咸海曾是世界第4大湖。20世纪60年代开始，由于农业灌溉需求，咸海流域各地区大量从阿姆河和锡尔河调水，从而导致咸海快速缩小、水面降低、水质恶化。到21世纪初，湖面已缩减到原来的1/8，干涸的湖底成为盐碱度很高的盐漠，生物物种大量减少，生态环境恶化造成生态危机。中亚国家独立后，阿姆河与锡尔河上下游地区由于缺水产生了矛盾，进而严重影响了国家之间的关系。虽进行了多次协商，但最终中亚国家未能对咸海水资源危机提出一致的解决方案。随后，哈萨克斯坦独自开展针对咸海的保护措施，挽救了咸海北部的部分水体；乌兹别克斯坦近年来也开始在咸海危机治理方面采取积极态度。目前，学术界主流意见是，咸海危机是人为的，不宜将其与全球气候变化相联系。咸海危机由于治理和地下水的补给有所缓和，虽不会像预测中的那样完全消失，但最终能够恢复到什么程度还有很大的不确定性。本文通过对咸海危机的历史、现状和前景做了较完整的论述，以期为我国西北干旱环境治理提供科学参考。

绿洲是干旱、半干旱地区最具生态敏感性和独特性的景观类型，是维系人类生存和社会经济发展的重要区域。然而，在气候变化与人类活动双重影响下，干旱区水资源及其绿洲生境正发生剧烈变化。基于2000—2020年MODIS、GRACE卫星数据、土地利用数据和气象观测资料，通过计算植被覆盖度，估算植被初级生产力（NPP）和遥感生态指数（RSEI），系统分析了过去20 a塔里木河（简称塔河）流域陆地水储量和绿洲的动态变化并完成了绿洲区生态安全评估。结果表明：（1） 2002—2020年塔河流域陆地水储量以0.27 mm·月^-1的速率减少，空间上塔河流域陆地水储量在北部和西部区域显著减少，而在南部区域显著增加。（2） 2000—2020年塔河流域绿洲面积显著增加，面积增加6.49%（0.42×10⁴ km²）。塔河流域整体生态环境呈转好趋势，生态等级由较差级别转为中等级别，生态改善区占总流域面积的69%，而生态退化区面积不足5%。塔河流域归一化植被指数（NDVI）由2000年的0.13增至2020年的0.16，近20 a植被覆盖度增加36.79%，NPP增加31.55%。（3） 气温升高和降水增多的同时伴随下游河川径流增加，这进一步加剧了塔河流域陆地水资源储量的时空差异性，但人类活动仍是绿洲显著扩张最根本的原因。

黄土高原是我国气候变化敏感区，研究该区相对湿度（RH）时空演变及其与地理因子、气象要素之间的关系，有利于全面了解黄土高原气候变化规律。基于黄土高原及其周边地区90个气象站点逐日RH观测资料，利用趋势分析、敏感性分析和空间插值等方法，分析了1960—2021年及生态工程实施前后RH变化特征。结果表明：（1） 时间上，黄土高原地区年均RH为57.66%，以-0.376%·(10a)^-1速率显著减少（P<0.05），经历了“减弱-增强-减弱”年代际变化特征；除秋季以微弱幅度增大外，其他季节皆呈减少趋势，且减少幅度春季最高[-0.945%·(10a)^-1]，冬季最少[-0.194%·(10a)^-1]。（2） 空间上，黄土高原年及春夏秋季平均RH皆呈自南向北逐渐降低，而冬季表现为南部最高、中北部自东向西逐渐降低；年均及四季平均RH变化趋势空间态势各异。（3） 在黄土高原生态工程实施后，年及春夏冬季平均RH不同程度减少，年及夏冬季的趋势变化皆由增大转为减少；所有时序RH均值及趋势变化的空间特征存在较大差异，最典型的趋势变化组合类型是一致偏低型。（4） 引起黄土高原年均RH长期变化的主要季节因素是春季，空间上则主要是春季主导型、春夏季组合主导型。（5） 黄土高原年均及四季平均RH与纬度呈极显著负相关（P<0.01），与降水量呈极显著正相关（P<0.01），夏季平均RH受各地理因子的协同作用最为明显；年及春夏季平均RH对平均气温最为敏感，秋冬季对风速最为敏感。

在干旱区，水是形成绿洲的根本要素。干旱区高寒山地是维系西北干旱区绿洲存在、是当地国民经济持续发展和生态环境稳定的水源地，山地森林生态系统具有重要的涵养水源功能，有“绿色水库”之称。气候变化将改变山地生态系统结构、组成和水循环，加剧水资源短缺，威胁干旱区绿洲安全。回顾并综述了干旱区气候变化及其对干旱区山地森林生态系统稳定性和水文过程的影响研究进展，指出了研究中存在的问题，并提出未来在干旱区山地仍需要评估优于1 km空间分辨率的气候变化趋势，从多尺度、多界面、多学科、多方法开展气候变化对干旱区山地森林生态系统稳定性和水文过程影响的综合研究，以促进干旱区山地生态学的发展，为干旱区管理部门提供适应和缓解气候变化、科学的制定气候变化条件下水资源管理方案、实现水资源的有效管理奠定理论基础，促进干旱区气候变化条件下的环境和社会经济可持续性发展。

伊犁河流域横跨中哈两国，生态环境脆弱，深化对全流域植被变化的认识对于该地区生态可持续发展具有重要意义。基于MODIS的增强型植被指数（EVI）数据，深入研究了2000—2022年整个伊犁河流域植被的时空变化特征，并对比了中国境内外伊犁河流域、不同植被类型、不同高程间植被变化的差异。结果表明：（1） 2000年以来伊犁河流域植被总体呈现改善趋势，尤其是哈萨克斯坦境内的植被，然而中国境内植被有退化趋势。植被退化区域的高程集中在1000~3000 m之间；草地和耕地以改善为主，林地则相反。（2） 过去20 a间，伊犁河流域植被总体波动较小，但中国境内流域植被的波动性较大。与林地和耕地相比，草地的波动性更大。高程在2500~3000 m区域内的植被波动小。（3） 未来伊犁河流域植被状况以持续改善为主，持续改善面积约占全流域面积的52%。草地持续改善的面积占比高于耕地和林地。高程低于1000 m和高于3000 m区域的植被以持续改善为主。研究结果将有助于加深对伊犁河流域植被变化特征的理解，为流域生态环境保护提供科学参考。

干旱是致灾最为严重的极端气候事件之一，研究未来气候变暖背景下旱灾风险的变化有利于科学推进防灾减灾工作部署。利用第六次国际耦合模式比较计划的20个气候模式数据计算了标准化降水蒸散指数，提取了基准期及全球2 ℃、3 ℃、4 ℃温升情景下中国的干旱特征变量并计算干旱危险性指数，基于承灾体预估数据计算干旱暴露度指数和干旱脆弱性指数，综合计算旱灾风险指数，从而分析中国旱灾风险分布格局并基于地理探测器对未来旱灾风险变化进行空间归因分析。结果表明：干旱危险性指数、干旱暴露度指数和干旱脆弱性指数的空间分布分别表现为西北和东南相对较高、东高西低、西高东低；旱灾风险指数具有东高西低的分布特点，呈现以高值集聚和低值集聚为主的空间正相关；随着温升水平的升高，未来旱灾风险以增加为主，东部沿海地区增加最为明显；人口数量变化、GDP变化和耕地占比变化是影响旱灾风险变化的主导因素。

基于山西北部28个国家气象站点，1972—2020年逐日降水资料，选用8个极端降水指数，采用线性回归、Pearson相关分析、连续小波和交叉小波变换分析等方法，研究了山西北部极端降水的时空变化及其与大气环流因子的相关性和周期特征。结果表明：（1） 在时间上，山西北部8个极端降水指数都是在20世纪70年代后期和21世纪00年代后期到10年代，年总降水量（PRCPTOT）、中雨以上日数（R10mm）、强降水量（R95P）、极强降水量（R99P）、1 d最大降水量（Rx1day）、5 d最大降水量（Rx5day）均增多，日降水强度（SDII）显著增强，持续湿期日数（CWD）也略有增多。整个20世纪80年代降水异常偏少。（2） 在空间上，极端降水指数呈从东北向西南地区逐步增加的态势。从站点趋势变化来分析，大多数站点的极端降水指数呈上升趋势，其中，上升趋势最显著的站点均位于忻州市境内西南部。朔州市境内和忻州市东南部站点PRCPTOT和SDII都呈增加趋势，但CWD则呈减少趋势，由此说明朔州市境内和忻州市东南部地区发生极端降水事件的概率较大。（3） 通过小波变换分析发现，1990—2020年山西北部极端降水指数表现出约4 a左右的周期特征。在选取的大气环流指数中，北大西洋涛动指数（NAO）对山西北部极端降水影响最明显，NAO越大，PRCPTOT、R10mm、R95p、R99p、Rx1day、Rx5day、SDII则越小，同时CWD也越少，山西北部产生少雨干旱的几率较大，反之，易发生多雨、洪涝现象。研究结果可为山西北部气象灾害的防御提供科学理论依据。

针对全球变化背景下极端升温、暴雪和暖湿化现象以及中国新疆地区融雪洪水灾害风险增大问题，概述了新疆不同类型洪水灾害特征，重点阐述了近年发生频率增加、致灾性强、灾害风险增大，但在新疆未引起重视的融雪洪水的研究进展，对比分析了不同类型融雪径流模型特点和研究现状。综合目前融雪径流模型已有进展和面临的挑战，提出新疆未来研究需考虑融雪径流模型的物理机制和融雪消融过程，以提高预报预警精度。回顾了融雪洪水在新疆的预报预警技术，指出构建高精度预报预警融雪洪水模型所面临的风吹雪、冻土表层雪和雪面雨等关键问题，并提出提升新疆洪水模拟、预报预警、应对突发洪水的综合能力的关键技术，为提升新疆融水洪水预报预警技术提供思路与建议。

土地利用变化是影响区域碳排放的关键因素之一，研究土地利用碳排放时空格局变化，对合理配置土地资源、提高土地利用效率、实现节能减排具有重要意义。基于宁夏1990—2020年22个县域单元土地利用和能源数据，综合应用碳排放风险指数和碳足迹压力指数分析了宁夏各县土地利用变化和碳排放空间分异及土地利用碳排放风险。结果表明：（1） 1990—2020年宁夏土地利用变化较为强烈，建设用地动态度最大，面积增加了1578.48 km²。（2） 近30 a宁夏土地利用碳排放量净增加了4969.25×10⁴ t，其中建设用地碳排放占碳排放总量的比例超过86%;碳吸收增加了23.76×10⁴ t，以林地碳吸收为主，占碳吸收总量的75%以上，呈局部集聚、整体分散的格局。（3） 宁夏各县区土地利用碳排放呈增加态势，但差异较大，空间上形成沿黄县区碳排放量高于中、南部各县区的分布格局。（4） 宁夏各县区土地利用碳排放风险和压力较大，生态系统碳平衡失调。

利用1980—2021年秦岭及周边地区337个气象监测站逐日降水资料，分析了极端降水的时空变化特征，并采用广义极值分布、气候统计等方法，对比了第一阶段（1980—2000年）和第二阶段（2001—2021年）极端降水年及春、夏、秋各季节的差异变化。结果表明：（1） 秦岭及周边地区极端降水主要集中在4—11月，其中7月极端降水日数最多，近40 a来极端降水整体呈增加趋势。日极端降水阈值、最大日降水量空间分布呈现东南高于西北，极端降水日数则呈现以秦岭为界，南部多、北部少。（2） 从全年角度看，2001—2021年较1980—2000年极端降水事件更多，极端性更强。日极端降水阈值、极端降水日数、最大日降水量的空间变化趋势总体也表现为增多趋势的站点数多于减少趋势的站点数。（3） 极端降水季节性差异明显，春季与夏季和秋季呈现出明显的不同。不管是极端降水概率还是极端降水次数，在春季总体表现为1980—2000年极端性更高，而夏季和秋季表现为2001—2021年更强。空间分布季节性差异也较明显，春季日极端降水阈值、极端降水日数总体表现为西部增加东部减小，从西向东表现为由正向负转变的分布，且负趋势站点多于正趋势站点。而夏季和秋季日极端降水阈值、极端降水日数呈增加趋势的站点超过呈减少趋势的站点，特别是秋季增加趋势的站点占比更多。

水资源、能源、碳排放是扰动经济社会-生态复合系统的重要因素，单要素变化会产生联动效应，传递生态压力，影响区域和产业的持续发展。以新疆为研究对象，基于2007、2012、2017年新疆投入产出表，运用环境投入产出和生态网络分析模型呈现“水-能-碳”网络系统耦合特征。结果表明：（1） 混合水主要用于国内省外流出和居民消费，混合能、混合碳主要用于国内省外流出和资本形成总额。（2） 水类网络循环率小于42%，能类网络和碳类网络循环率小于25%，网络系统整体表现出下降趋势。（3） 水类网络、能类网络、碳类网络系统鲁棒性向发展停滞一侧倾斜，整体展现出不可持续发展的状态。（4） 新疆“水-能-碳”耦合系统各部门间的水系统、能系统、碳系统关联性不强，控制与依赖关系尚处于偶发状态，产业间“水-能-碳”未能形成协同关系。厘清新疆“水-能-碳”耦合系统规律，为实现低碳高效资源综合管理模式提供实证支撑。

疏勒河流域地处西北内陆，是“一带一路”的关键节点。近年来随着全球变化与经济社会活动强度增加，导致建设用地快速扩张、土地沙化等问题，影响区域生态与经济社会的可持续发展。疏勒河流域处于北方防沙带中心，开展其防风固沙价值评估对于构建区域生态安全格局和保障流域可持续发展具有重要生态意义。基于修正风蚀方程模型（RWEQ）对2008—2018年疏勒河流域防风固沙功能及其价值进行评估。结果表明：（1） 2008—2018年疏勒河流域防风固沙总量为43.927×10⁴~129.530×10⁴ t·km^-2，防风固沙量呈上升趋势。（2） 2008—2018年疏勒河流域防风固沙价值快速增加，其多年平均价值占比由高到低依次为减少土地损失价值（99.46%）、保持土壤肥力价值（0.47%）、保持土壤有机质价值（0.04%）、减少交通运输经济损失价值（0.03%）。（3） 流域防风固沙功能与土地利用密切相关，防风固沙能力较强的区域主要分布在草地、耕地等植被覆盖率较高区域；低值区主要分布在流域土地利用类型为未利用地区域。（4） 相较社会因素，自然指标因子对流域防风固沙功能价值影响更大。研究结果可为确定流域生态补偿主客体及补偿标准提供依据。

利用1980—2019年欧洲中期天气预报中心提供的ERA5月平均再分析数据和全球降水气候中心（GPCC）提供的逐月降水数据，分析中亚前期5月土壤湿度异常对后期6月局地降水变化的影响。结果表明：（1） 中亚春季逐月土壤湿度总体表现为北部和中部高、西南和东南低的空间分布特征；3—4月土壤湿度年际变化的大值区主要位于中亚西南部；中亚北部土壤湿度在3月呈显著增加趋势，4—5月显著减少；中亚西南部3月土壤湿度显著减少。（2） 中亚中部地区5月土壤湿度异常与当地6月的降水变化呈显著正相关，通过95%信度检验。5月土壤湿度正异常可以持续到6月，导致6月局地蒸发量增加，大气可降水量增多；同时地表向上潜热通量增加、感热通量减少、波恩比减小，进而导致大气边界层降低、低层大气湿熵增加、对流不稳定能量增大，有利于降水天气的发生。（3） 前冬Niño3.4指数与中亚中部地区次年5月土壤湿度和6月降水异常都呈显著正相关，5月土壤湿度是厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）影响次年6月中亚中部地区降水异常的重要媒介，但土壤湿度可独立于ENSO影响6月降水。

旅游地生态安全评估事关旅游可持续发展，择优选取评价方法对降低旅游生态安全评估结果不确定性意义重大。基于此，以河西走廊地区5个地级市2011—2020年旅游生态安全状况为研究对象，构建旅游生态安全评价指标体系，对熵权-优劣解距离法（熵权TOPSIS法）与模糊物元模型量化结果进行评价。结果表明：（1） 2种方法评价结果表明，河西走廊地区旅游生态安全总体呈上升趋势。（2） 河西走廊地区驱动力指数与压力指数变化趋势相对协调，影响指数与状态指数变化趋势相似，响应指数较好地反映了区域政府的举措成果。（3） 模糊物元模型方法获得的评价结果可信度更高。研究结果可为评估旅游生态安全体系选取模型时提供一定参考。

基于1981—2020年塔里木河流域“四源”5个水文站的日径流数据及格网温度、降水和雪深等数据，采用最大值及POT采样法，分析洪水发生量级、频率和峰现时间等特征，同时采用相关性分析揭示不同洪水指标与影响因素之间的关系并识别关键影响因子。结果表明：（1） 1981—2020年塔里木河“四源”各站点洪峰流量大小依次为：卡群>协和拉>同古孜洛克>沙里桂兰克>大山口，年及季节尺度洪峰流量普遍呈增加趋势，冬季洪峰发生时间均呈提前状态，其中沙里桂兰克年均提前最多为2.61 d，卡群站提前仅0.67 d。（2） 研究时段内塔里木河流域共有2个洪水高发期，为1994—2002年和2006—2011年，流域内大量级洪水集中发生在1990年之后。（3） 洪水发生前不同时间内最小温度、降水和雪深以增加趋势为主；而最大温度以减少趋势为主。春季洪水指标与最大3 d降水的相关性最高，而秋季洪水指标与最大7 d降水的相关性最高。相比于单日降水，多日降水与洪水指标的相关性更高。在雪深相关因子中，最大15 d雪深与各站点的春季洪水指标相关性最高。研究结果对区域水资源管理以及洪水灾害预测提供理论依据。

大通河流域地处青藏高原东北部边缘，生态环境敏感脆弱，开展变化环境下水资源演变、归因研究对保护区域水生态环境，保障水生态文明建设具有十分重要的意义。采用线性倾向估计、集中度、集中期、有序聚类检验、小波分析等统计方法，分析了流域径流的年际变化、年内分配、周期和突变变化特征，基于累积量斜率变化率法和双累积曲线定量评估了气候因素和人类活动对径流变化的影响。结果表明：（1） 近60 a大通河流域气候暖湿化明显，年平均气温、降水量、潜在蒸发量增幅分别为0.42 ℃·(10a)^-1和8.9 mm·(10a)^-1、5.6 mm·(10a)^-1，年径流呈减少趋势，倾向率0.67×10⁸ m³·(10a)^-1。（2） 径流集中度和不均匀系数呈微弱下降趋势，枯季径流增加趋势明显，年内分配更趋于均匀，集中期有推迟趋势，延迟速率为3.0 d·(10a)^-1。（3） 年径流在44 a左右尺度上周期震荡明显，突变发生在1990年，突变后径流量减少3.52×10⁸ m³，流域冰川分布呈减小趋势，植被覆盖无显著变化。（4） 气候、人类活动对大通河径流减少的贡献率分别为-17.7%和117.7%，降水量是流域来水的主要补给来源，跨流域调水是引起径流减小的主要驱动因素。

蒸散发过程影响因素众多，潜在蒸散发（ET₀）与气象变量交互作用复杂，亟需揭示ET₀变化对气象变量的响应机理。基于河西走廊及周边21个气象站点气象资料，采用定性定量分析方法，以河西走廊整体及3分区2个空间尺度，揭示ET₀时空变化规律，明确ET₀对各气象因素变化敏感性及贡献。结果表明：（1） 河西走廊及分区ET₀均呈显著波动上升趋势（Z>1.98），线性变化率2.94 mm·a^-1，且黑河分区变化最明显。（2） ET₀由东南向西北递增变化，中东部石羊河分区（1003.78 mm）、黑河分区（1031.30 mm）较小，西部疏勒河分区（1171.89 mm）较大。（3） 河西走廊ET₀对气象因素变化敏感性排序为相对湿度（RH）、日最高气温（T_max）、日照时数（n）、平均风速（u）、日降水量（P），ET₀对RH减少最敏感，对P变化最不敏感。（4） u增大是造成河西走廊ET₀增大的主要原因，其次是RH减少、T_max升高、n增加。（5） 疏勒河分区、黑河分区、石羊河分区ET₀呈增加变化，贡献最大因素分别为T_max（5.13%）、u（8.22%）、T_max（5.97%），贡献最小因素为n。气候因素中的风速和气温变化是河西走廊地区ET₀变化不容忽视的重要影响因素，研究成果对合理规划农田灌溉用水和提高农业水资源利用效率意义重大。

中国旅游业发展不平衡不充分的问题仍然突出，明晰旅游效率时空演变特征及其驱动力对于提高旅游效率，推动区域旅游业高质量发展具有重要意义。基于数据包络分析模型测评了2009—2019年31个省域（不含港澳台）的旅游业发展效率，采用空间自相关、冷热点分析和回归模型对中国省级单元旅游效率的时空演变特征及影响因素开展了分析。结果表明：（1） 2009—2019年中国旅游业效率整体呈现稳步上升趋势，各项效率水平在空间分布上差异明显，空间集聚特征逐渐强化，旅游增长方式正由粗放型向集约化发展转型。（2） 中国省域旅游业发展效率存在明显的空间正相关，旅游业发展效率的平均综合效率、平均纯技术效率与平均规模效率在局部空间上呈现“南热北冷”的空间格局。（3） 旅游业综合效率受旅游资源质量的正向驱动作用最强，纯技术效率主要受交通可达性的正向影响，而旅游业发展质量是规模效率的主要正向影响因素。（4） 丰富旅游产品业态、健全区域旅游合作机制、优化旅游产业结构等是提升中国省域旅游业发展效率的重要途径。研究结果可为制定区域旅游协同发展战略和实现旅游业高质量发展提供理论依据和实践范式。

在多源数据的支撑下，基于敏感性-恢复力-压力模型构建评估指标体系，分析生态恢复工程实施前后（1997年和2021年）陕北黄土高原不同行政区、不同生态功能区和不同坡度的生态脆弱性时空分异规律及驱动机制。结果表明：（1） 陕北黄土高原生态脆弱性明显改善，生态脆弱性指数均值从41.74下降至32.96，减幅21.0%;生态脆弱性等级也整体下降，已由中脆弱和低脆弱性占主导转化为低脆弱性占主导的格局。生态脆弱性存在明显地带性分布特征，从南到北生态脆弱性等级逐步提高。（2） 1997—2021年，51.2%的区域生态脆弱性有所改善，以中脆弱改善到低脆弱为主;4.6%的区域生态脆弱性有所增加，以一般脆弱增加至低脆弱、低脆弱增加至中脆弱为主。铜川市、延安市和榆林市辖区内生态脆弱性指数和等级均在下降，其中铜川市生态脆弱性最低，榆林市最高。3个生态功能区生态脆弱性指数和等级均在显著下降，降幅表现为：退耕还林区>风沙区>黄桥林区。（3） 符合退耕条件的区域，高等级脆弱性大幅转化为低等级脆弱性，生态脆弱性得到明显改善，工程取得了较为显著的成效。（4） 剖析驱动机制可以发现，人为因素和自然因素的驱动力各占83.1%和16.9%，说明生态恢复工程是区域生态脆弱性显著改善的主要驱动力。研究结果可为该区域生态恢复工程成效评估和生态可持续性修复提供科学的参考数据。

生境质量是衡量区域生态环境优劣的重要指标，对干旱半干旱流域地区的生境质量进行研究具有重要的理论和现实意义。基于自然地理、遥感影像等多源数据，运用重心迁移、InVEST模型等研究方法，揭示1980—2020年博斯腾湖流域生境质量的时空演变规律，采用FLUS模型对2025年和2030年的土地利用时空演变进行模拟，阐明不同土地利用变化情景下生境质量时空演变格局。结果表明：（1） 1980—2020年，博斯腾湖流域生境质量平均值由0.546降至0.521。高质量区域面积大幅缩减，区域重心向北迁移;生境低质量区域面积增加且重心向东北方向迁移。流域总体生境退化强度有所减弱。（2） 自然发展情景下，流域工业生产用地和其他生态用地面积大幅增加;生态优先发展情景下，流域水域生态用地发展趋势由减转增，并向草地生态用地和其他生态用地迁移;经济优先发展情景下，焉耆盆地与绿洲平原的城镇生活用地和工业生产用地边界得到扩张。研究结果可以为干旱半干旱流域地区土地利用规划及生境质量改善提供科学依据。