水质的影响，分别于2017年11月以及2018年3和6月，选取望虞河西岸紧临入湖口的4条代表性河流，测定水体各形态氮、磷浓度，对各形态氮、磷时空分布规律及其对调水水质的影响进行研究。结果表明：（1）伯渎港、徐塘桥河、古市桥河和张塘河ρ（TN）平均值分别为4.93、5.20、2.27和3.78 mg·L^-1，ρ（TP）平均值分别为0.18、0.23、0.16和0.15 mg·L^-1，NO₃^--N和PO₄^3--P分别为氮、磷的主要形态；（2）夏季伯渎港、徐塘桥河和古市桥河TN平均浓度最高，分别为各自最低季节的1.24、1.44和2.01倍；4条河流氮、磷浓度沿汇入望虞河方向呈下降趋势，但入河断面水质未达到区域水功能区划制定的Ⅲ类水质目标；（3）研究区91.3%的水体断面处于中度富营养化水平，56.5%的水体断面为磷限制状态；（4）电导率、COD_Mn和ρ（Chl-a）为各形态氮、磷分布的主要影响因素。研究区河流营养盐的汇入对望虞河入湖口水质有较大影响，尤其是磷素污染，需加强水体溶解性磷浓度的削减控制。夏季研究区氮素污染最为严重，且夏季为望虞河引水期，应加强该时段入河支流水体污染控制，保障调水水质。

为评价江苏典型中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）养殖区抗生素污染水平和生态风险，利用超高效液相色谱-串联质谱仪（UPLC-MS/MS）分别检测了江苏高淳和金坛4个中华绒螯蟹养殖塘水体和沉积物中大环内酯类、四环素类、β-内酰胺类、喹诺酮类和磺胺类5类抗生素水平。结果表明：研究区中华绒螯蟹养殖水体中均存在一定程度的抗生素污染。高淳养殖水体中污染物主要为喹诺酮类、四环素类和大环内酯类抗生素，而金坛养殖水体中5类抗生素分布均匀。4个养殖塘中，养殖塘GC2水体中抗生素检出浓度最高，主要包括盐酸金霉素（241.99 ng·L^-1）、螺旋霉素（198.53 ng·L^-1）、环丙沙星（168.81 ng·L^-1）、沙拉沙星（165.40 ng·L^-1）、诺氟沙星（126.17 ng·L^-1）、恩诺沙星（117.42 ng·L^-1）和依诺沙星（103.08 ng·L^-1）；而沉积物中抗生素含量均较低。水体抗生素浓度与对应的水质指标的相关性分析结果显示，水体克林霉素、强力霉素和青霉素G钠盐浓度与COD_Mn呈显著相关。采用风险商值法对水体残留抗生素进行风险评估，结果表明江苏高淳和金坛中华绒螯蟹养殖环境中残留抗生素具有一定的生态风险，尤其是养殖塘GC2水体中大环内酯类和喹诺酮类抗生素对相应敏感物种的风险较高，直接影响藻类等浮游植物的生长。建议控制该类抗生素在养殖过程中的使用，以降低生态风险。

以天津市郊农田土壤为研究对象，采集东丽、西青、津南和北辰4区水浇地、旱地和园地3种土地利用类型的327个土壤表层（0~20 cm）样品，分析测定土壤中As、Pb、Cd、Cr和Ni 5种重金属含量。结果表明，天津市郊农田土壤重金属As、Pb、Cd、Cr和Ni平均含量依次为10.01、33.71、0.32、56.95和33.50 mg·kg^-1，除Cr含量外其他重金属元素含量均高于天津市土壤环境背景值，呈现一定的积累特征。以GB 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》为评价标准，As、Pb、Cd、Cr和Ni 5种重金属元素中仅Pb、Cd和As超标，超标率分别为3.06%、14.07%和0.31%，表明天津市郊一些农田土壤存在Cd污染，个别农田土壤存在Pb和As污染，其余重金属元素对农田土壤造成污染的风险很低。采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对农田土壤重金属污染程度进行评价，结果表明，天津市郊土壤Cd污染处于警戒限水平，按区域划分，Cd在东丽区存在一定污染，按不同土地利用类型划分，Cd在园地存在一定污染，其余重金属元素均处于安全水平。总体而言，天津市郊农田土壤除了存在一定程度的Cd污染外，其他各重金属污染风险较低。

采集徐州89个农田表层（0~20 cm）土壤样品并测试土壤中Hg、As、Pb、Cd、Cu、Cr、Zn和Ni 8种重金属含量，运用多元统计分析和地统计分析方法研究土壤重金属主要来源，并探讨土壤重金属空间分布规律。结果表明，研究区农田土壤重金属含量均未超过GB 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》中水旱轮作农田土壤风险筛选值，满足耕作要求。Hg、Pb、Cu和Cr平均含量高于徐州/江苏土壤背景值，存在一定富集趋势。从土壤种植类型角度分析，发现水稻种植土壤中Cd、As、Cr、Zn和Ni含量相对较高。不同类型土壤中暗棕壤Hg含量相对较低，黄壤Pb含量较高。土壤中Cd、As、Cu、Zn和Ni含量受母质影响较大，Pb和Hg含量主要受人为活动影响较大。As、Zn、Cr和Ni含量峰值在铜山区和沛县北部及贾汪区西部地区分布较多，Pb、Cd和Cu含量峰值出现在邳州地区，Hg含量峰值分布与城区人类活动有关。

为降低农业土壤重金属污染风险，减少农产品重金属富集，通过温室盆栽生菜试验，开展生物质炭、磷矿粉、碳酸钙和凹凸棒4种钝化剂与有机肥配施对Cu、Cd污染土壤有效态重金属及生菜累积重金属影响的研究。结果表明：（1）尽管钝化剂能降低土壤有效态重金属含量，但由于有机肥的活化作用，钝化剂与有机肥配施处理时土壤有效态重金属含量与对照相比仍有所提高；（2）与对照相比，不同配施处理均能降低生菜地上部Cu和Cd含量，单施有机肥处理生菜地上部Cu和Cd含量分别降低13%和27%，4种钝化剂与有机肥配施处理则分别降低4%~28%和2%~35%，碳酸钙与有机肥配施处理下降效果最佳；（3）相关性分析表明单施有机肥以及钝化剂与有机肥配施处理能抑制植物对Cu和Cd的吸收转运，使生菜地上部对Cu和Cd的累积降低。

通过盆栽试验，研究了钒（V）胁迫下2个甜玉米（Zea mays）品种幼苗中V的积累和化学形态。结果表明：不同品种玉米幼苗中V含量分布均表现为根部远大于茎叶部，玉米幼苗根部富集的V较多。美甜糯八号根部V含量占总量的83.91%~89.09%，益甜608根部V含量占总量的84.59%~92.33%。不同品种玉米茎叶中V化学形态以乙醇提取态（F_E）为主；但在根部，美甜糯八号和益甜608分别以盐酸提取态（F_HCl）和残渣态（F_R）为主，表明美甜糯八号玉米幼苗根中V多为活性较低的有机酸盐、果胶酸盐和蛋白质结合态，而益甜608则以难溶于水的重金属磷酸盐或草酸盐沉积在根部，这就避免了过量V从根部转运到茎叶，减轻了V对玉米幼苗的毒害。益甜608对V的耐性较强。该研究结果可为探讨甜玉米幼苗对V的吸收和耐性机制提供理论依据。

为探究水稻籽粒中Cd元素的超标风险及其与环境要素之间的关系，筛选了11个环境因子，基于决策树模型，识别出影响水稻Cd超标的主控因子，并建立超标空间预测技术。结果表明，距交通运输用地距离、土壤有机质含量和无定形铁含量为研究区水稻Cd超标的主控因子。经验证，提取的研究区水稻籽粒Cd超标识别规则的精度为85.71%。进一步运用隶属度空间制图法，以有限的样点对研究区水稻籽粒Cd超标进行空间分布预测制图，分类精度达到91.67%，该结果精度比单纯的决策树和传统插值制图方法都有较大提高。构建的决策树模型能较好地预测水稻籽粒Cd超标的空间分布，对研究区水稻Cd超标空间识别与分区管控有实践意义。

为了解西藏地区主要农作物对气候变化的响应，利用经验正交函数（empirical orthogonal function，EOF）方法对1980-2015年西藏地区农作物单产资料及气温、降水量逐月资料进行分析。结果表明，气温和降水量异常敏感区均位于沿雅鲁藏布江和藏东林芝地区，青稞和春小麦敏感区主要位于沿雅鲁藏布江中段，豆类敏感区主要位于拉萨市和藏东南地区，油料敏感区位于拉萨市。青稞产量在1983和2000年存在突变，1984-1999年处于相对低产阶段，2000年之后转为高产阶段。日喀则市青稞产量变化与气温和降水量EOF第一模态的时间系数对应关系较好，说明日喀则市青稞产量对气候变化存在明显响应，且对气温的敏感性优于对降水量的敏感性。

为评价石河子市生活饮用水中卤乙酸（HAAs）对人体健康产生的潜在危害，采用气相色谱仪-微池电子捕获检测器（GC-μECD）法对石河子市某水厂原水、出厂水和管网水卤乙酸浓度进行检测，分析不同工艺和季节出水中卤乙酸浓度变化，并对饮水暴露途径所引起的健康风险做出评价。结果表明石河子市某水厂出水中一氯乙酸、二氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸、三溴乙酸、一溴二氯乙酸、二溴一氯乙酸和溴氯乙酸平均质量浓度分别为ND、0.21、0.45、5.90、2.00、1.10、4.50和1.50 μg·L^-1。二氯乙酸浓度未超过GB 5479-2006《生活饮用水卫生标准》。夏季HAAs浓度相对较高，温度与HAAs浓度呈正相关，pH与HAAs浓度呈负相关。石河子市饮用水中HAAs不会对人体健康造成潜在危害。