基于采自柴达木盆地内部牦牛山的祁连圆柏树木样芯，新建采样区域过去2710 a的树轮宽度年表，并计算了器测时期（1957—2017 AD）气象数据与树轮宽度年表的相关系数。结果表明：树轮宽度年表与上一年7月至当年6月降水量变化的相关性最高（r = 0.753，n = 60，p <0.01），基于此重建了该区392 BC—2017 AD上一年7月至当年6月的降水量变化。器测时期方差解释量高达64%。重建结果显示，在年代际尺度上存在9个湿润期（106—75 BC、6—39 AD、179—229 AD、581—646 AD、823—914 AD、1026—1095 AD、1378—1414 AD、1567—1609 AD和1985—2017 AD）和7个干旱期（328 BC—297 BC、 86—151 AD、694—747 AD、1168—1199 AD、1444—1525 AD、1680—1725 AD和1792—1860 AD），1792—1860 AD是过去2400 a最干旱时期。功率谱分析结果表明，过去2400 a柴达木盆地东北部地区降水量存在2~8 a、40 a、80 a和225 a准周期变化（p < 0.01）。此外，本文研究区干旱期与太阳活动极小期对应较好；时序叠加法分析显示，中低纬度强火山喷发后的第一年研究区降水量显著减少。本文研究结果表明太阳活动和强火山喷发是研究区降水量变化的影响因素。

基于高空间分辨率0.25°的ERA-Interim再分析资料、TRMM 3B43 Version7数据、气象站点实测数据等多源数据，本文采用一种新的流域边界水汽通量概化和提取方法，揭示了夏季怒江流域水汽输送多支特征，并分析了其对降水时空分异的影响。研究表明，在高黎贡山南部、北部，伯舒拉岭北部及念青唐古拉山中部，有4支区域性水汽输送高值区，多年平均输送通量分别达102.6 kg/(m·s)、66.3 kg/(m·s)、39.7 kg/(m·s)和41.3 kg/(m·s)。多支水汽输送不仅深刻影响流域水汽输送格局，而且对降水时空分异也有不同程度影响。年际变化上，中下游横断山区水汽输送对降水的影响较小，上游青藏高原区影响较大，尤其以那曲—比如—索县一带影响最为显著。空间分布上，流域降水与水汽输送通量呈显著正相关，受多支水汽输送影响形成多个区域性多雨带。

复杂地形山区降水格局在多种地形要素的综合影响下呈现出显著异质性特征，弱化了降水站点观测资料的空间代表性，限制了遥感及再分析产品的适用性及传统插值方法的准确性。常用的PRISM降水插值算法通过提取并权重化地形要素，借助加权最小二乘算法对降水站点观测数据进行空间插值，被广泛应用于降水产品制备。本文针对PRISM算法对中小地形地貌刻画能力不足的问题，在解析影响复杂地形降水模式的地形要素的基础上，改进了PRISM的地形要素计算与权重化过程，同时，考虑到实际日降水量的随机性，将改进后的PRISM嵌入到“平均态日降水—比值”插值框架，构建了适用于复杂地形的日降水插值算法MPRISMR。随后，以具有复杂地形特征的元江流域为例，通过交叉验证及与ERA5-Land和TRMM_3B42降水产品的对比分析，发现该算法具有较高的准确性与可靠性。结果表明，在元江流域23个气象站点上，MPRISMR的插值结果与观测值的相关系数、相对偏差的中位数分别为0.72、0.98%，总体上优于ERA5-Land和TRMM_3B42日降水产品。另外，MPRISMR插值结果的精度随时间变化更小，更为稳定。最后，研究基于MPRISMR制备了空间分辨率约3 km的元江流域日尺度降水格网数据。本文可为复杂地形的陆面模式或流域水文水质模型提供高精度降水驱动场数据产品，从而支持流域可持续管理决策。

以海拔依赖型变暖为理论基础，研究山地积雪对气候变暖的响应机制，是当前气候变化研究的热点问题。基于2000—2019年MODIS积雪物候数据，对秦岭南北积雪日数时空变化进行分析，探讨了秋冬两季厄尔尼诺指数（NINO）、青藏高原气压对积雪异常的影响。结果表明：① 2013年后秦岭南北气候由“变暖停滞”转为“增温回升”，积雪日数随之呈现转折下降，积雪日数≥10 d栅格占比由前期的35.1%下降为8.6%。② 在垂直地带规律上，秦岭山地以1950~2000 m为临界点，大巴山区以1600~1650 m为临界点，低海拔地区积雪日数随海拔增加速率要低于高海拔地区。2100~3150 m海拔带是积雪日数的垂直变化的关键带；③ 在影响因素上，NINO C区、NINO Z区秋冬海温和青藏高原冬季高压，是秦岭山地、汉江谷地和大巴山区积雪异常的有效指示信号。当赤道太平洋中部秋冬海温偏低，且青藏高原冬季高压偏低时，上述3个子区积雪日数异常偏多。④ 在环流机制方面，相对于积雪日数偏少年，秦岭南北积雪日数偏多年1—2月0 ℃等温线位置偏南，低温环境为增加冰雪物质积累、延缓冰雪消融提供了气温条件；1月区域存在弱的水汽辐合带，为增加冰雪物质积累提供了水汽条件。

水源涵养是评价陆地生态系统服务功能的重要指标，然而学界对水源涵养功能概念和计算方法仍存在诸多争论。这一方面说明水源涵养功能评估具有重要的现实意义，同时也说明其概念的复杂性和模糊性，亟需从生态学和水文学的基本理论出发，厘清水源涵养功能概念的内涵和评估方法，促进科学决策和有效管理。研究水源涵养功能时，生态学家更关注陆地生态系统的蓄水能力（S_max），而水文学家更关注流域的产流量（Q），两者均具有合理性，但各有侧重，若不分别辨析，极易造成概念混淆。理论和数据分析表明，蓄水能力和产流量虽然联系紧密，但概念完全不同。陆地生态系统的S_max决定了流域对降水的分配：即蒸散发（绿水）和Q（蓝水），S_max和Q在降水量一定的情况下往往存在此消彼长的关系。研究发现生态系统的根区蓄水能力（S_Rmax）是联系绿水和蓝水的核心要素，是水源涵养功能评估的关键变量。大尺度根区蓄水能力主要由气候决定，可借鉴工程水文中设计水库的累积曲线法，根据生态系统用水的生存策略通过气候反演。最后，本文提出3点建议：① 在实践中分别评估生态系统的绿水和蓝水涵养功能；② 进一步全面考虑冰川积雪、地下水等多要素的水源涵养功能；③ 协同耦合自然和人工水源涵养功能，提高水资源在生态和经济社会系统中的高效优化利用。

作为主要的大气污染指标，PM_2.5浓度常来源于固定环境监测站点的监测与遥感影像数据，但时空精度普遍不足，难以揭示微尺度下城市内部PM_2.5时空分布情况。本文利用移动式监测方法，选择典型工作日（2017年11月27日），对广州市主城区道路以1 s和1 m为时空粒度进行PM_2.5浓度数据采集，并以早、晚出行高峰时段为对象，通过机器学习方法模拟道路PM_2.5精细化时空分布格局。结果表明，主城区早高峰道路PM_2.5浓度值相近的平均范围为24 m，晚高峰为15 m，PM_2.5浓度存在微尺度的时空异质性。利用多层感知器（MLP）构建的早、晚高峰PM_2.5浓度模型，拟合度分别达到0.70和0.68，明显优于传统的普通最小二乘法（OLS）线性回归模型。模型揭示出早高峰主城区全路网PM_2.5平均浓度为30.19 μg/m3，晚高峰达到44.55 μg/m3，部分高达94.82 μg/m3，且“西高东低”的分布特征显著。本文提出的PM_2.5浓度精细化制图方法，空间精度可达1 m，能较好刻画空间异质性。该方法经验证可行，能够为公众健康出行和污染精细化防治提供参考。

中国农村社会经济转型背景下，生态系统“反服务”现象频现，如何协同生态保护与社会经济发展面临巨大挑战。本文基于收集的733件典型人—野猪冲突（又称野猪“肇事”）事件资料，采用荟萃分析法研究了2000—2021年中国野猪“肇事”事件的时空分布、危害和驱动因素。在此期间，野猪“肇事”的数量、空间范围和危害程度均呈递增趋势，涉及省、市和区（县）数量分别由初期的18个、41个和67个增至近期的25个、147个和399个，相应增幅分别为39%、259%和496%。其中2005年以前野猪“肇事”集中在重庆市和湖北省中西部，之后向四周扩张，2015年以后集中在四川盆地、黄土高原、长江中下游以及长白山等丘陵山区，表现形式以破坏农作物、侵害家禽和致人伤亡为主，尤以对农作物的破坏并导致耕地撂荒最为普遍，并伴随致人伤亡事件的快速增加，约占“肇事”总数量的1/4（23.66%）。目前情况下，野猪“肇事”蔓延趋势和危害性是一种典型的生态系统“反服务”现象，这种现象的加剧是生态恢复、禁猎政策、农地与生态用地界线不清、野猪生存力强且缺少天敌等因素的综合作用结果，对撂荒地利用、农户生计改善以及区域生态安全维持已构成明显威胁，制定野猪数量调控政策和建立野猪“肇事”损失补偿机制迫在眉睫，是新时代乡村振兴工作所亟待应对的新的社会问题。

定居是人类从高度移动的游猎生活发展到全年固定于一处居住的漫长过程。定居的发生和发展对人类社会的生产方式、技术演化和文明起源具有深远影响，而定居的产生受到气候变化、人口增长、资源压力、技术革新等多种因素影响。青藏高原是研究人类适应和定居高寒缺氧极端环境的理想区域，对史前人类在青藏高原的定居过程关注较多亦争议颇多。通过梳理已发表的考古学、地理学、遗传学等相关学科文献，发现目前对于史前人类定居青藏高原的研究，侧重于讨论低海拔人群或者农作物扩散的影响，对动物资源在这一过程中的作用则关注较少，定居高原的年代和驱动机制仍存在争议。遗址使用的季节性分析，是判断古人是否全年定居的关键。本文总结了如何利用青藏高原鱼类、鸟类和哺乳类等动物遗存因地制宜进行遗址季节性分析以及建立高原遗址动物资源利用时间表的方法。本文认为，开展史前人类在青藏高原定居与动物资源利用研究，首先，应全面建立和完善青藏高原现生动物骨骼形态、全基因组和蛋白质组的数据库，为考古遗址动物遗存物种鉴定提供基础；其次，在物种鉴定的基础上，研究人—动物—环境之间的关系；最后，评估人类在遗址活动的季节性以及动物资源在人类定居青藏高原过程中的作用。