基于1961—2022年6—8月西北干旱区102个气象站的逐日降水数据，分析了中国西北干旱区极端降水和非极端降水的时空变化特征和不同区域2种类型降水的变化差异。结果表明：（1） 中国西北干旱区夏季降水量整体呈增多趋势，伊犁河谷和塔里木盆地西部尤其显著，对年总降水量贡献的平均值超过40%。（2） 中国西北干旱区夏季极端降水量对总降水量的贡献约为45%，整体呈增加趋势，塔里木盆地西部、河西-阿拉善和新疆北部尤为显著。（3） 中国西北干旱区大部分气象站的夏季极端降水量、极端降水天数和极端降水强度均呈增加增强趋势；大部分气象站的非极端降水天数显著减少，但非极端降水强度明显增强。塔里木盆地西部夏季降水量的增加由极端降水量和非极端降水量增加共同贡献，分别贡献了总降水量增加值的61%和39%，其余区域夏季降水量的增加主要由极端降水量增加贡献。研究成果加深了对中国西北干旱区夏季2种类型降水气候变化特征的认识。
秦岭山区-黄土高原地质地貌连续区生态系统十分脆弱，河道生态基流及其阈值对生态系统的保护十分重要。以秦岭山区-黄土高原为研究区域，构建了涵盖气候、植被、地形地貌、土层结构、流域形态及社会经济6个方面特征的22个生态基流影响因子体系，通过构建自组织映射（SOM）神经网络和K-means聚类分析法，依据上述影响因子将秦岭山区-黄土高原划分为黄土高原中部、秦岭南麓、秦岭北麓和黄土高原西北部4个子区域，利用偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）对3个子区域的生态基流影响因素进行了建模与分析。结果表明：（1） 黄土高原中部的生态基流主要受降水集中度的影响，秦岭南麓主要受年平均气温的影响，秦岭北麓主要受土壤含水量影响。（2） 不同子区域生态基流存在显著的区域性差异，黄土高原中部、秦岭南麓、秦岭北麓、黄土高原西北部生态基流占比阈值分别为7.9%、9.5%、7.5%、4.1%。（3） 考虑不同子区域生态基流对环境变化的响应差异，建立了一个可用于计算和模拟生态基流的线性回归模型，模型决定性系数均大于0.87。研究结果不仅为生态基流的量化估算提供了科学依据，也对河流健康的维护与水资源的可持续利用提供了参考，具有重要的理论与实践价值。
为了了解中天山PM2.5的污染特征，于2019年7—9月在中天山乌拉斯台地区采集了PM2.5样品，分别使用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和气质联用仪（GC-MS）分析了PM2.5中重金属和多环芳烃（PAHs）含量，并对PM2.5中重金属和PAHs来源和健康效应进行了研究。结果表明：（1） 中天山夏秋季PM2.5中重金属和PAHs浓度总体偏低；重金属总平均浓度为238.50 ng·m-3，各元素平均浓度水平为Fe>Cu>Zn>Pb>Mn>Cr>As>V>Rb>Ni>Co>Se>Cd>Tl，除Fe（139.90 ng·m-3）和Cu（78.72 ng·m-3）外其余元素平均浓度均在10 ng·m-3以下；PAHs总平均浓度为1.37 ng·m-3，3环、4环和5~7环的浓度占比分别为3.59%、32.34%和64.07%。（2） 观测期间PM2.5主要受到来自西部的长距离输送和来自北部与西部的短距离输送影响，还可能受山谷风和边界层变化的影响。（3） 正矩阵因子分析（PMF）得到污染源为天然气燃烧与石油源（28.56%）、机动车排放和燃煤（28.46%）、生物质燃烧和工业污染（16.14%）、有色金属冶炼（14.32%）和扬尘（12.52%）。（4） 经呼吸道途径直接吸入PM2.5中重金属和PAHs对成人和儿童存在一定的致癌风险，非致癌健康风险较低；存在致癌风险的单体是Cr、Co、As、Se元素，其余物质健康风险较低。
使用HYSPLIT模型等方法解析2015—2023年“乌鲁木齐-昌吉回族自治州-石河子（乌-昌-石）”城市群PM2.5与PM10的时空变化及来源。结果表明：（1） 在空间尺度上，2019—2022年“乌-昌-石”城市群PM2.5与PM10浓度在城市中心和西北部较高，PM10浓度与海拔成反比。（2） 从2015—2023年“乌-昌-石”城市群的时间尺度来看，在年际尺度上，乌鲁木齐市和昌吉回族自治州的PM2.5与PM10年均浓度呈现整体下降趋势，石河子市和五家渠市的PM2.5与PM10年均浓度直到2023年才显著下降。在季节尺度上，PM2.5与PM10季均浓度总体下降，相对下降幅度春季最大，夏秋次之，冬季最小。在月尺度上，PM2.5与PM10月均浓度呈现“U”型分布，其中1月降幅显著。在周尺度上，工作日大量堵车等原因使4个城市的PM2.5周均浓度呈现“负周末效应”，而PM10周均浓度只在乌鲁木齐市呈现“正周末效应”。在日尺度上，冬季PM2.5与PM10日均浓度远高于其他季节，PM2.5日均浓度整体下降，高浓度天数减少，PM10日均浓度受沙尘影响波动较大。（3） 2019—2021年“乌-昌-石”城市群的污染物来源表现为：2019年以本地源为主，污染源广泛且浓度高；2020年由于疫情防控措施的实施，本地排放减少，污染源向中亚地区转移；2021年污染源再次扩大并转向国内。研究可为“乌-昌-石”城市群的大气污染治理和环境政策优化提供数据支持，有助于推动该地区的生态环境保护和经济的高质量增长。
为研究风电场尾流特征及与气象条件的关系，选取内蒙古中部地区某风电场33台风电机组，统计分析了2021—2023年平均风速、风向、风频分布等风资源评估参数。基于Jensen尾流模型，计算不同风向及精细化主导风向尾流区风速，探讨考虑尾流效应后的风速与其他气象要素的相关性。结果表明：（1） 2021—2023年内蒙古中部地区风电场以西南（SW）风为主，高频风向年内变化由偏西向偏南转变，月内风向集中且风速差较小。主导风向下平均风速最大，风速频率曲线呈现正偏态分布。（2） 各风向平均风速下，受尾流影响最大的风电机组风速损失率超过10%，其中西北（NW）、东南（SE）风向超过50%风电机组受尾流影响，风速损失集中分布在风电场东北（NE）向偏后位置，偏西风向风速减小更明显。（3） 气压、气温和湿度对不同风向风速日变化的影响程度不同，上述气象因子对风速的影响下，SW风向在4~5 m·s-1风速区间内尾流模型计算效果相对好于其他风速段，风速平均绝对百分比误差与相对湿度呈负相关。NW风向在9~10 m·s-1风速区间内尾流模型计算风速与实测更接近，误差与气压和气温都呈正相关。SE、NE风向分别在9~10 m·s-1、7~8 m·s-1风速区间尾流模型计算效果较好。研究结果可为风电机组尾流效应分析及风电场风速预测提供一定参考。
人工植草种树有效改善了鄂尔多斯高原十大孔兑的水土流失，但部分区域出现了植被退化现象，深入理解地形对植被的影响对该地水土保持具有重要的现实意义。基于资源三号01星（ZY3-01）卫星高程数据、MODIS归一化植被指数（NDVI）数据对2000—2022年十大孔兑不同地貌地形的植被变化进行分析。结果表明：（1） 十大孔兑植被整体向好发展，不同地貌类型NDVI呈上升趋势，平原区、丘陵区、沙漠区多年平均NDVI分别为0.591、0.337、0.325，但沙漠区增加趋势最大。平原区植被退化主要分布在黄河沿岸，占平原区的16.28%；沙漠区退化主要分布在壕庆河中游，占沙漠区的0.64%；丘陵区退化主要分布在西柳沟、罕台川、哈什拉川上游，占丘陵区的1.88%。（2） 不同坡度条件下，平原区的平缓坡和缓坡的植被整体要好于水平地和平地，沙漠区NDVI表现为水平地>平地>平缓坡>缓坡>陡坡，丘陵区NDVI几乎与沙漠区完全一致，但陡坡在2000—2022年都好于平缓坡和缓坡，差于水平地和平地。（3） 不同坡向条件下，2000—2022年平原区NDVI表现为阳坡>半阴半阳坡>阴坡，沙漠区基本表现为阴坡>阳坡>半阴半阳坡，丘陵区表现为阴坡>半阴半阳坡>阳坡。因此，沙漠区和丘陵区应在水平地或平地种植较多的植被，在坡地区域应首选坡度较小的阴坡种植。
干旱区农业由于独特的资源环境约束，在区域社会经济、生态文明建设过程中具有重要的作用。以新疆为例，在县域尺度运用重心迁移模型、区位基尼系数、比较优势指数、全局莫兰指数等方法，探析2000—2020年新疆6类主要农作物生产时空格局演变特征与影响因素。结果表明：（1） 2000—2020年新疆农业种植规模不断扩大，主要农作物生产之间形成了棉蔬果“进”、粮油糖“退”的基本竞争态势。（2） 6类主要农作物的生产重心聚集于区域内中西部，且棉花、蔬菜、瓜果生产集聚程度不断增强，生产规模向少数县域聚集。（3） 在全国层面新疆主要农作物生产均具有效率比较优势，棉花、糖料、瓜果生产兼具规模比较优势和综合比较优势，尤其是棉花生产的规模比较优势十分显著。在本地区层面新疆多数县域主要农作物生产不具有比较优势，且部分具有比较优势的县域也主要以规模主导优势为主。（4） 政策引导、技术进步及农民收入的增加是影响区域主要农作物生产格局演变的重要因素。
作物残茬等非光合植被在干旱、半干旱地区生态系统物质循环、能量流动过程中承担着不可替代的角色，同时在阻抑土壤侵蚀、保持土壤水分、促进土壤发育等方面也具有重要作用。张家口坝上地区位于首都两区建设及京津风沙源治理的核心区域，利用遥感手段估算该地区作物残茬生物量，对区域风蚀状况评估、生态环境评价及碳、氮循环研究具有重要意义。基于实地测量的作物残茬生物量、Sentinel-2光学影像、Sentinel-1雷达影像构建作物残茬光学遥感指数和雷达遥感指数，采用最优指数归一化相乘和多元线性逐步回归分析方法，建立结合光学与雷达遥感的作物残茬生物量估算模型，计算并分析2017—2023年张家口坝上地区作物残茬生物量。结果表明：（1） 光学遥感指数中，由Sentinel-2的短波红外波段（B11和B12）构建的RI(11,12)指数与作物残茬生物量的相关性最高，模型决定系数（R2）为0.744。雷达遥感指数中，交叉极化（VH）后向散射系数与作物残茬生物量的相关性最高，R2为0.409。（2） 结合光学与雷达遥感估算模型中，多元线性逐步回归模型精度最高，R2为0.796，均方根误差（RMSE）为8.84 g·m-2，可较好地预测作物残茬生物量。（3） 构建的作物残茬生物量估算模型精度较单纯使用光学遥感高约9.72%，较单纯使用雷达遥感高约66.74%。（4） 2017—2023年张家口坝上地区年均作物残茬生物量为23.74×104 t，呈波动下降趋势，作物残茬生物量年际变化受气温和降水的影响，近年来，因土地流转政策造成的种植结构变化是导致该地区作物残茬生物量下降的重要因素。
以西北生态脆弱区甘肃省为研究对象，基于自然地理和社会经济数据，运用InVEST模型、CASA模型和ArcGIS空间分析等方法分析甘肃省生态服务功能及其权衡协同关系，探讨权衡协同关系下生态功能分区的优化方案。结果表明：（1） 2000—2020年，由于退耕还林等大规模生态建设工程促使甘肃省生态功能较强的林地、草地、河流水面、湖泊水面等地类增加，固碳量、生境质量、土壤保持和产水量4种生态服务均呈现出波动上升趋势。（2） 权衡协同关系中，生境质量-产水量、固碳量-产水量、土壤保持-生境质量表现为中等协同关系，土壤保持-固碳量、土壤保持-产水量、生境质量-固碳量表现为强协同关系。（3） 利用K-means聚类将甘肃省划分为经济-文化发展区、生境质量-固碳优先区、土壤保持-固碳优先区、生物多样-土壤保持区、水土综合保育区和生态服务综合保育区6种生态分区，将权衡协同关系纳入生态系统服务簇分区优化，需优化区占全省面积的3.07%。通过综合分析生态服务相似性和差异性，形成生态系统服务簇后充分考虑其分区内部的权衡协同关系，对传统生态分区进行优化调整，提出增强协同、缓解权衡的空间差异化治理措施。
量化生态系统服务时空变化，探究生态系统服务的权衡效应及其影响因素，有利于促进区域生态功能恢复。以陇东黄土高原为例，基于InVEST模型对产水量、粮食供给、土壤保持和固碳4种重要生态系统服务进行评估，采用Sen+Mann-Kendall方法识别该地区2001—2020年生态系统服务时空变化趋势，运用相关系数和均方根偏差量化生态系统服务权衡效应，并利用地理探测器探究其驱动因素。结果表明：（1） 近20 a陇东黄土高原产水量、粮食供给和土壤保持整体表现为不显著增加，固碳呈现显著增加态势。（2） 生态系统服务间权衡效应在不同地区各有差异，产水量与粮食供给权衡关系主要集中在陇东黄土高原东南部，粮食供给与土壤保持权衡关系分布在陇东黄土高原南部，且权衡度有下降趋势，粮食供给与固碳权衡度有明显的上升趋势。（3） 生态系统服务权衡效应受自然因素和人为因素共同作用，其中年降水量是关键的驱动因素。研究从生态系统服务权衡效应的角度为区域生态规划和改善生态系统服务质量提供了科学依据。
识别对于维护区域生态系统具有重要意义的点、线、面等景观要素，构建动态生态安全格局并探究其影响因素，对于维护区域生态安全具有重要意义。针对以往研究对生态安全格局动态演化和影响因素探究的不足，利用形态空间格局分析（MSPA）、景观连通性分析和电路理论模型等方法，构建2000—2020年陕北黄土高原的生态安全格局，分析其时空演化特征，并利用地理探测器、普通最小二乘法（OLS）和地理加权回归（GWR）模型探究生态安全格局空间异质性的影响因素，并给出生态恢复策略。结果表明：（1） 2000—2020年生态源地在陕北黄土高原南部集中分布，面积变化较小且空间位置较为稳定。（2） 2000、2010年和2020年陕北黄土高原生态阻力面的均值分别为4.96、4.36和4.40，呈现南部低、西北高的空间格局。（3） 2000、2010年和2020年陕北黄土高原生态廊道的长度分别为2416.25 km、3433.61 km和2643.62 km，南部生态廊道密集，以低阻力生态廊道为主，北部生态廊道稀疏，以高阻力生态廊道为主。（4） 生态夹点和生态障碍点主要分布在陕北黄土高原西北部，面积不断减少。（5） 植被覆盖度、景观多样性、人口密度、坡度和降水是影响陕北黄土高原生态安全格局空间异质性的主要因子。研究结果可为陕北黄土高原未来的生态规划提供科学合理的参考和依据，同时有助于生态政策的制定与调整。
建立良好的生态网络是提升城市生态韧性的重要途径。以黄河流域典型绿洲城市——银川市中心城区为例，基于PLUS模型模拟分析不透水面扩张下城市生态网络变化及其韧性响应特征。结果表明：（1） 银川市中心城区不透水面发生快速扩张。2020年不透水面面积扩张为2000年的2.61倍，2030年不透水面面积将是2000年的3.24倍；不透水面空间格局由东西纵向“一”字形格局发展为向右倾倒的“T”字形格局，2030年这种横卧“T”字形格局得到进一步加强。（2） 伴随着不透水面的扩张，银川市中心城区生态网络格局发生明显变化。2000年围绕中心城区边缘地带形成的单环状生态网络，2020年外环向西扩张，内环整体向北移动，在东北片区形成较为复杂的回路。模拟发现，2030年银川市中心城区生态网络将形成“川”字形结构。（3） 生态网络结构韧性与功能韧性均有所提升。2000—2020年α、β、γ指数分别提升0.09、0.17、0.06，网络传播性和多样性分别提升0.08、0.29。到2030年，生态网络结构韧性和功能韧性将进一步提升，但整体水平仍然偏低。
县域是推进高质量新型城镇化的重要空间载体，也是实现区域协调发展战略的重点和难点区域。基于主体功能区视角，通过建立高质量发展评价指标体系，采用耦合协调度模型和多元线性回归分析等方法，揭示2020年中国5个重点革命老区县域高质量发展空间格局及其影响因素。结果表明：（1） 整体看，高质量发展指数呈现原中央苏区和大别山革命老区领先、川陕革命老区和陕甘宁革命老区次之、左右江革命老区最低的特征，高值区主要集中分布在原中央苏区，低值区多聚集在省界区域和左右江革命老区。（2） 从主体功能区视角分析，各区域高质量发展指数均呈现重点开发区>农产品主产区>重点生态功能区的特征，且主体功能定位与其优势维度显著相关，以创新驱动经济高质量发展，是缩小主体差异的重要路径。（3） 影响因素方面，自然环境因素和经济社会因素共同影响区域发展，3类主体功能区之间尚未形成共性驱动因素，但以人均GDP、人力资本和劳动人口为代表的经济社会因素驱动作用更加显著。研究为促进革命老区不同主体功能区县域高质量发展提供理论与实证支撑，也为促进区域协调发展、构建差异化的革命老区振兴政策提供一定的理论与政策启示。
科学规划公共文化设施布局对于完善公共文化服务体系、满足人民群众对高质量精神生活的需求至为关键。基于POI数据和ArcGIS 10.8软件平台，运用数理统计、最近邻指数、核密度估计和地理探测器等手段，多尺度揭示内蒙古公共文化设施的空间结构及其影响因素。结果表明：（1） 全域尺度上，公共文化设施数量分布不均且差距突出，各类公共文化设施分布呈集聚性，密度分布以“阿拉善左旗-扎赉特旗”为界呈现南部密度高、北部密度低的特征。（2） 地区尺度上，蒙西、蒙中、蒙东均为集聚分布，且非均衡性突出，蒙中地区公共文化设施数量和密度显著超过蒙东地区和蒙西地区。（3） 盟市尺度上，设施数量相差悬殊，“呼包鄂”集聚特征显著，乌海市、乌兰察布市和巴彦淖尔市集聚特征次之，赤峰市、通辽市和兴安盟的集聚程度稍低，锡林郭勒盟和呼伦贝尔市的集聚程度更弱，阿拉善盟则以零星点缀的形式分布。（4） 内蒙古公共文化设施空间结构是经济、文化、社会、自然多因素交互作用、协同推进的结果，各因素交互作用产生了“1+1>2”的非线性增强或双因子增强效应。
农家乐和景区作为典型旅游集散地，两者在可达层面良好协调发展对旅游高质量发展具有重要意义。选取新疆典型旅游集散地为案例区，利用可达性模型、熵权-TOPSIS法、耦合协调模型、地理集中度指数和局部莫兰指数分析2022年新疆农家乐和景区可达水平、耦合协调阶段以及空间分布特征。结果表明：（1） 新疆景区可达性优于农家乐，可达性低值区域主要分布于南疆，在和田地区、喀什地区和克孜勒苏柯尔克孜自治州相连呈带状分布。（2） 从耦合协调度来看，耦合协调度低值区分布于新疆外围。总体而言，农家乐和景区综合可达性耦合协调水平较高，并呈现“四周低、中心高”态势。（3） 从集聚状态来看，农家乐和景区综合可达水平耦合协调度呈现集聚分布。从局部相关来看，高-高集聚类型集中在以首府乌鲁木齐市为中心的“环乌圈”城市群；低-低集聚类型分布在南疆靠近边境处，高-高和低-低集聚类型相距较远，集聚分布整体上呈现“双正相关”格局，且表现出“极化”效应。研究结果丰富了新疆旅游集散地协调发展内容，有助于新疆旅游产业实现高质量发展。
建设国家矿山公园是矿业遗产资源游憩化利用的重要模式，探讨国家矿山公园游憩满意度及影响因素，对于提升其游憩利用水平具有重要的科学参考和实践价值。以可可托海稀有金属国家矿山公园为案例地，构建国家矿山公园游憩满意度评价指标体系，基于2022年实地调研数据，利用结构方程模型分析游憩满意度影响因素，并借助重要性-绩效表现（IPA）分析法探讨游憩满意度和影响程度之间的差异。结果表明:（1） 可可托海稀有金属国家矿山公园游憩满意度评价体系包括5个维度，游客评价从高到低依次为工业旅游资源、园区景观环境、空间布局规划、公共基础设施、游憩活动体验。（2） 游憩活动体验、空间布局规划、工业旅游资源、公共基础设施和园区景观环境5个维度对可可托海稀有金属国家矿山公园游憩满意度评价产生显著正向影响。（3） 可可托海稀有金属国家矿山公园在园区景观环境维度表现较好，工业旅游资源、游憩活动体验与公共基础设施维度游客的满意度和影响程度差异较大，景区空间布局规划维度中不同观测指标的满意度和影响程度存在明显差异。
