复合极端事件是导致社会或环境风险的多种驱动因子和/或致灾因子的组合，对人类社会和生态系统造成的影响往往比单个极端事件更严重、更具破坏性。首先简要论述了复合极端事件的定义和内涵，包括先决条件事件、多变量事件、时间复合事件以及空间复合事件；然后详细综述了复合极端事件的时空演变特征、复合极端事件变化的影响因素和未来复合极端事件情景预估3个方面的研究进展；最后针对目前研究中面临的问题，提出今后研究关注的重点，包括复合极端事件的变量/指标选取及阈值确定、复合极端事件因子间依赖关系及相互作用、复合极端事件模拟性能评估和未来情景预估以及复合极端事件影响的动态过程及致灾机制。
流域地貌和河网结构是地球内外营力长期综合作用的结果，是一个地区构造、气候、植被和生物等因素相互作用的最终表现。由于各地区构造、岩性以及气候等条件的不同导致流域地貌和河网结构存在显著差异，进而对流域水文响应机制与特点产生影响。首先，对定量描述流域地貌和河网形态的特征参数进行了梳理与总结，并详述了构造、岩性以及气候等因素对流域地貌和河网结构影响的研究历程；其次，指出如何再现流域地貌演化过程以及定量研究流域地貌形态的主控因素是当前面临的主要问题；第三，对地貌演化模型的诞生、发展及应用进行了回顾与评述；最后，指出将传统地貌学研究方法与地貌演化模型相结合开展流域地貌及河网结构影响机制的研究是未来的主要发展方向。
在全球变化背景下，全球陆地植被生态系统如何响应和适应日益加剧的干旱环境，即干旱胁迫下植被生态韧性的空间格局和演变机理，成为当前生态学和生态水文学研究的核心内容之一。近年来，围绕植被变化与水分胁迫关系的研究不胜枚举，对其机理的认识不断深入。然而，对于植被生态韧性的阐释仍存在较大的分歧和争议，主要原因之一是对生态韧性内涵的理解尚未统一。针对这一问题综合了国内外学者的观点，认为解析生态韧性不仅应当考虑干旱事件下的系统抵抗和恢复能力，更应从系统演化的角度解析变化环境下的系统应对与适应行为，即抵抗力、恢复力和适应性应该是衡量生态韧性的3个最重要的维度。围绕这3个主要维度梳理了国内外近期研究成果，从生态韧性特征的空间格局、影响机理以及适应策略方面，总结了学术界当前对生态韧性的主要认识和待解决的关键问题。旨在通过对生态韧性概念的辨析和研究现状的梳理，促进学界就生态韧性的界定及其定量方法方面展开讨论，从而为解释韧性演变规律及其内在机理奠定基础。
内陆水体是大气甲烷（CH4）的重要排放源，其中冒泡途径排放的CH4对总排放贡献较大。通过梳理国内外研究的最新进展，系统介绍了内陆水体CH4冒泡的产生、传输、氧化及排放机制，并概述了CH4冒泡排放的测定方法与技术。其次，基于不同的时空尺度，对比分析了全球内陆水体的CH4冒泡排放的时空变化特征；总结了CH4冒泡产生与排放过程中相关影响因素的作用机制，并介绍了水体CH4冒泡排放模型的发展现状。最后，探讨了内陆水体CH4冒泡的潜在研究方向与挑战，为后续中国内陆水体CH4冒泡排放观测、过程机理与调控机制探究、模型开发与估算等研究工作提供参考。
2014年南水进京后北京逐步开展地下水回补工作，区域地面沉降逐年缓减，部分地区开始出现回弹。面对北京地区地面沉降开始出现的新变化，科学合理地开展地面沉降防控，精准识别地面沉降防控水位，判别其指示意义显得尤为重要。以天竺地面沉降监测站分层水位与沉降长序列观测资料揭示地面沉降防控临界点与控沉水位，利用交叉小波变换和皮尔逊相关分析等方法，定量研究不同时间段水位变幅与土体周期变化。结果表明：
近年来青藏高原暖湿化加剧了江河源区产汇流和侵蚀输沙过程的变化，而冰冻圈要素的变化使得该过程更加复杂。采用突变检验与IHA-RVA分析了沱沱河1986—2017年径流量和输沙量的变化程度，并基于PLS-PM结合其他环境因子对水沙通量的变化进行归因分析，结果表明：
古元古代大氧化事件（2.43~2.06 Ga）代表了地球大气氧含量首次显著升高，是地球宜居环境形成的关键时期。大氧化事件及相关碳循环扰动事件的研究，对理解地球宜居环境的形成与早期生命的演化十分重要，一直是地学领域的“热点问题”。通过系统梳理大氧化事件的研究进展，重点讨论了大氧化事件的时间框架以及启动过程与机制、大氧化事件期间碳同位素正漂移事件（Lomagundi-Jatuli事件）和大氧化事件结束后碳循环扰动事件3个方面的内容：
水汽循环过程深刻影响着区域及全球天气气候系统的演变，基于水汽平衡方程的箱式模型在水汽循环研究中具有广泛应用。对当前箱式水汽循环模型进行了系统梳理，根据模型的计算框架将现有模型分为欧拉模型和拉格朗日模型，对2类模型不同发展阶段代表性模型的基本假设、数理推导过程和模型特点等进行了归纳；随后论述了箱式水汽循环模型的发展规律以及常用模型的优缺点和适用范围等；最后，指出了当前模型构建过程中假设水汽均匀混合和整层大气的问题，并对未来箱式水汽循环模型的构建进行了展望。
珠江三角洲地区是否存在晚第四纪的断裂活动是大湾区战略规划的一个重要参考因素。活动断裂带内第四纪松散沉积物是断层活动的主要标志及信息载体，细致、立体地观测松散沉积物并非易事。通过采用X射线全岩芯扫描技术，对珠江三角洲地区主要断裂带上的钻孔岩芯进行了扫描和处理，使用体渲染技术对岩芯的三维结构进行可视化，重点观测第四系未固结沉积物的变形现象。研究表明，岩芯CT扫描图像不仅克服了未固结岩芯难以自由转动、无法开展多角度观测的困难，而且可以揭示大量在岩芯照片上无法观察到的现象，如岩芯的内部非均匀结构、物质分布情况、裂缝的展布形态，以及裂缝处的物质成分变化等。结合沉积物测年结果，可以给出断裂活动时间。因此，对于未固结沉积物钻孔岩芯，全岩芯CT扫描可以作为优选的观测、分析新手段，在未来的工程探查和活动断裂研究中加以推广。
