学科申请代码调整优化是国家自然科学基金委员会“科学基金学科布局改革”任务的重要组成部分和切入点。本文回顾了地理学科申请代码的历史沿革,系统梳理了当前版本地理学科申请代码存在的问题,论述了新版（2021版）申请代码体系的架构理念、遵循原则、形成过程,着重阐释了新申请代码的历史沿革、科学内涵与学科定位。新版申请代码体系较以往版本有以下4个显著特征：① 逻辑更自洽,一级代码名称由“地理学（D01）”改为“地理科学（D01）”;② 学科更融合,取消三级申请代码,仅设二级申请代码,更能体现学科的交叉融合;③ 领域更全面,针对学科发展趋势及经济社会发展需求,增加了“灾害地理”“土地科学”“地理大数据与空间智能”等新兴学科、领域的代码;④ 技术更重视,增设“地理观测与模拟技术”,鼓励面向地理科学问题研究所需关键工具、仪器的研制。
秦岭不仅是中国南北的地理分界线,也是中国亚热带和暖温带的气候分界线,在中国地理生态格局中占有重要的地位和作用。由于过渡带的复杂性、过渡性和异质性以及划分指标、研究目的的不同,学术界关于这一南北地理—生态分界线的具体位置一直有争论。为了进一步揭示秦巴山区过渡带的特征,明确中国南北地理—生态分界线的位置,本文选择马尾松（Pinus massoniana）林和油松（Pinus tabulaeformis）林这两类分别代表中国南方亚热带针叶林和北方温带针叶林的植被,结合研究区SRTM地形数据、气温和降水数据等,以年降水、最冷月（1月）气温、最热月（7月）气温和年均温为气候指标,详细分析了这两类植被在秦巴山区的空间分布及二者分界线处的气候条件。结果表明：① 马尾松林和油松林的分界线及相应位置的气候指标可以作为亚热带与暖温带界线划分的植被—气候指标之一。秦巴山区亚热带针叶林（马尾松林）与温带针叶林（油松林）的分界线位于伏牛山南坡至汉中盆地北缘一线（秦岭南坡）海拔1000~1200 m处;分界线处气候指标稳定：年降水750~1000 mm,年均温12~14 ℃,最冷月气温0~4 ℃,最热月气温22~26 ℃。② 通过综合的植被—气候指标来划分秦巴山区亚热带和暖温带的界线,能更科学地确定气候带分界线的位置及过渡带的特征,更全面地反映地表植被—气候格局的变化。此外,秦巴山区亚热带与暖温带的界线应该是由亚热带与暖温带针叶林分界线、阔叶林分界线、灌丛分界线等组成的一个过渡带。本文的研究结果为亚热带与暖温带划分指标的选取提供了一定的科学依据。
作为联结大气圈和地圈的纽带,水文循环同时承受气候变化和土地利用/覆被变化（LUCC）的双重影响,然而大多数的水文响应研究主要关注未来气候变化对径流的影响,忽略了未来LUCC的作用。因此,本文的研究目的是评估未来气候变化和LUCC对径流的共同影响。首先采用2种全球气候模式（BCC-CSM1.1和BNU-ESM）输出,基于DBC降尺度模型得到未来气候变化情景;然后,利用CA-Markov模型预测未来LUCC情景;最后,通过设置不同的气候和LUCC情景组合,采用SWAT模型模拟汉江流域的未来径流过程,定量评估气候变化和LUCC对径流的影响。结果表明：① 未来时期汉江流域的年降水量、日最高、最低气温相较于基准期（1966—2005年）,在RCP 4.5和RCP 8.5浓度路径下,分别增加4.0%、1.8 ℃、1.6 ℃和3.7%、2.5 ℃、2.3 ℃;② 2010—2050年间,流域内林地和建设用地的面积占比将分别增加2.8%和1.2%,而耕地和草地面积占比将分别减少1.5%和2.5%;③ 与单一气候变化或LUCC情景相比,气候变化和LUCC共同影响下的径流变化幅度最大,在RCP 4.5和RCP 8.5浓度路径下未来时期年平均径流分别增加5.10%、2.67%,且气候变化对径流的影响显著大于LUCC。本文的研究结果将有助于维护未来气候变化和LUCC共同影响下汉江流域的水资源规划与管理。
多年冻土温室气体排放对全球气候变化有重要影响。采用静态暗箱—气相色谱法,于2016—2017年生长季（5—9月）,对大兴安岭多年冻土区兴安落叶松林、樟子松林和白桦林土壤二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）通量进行野外原位观测,对比分析温室气体通量的动态变化特征及其关键影响因子。结果表明：3种林型土壤CO2通量范围为65.88~883.59 mg·m-2·h-1;CH4通量范围为-93.29~-2.82 μg·m-2·h-1;N2O通量范围为-5.31~45.22 μg·m-2·h-1。整个生长季兴安落叶松林、樟子松林和白桦林土壤均表现为CO2、N2O的排放源、CH4的吸收汇,土壤CO2和CH4通量在不同林型和年际间差异显著。3种林型土壤CO2通量与5 cm、10 cm和15 cm土壤温度呈极显著正相关（P < 0.01）;CH4通量受土壤含水量和10 cm、15 cm土壤温度的影响较大（P < 0.05）;兴安落叶松林和樟子松林土壤N2O通量与气温呈显著正相关（P < 0.05）,而白桦林土壤N2O则与15 cm土壤温度呈显著负相关（P < 0.05）。基于100 a时间尺度计算温室气体全球综合增温潜势,3种林型土壤温室气体的排放对气候变暖具有正反馈作用。
“塘泺”是北宋时期分布在冀中平原中部的巨大湖泊群,由大小数十个湖泊组成,东西绵延260 km,今天的白洋淀、文安洼、东淀、团泊洼、北大港,均属于“塘泺”的残余。本文在实地考察的基础上,综合集成历史文献记载、大比例尺地形图、ETM遥感数据、DEM数据、土壤调查数据、古地图数据,系统复原了北宋“塘泺”的空间分布范围与内部水系结构。研究表明,北宋“塘泺”的自然地理基础是分布在冀中凹陷带上以白洋淀、文安洼、团泊洼为代表的三大洼地,以及分布在这些洼地内的天然湖泊和河流。北宋朝廷出于军事防御目的,利用这些洼地和湖泊,开挖渠道,修筑堤坝,开辟水口,导引水源,调控水位,把位于今大清河以南的各条河流几乎全部导入了各区湖泊,把原有湖泊的水面尽量扩大,并将其串联成为相互连通的湖泊水面,从而形成了历史上冀中平原上最大的湖泊系统。
本文利用清光绪22年以来17个时段的多种历史地图和航天航空遥感数据,采用遥感解译、数据统计分析与历史对比方法,分析清末以来洞庭湖区通江湖泊面积的时序变化,探究空间演变特征。结合水利部门发布的典型年份监测数据,检验了遥感获取的湖泊面积精度,误差仅为0.62%。结果显示：洞庭湖通江湖泊面积从1896年的5216.37 km2减少到2019年的2702.74 km2,萎缩率为48.19%。1949年前的53年为明显萎缩期,年均萎缩15.66 km2;20世纪50年代为陡崖式萎缩期,年均萎缩139.05 km2;20世纪60—70年代为快速萎缩期,年均萎缩21.66 km2;1980年以来为基本稳定期,年均萎缩0.13 km2,面积仅减少了5.10 km2。就具体湖泊而言,东洞庭湖是各通江湖泊中面积萎缩最大的湖泊,减幅为922.60 km2;其次是目平湖,减幅为588.05 km2;再次是南洞庭湖,减幅为448.37 km2;七里湖的面积变化很小,但经历了先扩张后萎缩的过程。1998—2002年实施“退田还湖”工程,洞庭湖面积增加了10.50 km2。总体而言,清末以来洞庭湖区通江湖泊的演变主要表现为大通湖的封闭析出、整修南洞庭湖的湖垸置换与南迁、围垦西洞庭湖的局部残存、东洞庭湖的三面合围以及1998年特大洪灾后有限的“退田还湖”。本文为长江流域生态修复和环境保护战略提供了客观资料和技术支撑。
学术界迫切需要探索新的领域以提升耕地利用转型综合研究水平。本文从农业生物灾害切入,耦合耕地利用“趋利避害”动机与农业诱致性生产替代行为,基于“经济社会环境—耕地利用活动—生物灾害反馈—灾害防治应对”社会生态交互逻辑,建立了耕地利用生物灾害脆弱性转型理论框架。在国家、农业区、省级尺度开展了1988—2017年脆弱性转型研究。结果表明：① 脆弱性在国家、省级尺度发生了转型。在国家尺度,1988—2009年,脆弱性值从15.33%增长到22.45%,而2010—2017年从22.40%下降到19.49%。在省级尺度,脆弱性存在2条典型转型路径;② 在农业区尺度,脆弱性转型主要源自因城乡收入比缩小和劳均耕地提升而带来的暴露度下降,其次源自因生物灾害损失挽回率提升和生物灾害防治失控率下降而带来的应对能力提升。脆弱性转型后,主要源自作物多样性下降和化肥使用强度上升带来的敏感性继续增强。本文发展了耕地利用转型研究的综合性,论证了耕地利用生物灾害脆弱性有望成为耕地利用转型综合研究的新领域,并探讨了脆弱性管控政策。
基于1996—2018年中国省际粮食生产面板数据,在修正的引力模型准确测算粮食生产空间关联关系及构建空间关联矩阵的基础上,首先运用社会网络分析方法从整体特征、个体特征及块模型3个方面具体考察了粮食生产空间关联网络的结构特征,进一步采用二次指派程序方法探讨其形成机制。研究发现：① 省际粮食生产空间关联的密切程度在波动中提高,但仍有提升空间,网络结构呈现较好的稳定性和可达性,溢出效应具有多重叠加特性;② 省际粮食生产空间关联网络呈现主产区、主销区、平衡区“核心—边缘”分布格局,粮食主产区在网络中处于核心地位,粮食主销区和平衡区则处于边缘地位;③ 粮食生产空间关联网络可划分为净溢出、主受益、经纪人和双向溢出4个板块,板块间的溢出效应具有明显的梯度传递特征;④ 自然禀赋条件与社会经济因素的共同作用推动了粮食生产空间关联网络的形成,地理空间邻近性、经济发展水平与农村劳动力规模、机械服务规模、耕地资源的差异、降水量和日照时数的相近性对粮食生产空间关联网络的形成具有显著影响。
中国草原牧区作为重要生态安全屏障和草地畜牧业生产基地,其草畜平衡状态直接影响草地退化与恢复,进而影响草地生态系统服务能力的强弱。本文分析了2000—2015年主要草原牧区草地植被覆盖、牧草供给、草畜平衡状态的时空变化特征,深入探讨草地退化与恢复及载畜压力下草地生态系统保护与恢复空间格局。结果表明：过去16年主要草原牧区草地面积净减少约163万hm2,6.7%的草地出现植被覆盖退化,而5.4%的草地呈现植被覆盖明显恢复。天然草地牧草供给量以增加为主,年增率约0.3 kg/hm2,然而其载畜压力亦持续增加,不考虑补饲的载畜压力指数高达3.8,除内蒙古东北部、青藏高原中部仍有载畜潜力,其余多处于超载状态;考虑实际冷季补饲的载畜压力指数约3.1,内蒙古中东部有所缓解;假设冷季全额补饲则载畜压力指数减至1.9,内蒙古、青藏高原等区域明显缓解。叠加上述数据,本文针对自然保护地、牧区、半农半牧区和农区等不同区域的草地生态保护格局,提出了平衡草地生态保护与畜牧生产利用的不同发展策略。
在全球一体化进程不断加深的背景下,国家与地区之间的联系日益紧密,产生了一系列跨国家、跨地区、多尺度的社会—经济—环境影响,远程耦合（Telecoupling,社会、经济、环境的远距离相互作用）科学概念和综合框架的提出为解决上述问题提供了新方法和新途径。为更好促进远程耦合综合框架的正确使用和规范推广,本文系统解析了远程耦合综合框架,厘清各组成部分的定义和功能,梳理了框架的应用现状;通过对3个中国典型案例的阐释,展示了远程耦合综合框架的使用方法、结果分析及由此得出的科学意义和政策价值;最后描述了远程耦合综合框架使用中需要重点关注的问题,并对其应用前景进行了展望。远程耦合综合框架的推广应用有助于以跨国家、跨地区、多尺度的视角,重新审视多个人类与自然耦合系统的相互作用,揭示隐藏的远距离地理空间作用的科学价值,服务于有关政策的制定和实施,促进全球社会、经济、环境的可持续发展。
空间规划体系改革是推进生态文明建设的重大举措。面向新的国土空间规划体系,如何整合不同空间尺度下的政策,如何协调人类活动并保护生态格局和自然资源,是空间规划的核心问题,亟需吸纳多学科视角和知识加以回答。生态系统服务关联生态系统与人类福祉,是优化国土空间、推动规划决策更加符合生态文明理念的重要工具。本文立足于国土空间规划体系的构建需求,通过文献梳理和理论分析,从多个维度探讨了生态系统服务对空间规划体系构建的支撑作用。首先,对生态系统服务与空间规划价值目标的关联进行了基本判断,明确了生态系统服务不仅是空间规划进行自然资源价值塑造的载体,也是空间规划面向公共福祉的政府选择。其次,针对国家、省级以及市县和乡镇各纵向层级总体规划的功能定位和内容重点,分别剖析了生态系统服务对实现规划的战略性和政策性、协调性和操作性的支撑作用,并从尺度效应视角探讨了其对构建规划协同机制的促进作用。最后,面向“多规合一”的横向衔接需求,提出生态系统服务在培育部门共同价值,协同多元主体利益及改进空间规划技术三方面的重要作用。研究为指导空间规划体系改革提供理论支持和可行路径,丰富深化了生态系统服务在政策制定中的应用。
自1999年以来,中国开始生态省建设试点,探索加强生态环境整体性治理之路。生态省建设作为国家改善生态环境的重大举措,是否对二氧化碳排放产生影响是一个值得深入研究的问题。本文利用2000—2015年中国省级面板数据,采用准自然实验方法,构建双重差分模型,考察和评估了生态省建设的碳减排效应。研究发现：生态省建设不仅可以提高生态环境治理质量,而且具有显著且稳健的碳减排效应;生态省建设的碳减排作用主要是通过经济阻碍效应、生态保护效应及产业结构效应实现;生态省建设虽然对减少碳排放取得一定的成效,但依然存在区域建设不平衡,生态产业发展落后,生态创新、技术进步乏力等有待解决的问题。本文可为更好地推广生态省建设经验、提高生态省建设的碳减排效应提供科学依据。
针对城市人居热环境效应研究缺乏从自然—人文多维因子组合综合评价分析的现状,本文基于多源空间数据（Landsat 5、Landsat 8卫星影像数据、POI空间大数据、数字高程模型等）反演长沙市2000年、2009年和2016年城市地表温度格局,并快速获取与城市热环境密切相关的自然和人文因素共12个影响因子。应用标准差椭圆、空间主成分分析（PCA）等方法多角度分析了城市人居热环境效应及影响因素的联动关系。结果表明：① 2000—2016年共16年间热岛面积共增加547 km2、地表最高温度差达到10.1 ℃。城市热岛区的空间分布主要集中在城市建成区,如工商业集中和人口密集的城市中心地区,并呈现出地表温度从城市中心向郊区逐渐降低的热岛的空间分布格局,出现多个高温中心点,如五一广场商圈、长沙县星沙经济技术开发区、望城工业区、岳麓工业集中区、天心工业区等;② 2000—2016年热岛空间发展主轴保持在东北—西南方向,2000—2009年热岛重心向西南偏移了2.7 km,偏转角度为54.9°,2009—2016年热岛重心向东北偏移了4.8 km,偏转角度为60.9°。整体上,长沙市热环境空间格局的变化和城市的建设强度的变化存在一定的关联;③ 通过主成分分析得出影响长沙城市热环境格局的因子为景观格局、城市建设强度、地形地貌3个主因子;④ 人文因素对于当前加剧热岛效应形成产生的促进作用明显大于自然因素的抑制作用,综合作用下地区将升温0.293 ℃。影响城市人居热环境的因素众多,多源数据有助于揭示城市热环境空间格局及演变规律,深化对城市热岛效应成因分析认知,明确人文和自然影响因素间相关关系和相关程度,以此为改善城市人居环境质量提供科学依据。
兼顾生态保护和经济增长的生态安全网络对引导滨水城市走可持续发展道路具有重要指导意义。本文以九江市为例,采用景观生态数据集和产业信息数据集,结合最小累积阻力模型（MCR）和连续空间的产业集聚测度指数（DO）构建了综合评价方法,分别对景观生态格局和经济生产空间进行分析,诊断二者的空间冲突确定战略节点并构建生态安全网络。结果表明：① 研究区包含重要生态源地29个,总面积为7323 km2;生态安全阻力高值区面积占39.69%,位于城市中部和东部连片区域,低值区则处于外围,且连通过渡区域较少,呈现空间上两极分化的“中心—外围”景观生态格局;② 经济生产空间临近水资源分布,呈现为小尺度集聚、大尺度分散的空间格局;主要产业集聚区的平均长度和数量均显示出重度污染行业>轻度污染行业>中度污染行业的空间关系;③ 识别出景观生态廊道总长685.57 km,选取了25个生态—经济战略节点,规划了18条总长424.53 km的重要绿带和26条总长662.46 km的一般绿带,共同构成了“蜂巢状”九江市生态安全网络格局。本文采用自然和经济条件相结合的综合分析视角,为生态安全格局的构建提供了多样化的实现途径。
新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情仍在全球范围内蔓延,是当前人类社会面临的重大突发公共卫生事件,对个人、家庭、社会乃至国家均产生深远影响。基于官方通报的病例数据及相关POI数据,综合运用数理统计与空间分析等方法,从省域、市域、县域和小区4个空间尺度探究疫情在中国的时空演化过程,进而探索疫情防控的综合机制与策略。结果表明：① 中国COVID-19疫情在时间演变上,始于大雪,盛于立春,衰于惊蛰,滞于春分,并经历早期武汉主导暴发、中期全国差异扩散、后期武汉主导衰减及末期本土疫情传播基本阻断4个阶段,对重要事件节点响应明显;② 空间分布呈现“喇叭”状的“一核两弧多岛”格局,主要受邻近性与联系强度影响;空间演化经历“核发—群发—散发—点发”4阶段模态,各阶段核心聚集区均位于湖北省内。最后,整合中国疫情演化的影响因素及相关措施,提出针对当前疫情发展和应对未来类似挑战的人地互馈协同发展的有效对策,具体随时间表现为及时响应、统筹合作、常态防控及严防输入等,并展望未来深入探究的方向。
COVID-19疫情是全球面临的重大公共卫生危机。客观认识疫情期间的公众舆情响应和区域差异,对于提高重大公共卫生事件的政策调控和科学治理具有现实意义。本文以新浪微博为数据源,基于潜在狄利克雷分配主题模型和随机森林算法构建了主题抽取和分类模型,识别微博文本中的13个舆情话题,并从数量、空间、时间、内容等方面分析了2020年1月9日—3月10日在湖北省、京津冀、长三角、珠三角、成渝等城市群及沿边口岸等重点区域分布特点。结果表明：中国公众的响应总体是理性和积极的,但各舆情话题在区域内部的空间分布差异明显。各区域热点分布中,京津冀以首都北京为中心,长三角以上海为中心,辅以南京、杭州等热点,珠三角以广州、深圳为两核,湖北省以武汉为中心。建议应持续加强重点区域的疫情舆情关注和因地制宜的差异化精准响应。
新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情对中国国民经济和社会发展产生剧烈冲击。科学评价中国受新冠疫情短期影响及恢复情况并揭示其时空特征,可为常态化疫情防控阶段的经济形势研判和城市恢复提供有力支撑。基于2020年1月13日—4月8日百度迁徙大数据,通过构建恢复指数（RRI）和恢复缺口（RGI）等指标,从多尺度揭示中国受COVID-19疫情短期影响的逐日特征、阶段特征以及时空格局。结果发现：① 疫情未影响春节前返乡迁徙,节后恢复经历恢复停滞期、快速恢复期、平稳恢复期,全国总体恢复程度由恢复停滞期不足20%上升至快速恢复期末60%左右,3月3日开始进入平稳恢复期,恢复指数达70%以上,完全恢复至历史同期水平仍需较长时间。② 疫情对周末和节假日城市间交往活动影响显著,中部和东北地区尤为明显。③ 疫情影响的区域差异性明显,相对恢复程度西部>东部>中部>东北地区。④ 城市间恢复程度差异显著,节后至4月8日呈现南高北低空间格局。结合疫情程度,广州、深圳、重庆处于高确诊高恢复聚类,河北、天津、黑龙江、河南、安徽、湖南处于低确诊低恢复聚类。⑤ 随着疫情有效控制,城市层面恢复缺口由京津冀、长三角、珠三角等城市群的大规模成片劳动力迁入缺口,转变为国家中心城市和部分省会城市的点状缺口。本文研究结果表明时空大数据在重大突发公共卫生事件实时影响评价方面具有较好应用前景。
人口流动,特别是来自疫源区的人口输入,COVID-19疫情传播的关键风险来源。本文以广东省为例,利用人口迁移大数据与地理空间分析技术,综合考虑人口来源地风险差异与流入地社会经济属性差异,并依据输入性病例发病的间隔时间分布引入时滞过程,构建了包含时滞效应的疫情风险时空分析模型,理论上可以根据现状人口流动研判未来一定时期的疫情风险的变化趋势及空间格局,为提前谋划和精准防控提供决策参考。分析结果表明：① 广东省新型冠状病毒肺炎疫情在2020年1月29日拐点初现,随后呈现逐步下降的趋势。② 基于输入性病例发病的时滞过程分析,输入性病例从输入到发病普遍存在间隔时间,且间隔时间为1~14 d的病例比重较高。③ 疫情风险存在明显的空间差异,各地疫情风险依据输入风险、易感风险以及抵御风险能力的不同而存在较大的差异。④ 广东省各地市与疫源区城市之间的联系程度、人口流动规模及其交通区位因素,显著影响省内疫情风险的分级。深圳、广州等一线城市是高风险区,东莞、佛山、惠州、珠海、中山等邻近深圳和广州的珠三角城市是中风险区,珠三角城市群外围的粤东西北地区是低风险区。应根据疫情潜在风险,制定基于分区分级的防控措施,促进局地精准防控与社会整体良性运转。
