蒸散是陆面水循环的重要环节，在高寒干旱环境中表现更加复杂。新疆昆仑山北坡位于青藏高原北缘，山区实地气象观测匮乏，对潜在蒸散的认识也有待加强。通过Mann-Kendall检验和经验正交函数分析了1979—2021年新疆昆仑山北坡潜在蒸散的时空变化特征，比较了各流域的变化趋势，并且分析了潜在蒸散与其他气象要素的关系。结果表明：（1） 新疆昆仑山北坡年均潜在蒸散为733.5 mm，从塔里木盆地南缘向南呈现出逐渐减小的空间变化趋势。（2） 1979—2021年潜在蒸散总体呈波动上升趋势，线性变化率为8.7 mm·(10a)-1，其中2007年以前呈上升趋势，2007年后有下降趋势。（3） 在喀什噶尔河流域、叶尔羌河流域、和田河流域、克里雅河流域、车尔臣河流域以及库木库里盆地6个流域中，车尔臣河流域年均潜在蒸散最高（810.8 mm），其线性变化率也最大（11.4 mm·(10a)-1），和田河流域和克里雅河流域潜在蒸散的升高趋势相对较小，线性变化率分别为4.9 mm·(10a)-1和5.0 mm·(10a)-1。未来仍应加强新疆昆仑山北坡高海拔区域的水文气象观测，以便明确全球变化背景下的水文不确定性。
干旱缺水是新疆自然地理的基本特征，理解用水时空演化格局及其影响因素是水资源需求管理的前提。采用对数均值迪氏指数（LMDI）方法，解析1990—2020年新疆用水量时间变化趋势和空间差异格局的影响因素，并分析其人均用水量高于中国西北其他地区和全国平均水平的主要原因。结果表明：（1） 新疆用水总量先升后降，人均用水量整体呈现下降趋势。（2） 用水强度和产业结构变化是促使新疆用水总量下降的主要原因。（3） 较高的用水强度和以农业为主导的产业结构是新疆人均用水量远高于中国西北其他地区和全国平均水平的主要原因。（4） 新疆人均用水量空间差异大，主要原因是用水强度、人均GDP和产业结构差异。基于研究结果，提出了相关用水管理政策建议，为新疆水资源可持续开发利用提供科学参考。
积雪是水循环的重要组成部分，积雪的积累消融对下游社会经济发展具有重要影响。采用趋势分析、相关性分析等方法分析2000—2020年昆仑山北坡积雪面积、积雪日数（SCD）在空间和时间上的分布特征和变化趋势，并分析积雪的海拔效应及气候对积雪的影响。结果表明：（1） 2000—2020年昆仑山北坡积雪面积呈减少趋势（-152.4 km2·a-1），2010年以前积雪面积距平偏正，2010年后偏负。（2） 月尺度上，积雪覆盖率（SCF）从8月到翌年7月呈先增后减的趋势，冬、春季高于夏、秋季。（3） SCD分布具有明显的空间异质性，中部地区SCD的变化影响该地的年总SCD。（4） 2000—2020年的年均SCD随海拔升高而增加，海拔>6.0 km为331.6 d，说明高海拔地区存在常年性积雪。（5） 气温与积雪面积呈显著负相关（相关系数为-0.68，P<0.01），降水与积雪面积呈不显著正相关（相关系数为0.14，P>0.05），气温对积雪的影响高于降水。
冰湖面积变化是全球气候变化的指示器。天山地形复杂，冰湖分布广泛，其变化特征和对气候变化的响应机制还需要进一步探究。基于Google Earth Engine（GEE）平台研究天山近20 a的冰湖变化情况，同时结合降水和温度进行驱动力分析。结果表明：（1） 2020年天山共有冰湖1532个，冰湖面积164.02 km2；天山冰湖分布呈现西多东少的特点，东、西2个部分冰湖面积年平均增长率分别为3.47%和0.63%。（2） 天山海拔低于3600 m范围内的冰湖普遍呈扩增趋势，面积<0.1 km2的冰湖变化更为明显。（3） 地理探测器结果表明，温度和冰川是影响天山冰湖变化的主要驱动因子。2000—2020年天山东部降水明显增加，温度呈不显著降低趋势，该区域冰湖面积在稳定充足的冰川融水与径流补给下持续扩张。研究结果可以为天山水资源的合理开发以及冰湖溃决灾害风险评估提供科学依据。
在气候变化背景下，黄土高原半干旱区域的极端气候事件尚有诸多不确定问题亟待解决。利用静态地理数据和FNL（Final operational global analysis）全球再分析数据，结合天气研究与预报模式WRF（Weather research and forecasting model）模拟了2011—2022年无定河流域气候情况，并利用流域内4个气象监测站点实测数据对模拟结果进行验证，以分析模型的适用性。在此基础上，选取11个极端天气指标，利用Sen趋势+Mann-Kendall（M-K）检验，分析无定河流域极端降水和极端气温在年际和季节尺度上的空间分布特征和时空趋势变化。结果表明：（1） 流域极端降水事件东部多于西部，单日最大降水量（RX1day）、雨日降水总量（PRCPTOT）的年际和季节空间分布特征均为东高西低。（2） 流域极端降水事件进一步增多，降水量和强度进一步增强，但降水的持续性和干旱程度都有所减少，具体为四季降水增多但秋季东部降水减少。（3） 流域的极端气温事件东部多于西部，极端最低气温（TNn）、极端最高气温（TXx）的年际和季节空间分布特征均为东高西低。（4） 流域极端气温事件进一步增多，高温和低温的频率与强度在东西方向上呈现相反的变化，具体表现为夏季气温下降、春季气温上升。
地下水资源具有重要的资源保障和生态安全维系功能，随着全球气候变暖及人类活动强度增大，导致新疆平原区地下水资源量呈减少趋势，进一步加剧地下水干旱发生的风险。揭示新疆平原区地下水干旱时空变化特征及其对气象干旱的响应关系，对区域经济可持续发展、生态系统安全有重要意义。基于GRACE重力卫星数据和全球陆地同化系统（GLDAS）数据估算2003—2022年新疆平原区地下水储量变化，在此基础上对地下水储量变化进行标准化处理，构建地下水干旱指数，分析新疆平原区地下水干旱时空变化特征，最后使用最大相关系法分析地下水干旱对气象干旱的响应关系。结果表明：（1） 新疆平原区地下水储量变化呈下降趋势，其下降速率为0.60 cm·a-1，下降较为明显的区域主要集中在天山区域山前平原区，上升区域主要集中在昆仑山北麓山前平原区及阿尔泰山南麓西部山前平原区。（2） 地下水干旱指数监测到新疆平原区于2014年4月—2015年4月、2022年5—12月分别发生了历时13个月、8个月的地下水干旱事件。整体来看，新疆平原区地下水干旱频率为0.21，地下水平均干旱强度为1.0~2.0，地下水平均干旱历时为4~28个月；其中，平均干旱历时为4~10个月、11~16个月、17~22个月、23~28个月的面积占比分别为80.68%、9.54%、4.15%、5.63%。（3） 新疆平原区地下水干旱对气象干旱的平均响应时间为18个月；响应时间为1~3个月、4~6个月、7~9个月、10~12个月、13~24个月的面积占比分别为11.00%、2.13%、2.75%、2.00%、82.12%。其中，近20 a来天山北麓山前平原区的响应时间呈增大趋势，响应时间由1~3个月增大为18~24个月，昆仑山北麓山前平原区部分区域的响应时间则先由9~12个月减缓至1~3个月，后延长至12~24个月。
提高粮食生产用水绿色效率是降低农业用水规模、实现农业绿色发展的有效途径之一。基于中国31个省（市、自治区）2010—2020年面板数据，以粮食生产水足迹作为投入指标，粮食生产灰水足迹作为非期望产出，采用三阶段超效率SBM-Malmquist指数模型，对中国粮食生产用水绿色效率进行评价，在此基础上，测算技术进步条件下粮食生产用水的回弹效应。结果表明：（1） 种植结构、灌溉技术和氮肥施用量等因素对粮食生产用水效率影响显著；不同粮食生产水足迹、灰水足迹存在显著差异；灰水足迹平均增长速度排名为：中部>东部>西部。（2） 外部环境对中国粮食生产用水绿色效率具有显著影响；剔除环境因素后，综合技术效率均值下降0.147，纯技术效率均值和规模效率均值分别下降0.018、0.250；粮食生产用水全要素生产率整体处于优化阶段，其主要依赖于技术进步变化。（3） 技术作为提高农业水资源利用效率的主导因素，很大程度上影响了中国粮食生产用水回弹效应的变化节奏。除东部地区2017年粮食生产用水未产生回弹效应外，其他年份均存在回弹效应，农业节水技术地区发展不平衡特征明显。建议加强农业水资源管理，深挖用水效率提升潜力，优化粮食生产要素投入结构，推动节水技术推广与应用，从而减轻水环境污染，实现农业绿色可持续发展。
“四水四定”背景下，科学地量化评估水源涵养能力是保障社会经济高质量发展和对生态环境有效保护的基础。生态保护重要性评价作为“双评价”重要组成部分，对农业生产和城市建设等评价起指导作用。基于InVEST产水量模块利用地形指数、土壤饱和导水率和流速系数对其修正获得水源涵养量，定量评估2000—2020年兰州市水源涵养量时空演变，探讨土地利用类型变化对其影响，并划分水源涵养功能重要性等级。结果表明：（1） 2000—2020年兰州市农田面积减少，其他土地利用类型面积均增加，其中草地增加最显著。（2） 兰州市水源涵养量空间上呈现“高低相间分布”，多年平均单元水源涵养量15.42 mm，水源涵养总量2.03×108 m3。2000—2020年兰州市平均单元水源涵养量和总量增加，且增加幅度逐渐上升。（3） 兰州市不同土地利用类型水源涵养总量依次为：草地>农田>林地>不透水面>裸地>灌木。其中，林地的平均单元水源涵养量最大，而草地的水源涵养总量最大。（4） 2000—2020年兰州市水源涵养功能重要性一般重要和较重要地区面积减少，中度重要、高度重要和极重要地区面积增加。水源涵养功能评价和重要性分级可以为中国干旱区巩固现有退耕还林还草成果、推进生态文明建设、促进区域经济发展提供科学参考与指导。
昆仑山国家公园青海片区评估区位于青海省昆仑山北坡，地势险峻，自然环境恶劣，是中国山地生态系统中最完整、最原真的区域之一。为了全面掌握评估区植被类型、分布及生存现状，利用样方调查法，在昆仑山国家公园青海片区评估区内设置168个植物群落调查样方，记录样方内物种组成、数量特征、生境信息等，并参考《中国植被》等划分植被类型。结果表明：（1） 评估区共有种子植物46科146属384种，以禾本科（Poaceae）、菊科（Asteraceae）、豆科（Fabaceae）、苋科（Amaranthaceae）植物为主。（2） 评估区植被可划分为7个植被型组、11个植被型、17个植被亚型、36个群系，以草原、草甸及半灌木与草本荒漠为主要植被型，广泛分布有紫花针茅（Stipa purpurea）草原、高山嵩草（Carex parvula）草甸、蒿叶猪毛菜（Oreosalsola abrotanoides）荒漠等。总体而言，评估区植物多样性低，植被类型表现出独特性和过渡性；植被垂直带谱层次简单，基本由山地荒漠带、高寒草原带、高寒草甸带与高山稀疏植被带组成；水平分布由东向西、由南向北逐渐由草地植被过渡到荒漠植被。研究结果可以为昆仑山国家公园青海片区的创立及植被保护提供基础数据。
采用室内积水条件下煤矸石柱水分入渗模拟试验，研究了不同浓度W-OH（0%、1.5%、2.5%和3.5%）喷施处理对高寒矿区煤矸石水分入渗的影响，同时采用Philip、Kostiakov和Horton 3种入渗模型对入渗过程进行拟合，利用一维代数模型预测煤矸石剖面体积含水率分布特征，并评价模型适用性。结果表明：（1） 累计入渗量和湿润锋前进距离随入渗时间的增加而逐渐增加且与W-OH浓度存在负相关性。同一入渗时刻，W-OH浓度越大，入渗率和湿润锋前进速率越小，与对照（0%W-OH）相比，3种W-OH浓度（1.5%、2.5%、3.5%）处理的初始入渗率分别降低了1.12%、3.59%和9.64%，稳定入渗率分别降低了16.92%、78.46%和89.23%，平均入渗率分别降低了11.35%、58.26%和71.02%。（2） 3种入渗模型都能较好地拟合不同浓度W-OH处理煤矸石水分入渗过程，Philip、Kostiakov和Horton模型的决定系数（R2）均值分别为0.962、0.957和0.967，其中Horton模型的拟合效果较好。（3） 积水入渗过程中同一W-OH浓度，埋深越大，水分入渗至各监测点所需的时间越长，同一深度，W-OH浓度越大，水分入渗至各监测点所需的时间也越长。（4） 一维代数模型可以较好地模拟入渗结束后煤矸石剖面体积含水率分布特征，模拟值与实测值间的均方根误差（RMSE）和平均绝对误差（MAE）分别在2.574%~3.326%之间和2.308%~2.707%之间，符合度指数（D）均在0.92以上。研究结果可以为W-OH固化剂在高寒矿区煤矸石山冻土剖面重构中的应用提供理论指导。
为了评估新疆沙湾市农田的土壤质量状况，明确影响生产力水平的关键影响因子，推进沙湾市高标准农田建设。运用主成分分析法（PCA）及聚类分析法（CA）分别建立农田土壤质量评价指标的最小数据集，再结合障碍因子诊断模型揭示沙湾市农田土壤质量特征及其障碍因素。结果表明：（1） 基于不同数据集的土壤质量评价结果差异明显，其中基于聚类分析的土壤质量指数与全数据集呈显著正相关（R2=0.591，P<0.1），Nash有效系数为-4.923，均大于基于主成分分析的最小数据集，这表明基于聚类分析的最小数据集较基于主成分分析的最小数据集更适合替代全数据集对农田土壤质量进行评价。（2） 研究区土壤质量总体处于中等及以上水平，土壤质量指数为0.130~0.641；基于最小数据集的土壤质量指数将沙湾市农田划分为5级，Ⅰ级土壤主要分布在研究区北部及西北方向，Ⅴ级土壤主要分布在东南方向，整体呈现出西北高、东南低的空间分布格局。（3） 土壤有机质含量低、氮素缺失、电导率高是影响研究区土壤质量的主要障碍因子。研究结果可用于有效提升当地农田土壤质量，建议在农田管理过程中，除了施用有机肥之外，还可以通过深耕、种植杂草、覆盖秸秆、地膜覆盖等措施改良土壤。
土壤盐渍化是一种由自然和人类活动综合作用引起的土地退化现象，灌区人类活动频繁，影响土壤盐渍化的因素多样，深入理解土壤水盐运移过程将有助于灌区的土壤盐渍化防治。在对灌区土壤水盐运移的影响因素、国内外水盐模型特点和应用研究梳理的基础上，提出了灌区水盐运移模拟的可能发展方向。灌区盐渍化的形成与气候干旱、地形、土壤季节性冻融、地下水含盐量和成土母质等自然因素，以及不合理的灌溉管理措施、耕作方式和施肥制度等人为因素密切相关。水盐运移模型是研究土壤水盐运移过程的有效工具，目前常用的水盐运移模型包括水盐平衡模型、物理模型和统计模型。由于模型率定和验证所需的土壤水盐运移过程、作物生长过程观测资料较难获取，水盐运移模型多用于田间尺度的节水控盐策略和灌排管理措施优化研究，在区域应用较为有限。现代大型灌区的快速发展导致灌区土壤水盐运移时空分布规律变化较大，对模型的不断改进以及计算机技术的快速发展为探究大型灌区水盐运移时空演变机制提供了可能性。未来应加强基于生态安全的灌区土壤水盐运移机制研究，构建耦合气候模式或经济模型的多过程水盐运移模型。
客观理解蒙古高原生态系统服务及其对气候因子的响应对于气候变化背景下制定科学的生态系统保护和利用策略具有重要意义。基于土地利用/覆盖和气象观测等数据，综合运用模型模拟、空间分析和统计分析等方法，探究蒙古高原主要生态系统服务的时空格局及其与气候因子的关系。结果表明：（1） 蒙古高原生态系统生境质量、产水量、碳储量、绿地休闲服务均呈现出东高西低、北高南低的分布格局，空气净化服务呈现西高东低、中部高四周低的空间分布格局。（2） 2000—2020年，除空气净化服务总体呈降低趋势外，生境质量、产水量、碳储量、绿地休闲服务表现出不同程度的增加趋势，增长率分别为9.76%、36.02%、7.96%、7.37%，各类生态系统服务的变化幅度具有明显的空间异质性。（3） 年均降水量、温度和风速等气候因子与不同生态系统服务均呈现出显著相关性，总体上来看，降水量对生境质量、产水量、碳储量、绿地休闲等服务变化的影响贡献最大，风速对空气净化服务变化产生的贡献最大；不同亚区内，各类因子的贡献也存在一定差异。研究从生态系统服务的角度较全面地评估了蒙古高原生态系统状况，结果能够为中蒙合作开展适应气候变化的生态系统管理提供科学参考。
量化区域生态系统服务的时空分布格局，分析权衡/协同关系，识别生态系统服务簇，结合各服务簇内的功能特征，划定生态功能分区，有利于加强区域生态系统管理。以关中平原城市群为例，对2000—2020年的5种生态系统服务进行计算，运用K-means聚类分析对服务簇进行识别，确定主导服务功能并实现生态功能分区的划分。结果表明：（1） 粮食生产量和土壤保持量呈现先增加后减少的趋势；产水量呈现先迅速增加后缓慢增加的趋势；生境质量和碳固持量均呈现较轻幅度的减少趋势。粮食生产量高值区主要集中在研究区中部和东北部；土壤保持量的高值区主要集中在南部和西部；生境质量和碳固持量的高值区主要集中在南部。（2） 粮食生产量与其他服务均呈现权衡关系，土壤保持量与生境质量、土壤保持量与碳固持量、生境质量与碳固持量之间均呈现协同关系，不同服务间相关关系的强弱会随着时间的变化而变化。（3） 生态功能分区识别为粮食主产区、生态保育区、重要城市区和生态均衡区。研究结果对于维持生态系统的平衡和经济的可持续发展至关重要，对于促进关中平原城市群不同生态功能分区的生态系统管理具有指导意义。
旅游业是国民经济的战略性支柱产业，发挥着文化繁荣、民族团结、稳疆固边的作用。中国西部边疆民族地区文化旅游资源丰富，推动文旅融合高质量发展是促进各民族交往交流交融、铸牢中华民族共同体意识的重要抓手。以中国西部边疆民族地区为研究对象，基于2011—2020年的多指标面板数据，测度文化和旅游高质量发展水平，分析协调度时空演化，并识别驱动因素。结果表明：（1） 西部边疆民族地区文化和旅游高质量发展水平总体呈上升趋势，2020年新冠疫情对旅游业冲击明显，受历史文化沉淀和文化交流影响，文化高质量发展水平高于旅游高质量发展水平。（2） 各省区文旅融合高质量发展协调度波动上升，协调等级逐步优化，广西和云南文旅融合高质量发展协调水平较高，形成“马太效应”。（3） 投资水平、政策支持、市场供给和交通条件是西部边疆民族地区文旅融合高质量发展的重要驱动力，其中投资水平表现出的效用最强。研究结果可为西部边疆民族地区文旅融合高质量发展提供理论依据和数据支撑，有助于加强文化旅游建设，实现旅游业转型升级，提升文化活力和影响力。
为探究旅游双循环市场发展差异及驱动因素的异质性，借助超效率数据包络（Super-DEA）模型测度了中国31省域旅游业内外市场效率，利用条件核密度方法和地理信息系统（GIS）空间分析探究了时空维度下旅游双循环市场效率演进状况，并通过地理探测器工具，分析了旅游内、外市场驱动因素作用的差异性。结果表明：（1） 静态空间结构方面，中国旅游内外市场效率差距呈现区域分割现象，东部差异较小、中部差异最大。（2） 动态空间演进层面，旅游内、外市场效率重心均向西南方位转移，并且出现低效率区抱团、高效率区极化现象。（3） 驱动因素方面，产品供给层面的因素是推动内、外市场高效发展的关键，旅游产品和配套设施在内、外2个市场均扮演了重要角色，政府行为导向层面，市场化和信息技术对于外循环市场的推动作用要大于内循环。
