土地沙漠化敏感性评估是沙漠化监测的重要内容之一,也是研究如何防止和治理沙漠化的重要课题。本文以中国西北干旱区作为研究区,利用遥感技术和GIS空间分析技术为支撑,通过构建“土壤—地形—水文—气候—植被”沙漠化敏感性综合评价指标体系,并借助空间距离模型计算了沙漠化敏感性指数,进而定量评估2000年、2005年、2010年和2017年西北干旱区土地沙漠化敏感性的时空演变特征,在此基础上引入地理探测器等方法对其主要驱动因素进行了深入分析。研究结果表明：① 地形、土壤、气候、植被和水文等5个方面相互影响,彼此制约,共同构成中国西北干旱区沙漠化敏感性分布和变化的本底条件;② 西北干旱区沙漠化敏感性总体上呈现周边低、内部高的分布特征,低敏感区主要分布在阿尔泰山、天山、昆仑山、阿尔金山和祁连山等地,而高敏感区则主要分布在准噶尔盆地、塔里木盆地和内蒙古高原等大部分地区,包括塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠腹地。沙漠化敏感性的空间分布具有显著的区域性,高敏感区和低敏感区界限分明、分布集中;③ 从时空演变看,2000年以来沙漠化敏感性变化以稳定型占据主导,而整体上敏感性表现为缓慢降低趋势,说明潜在沙漠化区域逐年减少,区域沙漠化治理工作取得了一定成效;④ 西北干旱区的各驱动因素中,土壤及气候起直接作用,是最主要的影响因素,而植被是改变沙漠化敏感性最活跃、最基本的因素。除此之外,地形的分布和水文的变化对沙漠化敏感性起到一定的限制作用,而社会经济因素是影响区域沙漠化敏感性最为快速的因素,且经济发展对促进区域沙漠化敏感性的增长作用有逐渐加强的趋势。从整体来看,中国西北干旱区土地沙漠化得到了有效遏制,沙漠化治理工作取得了积极成效,但在全球气候变化加强和社会经济发展进入新常态的大背景下,中国沙漠化监测评估和治理工作仍然任重而道远。

基于多源数据资料重建小尺度区域历史时期土地利用/覆盖变化,对深入理解土地利用变化的驱动力机制及其环境和气候效应具有重要意义。本文利用从流域尺度聚落格局演变重建到聚落尺度耕地数量和空间分布重建,再到流域尺度耕地格局重建的思路,以云南山地典型的中小流域为研究区,以历史文献资料、田野考察资料、历史地理学研究成果、档案资料、现代统计资料、地理基础数据为支撑,综合考虑区域自然因素（坡度、海拔高度）、人文因素（人口、政策、农业技术、耕地与居民点距离）,设计了历史时期山地小尺度区域耕地网格化重建模型,重建了1700—1978年具有明确时间和空间属性的网格化耕地格局。结果表明：① 掌鸠河流域的耕地面积近300 a增长6.3倍,垦殖率从1700年的2.1%上升到1978年的15.6%。② 不同地形区的耕地面积差异较为显著,其中山区和半山区的耕地面积最大,且增长速度最快;平坝区和中下游河谷区的耕地面积增长相对平缓,是自然环境、人口、政策和农业技术等因素综合作用的结果。③ 通过总耕地面积和人均耕地面积等对结果进行验证,证明了重建结果的合理性。本文设计的网格化重建模型可以为模拟具有明确时间和空间属性的小尺度区域历史耕地网格化数据集提供参考。

土地利用变化是全球变化的重要驱动力,模拟是研究土地变化重要的方法。退耕还林是中国山区土地利用变化的重要原因。当前退耕还林模拟在综合社会与空间途径方面的不足限制了退耕还林模拟的空间精度及后续社会效益研究。结合社会和空间途径精确模拟退耕还林的空间过程可为该工程实施提供科学依据。本文以云南省东川区铜都镇为研究区,基于人口普查数据、地理环境数据、实地调研数据,综合考虑农民、农户和政府3类主体,基于多主体模型构建了退耕还林工程实施的空间模型,模拟了2010—2015年铜都镇具有空间特征的农户年收入、农户/政府退耕意愿和退耕还林工程空间实施过程。研究发现退耕还林工程实施主要与坡度、交通和农户收入有关,与土壤肥力相关性较小,坡度25°~30°的耕地占了81.47%,离道路0~2 km交通条件较好的地段占56.37%,农户年收入较低的区域退耕还林比例较高,且退耕还林工程的实施显著提高了铜都镇收入,2010—2015年户均收入提高了1475元。本文模拟结果空间精度为91.12%。本文构建的退耕还林工程实施空间模拟方法可为其它区域提供方法借鉴,以期为中国生态保护和精准扶贫等工程实施提供科学支撑。

水土资源不仅是山区生态系统服务供给的一部分,同时也是山区经济发展的重要投入要素。本文以横断山区为研究对象,利用基尼系数法评估水土资源和经济发展之间的匹配状况,同时基于个体随机效应模型建立拓展的Cobb-Douglas生产函数模型实现了经济增长对水土要素的敏感性分析,引入经济增长阻尼模型定量测算了水土资源对横断山区经济发展的制约程度。结果表明：① 2006—2015年横断山区水资源、土地资源与GDP的区域基尼系数波动范围分别为0.260~0.298和0.389~0.424,水资源对不同产业的满足程度相对合理,而对土地资源的利用与经济发展较不匹配,尤其是第二、三产业;② 敏感性分析结果表明,横断山区土地资源的产出弹性是水资源2倍左右,土地资源的累计贡献率明显高于水资源,土地资源要素对经济增长贡献大于水资源要素。③ 水土资源增长阻尼平均水平分别为0.012和0.022,说明水资源和土地资源对横断山区经济发展均产生明显的约束作用,且受土地资源的限制较大。研究表明中国山区发展需要更加重视水土资源开发利用与经济增长需求的匹配,充分挖掘水土资源的利用潜力提高供给可以降低其对经济增长的制约程度。

俄罗斯地区油气资源储量十分丰富,未探明储量的地区也有巨大的资源应用前景。随着气候变化加剧,北极通航变为可能,俄罗斯也寄希望于通过北极航道,大力发展其能源贸易。本文将俄罗斯交通网络作为连接资源和港口的重点,采用空间统计方法刻化俄罗斯油气资源空间分布特征,并通过栅格成本距离法、加权平均旅行时间和区位优势潜力等方法量化各港口对油气资源的可达性,得出结论：① 油气资源集中分布在西西伯利亚平原,俄罗斯全域的港口可达性呈“西部高,中部低”的特征;② 俄罗斯东北地区港口的资源可达性普遍较差,西北地区港口资源可达性较好。综合考虑油气资源、地理位置和项目合作等方面,可重点建设萨别塔、摩尔曼斯克和符拉迪沃斯托克（海参崴）3个港口;③ 附近交通网络的布设密集度影响港口的资源可达性。随着气候变暖,冻土融化,加上中俄“冰上丝绸之路”倡议的逐步实施,未来远东地区港口的资源可达性可能有进一步提升的空间。