对地球生命力指数（LPI）进行探索和改进，以便在小尺度下分析生物多样性指数变化。采用信息熵和对数优化LPI指数，形成新指数1（LPIN1）和新指数2（LPIN2）。结合自举法（bootstrap）和Wilcoxon符号秩检验，对优化后的指数设置95%的置信区间，并比较指数间年际差异。基于2011-2017年鄱阳湖地区鸟类观测数据，比较常规生物多样性指数、LPI指数以及优化后的LPIN1和LPIN2指数。结果表明鄱阳湖地区鸟类LPIN1和LPIN2指数均上升5%，生态系统呈健康水平。2011-2017年鄱阳湖地区鸟类LPI指数上升53%，超过鸟类多样性指数合理变化区间。常规生物多样性指数Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数表明不同年际间生物多样性处于稳定状态，但不能体现指数的变化幅度。优化后的2个新指数对于小尺度下指数变化趋势表现得更加合理，能够反映特定区域生态系统水平的健康程度。

于2016-2018年5-6月鸟类繁殖期，采用样线法和样点法对阿拉善-鄂尔多斯生物多样性中心地区鸟类种类、数量和分布进行调查。共记录到鸟类92种，隶属于15目37科，包括留鸟35种，夏候鸟39种，冬候鸟1种，旅鸟17种。调查到国家二级保护动物7种，包括凤头蜂鹰（Pernis ptilorhyncus）、红隼（Falco tinnunculus）、燕隼（Falco subbuteo）、雀鹰（Accipiter nisus）、普通狂鸟（Buteo japonicus）、大狂鸟（Buteo hemilasius）和黑鸢（Milvus migrans）。结果表明，鸟类主要集中分布在农田生态系统及荒漠草原生态系统，荒漠生境鸟类数量最少。荒漠与荒漠草原生境鸟类群落相似性最高，而贺兰山山地森林与其他生境的鸟类群落相似性均较低。除湿地生态系统外，其他生境鸟类群落在不同年度间均具有较高相似性。农田生态系统由于其较高的异质性和稳定的水源供应，对维持荒漠地区鸟类多样性具有重要作用。由于季节性干旱，较小面积的湿地生态系统对维持荒漠地区鸟类多样性的作用有限。

为掌握拉萨周边繁殖鸟类物种资源及分布情况，于2016-2019年5和6月，采用样线法对拉萨周边8个区域鸟类进行调查，共记录繁殖鸟类15目35科103种，占西藏鸟类总种数的20.94%，其中雀形目鸟类18科60种，占比为58.25%。在不同生境中，灌丛草原生境鸟类种数最多，共74种，而临河生境鸟类个体数、多样性指数、均匀度指数和优势度指数最高。在不同区域中，大佛岛繁殖鸟类种类最多，拉萨河曲水段鸟类多样性指数、均匀度指数和优势度指数最高。研究区繁殖前期鸟类物种数、个体数量和多样性指数均略高于繁殖后期。Jaccard指数结果表明，栖息地环境相似的区域，繁殖鸟类相似性指数也较高。拉萨周边繁殖鸟类种类在2016-2018年逐渐升高，2019年则明显下降，同时2019年鸟类种数最少。开展拉萨繁殖鸟类种群调查对西藏繁殖鸟类多样性保护具有重要意义。

崆峒山区域紧邻鸟类动物地理区系南北分界线，对该区域鸟类进行长期观测有助于了解气候变化背景下鸟类的北扩趋势。分别于2016-2018年4和5月下旬采用固定样线法对崆峒山区域鸟类种类及分布状况进行调查，并对调查结果进行相关分析。结果表明，（1）调查区域共记录鸟种108种，2016-2018年分别记录82、78和85种，其中以雀形目为主，有72种，占66.67%；繁殖鸟类以留鸟为主，有51种，占47.22%。（2）落叶阔叶林生境鸟类群落多样性指数和均匀度指数最高，村庄生境最低。（3）鸟类区系组成主要为广布种，有73种，占67.59%，古北界23种，占21.30%，东洋界10种，占9.26%。崆峒山夏季鸟类组成与周边区域存在较大差异，广布种鸟类种类最多，表明该区域生态环境较为稳定，鸟类年际间变化不大。

烟台市东部广阔的滨海湿地是多种水鸟重要的迁徙停歇地和越冬地。于2016年11月-2019年2月连续3个越冬季，采用分区直数法对位于烟台市境内东部的沁水河入海口、养马岛葡醍湾、鱼鸟河入海口和辛安河入海口滨海湿地越冬季水鸟群落及其多样性进行调查。调查共记录水鸟6目10科48种。其中，鸻形目物种数最多，占总种数的45.83%，其次为雁形目，占35.42%。鸥科、鸭科、鹬科、科和鹭科为越冬水鸟主要类群，这5科鸟类种群数量占所记录水鸟总数量的99.00%。记录国家Ⅰ级重点保护野生动物1种：遗鸥（Larus relictus），国家Ⅱ级重点保护野生动物2种：大天鹅（Cygnus cygnus）和小天鹅（Cygnus columbianus）。11月为越冬前期，12月至翌年2月为越冬稳定期，稳定期越冬水鸟优势种共有9种，其中包括列入世界自然保护联盟（IUCN）的受威胁鸟类1种：白腰杓鹬（Numenius arquata）。3个越冬季所记录水鸟的物种数以2017-2018年为最多，4个湿地越冬水鸟群落相似性属于中等程度。

于2011-2019年越冬期采用分区直数法对江西鄱阳湖国家级自然保护区9个子湖泊水鸟进行调查，共记录水鸟6目13科74种，越冬期平均数量为（14.85±6.70）万只。区内有白鹤（Grus leucogeranus）、白头鹤（Grus monacha）、黑鹳（Ciconia nigra）和中华秋沙鸭（Mergus squamatus）4种国家Ⅰ级重点保护鸟类，6种国家Ⅱ级重点保护鸟类。2016-2017年越冬期水鸟物种数（56种）和数量（25.33万只）最多；2012-2013年越冬期物种数（27种）和数量（2.38万只）最少。大汊湖年平均水鸟物种数最多，为24.25种，沙湖次之，为23.75种，梅西湖最少，为9.13种。大湖池年平均水鸟数量最多，为46 875.38只，大汊湖次之，为45 749.63只，梅西湖最少，为2 131.13只。多年平均鸟类多样性指数和均匀性指数均以沙湖为最高，分别为2.18±0.30和0.72±0.08，中湖池最低，分别为1.10±0.68和0.45±0.21。根据研究结果对鄱阳湖保护区提出鸟类多样性保护和管理建议。

于2014-2018年冬季对西藏雅鲁藏布江中下游干流及支流——年楚河中下游、拉萨河中下游及尼洋河流域越冬水鸟进行观测和调查，共记录水鸟7目11科37种，占西藏鸟类总数的7.52%。区系组成以古北界物种为主，共28种（75.68%），广布物种8种（21.62%），东洋界物种仅有苍鹭（Ardea cinerea）1种。居留型以冬候鸟为主，共25种（67.57%），留鸟12种（32.43%）。国家I级保护物种1种，即黑颈鹤（Grus nigricollis）；国家Ⅱ级保护物种4种，分别为灰鹤（Grus grus）、蓑羽鹤（Anthropoides virgo）、凤头麦鸡（Vanellus vanellus）和凤头（Podiceps cristatus）；易危物种有黑颈鹤（Grus nigricollis）和红头潜鸭（Aythya ferina）；近危物种有白眼潜鸭（Aythya nyroca）、凤头麦鸡（Vanellus vanellus）和斑嘴鸭（Anas poecilorhyncha）。近5 a物种数持续上升（F=9.818，P=0.048），尤其是雁鸭类（F=36.75，P=0.009）；但种群数量在2018年呈回降趋势（F=2.959，P=0.184）。研究区越冬水鸟存在的主要威胁包括流浪动物的捕食、人为干扰、传统农业向现代化转变的冲击和旅游业开发的影响；对鸟类保护提出一些建议和意见，以加强研究区越冬水鸟栖息地和觅食地的系统性保护。

2019年2月2日，在浙江省温州市文成县铜铃山国家森林公园开展鸟类调查时，于其南部驮加村山平坑（119°52'14.894 4" N、27°45'10.976 4" E）拍摄到一种小型雀形目鸟类。经鉴定，确认是钩嘴林贝鸟（Tephrodornis virgatus）。该鸟所处栖息地植被类型以常绿阔叶林为主，附近有水源。此次记录为浙江省鸟类新纪录，也是目前钩嘴林贝鸟在中国华东地区的最北分布记录。

于2019年12月29日在湖南省沅江市车便湖滩涂发现1例白化丝光椋鸟（Spodiopsar sericeus），该鸟身体部分羽毛出现白化现象，判断为局部白化个体，根据其头部羽色判断为雌体。这是国内外首次发现白化丝光椋鸟个体，白化现象形成原因及对鸟类生理生化等方面的影响还有待进一步研究。

马缨丹（Lantana camara）是全球最具破坏力的100种入侵物种之一，目前已对我国南方部分地区生物多样性造成严重危害。为分析马缨丹在我国的潜在适生区，以全国479个马缨丹分布记录点、生物气候变量和地形因子为基础，采用最大熵（maximum entropy，Maxent）模型和地理信息系统（GIS）相结合进行预测。结果表明：（1）马缨丹适生区以秦岭-淮河线为界，主要分布在我国南方地区，广东、广西、香港、福建、海南和云南西南部属于马缨丹高度适生区，其面积占全国陆地面积的8.6%；浙江、江西、湖南、贵州、云南、四川和重庆等部分地区属于中度适生区，其面积占比为10.1%；低适生区和非适生区面积占比分别为27.8%和53.5%。在未来气候情景下，2040-2060年马缨丹总的适生区面积比1970-2000年增加1.6个百分点。（2）影响马缨丹分布的主要气候因子为最冷月份最低温度，其次为温度季节性变动系数和年均降水量。（3）采用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC曲线）计算曲线下面积（the area under ROC curve，AUC）平均值为0.953，标准差为0.006，表明Maxent模型对马缨丹适生区的预测结果可靠，马缨丹在我国的入侵扩散还未达到预测适生区的最大范围，仍有继续扩散的可能性。

红树林和互花米草是福建沿海重要的滩涂湿地植被群落，其分布与变化直接影响福建沿海的生态环境安全。基于多源多时相Landsat影像和高空间分辨率Quickbird及GF-1影像，利用3S技术和野外实地调查结果对1999-2018年近20 a福建红树林和互花米草群落分布格局和变化特征进行研究，采用斑块-廊道-基质景观模式和景观指数分析不同时相福建主要海域景观结构的变化特征。结果表明：（1）1999-2018年近20 a红树林和互花米草增长迅速，面积分别增加477.3和2 647.81 hm²，年增长率下降趋势明显，红树林保护区内互花米草年增长率大于红树林年增长率。（2）在斑块特征上，近20 a面积>20 hm²的大斑块数量减少3.39%，≤20 hm²的小斑块数量增加18.03%，斑块破碎度在增大，不稳定性在增加。（3）除三沙湾由于基质改变而表现为同质化趋势外，福建其他海域基质所占比例均逐年降低，异质化趋势不断增强。研究显示近20 a互花米草在福建北部海域占据绝对优势地位，在南部海域互花米草与红树林形成竞争状态，并已入侵部分红树林保护区核心区，对红树林构成严重威胁，需要采取相应的治理措施。

土壤中Cr元素是典型的有毒有害重金属元素，其在土壤中的含量与自然条件和人类活动有着密切联系，定量研究土壤Cr含量与人类活动之间的相关关系，可为区域重金属污染防治方案制定和治理决策提供参考。在收集土地利用类型和土壤重金属含量等资料的基础上，基于GIS空间分析功能，获得江宁经济技术开发区土壤Cr含量空间分布；引入信息熵概念，建立定量研究土壤Cr含量与土地利用类型之间相关性的方法。结果表明：从定性上来看，研究区域土壤Cr含量空间分布呈较明显的空间分异；从定量上来看，研究区域土壤Cr含量与土地利用类型之间的空间相关系数K=0.13，两者之间存在一定的空间相关性，但K值远小于1，说明土地利用类型不是影响土壤Cr含量的唯一因素或主导因素。应用该方法时应注意变量的空间尺度适用性，若两个变量在某一空间尺度上均呈现较明显空间分异，则该方法适用，且数据精度越高，得到的分析结果就越可靠；若其中一个变量或两个变量在其研究尺度上无明显空间分异，则采用该方法计算的相关度将趋近于0。

基于峰值模型，结合情景模拟法对新疆2017-2030年能源消费碳排放进行预测，从环境规制角度，在弱、中、强3种环境规制情景下设定9种发展模式，以分析环境规制对能源碳排放峰值的影响。结果表明：（1）在基准情景下，新疆碳排放总量呈上升状态，无法在2030年之前实现碳排放达峰目标；（2）弱环境规制下，高、高中、高低3种发展模式2030年能源消费碳排放量分别为30 193.78万、28 156.05万和26 244.80万t；（3）中、强环境规制下的中低、低高发展模式分别于2025和2020年达到碳排放峰值，峰值为20 682.63万和19 050.03万t，人均GDP分别为6.31万和5.13万元。9种发展模式中，仅中低、低高两种发展模式能够如期实现碳排放峰值目标，表明实施严格的环境规制能有效减缓新疆的能源消费碳排放。最后，为促使新疆碳排放峰值目标能如期实现，基于新疆现状并结合研究结果，对其碳减排工作提出对策建议。

为探究海南陵水黎族自治县蔬菜种植区农田土壤磷素的积累、固定特性及流失风险，对比该县不同种植制度下土壤有效磷含量差异及主要类型土壤对磷的吸附特征，评估蔬菜种植区土壤磷的流失风险。结果表明：蔬菜/粮食作物轮作区土壤磷素积累明显，有效磷平均含量多在30 mg·kg^-1以上；而单一粮食作物轮作区土壤磷素缺乏，有效磷平均含量通常在22 mg·kg^-1以下，25.39%的土壤样品有效磷含量低于3 mg·kg^-1。区内土壤黏粒含量和无定形氧化铁含量较低，对磷的吸持能力整体较弱，超过80%的样品磷吸持指数（PSI）低于30这一敏感值。研究区不同土壤类型PSI由大到小依次为砖红壤、水稻土和滨海砂土。PSI分别与有机质含量和无定形铁含量之间呈极显著正相关（P<0.01）。土壤有效磷积累明显的东南部蔬菜密集种植区与低固磷能力（PSI<15）土壤在空间上重合，是磷流失的关键源区。除大力实行肥料减量化技术外，针对性加强关键源区磷素流失的控制和缩短种植轮转周期是控制蔬菜种植区非点源磷污染的有效途径。

水力扰动伴生的沉积物再悬浮导致沉积物中重金属释放，会产生潜在的环境风险。为了探究水力扰动对沉积物中重金属释放的影响，模拟水体流动过程，分析了一次和二次悬浮对河口沉积物Cu、Cd和Cr释放的影响。基于泥沙启动规律，设定100、160和240 r·min^-1 3个扰动强度。研究发现扰动会使得粉砂、砂砾等大粒径颗粒物分解为小粒径颗粒物，从而使黏土占比增大。经过悬浮后，沉积物重金属会被再次释放到上覆水中，其中，在高强度（240 r·min^-1）扰动下，Cu释放浓度达到36 μg·L^-1。Cd在低强度（100 r·min^-1）扰动下释放浓度最大，其峰值高于中、高强度扰动；Cu主要以弱酸溶解态和残渣态赋存于沉积物中，占比分别为49.3%和30.5%。Cd赋存形态主要为弱酸溶解态（占比为68.2%），且与其他重金属相比，其释放浓度峰值出现时间最短。Cr赋存形态主要为相对稳定的残渣态，占总量的82.7%，该赋存形态相对稳定，受环境因素变化影响较小，3种扰动强度对Cr的影响差异较接近。一次悬浮结束后，3种重金属均呈现持续释放趋势。二次悬浮的Cu浓度峰值高于一次悬浮，二次悬浮的Cd和Cr浓度峰值低于一次悬浮，表明Cu对于沉积物的二次悬浮更为敏感。重金属形态分析结果表明，重金属赋存形态对其释放行为影响较大，弱酸溶解态重金属对于扰动最为敏感，高强度扰动能够促进可氧化态重金属的氧化，增加重金属向上覆水的释放风险。

为探讨不同农业废弃物对废水中Cd²⁺和Pb²⁺吸附特征，研究了花生秆（HG）、葵花盘（KP）、棉花壳（MK）和棉花秆（MG）粉末在不同投加量、溶液pH、吸附时间、溶液初始浓度和离子强度条件下对废水中Cd²⁺和Pb²⁺的吸附特征。结果表明，随着废弃物投加量增加，单位质量花生秆、葵花盘和棉花壳对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附量呈幂函数或对数下降（P<0.05）；随着溶液pH升高，4种废弃物对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附量均呈先增加后基本保持不变的趋势。4种材料对Cd²⁺和Pb²⁺的动力学吸附过程可用准二级动力学模型进行描述。在等温吸附模型中，Freundlich模型更适用于棉花秆对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附过程，而Langmuir模型更适用于其他3种材料的吸附过程。4种材料对Cd²⁺的最大吸附量为59.18~93.13 mg·g^-1，对Pb²⁺的最大吸附量为106.43~167.73 mg·g^-1。共存离子Na⁺的存在可显著降低4种材料对Cd²⁺的吸附量和棉花秆对Pb²⁺的吸附量（P<0.05）。

道路生态景观建设是创建生态园林城市的重要内容，也是城市园林景观规划中必不可少的环节。以江苏省黄海海滨国家森林公园的阔叶道路和针阔混交道路为研究对象，基于地基激光雷达（terrestrial laser scanning，TLS）获取三维点云数据。考虑到生态和景观效益，选取固碳量、滞尘量、增湿量、植物美学效益、植物观赏效益和路旁景观融合度6个主要指标，通过均方差法为每个指标赋予权重，对道路生态景观进行综合评价。结果表明：（1）针阔混交道路评价值为2.44，阔叶道路为0.56，这表明对于黄海海滨国家森林公园而言，针阔混交道路具有更好的生态景观效益；（2）相比传统人工样地采集数据的方法，使用TLS扫描采集数据可大大减少时间和人力成本，且数据质量高。该研究可对行道树的生态防护功能做出定量评价，并为城市景观规划提供科学依据。

精准治理生猪养殖业污染要求相关部门精准快速地掌握规模化生猪养殖场空间分布信息，借助遥感技术可实现这一目标。以GF-2影像为遥感数据源，以地处长江中下游平原河网区的江苏省如皋市石庄镇、江安镇境内的规模化生猪养殖场分别作为样本与验证对象，基于样本对象先明确其组成要素为猪舍、粪污池和蓄水池3类地物，基于棋盘分割利用建筑物面积指数（building area index，BAI）去除工厂等成片建筑物对猪舍提取的干扰，再进行多尺度分割。最后，面向分割后对象选择上述3类地物的光谱、几何和纹理特征构建规模化生猪养殖场的提取规则集。基于验证对象先根据提取规则集提取出上述3类地物，再利用GIS空间叠加与距离分析方法提取规模化生猪养殖场空间分布，最后实地考察验证提取结果的空间一致性。结果表明：（1）就平原河网区而言，基于分割目标大小为516的棋盘分割，利用BAI>-0.150 923的阈值可较好地去除工厂等成片建筑物对猪舍提取的干扰；（2）去除工厂等成片建筑物后，运用面向对象的方法可有效提取规模化生猪养殖场空间分布，总体空间一致性达82.24%。利用高空间分辨率遥感影像，去除其中的工厂等成片建筑物后，采用面向对象提取的方法是提取平原河网区规模化生猪养殖场行之有效的策略。

于2018年对上海市青浦区现代农业园内全水稻生育期内稻田田面水以及地下30和60 cm深度淋溶水进行采样，获取了田面水和淋溶水氮磷指标数据。采用主成分分析法（principal component analysis，PCA）和聚类分析法（cluster analysis，CA）筛选出该区域水稻田田面水和淋溶水中氮磷监测指标，并分别建立该区域水稻田氮磷监测指标的最小数据集（minimum data set，MDS），比较基于聚类分析的最小数据集水质综合得分（water quality index-CA，WQI-CA）、基于主成分分析的最小数据集水质综合得分（water quality index-PCA，WQI-PCA）和全量数据集水质综合得分（water quality index-total data set，WQI-TDS）。结果表明：（1）应用主成分分析和聚类分析均可从稻田田面水以及30和60 cm深度淋溶水的8项氮磷监测指标中筛选出3~4项组成监测指标最小数据集；（2）基于不同数据集的稻田水质综合得分结果差异明显，水质综合得分变化范围和均值表现为WQI-PCA较WQI-CA更接近于WQI-TDS，并且WQI-PCA与WQI-TDS的Nash有效系数和相关度均高于WQI-CA，这表明基于主成分分析的最小数据集（MDS-PCA）较基于聚类分析的最小数据集（MDS-CA）更适合替代全量数据集作为稻田水质污染的监测与评价指标。