地理环境对世界文明起源和历史演进具有深远的影响，特别是中华文明在长江与黄河之间的广阔地理空间上发生与扩展，与地理环境之间具有更为复杂而深厚的联系。但如何从地理学角度解读中华文明的起源与演进还极为少见。本文根据近年对中国南北过渡带的综合考察，新石器遗址文化的空间关系分析，先秦及秦汉文献的解读，得到如下结论：① 新石器时代大地湾文化、仰韶文化、马家窑文化及龙山文化的地理分布，揭示了中华早期文明最先在西汉水流域与渭河上游地区出现，并且具有明显的自西向东演进的趋势；② 青藏高原与嘉陵江之间的西秦岭地区，尤其是内部的成徽盆地和西礼盆地，气候适度、资源丰厚和安全稳定，为文明的产生和发展提供了几乎所有的条件，应该是中华文明孕育的关键地区；③ 实地调查和分析表明，氐羌民族的核心区域、古昆仑原型山以及大禹治水的具体位置等与中华文明起源有重大关系的三大谜团，都与西秦岭有密切的关系；④ 秦人从大禹治水时期走上历史舞台，在多次起落和兴衰中，积累了先进的治水方法，修建了中国史上最宏大的治水工程——都江堰、郑国渠、灵渠等，开启了“书同文”和“郡县制”，促进了华夏社会经济的全面发展，形成了中华文明起源与早期演进的主体脉络；⑤ 西秦岭地区目前基本上还是中国考古和历史研究的偏弱地区，建议今后对西秦岭地区进行系统、深刻的考古和历史文化研究，以推动中华文明探源工程早日实现突破。
在气候变化和人类活动扰动下，河川径流变异对气候和下垫面因素的响应机制及其变异的定量归因一直是水文学研究的重点和难点。本文基于平面几何方法及水分—能量分配框架，构建量化气候与下垫面因素对径流变异贡献程度的解析公式。利用全球83个典型流域的长序列数据集，将水分—能量分配框架与Budyko分解法进行对比。结果表明，水分—能量分配框架和Budyko分解法的全球径流归因结果较为一致，证实了其有效性，且相对Budyko推导过程更加简单，可操作性更强。此外，本文进一步发现在大部分流域中，径流由气候变化引起的正向效应（导致径流增加）被下垫面因素引起的负向效应（径流减少）抵消，即存在补偿效应，且该补偿效应随着干旱程度的增加而减弱。本文提出新的流域径流变异分解方法，为深入理解全球径流变化成因提供新的研究思路。
霍乱是人类三大烈性传染病之一。基于历史医学地理学视角，收集整理近代霍乱史料和环境数据，使用M-K检验、小波分析、GIS空间分析以及结构方程模型等方法，对近代湖北省霍乱流行的时空规律及影响机制进行研究，结果表明：① 1850—1949年间湖北省霍乱流行可分为晚清咸同时期（1850—1874年）、清末光宣时期（1875—1911年）、中华民国早期（1912—1927年）、中华民国中晚期（1928—1949年）4个阶段，霍乱流行的频度逐渐提升。② 1850—1949年湖北省共有49个霍乱流行年份，1932年的霍乱疫情最严重，1942年后霍乱流行频度显著上升；霍乱流行主要发生在夏秋季节，存在35 a、19 a、10 a、5 a时间尺度的波动周期，其中10 a时间尺度为第一主周期，35 a时间尺度为第二主周期。③ 1850—1949年湖北省累计有58个县流行过霍乱，霍乱频度的县域集聚特征明显，高值区在武汉三镇及周边，低值区在鄂西地区；霍乱疫区沿江、沿湖从中部江汉平原向周边山区扩张，江汉平原为霍乱疫情最为严重的区域；霍乱疫情的分布重心在江汉平原腹心摆动，略呈由东南向西北迁移的趋势。④ 自然因素、灾害因素与人文因素共同影响近代湖北霍乱疫情的时空特征，海拔、人口、降水、河网和路网等的区域差异奠定了湖北霍乱疫情“东重西轻”的空间格局，战争、涝灾、旱灾、温度等的时间变迁塑造了湖北省霍乱疫情“后重前轻”的时间变化。本文为长时间序列霍乱疫情的研究，其研究结论对湖泊水系密集区域霍乱疫情的防控具有指导意义。
生态系统文化服务（CESs）作为生态系统为人类所提供的非物质裨益与福祉，具备桥接并诠释自然与人类社会复杂纽带关系的能力，其能够围绕空间需求—空间规划—空间生产，通过自上而下和自下而上的多层次干预，实现可持续发展和人类福祉提高。准确把握CESs参与人地关系空间重构实践路径，既是实现人类福祉有效提升亟需解决的科学问题，也是实现人与自然和谐共生的重要理论基础。为此，本文基于“理论解析—关联机制—实践应用—发展路径”解构方案，探讨CESs引导人地关系空间重构的内在逻辑体系与可行性。在梳理价值评估—价值权衡—“流”时期CESs研究演进历程基础上，构建CESs指导人地关系空间重构理论框架，探究其指导三生空间重构应用路径。最终，本文在数据收集、方法体系、实践应用等方面展开论述，以期实现CESs研究由理论到实践的转变，为新时期人地关系空间重构提供新视角。
时空是事件的基本特征，复杂事件是多个事件的综合过程，具有多尺度时空特征、多层次语义特征。如何依托时空数据模型，从事件的基本特征出发对复杂事件建模、分析，是实现对事件时空演变知识挖掘与模拟推理的关键途径。由于现有模型难以捕捉事件中跨时空粒度多实体对象间的演变轨迹与时空演化因果关联，缺乏对复杂事件语义动态变化的刻画，无法满足对复杂事件的建模需求。本文主要：① 分析复杂事件中事件的概念，提出富语义事件时空数据模型，拓宽了时空数据模型所表达的事件维度。依据事件的多维度特征，实现了对跨时空粒度的多实体对象伴随事件演变的状态与行为特征描述；② 以事件特征聚合事件层次结构，建立事件由繁至简、由事件本身到其组成要素的多级逻辑框架；③ 刻画复杂事件中事件与事件、实体与实体的关联关系，以时空关系、属性关系的演变推动对事件潜在因果关系的分析；④ 以人类社会历史战争为例，阐述富语义事件时空数据模型的建模与分析方法，依托GIS平台阐述模型表达内容在事件实例中的应用，解释了伴随事件推进引起实体属性演变、实体与实体关系演变，再由上述变化引发新的事件发生的知识推理过程，验证了模型的可行性与实用性。
训练样本在基于机器学习的区域滑坡易发性评价中具有重要作用，训练样本通常是由滑坡（正样本）和非滑坡（负样本）组成，由采样方法采集得到。然而，现有正样本采样方法均没有度量所采集正样本的可信度，使得所采集训练样本可靠性得不到保证，制约了机器学习的区域滑坡易发性评价效果。针对这一问题，本文提出滑坡正样本原型采样方法（PBS），该方法利用某点与滑坡正样本原型的地理环境相似度和不相似度分别度量正样本与负样本的可信度，基于互斥法设置可信度阈值采集训练样本。以甘肃省油房沟流域为研究区，将PBS与已有代表性采样方法分别对油房沟流域构建基于逻辑回归、支持向量机和随机森林的滑坡易发性推测模型，对比有可信度和无可信度样本下的滑坡易发性评价效果。结果发现，正样本和负样本可信度与滑坡易发性评价效果分别呈现“波动上升”与“正相关”的特点，PBS方法在基于3种机器学习模型的滑坡易发性评价的验证精度（Accuracy）和接收者操作特征曲线下面积（AUC）值比已有代表性采样方法分别至少提高了14.7%和14%，且标准差均较小，表明本文所提出方法是有效的。
人才队伍建设是学科发展的重要组成部分，在培养高层次人才、提升学科竞争力中具有举足轻重的地位和作用。作为基础研究资助的主渠道，国家自然科学基金肩负着引领学科发展、支撑人才培养的重任。本文基于1986—2022年国家自然科学基金地理科学学科项目负责人的信息，系统梳理和分析了地理科学学科人才队伍结构的动态变化特征。结果显示，1986—2022年地理科学学科队伍的年龄结构持续优化、年轻科研群体的比重持续增加、学科整体活力显著增强，但受地区软实力以及分支学科特征的影响，不同地区和不同分支学科间的人才队伍结构出现显著差异。国家自然科学基金地理科学学科在未来引领学科发展、支撑人才队伍建设的过程中，需要进一步从学科内生发展逻辑和现有发展阶段出发，给予相应的策略引导，以支撑学科人才队伍结构的高质量发展。
北极热融湖作为多年冻土区典型热喀斯特景观之一，其分布和变化规律深刻影响着区域的生态植被、水文和碳循环过程。然而，对于整个北极热融湖分布特征和变化机制的理解仍然不足，为此，本文基于荟萃分析和数理统计方法，对热融湖的分布规律和变化机制展开研究。结果表明，北极热融湖的分布和变化具有较强的时空异质性，且与多年冻土条件、岩石土壤类型、地下冰含量和土壤温度等密切相关。大部分北极热融湖分布在连续多年冻土区、地下冰含量高于10%、平均土壤温度在-4 ℃以上且存在一定垂向土壤温度差异的具有特定岩石和土壤类型的地区，而不同环境条件下的热融湖变化趋势存在差异。总体上，北极热融湖的变化过程包括初始形成、中期扩张和晚期萎缩三大阶段，且受到水量与水热平衡的双重影响。热融湖作为反映多年冻土退化和气候环境变化的重要指示，对北极生态系统碳循环、水文过程和生态环境变化等均具有深远影响。
明晰气候变化和人类活动对生态建设的影响机制，是区域生态保护与高质量发展研究的热点问题。引入“远离人类活动区”的概念，分区、分时深化认识人类活动对植被变化的影响，对科学制定黄土高原生态恢复空间策略具有实践意义。本文基于MODIS归一化植被指数（NDVI），采用经验正交分解法、残差趋势分析等方法，对2000—2022年黄土高原植被变化特征进行研究，探讨人类活动和气候变化对植被快速恢复区的相对作用，分析黄土高原南部植被年代异常的影响因素。结果表明：① 随着三北防护林、退耕还林草工程等深入实施，2012—2022年黄土高原NDVI增加速率有所减缓，并未呈现先转好后稳定，甚至退化的趋势。② 无论是人类活动强区（耕地、城镇、土地利用转型区），还是人类活动弱区（人类活动未改变土地利用类型），人类活动均是黄土高原植被变化的主导因素，其贡献率均超过65%，约是气候变化贡献率的2.0倍。③ 6月降水年代异常，是黄土高原南部植被东西反向异常变化的关键指示气候因子。当6月降水增加10 mm时，黄土高原东南部NDVI将减少1.4%，黄土高原西南部NDVI将增加1.7%。将时空信息耦合，明晰植被趋势和年代波动的空间范围，对全球或中国其他生态敏感区植被变化归因方法完善具有启示意义。
土壤侵蚀受土地利用、气候变化等多种因素的综合影响。王茂沟流域作为黄土高原丘陵沟壑区的典型治理小区，从20世纪开始实行了退耕还林等一系列水土保持措施。本文基于CSLE模型评估流域内2010年、2015年和2020年土壤侵蚀强度及时空演变特征，并结合土地利用/覆被变化（LUCC）探究不同时段其土地利用空间分布格局与土壤侵蚀的响应规律，以此验证水土保持成效。结果表明：2010—2020年王茂沟流域年均土壤侵蚀模数下降0.11 t hm-2 a-1，整体土壤侵蚀状况略有改善，但微度侵蚀占比减少5.56%，极强烈侵蚀增加4.02%，侵蚀严重区域主要分布在流域北部、中部及西北部；由于降雨减少以及植被恢复，2015年流域土壤侵蚀状况较2010年得到极大缓解，而极端降雨的发生和植被覆盖质量下降又使得2020年土壤侵蚀模数出现回弹；2010—2020年间流域北部及东北部草地与耕地间转化极为明显，草地质量下降致使其土壤侵蚀模数均值较耕地更大，分别为13.69 t hm-2 a-1与12.99 t hm-2 a-1。研究成果有助于厘清黄土高原典型小流域土壤侵蚀与极端气候和土地利用变化间的响应关系，为未来提高水土保持效益与降低水土流失风险提供科学的数据支持。
高产、优质的青饲料对于国家畜牧业发展和食物供给至关重要。然而，当前对于青饲料播种面积时空变化格局及其阶段性特征、区域差异以及影响因素等尚未清楚。本文基于省级面板数据分析了2000—2020年青饲料种植的时空格局变化，结合MODIS-NPP产品和统计数据，揭示了饲料供给与需求对青饲料播种面积的影响。结果表明：① 2020年中国青饲料播种面积为2199×103 hm2，仅占农作物播种面积的1.3%，其中牧业地区占全国的59%。② 2000年以来青饲料播种面积经历了快速增长（2000—2003年，464.2×103 hm2/a）、快速下降（2004—2009年，-399×103 hm2/a）和缓慢增长（2010—2020年，64.3×103 hm2/a）3个时期。牧业地区主导了全国青饲料播种面积的变化。③ 饲料供需因素最多可以解释92%的青饲料播种面积变化。其中，饲料需求每增加1万t，青饲料播种面积最高增加900 hm2。秸秆草饲料产量与青饲料互为补充，以负效应为主（偏回归系数介于-1.2~-0.5之间）。天然草饲料产量则对青饲料播种面积变化影响较小。此外，生态工程和农业政策等因素通过调控奶业、草牧业和种植业对青饲料播种面积的变化有重要影响。本文结果可为制定粮食安全、生态环境保护和作物结构调整等相关政策措施提供科学支持。
耕地撂荒是快速城镇化和乡村转型中普遍面临的实际问题，科学揭示典型地区村域尺度耕地撂荒成因及其分异机制，对于因村施策、精准调控耕地撂荒具有直接现实意义，对保障粮食安全、推进乡村振兴具有深远的战略意义。本文基于人地关系地域系统理论，以西南山区典型县域重庆市南川区为例，运用多元线性回归和自然断点模型，识别出村域尺度耕地撂荒的主导因素、归纳出空间分布特征，探明不同类型耕地撂荒的动力机制，并提出科学调控对策。结果表明：① 耕地撂荒是乡村人地关系地域系统失衡的表现，通过对耕地撂荒实施科学的调控对策，可实现乡村人地关系地域系统新的平衡；② 典型县域耕地撂荒可分为设施性、灾害性、外移性和流转性4种类型，在比例上，外移性撂荒>设施性撂荒>灾害性撂荒>流转性撂荒；③ 总耕地撂荒表现出顺时针方向45°旋转的“川”型走廊式分布特征，中高值区位于县域西北及东南部区域的高海拔山区，主导因素有灌溉条件、耕地流转比例、至干道距离、外移人口比重、至河流距离、海拔、人均耕地数量、农村劳动力比重、至乡镇距离，不同类型耕地撂荒的主导因素及空间分布特征存在差异；④ 根据不同类型耕地撂荒的成因、空间特征及研究区实际情况，将撂荒进一步归纳为设施短缺制约型、灾害多发损毁型、农户分化外移型和政策保障失调型4类，并提出了对应的调控对策及设施建设升级等12种调控模式。
山体效应（MEE）是隆起地块的热力效应，其引起的水热组合空间分异深刻影响了山地及内部分区的地理生态格局与环境演变。本文基于MOD11C3和气象观测数据构建地—气温回归模型模拟青藏高原气温分布，估算并分析了2000—2019年高原全域及各地貌分区山体效应时空分异特征及动态演变格局，并借助地理探测器揭示不同时空尺度下研究区山体效应的成因规律。结果表明：① 2000—2019年高原全域山体效应均值为4.13 ℃，整体呈现由东北向西南向心圈层增强的空间格局和海拔垂向递减特征，与经、纬度均呈显著负相关；高原地貌分区山体效应多年均值为5.06 ℃，且各地貌分区内部空间分异更加明显和复杂，山体效应得以更精细和规律地刻画。② 高原山体效应季节性差异显著，干季山体效应略强于湿季；干季山体效应呈西北弱、东南强的分异格局，而湿季则呈西强东弱特征。③ 全球气候变化背景下研究区山体效应呈现不对称线性增强规律，其年际倾向率为0.26 ℃/10a，表现出东强西弱、以腹地为核心向边缘递减的“环状”特征，山体效应弱区显著增强，强区变幅较小。干季山体效应波动幅度及变化速率均大于湿季，干季是山体效应变化的主要贡献季节。④ 高原山体效应时空格局的驱动过程存在一定尺度效应。宏观尺度下山体效应受三维地带性因素主控，其中纬度地带性贡献度达36.37%，奠定了高原山体效应分布的整体基调，而微地形因素及下垫面、气候等差异对山体效应有区域性影响；地貌分区尺度下高原山体效应空间分异仍受纬度控制，但海拔对其贡献更为突出，进而可划为6个地形主导型和3个位置主导型分区；同时NDVI和气压等因子又增强了研究区山体效应的季节尺度空间差异。文本可为深化山地科学规律认知、应对气候变化等方面提供科学参考。
本文旨在解析中国西南高原山地—湖泊地区雨季地表水补给格局及其形成机制，基于2022年7—8月在洱海流域采集的多水体氢氧稳定同位素数据，利用贝叶斯混合模型和遥感技术，量化地表水的补给源和比例，并探究水体转化机制。结果表明：① 洱海流域雨季降水受蒸发和季风气候等影响，其氢氧同位素值与地下水和地表水相比偏负。地下水δD、δ18O表明，在高海拔及富水性高的区域地下水氢氧同位素值偏负，d-excess值则表明不同含水岩组的蒸发差异。地表水氢氧同位素值随着水体从入湖河水经过洱海湖水到出湖河水的流动逐渐偏正，其中苍山东坡和南部区域同位素值较北部区域而言更偏正，就苍山东坡而言，其中游地区蒸发作用最为显著。② 苍山—洱海间地表水补给来源的空间格局显示，地表水对其下游混合水体的贡献率最大。其中降水和地表水在苍山—洱海间各河段的贡献率皆表现为，在出山口以上河段的降水、地表水贡献率小于出山口之后河段；而地下水贡献率反之。③ 沿河流流向，其地形、地质条件、地表覆盖和水汽特征共同影响地表水补给来源的空间格局，植被覆盖状况好、地表温度高和实际蒸散量多的区域，降水对地表水的补给多；植被覆盖状况较差的区域，地表水的补给较多；地下水对地表水的贡献率则取决于含水岩组类型。
