通过构建山地垂直带谱数据结构，实现了垂直带谱数字化，增强了垂直带谱的可视化；提出了垂直带谱的三级体系：以基带区分一级带谱，以特征垂直带区分二级带谱，以垂直带组合结构、优势垂直带及垂直高度及宽度区分三级带谱；概括出山地垂直带谱的7种变化模式：同构模式、结构递减模式、突变模式、纬向递减模式、经向减升模式、阶梯递增模式和高原叠加模式；归纳出垂直带谱的5种生态类型：与自然地带相联系的顶极带谱、与主要山地相联系的基本带谱、与特殊地生态现象相联系的过渡/特殊带谱、与人类干扰相联系的扰动带谱，以及与强烈人类活动相联系的次生带谱。深入比较和分析垂直带信息图谱，可以揭示更多的地学信息。
以地区 (市) 作为基本研究单元，选取大小兴安岭、燕山、太行山区、沂蒙山区、武陵山区、东南丘陵、喀斯特山区、横断山区、祁连山区等具有典型性的中国山区，定量分析2000年中国山区经济发展态势以及影响和制约山区经济发展的深层次因素，并与平原地区和经济发达地区进行宏观、中观层面上的多方位对比分析。结果显示: 中国山区人均GDP的区域变化特征与山区非农产业人均增加值发展态势呈正相关；各类山区农业产业人均增加值表现为一条无差异曲线，即山区居民家庭收入的差距，主要来自非农产业，农业产业收入退于次要地位，非农产业人均增加值决定中国山区的经济发展的空间分异。
根据贡嘎山海螺沟内5种主要林地上的生物量调查、土壤呼吸和光合作用测定，研究亚高山地区典型林带上C的存贮、吸收和排放关系。对于海拔3000 m附近的峨眉冷杉林，其地上和地下C贮量分别为177.4 t/hm2和143.2 t/hm2，森林光合作用吸收的C量在22～24 t/hm2·a之间，通过呼吸释放C量为3～5.5 t/hm2·a (乔木冠层) 和10～19 t/hm2·a (地面土壤及根系)，年光合作用净固定的C为7.05 t/hm2。低海拔处生态系统C的呼吸量较大，100a以内的中幼龄树木固C能力高于成熟林的固C作用。林地在成为过熟林之前主要还是C的汇，林间裸地是大气的C源。
在野外考察获取第一手资料的基础上，主要采用Shannon-Weaver指数和S?rensen指数对小五台山亚高山草甸植被的植物生物多样性及其空间变化格局进行了分析和研究。主要结论如下：1) 海拔高度对植物生物多样性影响非常明显，海拔2300 m和2700 m左右分别既是α多样性也是β多样性出现明显变化的地段。2) 不同坡向条件下群落的α多样性表现为东坡>西坡>南坡>北坡；而S?rensen指数分析表明，当坡向变化时，β多样性较高。3) 山坡中部特别是中下部具有较高的α多样性，而β多样性较低，坡面上β多样性的大小主要取决于坡面所处海拔高度的范围。
利用筛选的1954~2000年中国338个站沙尘天气资料及相关气候资料，从沙尘天气区划方面着重分析研究了我国沙尘天气的区域特征。结果表明： 1) 我国沙尘天气多发区分别位于以民丰至和田为中心的南疆盆地和以民勤至吉兰泰为中心的河西地区。不同类型沙尘天气的空间分布范围不尽相同，其中沙尘暴主要发生在与北方沙漠及沙漠化土地相联系的极干旱、干旱和半干旱区内。扬沙和浮尘天气除了在沙尘暴发生区的绝大部分地区出现外，还向其它邻近地区扩展，如扬沙可向东北地区和东南的黄淮海平原及以南地区扩展；而浮尘天气则主要向东南方向扩展，可涉及整个黄淮海平原和长江中下游地区。相比之下，上风方向的中高纬地区，如北疆和东北北部地区，浮尘天气发生甚少。2) 全国沙尘暴天气易发区可划分为北疆、南疆、河西、柴达木盆地、河套、东北和青藏等7个亚区。沙尘暴和浮尘在南疆区发生日数最多，而扬沙在河西区发生日数最多。
塔克拉玛干沙漠公路447 km路段穿越新月形沙丘与沙丘链、复合横向沙垄以及高大复合纵向沙垄区，风沙危害极为严重，被誉为“世界公路建筑的奇迹”。为解决沙漠公路风沙防护体系构建的一系列科学与技术问题，沙漠学界随之开展了风沙运动规律，风沙危害的成因、强度、时空分异及其机械、化学、生物防治的理论与应用研究。本文对风沙危害及其防治研究的主要内容及研究进展进行了全面总结，认为塔克拉玛干沙漠公路风沙危害与防治的理论研究成果与实践应用水平取得突破性进展。
根据1951～2000年中国登陆热带气旋与厄尔尼诺年、拉尼娜年的关系分析，得到了一些重要认识：(1) 在厄尔尼诺年，中国登陆热带气旋数偏少；(2) 厄尔尼诺事件强度越大，中国登陆热带气旋数越少；(3) 厄尔尼诺事件的结束时间若超过5月1日，那么次年中国登陆热带气旋数偏少；(4) 中国登陆热带气旋数的特多年主要集中在拉尼娜年；(5) 在拉尼娜次年，中国登陆热带气旋数偏少；(6) 中国登陆热带气旋强度越大，在厄尔尼诺年出现机会越少；(7) 在厄尔尼诺年，中国初旋偏迟，终旋偏早。同时对其机理进行了探讨。
分析塔里木河1956~2000年间水资源开发利用过程中的生态与环境问题时发现，进入90年代，塔里木河源流区的山区来水量增加了约10.9 %，但是，源流区补给塔里木河干流的水量却减少了18.83 %。三源流灌区用水量的增加导致塔里木河干流区的来水量不断减少，而塔里木河下游来水量的大幅度减少，则是因塔里木河干流上中游耗水量的增加引起。塔里木河干流自身沿程水量变化对下游水量减少的影响，远大于塔里木河上游三源流来水变化对下游造成的影响；塔里木河下游来水量的锐减，造成下游河道断流321 km，尾闾湖泊干涸，地下水位下降，天然植被衰败，沙漠化过程加剧。
对长江中下游武汉至河口段304处河床沉积物样品进行了粒度测量与分析，通过各参数间的模拟、统计及对比，探讨了沉积物粒度、水动力因素及河床地貌三者间的关系。研究结果表明：本区河床沉积物以中、细砂为主，床底搬运十分微弱，河道相对稳定；从上至下沿程有明显的“粗-细-粗-细”粒径变化，主要反映河流动力地貌、动力沉积特征；粒径在河床的沿程分布总体为北粗南细，说明北岸侵蚀，南岸淤积的特点。研究同时也表明，颗粒因河型不同而迥异；颗粒偏态度-峭度在不同河型中表现各异，对区分顺直微弯分汊和鹅头形分汊河道尤为显著。
通过实地调查和收集长江下游1950~2000年水文、水利工程资料，建立了长江大通以下枯季径流量变化地理信息系统，分析了影响长江大通水文站以下径流量变化的水文过程，探索了这一区间枯季径流量变化的成因与过程。调查研究表明，截止2000年大通以下各类抽引水工程的总数已达64个，抽引水能力达到了4626 m3/s (潮周期内平均抽引水流量)。实际抽引水量呈现很大的年、季波动，这与本区气候干旱情况、农作物生长期、跨流域调水量等多种因素有关。研究表明：大通－河口段沿江两岸大量的抽引水已成为影响长江大通以下枯季入海流量变化的最重要的因素。本文在过去实际抽引江水资料的基础上，估算了过去不同水文、气候背景下长江大通以下枯季径流量的变化幅度及其对入海流量的影响，并利用实际数据进行了验证。在此基础上，探讨了未来长江大通以下枯季的径流量变化趋势。
通过遥感影像、地貌沉积、历史文献与地图等相关资料分析集成研究，将后套平原分为西部冲积扇平原，东部是泛滥冲积平原，并详细探讨了近2000年来本区黄河河道的演变。公元前2世纪时，后套西部平原南 (上) 冲积扇停止发育， 北(下) 冲积扇河道发育，黄河主河道的位置与现代不同，它偏于泛滥平原北部的阴山山前东流；公元6世纪后套平原西部北 冲积扇上黄河河道向东移，在东部泛滥平原上黄河明显地分为南北两汊，而黄河主流仍位于河套平原北部山前；18世纪早期至末期，黄河主河道从河套平原的北部山前南移至平原南部；19世纪中叶‘北河’淤塞，现代黄河形成。
采用沉积学方法提取沉积速率的记录，利用历史文献研究的方法提取气候与人类活动变化的信息，对黄河下游2300年以来的沉积速率的变化及其与气候、植被及人类活动的关系进行了研究，揭示黄河流域地貌系统对气候变化及人类活动所导致的土地覆被、土地利用方式变化的响应过程。研究表明，黄河流域地貌系统中的下游沉积带对于中游侵蚀带的响应是灵敏的，流域植被和土地利用方式的变化，是导致下游河道沉积加速的主导因素；这种变化主要取决于人类活动，同时与气候的变化也有一定关系。在沉积加速的过程中，公元7世纪至10世纪以及18世纪中叶以来，表现为两个突变时期。
水循环包括自然水循环和社会经济水循环两个方面。社会经济系统水循环指社会经济系统对水资源的开发利用及各种人类活动对水循环的影响。对目前国际国内关于社会经济水循环关注的主要问题 (水资源安全、水资源社会经济研究、人类活动对水循环的影响、水环境、水资源可持续管理和综合管理) 及其进展进行了评述。水资源安全的主要对策已由增加供给转变为水资源需求管理。增加社会参与和明晰水权是水资源管理体制改革的方向。水价在水资源管理中的重要作用得到越来越多的重视。水资源可持续管理和综合管理正逐步落实。水资源需求管理机制、水权水价等水资源管理制度设计、作为可持续水资源管理基础的生态需水问题和环境变化对水资源的影响，将是未来社会经济系统水循环研究的焦点。
芦苇面积，苇下水位变动和邻近水域大小等是影响鹤类生境选择的重要因子，通过建立向海地区的数字高程模型 (DEM)，将其与从遥感影像上获取的向海湿地景观信息在ARC/INFO模块下进行空间叠加分析，建立了水位与芦苇分布的动态关系。通过模拟得出：当湿地水位达到165 m时，鹤类可选择的生境面积最大，为981.2hm2。此外，本文还模拟了不同水位以上芦苇面积的等级分布规律。该模拟结果对于向海自然保护区鹤类生境的优化管理及主要供水源向海水库的科学管理具有重要的参考价值。
从改革开放的视角，用实证的方法，对中国城市经济区进行了新的研究。根据城市中心性的等级体系，确定京津唐、长江三角洲和珠江三角洲为全国的经济核心区；通过外贸货流、铁路客货流、人口迁移流、信件流等流量流向分析，概括了3大核心区的内向型和外向型腹地范围；在此基础上，把中国经济地域划分为北方区、东中区和南方区3个一级城市经济区和11个二级区。对中国目前的经济空间组织形成许多新的认识。这一研究对于各地区经济联系方向的选择具有重要意义。
选择1990~2000年中国城市用地面积位于前200位的地级及地级以上的城市用地资料，把运用在城市人口规模上的位序-规模法则移植到城市用地上，分析了城市土地利用规模的变化规律。然后运用分形理论，阐释了城市用地的位序-规模曲线。结果显示：(1)以建成区面积作为衡量城市规模的指标，中国城市规模分布符合位序-规模法则，拟合曲线的判定系数都在0.95以上；(2)根据位序-规模曲线的形态，中国城市按建成区面积可分为3类：用地面积>200 km2的大城市，50~200 km2的中等城市和<50 km2的小城市；(3)城市建成区用地的位序-规模曲线有平行向前推进的特点，这为预测我国未来城市建成区用地规模提供很好的基础；(4)中国位于前200位的城市用地规模分布的均衡度不断增强，城市建成区用地规模总量持续增加。
在分析大都市区城市扩展特征的基础上，从宏观外部约束性因素和局部城市单元自身扩展能力变化共同作用影响城市发展演变的角度，构建了一个模拟和预测大都市区城市发展演变过程的城市扩展模型 (City Expanding Model in Metropolitan Area; CEM)。首先对北京1975~1997年的城市发展过程进行模拟重建，然后在此基础上从城镇用地数量最优和位置最佳相结合的角度对北京2005~2015年的城市发展格局进行了预测。结果表明，在对各种影响因素进行严格标准化并利用自适应Monte-Carlo方法多次模拟确定最佳影响权重的基础上，该模型可以在一定程度上反映城市发展，尤其是大都市区城市发展演变的特征和规律。
土地利用可持续性的度量指标应该具有时间序列性、空间敏感性、客观性和综合性，能显示趋势性和可预测性，有参照值或阈值，能表达逆转性和可控性，能正确地进行数据转化，能方便地采集和使用数据。迄今所见的指标体系，在方法上皆可归纳为枚举法和综合法。枚举法的困难是：指标体系很难穷尽所有的影响因素，又不能准确判断每一因素的影响程度，也难以有完备的数据序列。综合法避免了枚举法的困难，但目前还没有完整的时间序列，因而只能评价现状而不是过程。本文提出一种针对变化过程进行评价的指标体系，采用系统综合指标，即生产力、稳定性、恢复力、公平性、自立性、协调性，来定量地评价土地利用的可持续性，并应用于山东省莱西市案例研究。
在构筑1:50万贵州岩溶地区岩石组合类型分布图的基础上，以GIS为分析手段，对贵州省石漠化分布图和地层岩性图进行了空间分析，探讨了各类岩性与不同级别石漠化之间的相关关系。石漠化与岩性具有明显的相关性，强度石漠化主要分布在纯质碳酸盐岩地区，尤其是纯质灰岩地区；中度石漠化在白云岩组合中的比例较灰岩组合中高；轻度石漠化在碳酸盐岩与碎屑岩夹层和互层中分布较广；石漠化与纯碳酸盐岩相关关系最明显。
