本文提出了重大生态工程实施生态效益评估理论框架,在选取生态系统宏观结构、生态系统质量和生态系统服务3大类、6个一级指标和9个二级指标的基础上,利用地面和遥感数据,结合模型模拟,生成了2000—2019年长时间序列评估指标参数数据集,定量评估了中国重大生态工程实施20年后的生态效益。结果表明：生态恢复程度中等、较高和高的区域面积分别占全国国土面积的24.1%、11.9%和1.7%,生态工程实施数量越多的地区,生态恢复程度越高,生态恢复程度较高和高的区域主要集中在黄土高原、北方农牧交错带、东北平原、川滇黔渝湘结合部等地区;气候因素和生态工程对植被净初级生产力变化的贡献率分别为85.4%和14.6%,对水蚀模数变化的贡献率分别为69.5%和30.5%;中国植被覆盖度有20%的恢复潜力,森林植被覆盖度恢复潜力为6.4%,草地植被覆盖度恢复潜力为23%;气候条件是生态恢复的重要限制因素,生态恢复程度较高和高的区域主要分布在年均温大于0 ℃和年降水量大于300 mm的地区。因此,重大生态工程的部署,应充分考虑气候条件的限制性,避免实施单一生态工程或单一生态恢复措施,充分发挥生态工程组合措施的综合效应,提高生态投入资金的最大效益。

中国西北地区长期面临资源组合不匹配、区域发展不平衡的问题,而空间区位又决定了其具备促进区域协调、沟通国际国内、调整经济结构、筑牢生态屏障的战略地位。建设具有引领作用的生态经济枢纽区,将有助于改善西北及全国的生态环境问题、提升全域生态安全水平,同时也对国家经济发展具有推动作用。本文立足中国西北“水三线”空间格局,依据国家战略定位与生态经济功能,基于对研究区人地环境、城市群与城镇发展体系、人口布局与民族构成的全面解析,解读生态经济枢纽区的基本内涵,其可归纳为生态功能区、经济枢纽区、文化融生区、深陆通道区四个方面。进一步,本文综合宏观布局、资源禀赋、生态环境、陆海统筹等视角,阐明了生态经济枢纽区建设的功能定位,构建了西北“水三线”地区极点带动、轴带支撑的总体空间布局。并提出河西、兰西、天山北坡、环塔里木盆地绿洲四大生态经济枢纽区的建设格局与发展途径,探索了生态经济枢纽区与国家战略布局的互动关系。以期助力中国新时期西部大开发形成新格局,为中国“一带一路”的“深陆”研究提供科学依据。

生态系统服务的时空变化受环境因子和服务间权衡/协同两个维度的驱动。在保障区域与国家生态安全、经济与社会可持续发展的生态保护红线区,厘清生态系统服务的驱动机制对该区生态系统的管理优化尤为重要。本文以北京生态保护红线区为例,考虑土壤保持、产水量和植被固碳3项生态系统服务,运用地理探测器判断并识别生态系统服务间关系的影响变量,进而基于偏相关方法定量分离并比较服务间净关系与环境变量两个维度对生态系统服务的影响。结果表明：对任一生态系统服务而言,环境变量和服务间关系对其空间异质性有不同程度的影响,且两种变量之间的交互作用均会增强单一变量对该生态系统服务空间分异的决定力。各服务形成过程的差异性使得影响服务间关系的重要环境因子存在区别,但土地利用强度均是3对服务空间关系的极重要因子,表明北京生态保护红线区土地利用的合理规划对该区生态系统服务的协同优化至关重要。剔除极重要因子后比较服务间净关系与环境变量对生态系统服务的影响,结果发现：环境变量（坡度和降水）对土壤保持时空变化的驱动力更强;降水和植被固碳服务两个维度对产水量的影响相近;植被固碳的时空变化与其他两项服务密切相关,环境变量的影响相对较小。

科学地预测和分析不同情景下中国碳中和路径有助于碳中和目标的合理推进,但当前研究仍缺少结合碳源—汇变化趋势的综合性分析与应用国际耦合模式情景的系统性分析。本文运用WITCH综合评估模型与IBIS植被动态模型模拟了各共享社会经济路径情景下21世纪中国碳源—汇路径,对中国碳中和时间及路径进行预测分析。研究发现：① 中国碳汇逐年值存在3~4 a的周期性波动。RCP6.0气候情景下中国碳汇总量均值稳定在约0.30 Gt C/a;RCP2.6气候情景下中国碳汇总量均值呈下降趋势,到2065—2100年下降至约0.18 Gt C/a。② 中国碳排放总量受到世界经济社会发展路径与政策强度的共同影响,在中高强度减排政策下中国碳排放均在2025—2030年达峰后呈下降趋势,其中SSP1/SSP4—高强度碳减排政策情景下碳排放在2060年降至约0.30 Gt C/a并实现碳中和目标。③ 基于典型碳中和情景的路径研究,实现碳中和目标应积极促进清洁能源技术进步与应用,推进非电力能源向电力能源转变,推广生物质能源及CCS技术,并积极倡导电动汽车的发展。

正确处理经济增长与环境污染关系是实现区域高质量发展和构建“双循环”新发展格局的关键问题。本文以2000—2018年长三角地区工业经济规模与工业污染指数为研究对象,构建工业经济规模—污染排放异速增长模型,分析两者关系的时空变化规律,并借助增强回归树模型探究异速增长的影响机制。结果表明：① 长三角地区工业经济规模与工业污染指数空间格局具有较强的稳定性和较高的相似性,呈现出由东向西递减的空间态势;随着工业经济规模的扩大,工业污染指数总体呈下降趋势。② 在纵向异速上,长三角地区总体沿着经济环境基本协调—经济扩张弱型—经济环境基本协调变化;在横向异速上,多数城市工业污染指数相对增速低于工业经济规模增速,标度指数多呈下降趋势。③ 城市生态基础、能源利用效率、工业发展水平、科技发展水平、对外开放水平和财政投入水平是影响异速增长的主导因子,这些因素在前期对异速增长具有正向影响,后期转变为负向影响。④ 经济增长的市场主导与环境保护的政府主导间的错位关系产生经济环境异速增长,并促使区域一体化出现,区域一体化与经济环境异速增长相互促进、相互影响。推动长三角地区经济生态一体化建设,实现绿水青山与金山银山的有机统一,是实现区域高质量发展的必由之路。

揭示水污染物排放的驱动因素及尺度效应是研究城市群演化环境效应的重要议题,也是实现城市群水污染物协同减排和水环境协同治理的重要前提。以长三角城市群的305个县域为例,选取化学需氧量（COD）和氨氮（NH₃-N）两项特征污染物指标,在2011—2016年水污染物排放时空格局分析基础上,采用空间滞后模型（SLM）和空间误差模型（SEM）评估城市群水污染物排放的驱动因素,构建多尺度地理加权回归（MGWR）模型诊断驱动力的尺度效应及空间异质性。结果显示：常住人口规模、城镇化水平和经济发展水平对水污染物排放呈现全域层面的正向驱动,而工业化水平、社会固定资产投资、外商直接投资、地方财政分权程度以局部的微观作用为主;固定资产投资在杭嘉湖及沿海地区对COD和NH₃-N排放均呈较强正向驱动,工业化水平在太湖流域及浙江全域对COD排放呈正向驱动;外商直接投资对NH₃-N排放呈局部抑制作用,外资投入的“污染光环”效应在苏北、皖北、浙南等城市群边缘区较为突出;地方财政分权在城市群中心区对COD排放具有明显抑制作用,反映出地方环保意识提升和多层级环境规制强约束的积极影响。建议引导绿色生产生活方式以降低水污染物排放基数,在工业生产、资本投入和财政收支等领域嵌入环境倒逼机制,系统构建与水环境承载力相适应的城市群高质量发展格局。