全球气候变化与人类世背景下，地球表层人地系统正面临前所未有的失谐风险。地理学作为研究人地关系地域系统的综合性学科，兼具认知自然规律与服务地理实践的双重属性。在以高强度人类活动为主要特征的人类世，地理工程成为地理学回应时代命题和解决人地耦合问题的新方向。本文系统探讨了发展地理工程的背景与意义、理论内涵与实践路径。主要研究进展：① 阐明了人类世时代发展现代地理工程的必要性和紧迫性；② 系统解析了地理工程的科学内涵和研究领域，建立了现代地理科学、地理技术、地理工程、地理实践全链条研究模式（Geo-STEP）；③ 依据横向学科门类与纵向技术层级的矩阵式分类原则，阐释了地理科学与工程融合结构，构建了现代地理科学与工程学科体系框架；④ 展望了地理科学与工程的未来发展，应重点突破人地系统多尺度模拟、地理设计智能决策、工程效应动态评估等关键技术瓶颈。研究结果为地理学服务新时代生态文明建设、人与自然和谐共生的现代化、乡村全面振兴等国家重大战略提供了明确的范式参考与学科路径。
确定与资源环境承载力相适应的城市与区域发展规模，是地理学人地关系地域系统研究的核心科学命题。传统的资源环境承载力研究忽视了各类单要素资源环境承载力之间的有机联系，科学性和实用性仍显不足。为此，在综合吸纳人地关系地域系统理论、生态阈值与行星边界理论、资源关联关系与近远程耦合理论的基础上，提出了资源环境承载力的阈值关联理论，包括资源环境承载规模阈值的综合集理论、弹性空间理论、耦合联动调控论，并结合国土空间规划实践提出了该理论的应用场景。研究表明：① 特定地域各类单要素资源环境承载规模阈值是一组或一簇互相关联、同时变化的阈值集合，它们受相同的资源环境要素和社会经济要素综合影响，因此在实践中不宜片面强调某类单要素资源环境承载力，而需综合衡量。② 特定地域各类单要素资源环境承载规模阈值既具有刚性约束作用，也具有与自身固有属性相适配的弹性空间，其演变过程理论上都遵从复合Logistic曲线变化规律，在实践中可根据它们各自的极限值以及等权、变权求和结果，最终确定资源环境综合承载力弹性区间的上下限阈值。③ 特定地域各类单要素资源环境承载规模阈值之间通过资源环境要素和社会经济要素保持近远程因果关联，可通过改变一个或多个主控要素来联动调控，在实践中可建立系统动力学模型实现各类单要素资源环境承载规模阈值之间的数学关联，进而情景模拟并预测资源环境综合承载规模阈值的弹性空间。上述理论揭示了资源环境承载力的本质特征和阈值关联逻辑，旨在为科学理解与定量测度并预测资源环境综合承载力提供新思路，为国土空间规划确定合理的资源环境开发利用阈值目标、城市规模发展管控目标提供理论支撑。
地图始终是地理学学术对话与争鸣的核心议题之一。尽管学界不断提出各类地图概念，但始终难以穷尽其多样形态与复杂内涵，由此产生了地图概念的西西弗斯困境：从界定地图，到反思其构成，再到不断拓展新的概念。每一次对地图的精确定义似乎接近终点，却又在新的实践和理解中被重新开启。面对这一挑战，本文首先以范式理论为参照，对既有地图研究进行全景式归纳，凝练出地图研究的8类理论范式，并揭示出不同理论范式对地图本质的基本假设、内在特征和方法原则；其次，从人类如何关注地图、地图以怎样的形式被人类使用、人类如何认知与发展地图3条路径入手，层层深入地剖析了地图概念西西弗斯困境的根源；最后，在确立破解地图概念西西弗斯困境的理论逻辑基础上，构建了迈向概念开放的地图研究新范式。作为一种实践取向的新进路，概念开放的地图研究范式旨在打破传统二元对立：从以地图本体为中心，转向关注其所嵌入的复杂社会关系与互动；从权利主导、主体认知和化约性的表征框架，转向关系驱动、具身感受与情境化的非表征思维；从本质主义的规范知识，迈向生成性的经验知识，从而为理解地图提供更为基础而深刻的视角。本文为当下地图研究提供了新的理论支撑和参考框架，同时也为推动地理学基本理论的创新和突破提供了一些知识补给和行动助力。
本文系统论述了耕地“非粮化”的科学内涵，梳理了当前相关重点议题研究进展。在此基础上，以“困境透视—治理准则—框架设计—治理路径”为思路，将分尺度综合研判和跨尺度协同治理相结合，建构了多尺度耕地“非粮化”协同治理体系。研究结果：① 耕地“非粮化”是粮食安全战略需求与农户生计发展矛盾的空间显化，表现为耕地利用方式的空间重构与类型转变。这一过程从属于经济作物扩张基本逻辑与自然环境制约本底逻辑，本质为粮食生产的公共属性与耕地利用的私权属性之间的系统性冲突。② 耕地“非粮化”测算数据缺乏耕地利用方式空间数据支撑，导致对其格局认知模糊，精准研究数据基础薄弱。单一管控策略容易激化农业经营主体与土地监管主体矛盾，促使问题转为生态退化或耕地撂荒。区域性差异导致“非粮化”驱动模式存在多样性，亟须探索区域适宜的空间分区分类整治方案。③ 基于耕地“非粮化”成因复杂性与表现形式空间异质性，提出将尺度差异性与维度多元性相结合形成具有“国家—地区—农户”梯度尺度的治理框架。多尺度治理框架突破传统单一管控模式，突出自然维度“宜粮则粮、宜果则果”思想，强调约束和治理过度的人为“非粮化”耕地部分。④ 未来需加大时空大数据驱动下的多尺度耕地“非粮化”研究与治理路径探索，解析耕地“非粮化”治理对乡村振兴的多维驱动与协同机制，创新“经济效益—生态环境—社会需求”多维效益权衡分析理论与方法，探究面向大食物观发展的耕地“三位一体”保护协同机制与可持续发展策略。
农村居民点用地和耕地利用转型耦合是优化土地利用系统和实现城乡地域系统协同发展的重要途径，也是土地利用转型研究的新命题和新探索。本文在农村居民点用地和耕地利用转型耦合研究进展和相关理论分析的基础上，解析农村居民点用地和耕地利用转型耦合的概念特征和运行机制，在学理框架导向下阐释未来研究的科学问题和主要议题。研究表明，当前农村居民点用地或耕地利用的单维度转型研究比较成熟，但关于两者相互作用而彼此影响的转型耦合研究鲜少，乡村地域系统理论、城乡关系理论和空间结构理论可为转型耦合研究提供理论支撑和内容启示。农村居民点用地和耕地利用转型耦合不同于一般的土地利用转型研究，更加强调两者相互影响实现协同适应和系统优化的发展过程，具有阶段演进性、协同演化性和目标导向性，通过诱发、支撑、促进、协调、反馈等联动机制实现趋势性转变。未来农村居民点用地和耕地利用转型耦合应遵循学理、实践、方法的目标导向，着眼于是何、如何、因何、能何的关键问题，重点开展理论模型、过程特征、影响机理、传导效应和优化路径5个领域的议题研究。本文旨在推进多类型土地利用转型耦合的综合研究，为新型城镇化建设和乡村转型发展提供理论依据和政策启示。
在历史地理研究中，微观区域的界定可以用空间规模和时间跨度的函数关系来描述。在经验研究中，历史地理的微观区域类型，可以描述为地表径流在1~2 km范围内的不适合划分次级区域的流域、沙洲、岛屿、孤丘或孤山，不适合细分的街道办事处，不设区的市镇或小城，以及村落等。历史地理的微观区域，应具有清晰可辨的边界、有限可拆分性、易于观察与分析的时空尺度。在已有方法与技术的基础上，实验是微观区域历史地理的研究中值得探索的道路。历史地理研究中微观区域方法的采用，有助于从生态系统整体的角度深化自然认知与人文认知，有助于更好地理解与解释区域起源，及其历史进程。
人类活动与生态环境的相互作用是当今全球变化研究中关注的关键问题，特别是人类活动强度（HAI）的空间分布及变化规律对地球表层系统格局和功能的研究尤其重要。秦岭—大巴山处于陕、甘、豫、川、渝、鄂六省市交会地带，是中国南北过渡带的主体，更是中华文明发源与演进的核心地区，具有悠久的人类活动历史，人地关系具有高度的复杂性、异质性。本文基于高分辨率的土地利用数据、基础地理数据等，从自然资源和社会经济两个维度选取了人口密度、道路密度、土地改造程度、距道路遥远度、距居民区遥远度、地形及河流密度7个指标，绘制了秦巴山区2000年和2015年的人类活动强度分布图，从区域、县域、自然保护区等层面对HAI变化进行了深入分析，结果表明：① 秦巴山区人类活动强度较强且具有明显的区域分异，53.36%的区域为中度以上HAI分布区，秦巴山区东部、汉水谷地HAI最强，西嘉陵江流域和大巴山南坡的HAI也较强，海拔较高的山区如大巴山、秦岭中段和西秦岭的HAI相对较低。② 秦巴山区人类活动强度呈增强趋势，2000—2015年HAI增强的区域占全区面积的62.31%，约61.68%的县市HAI呈增强趋势，人类活动受约束的自然保护区虽然HAI较低，但绝大部分（65.45%）也表现出HAI增强的趋势。③ 秦巴山区人类活动强度的变化具有明显的区域分异，大巴山南坡、秦岭东段、汉水谷地以及嘉陵江流域HAI呈明显增强的趋势，秦岭北坡、西秦岭、南水北调水源涵养区HAI基本上呈下降或无明显变化、轻度增强趋势。④ 秦巴山区人类活动强度及其变化具有明显的地形分异特征，海拔1500 m以下的地区HAI都较强，其变化也较显著；而海拔2000 m以上的地区HAI较低，其变化也不显著。本文获得的HAI数据及规律可以为定量分析人类活动对植被覆被变化、生态系统结构和功能的影响提供科学数据，为区域生态系统过程、区域生态脆弱关键区的识别、恢复与治理工作提供重要依据。
地形起伏度（RDLS）研制流程正面临多源数字高程模型（DEM）适用性不明、最佳分析窗口可解释性差以及应用于人居环境地形适宜性（TSHS）分区主观性强等挑战。以全球典型山区国家尼泊尔为例，利用ALOS PALSAR、ASTER GDEM V3、NASA SRTM V3、ALOS AW3D30 V3.2、NASA SRTM V4共5套DEM产品，改进RDLS计算窗口选取方法并探究最佳分析窗口影响因素；对比5套RDLS精度并研制尼泊尔90 m RDLS数据；结合World POP人口密度数据，评估了尼泊尔TSHS及其人口发展动态。主要结论有：① 最佳分析窗口大小与DEM空间分辨率呈正相关，地形起伏剧烈区最佳分析窗口更大。② 较高分辨率DEM所得RDLS数值偏低，反之亦然；30 m DEM对区域地形起伏表征较为相似，以SRTM V3和AW3D30表现更佳。③ 尼泊尔RDLS偏高，低起伏区面积不及1/4，高起伏区超过2/5。④ 尼泊尔TSHS以一般适宜区为主，适宜区承载人口超九成；人口分布与RDLS呈稳定弱负相关，人口集聚格局变化不显著，其增长集中在高度适宜区和一般适宜区。本文可为全球地形起伏度研制与人居环境地形适宜性评价提供方法借鉴，并助力基于地形起伏综合视角深化人地关系认知。
本文基于固城湖湖相沉积物中的元素地球化学、磁化率和粒度指标，高分辨率重建苏皖沿江平原全新世以来的水文气候变化；进而结合先秦时期考古遗址的时空分布特征，探讨研究区人地关系的演变历程。结果表明，11.5—7.0 cal ka BP期间，经历新仙女木（YD）冷干事件后，气候迅速转为最温暖湿润期，但波动频繁；7.0—5.0 cal ka BP前期气候有向冷干转变的趋势，后期气候暖湿，湖泊水位稳定；5.0—4.0 cal ka BP气候逐渐变干；4.0—1.5 cal ka BP 气候波动频繁，经历“湿润—干旱—湿润”的转变过程。1.5 cal ka BP以来人类对环境的影响显著加强。上述水文气候演变过程影响了遗址的空间分布、农业发展和文化兴衰。新石器早期气候波动频繁，人类过于依赖环境，文明发展缓慢；新石器中晚期稳定的水文气候条件为农业发展奠定了生境基础，促进人口扩张；夏时期气候急剧恶化失衡，遗址数量骤减、文化衰退；商周时期水文气候恶劣，人类通过改变生产战略和技术革新以谋求自身生存和发展。随着生产力水平的提高，人地关系演变的主导因子由自然因素逐渐向人为因素倾斜，在一定限度内冷干或暖湿的气候都能推动人类文明的发展。人类从被动顺应到主动适应自然环境，体现了人类与自然环境之间的博弈过程。
在黄土高原的考古遗址中，陆生蜗牛是丰富且保存良好的自然生物遗存，但其稳定同位素组成能否可靠反映考古遗址存续时期当地的气候环境背景，目前仍存在争议。为验证其环境指示性，本文选取黄土高原中部仰韶文化晚期的南佐遗址及其周边现代表土和自然沉积的黄土剖面，分析了其中蜗牛壳体碳（δ13Cₛₕₑₗₗ）和氧（δ18Oₛₕₑₗₗ）稳定同位素组成。结果显示，南佐遗址存续时期的δ13Cₛₕₑₗₗ和δ18Oₛₕₑₗₗ值分别较现代样品低约1‰和4.65‰，表明当时的年均降水量显著高于现今水平。结合现代表土蜗牛壳体δ13Cₛₕₑₗₗ与年降水量之间的相关关系，推算南佐遗址存续期的年降水量约为600~650 mm，较现今高约100 mm。该结果与周边区域孢粉、植硅体和石笋氧同位素等多种古气候记录一致，表明黄土高原考古遗址文化层中蜗牛壳体稳定同位素组成能够准确反映遗址存续期的气候状况，为定量重建该区域古代人群生存环境提供了可靠的代用指标。
以数字经济赋能城市土地利用绩效提升，是能否实现城市空间高效配置、破解土地资源约束难题的关键路径。本文着眼于地理要素视角，运用2006—2022年中国280个地级及以上城市的面板数据，借助固定效应模型、双重差分模型、调节效应模型等计量工具，实证检验了数字经济对城市土地利用绩效的影响及地理要素在这一过程中发挥的实际作用。结果表明：① 数字经济发展能够显著提升城市土地利用绩效，主要通过人才红利、产业结构和政策集聚机制发挥作用。② 地理气候条件中的日照时数在数字经济对城市土地利用绩效的影响过程中表现出负向调节作用，而平均气温和降水量则在数字经济对城市土地利用绩效的影响过程中表现出正向调节作用。③ 受地理区位的影响，数字经济促进城市土地利用绩效提升的效果在南方城市、东部城市与交通枢纽型城市中表现得更为突出。本文的研究结论不仅为数字经济与城市土地利用绩效间的因果关系提供了理论阐释、分析框架与文献佐证，还立足地理学综合性优势，为数字技术深度融入国土空间规划、城市治理等实践领域提供学理支持与决策参考。
重建历史耕地时空分布变化可为揭示长时段人地关系演变提供基础数据。聚焦明清时期（1368—1911年）垦殖活动强烈的两湖地区，基于历史文献重建多个时点的县域耕地面积。根据社会经济史和自然环境采取不同研究方法，利用明清地方志册载田亩重建平原、丘陵及低山各县的耕地面积，并通过人口记载推算西部山地各县的耕地面积。结果表明：① 1391—1850年两湖地区耕地面积呈增长—降低—恢复—稳定的变化过程。明代耕地快速增长，1391—1582年增幅193.9%。明末清初耕地减少，1681年仅为1582年的50.6%。随后恢复并逐渐稳定，1750年和1850年耕地面积分别相当于1582年的106.6%和113.8%。② 空间上表现为开垦逐步推进，优先开垦平原及周边丘陵，继而大规模转向低山、丘陵，最终扩展至西部山地。两湖平原中部平原、丘陵各县开垦程度较高，1582年垦殖率超20%的县占44.7%，并于1750年升至60%以上。北部丘陵、低山各县次之，垦殖率超过20%的县占比从1582年的16.7%提高到1750年的41.7%；南部丘陵、低山各县趋势类似但程度较低。西部山地开垦较晚，1750年垦殖率超10%的县仅占2.5%，1850年升至7.5%。③ 明清时期册载田亩虽非精确测量的结果，但其记录本身连续且体例相近。经过史料处理与方法校正，这些数据可作为重建明清时期耕地面积的可靠依据，特别是从明代后期至清代中期。
红树林生态系统在提供生物多样性保护、海岸防护、碳储存等方面发挥着关键作用。深入认识红树林的演变历史及其驱动因素，对于准确预测其未来发展趋势和制定科学的保护策略至关重要。本文以英罗湾红树林分布核心区采集的21个表层和3个钻孔沉积物为研究对象，以孢粉分析为基础，同时结合钻孔沉积物的210Pb和AMS 14C测年、粒度分析及有机质来源多指标分析结果，重建了英罗湾近700年来的红树林演变历史，并与其他华南沿海红树林重建记录进行对比探讨其驱动因素。研究发现：15世纪初—19世纪末，小冰期低温气候导致英罗湾及华南沿海红树林普遍发育不良；19世纪末—20世纪80年代，气温上升使英罗湾北部的红树林繁盛，其他华南沿海红树林因人类活动影响衰退；1980年以来，大规模围塘养殖导致华南沿海红树林普遍衰退，然而，得益于有效的红树林保护措施，英罗湾红树林衰退趋势在2000—2010年得到短暂逆转，2010年以来又现衰退，反映围塘养殖的影响仍然存在；华南沿海红树林未来将面临海平面上升带来的不同程度的威胁，英罗湾北部由于河流泥沙供应充足，钻孔沉积速率显著高于当地海平面上升速率，受到海平面上升的威胁较小，该区未来的红树林保护应聚焦于养殖活动的管控和治理。
健康的生态系统是人类生存与可持续发展的根基。相较于生态系统服务（ES），人们对生态系统致害（EDS）的认知明显滞后，导致生态系统管理决策缺乏全面性。为此，本文系统梳理了EDS的研究进展，并以野猪致害为例进行实证剖析。研究发现：① EDS概念自20世纪90年代提出以来，全球约有100个国家和地区报告了相关现象，但其概念仍未达成共识，形成机制与效应也未得到充分阐释，缺乏系统性的理论框架。② 本文将EDS定义为生态系统在生物因素的驱动下，其结构、过程与功能的变化对人类福祉构成了直接或间接的不利影响。同时，构建以“识别—机制—效应—调控”为主线的理论框架，强调EDS具有显著的尺度依赖性与时空异质性。③ 典型案例显示，中国山区野猪致害是典型的EDS现象，受生态环境恢复、保护政策等社会—生态因素的共同影响，严重威胁农户生计，研究区内98.55%的受访农户遭受过野猪破坏，耕地受损面积达30.62 hm2，占调研面积的79.55%，撂荒率超过30%。④ EDS问题已演变为全球性挑战，不仅造成经济损失，还威胁人类生命与健康，并可能引发社会矛盾。因此，亟需加强对EDS的科学调控。未来研究应重点构建多维度评估指标体系，完善多主体协同治理机制，以实现生态环境与人类福祉的协同提升。
作为地理学人地关系研究的重要载体，生态系统文化服务（CES）相关研究近年来呈现快速增长趋势，特别是在CES认知、识别与量化等方面取得显著进展。随着互联网技术的发展，学者逐渐利用社交媒体平台开展CES研究。本文基于“Web of Science”数据库收录的自2013年1月1日—2025年6月30日的相关文献，系统梳理了社交媒体数据支撑的CES研究内容演变的阶段性进展，并总结了其面临的主要挑战。研究发现，社交媒体数据具有数据量大、易获取、能够体现用户参访时空分布等优势。然而，此方法在数据层面存在偏倚和隐私问题；技术层面面临噪声与重复数据去除繁琐、语言文化差异识别难度大以及算法不透明的局限；理论层面则暴露出CES流理论框架不完善和用户属性与需求难以关联的不足。针对上述问题，研究提出：数据发展以奠定基础—技术优化以拓展模式—学科交叉以建构理论的发展框架；在数据层面，建议优化隐私协议、多平台验证和加强公众参与，奠定数据基础；在技术层面，强调建立多语言训练集、构建自动去噪模型并提升时空分辨率，捕捉公众动态参访特征，拓展CES研究模式；在理论层面，借助大数据科学的精细化人口流动数据，融合地理学时空分布规律、社会学公众热点和需求及管理学的政策视角，推动CES流理论建构。这一框架贯通实践与理论的双向推动，将为CES研究提供新发展思路。
生态网络内部同时存在促进系统稳定的正面生态流和导致系统退化的负面生态流，然而传统研究范式常将二者割裂分析，难以揭示其交互机制与综合生态效应。本文基于景观生态学与生态控制论，创新性地提出“生态—风险耦合网络”理论框架，旨在模拟多维度生态流的空间交互过程，并以渭河流域为案例，综合多源数据，采用“斑块—廊道—基质”模式与电路理论，通过识别生态源地与风险源地、构建统一阻力面、识别生态廊道、风险廊道及调节廊道，系统构建了流域生态—风险耦合网络与综合生态安全格局。结果表明：① 研究区生态网络与风险网络的空间分异显著，18个生态源地与109条廊道主要分布于南部秦岭与中部山区，形成“纵向生态屏障”；17个风险源地与116条廊道高度集聚于北部黄土高原与关中平原，构成“横向风险传导带”。② 2类网络通过50条生态→风险、43条风险→生态调节廊道以及69个互调节点紧密耦合，关中平原作为关键交互带，承担着生态冲突缓冲与远程调控功能。③ 流域生态安全格局呈现“南护北控”的空间特征，即西部上游重点保护、北部黄土高原重点治理、中下游协同调控。本文通过正负生态流的整合分析，突破了“重服务、轻风险”的传统局限，构建的“分区—分级—分类”管控方案可为流域生态安全综合治理提供科学依据，丰富和发展了景观生态网络研究。
气候变化与人类活动共同驱动下，陆—气系统水能响应发生异动，复杂化了地表产水起沙过程。土壤水分环境即干湿变化背景下的雨力侵蚀风险评估，有利于区域水土资源保护及优化配置。本文以甘南高原为研究区，多角度率定InVEST和RUSLE模型，系统刻画土壤蓄容与侵蚀的时空动态；创新性构建蓄容涵养和侵蚀风险指数变量，探索土壤蓄容与侵蚀的统计关联模式；集总9种GCMs的3种情景来模拟未来土壤蓄容和侵蚀变化，提出高寒河源区水土资源涵养功能提升策略。结果表明：① 1990—2019年甘南高原土壤蓄容多年均值为21.19 mm，以0.54 mm·a-1的变率波动上升；土壤侵蚀模数为26.55 t·hm-2，以0.38 t·hm-2·a-1变率减少；土壤蓄容高值区主要分布在中部、西南部以及东南部等林草覆被良好区域，土壤侵蚀高值区主要集中在高原北部黄土区；土壤蓄容和侵蚀发生增加的区域与两者高值区存在一定对应。② 蓄容涵养指数和侵蚀风险指数之间存在条件对数拟合关系；除未利用地外，其余地类土壤蓄容增加后，均可致侵蚀风险降低；高覆被地类较小的土壤蓄容增益可致明显的侵蚀风险抑减，而低覆被地类侵蚀风险抑减随着蓄容增益的变化则更显著。③ 未来30年，林地、草地和未利用地蓄容和侵蚀变化最为显著；低排放情景下大部分土地类型土壤蓄容退减、侵蚀加剧，中高排放情景则趋势相反。本文可为区域蓄容涵养背景下的雨力侵蚀风险评估提供案例支撑。
