表层土壤中总有机碳（TOC）与相应上覆植物/植被之间的正/负δ¹³C偏移量已被广泛报道，并被认为可能是由多种因素（如大气、气候和土壤因素）变化引起的。开展更大空间尺度的研究，可以更好地揭示其主导因素。本文对中国内陆空间跨度数千公里的107个样点的表土和食草动物粪便样品进行了采集，对表土TOC、表土中分离出来的植物残体全样（PL）、食草动物粪便全样（HF）、表土植物残体和食草动物粪便中提取的α纤维素（α-cellulose）开展了δ¹³C分析测试。数据分析显示，表土TOC与表土中植物残体全样之间的δ¹³C偏移量（Δ¹³C_TOC-PL）和食草动物粪便全样与表土中植物残体全样之间的δ¹³C偏移量（Δ¹³C_HF-PL）均与δ¹³C_PL呈负相关关系。同样，食草动物粪便α纤维素与表土中植物残体α纤维素之间的δ¹³C偏移量（Δ¹³C_HF-PL-cell）也与δ¹³C_PL-cell呈负相关关系。对这些负相关关系最合理的解释是，在表土中的分解过程和食草动物体内的消化过程中，C₄植物的分解/消化速度比C₃植物更快。研究结果表明，基于现代表土、沉积物和动物残骸δ¹³C数据估算的C₄植物相对丰度，可能被普遍低估，在以后的相关研究当中应当予以适当考虑和评估。

全球变暖不断影响着森林生态系统的结构和功能，其中森林生产力受到大范围极端干旱的限制更为强烈，并表现出显著的空间异质性。本文通过对中国北方干旱半干旱区257个针叶树种年轮样点进行生长趋势检测和气候驱动因子评估，确定了自20世纪以来针叶树种径向生长动态变化及其对气候因子响应模式。滑动平均分析结果表明中国新疆和西北地区针叶树种径向生长呈持续增加趋势，华北地区呈波动式增加，东北地区则在20世纪中叶后呈下降趋势。空间响应模式表明水分对所有区域的针叶树种径向生长存在积极作用，气温上升引起的蒸散发加剧则会抑制径向生长，然而西北地区生长季变化对径向生长的影响受益于暖湿化现象产生的热效应。气候学分析表明大气环流因子从年际到年代际尺度上通过调节全球海温和气压强度变化，对亚洲季风区降水产生显著作用，在一定程度上影响了中国北方针叶树种径向生长动态。CMIP5数据和VS-Lite模型揭示在未来气候变化情景下受全球变暖影响，延长的生长季会促进区域针叶树种径向生长，而低降水量引起的干旱胁迫仍然对径向生长存在限制作用，特别是在水分缺乏的中国西部地区。

三江源国家公园位于青藏高原腹地，拥有独特气候和丰富物种基因，在生态系统中具有特殊地位。然而，气候变化和人类活动的影响使其面临生态挑战。准确监测三江源国家公园植被净初级生产力（NPP）的时空变化对于促进生态环境的保护和改善至关重要。模型模拟是陆地生态系统研究的重要方法，但模拟结果存在不确定性。多模型集成技术能够综合不同模型的优点，提高NPP模拟的准确性，为研究NPP长时序变化提供思路，同时为环境治理提供科学支持。本文应用多模型集成分析方法，结合4种生态系统过程模型CLM、DALEC、CEVSA和GLOPEM-CEVSA，分析三江源国家公园2000—2018年NPP的时空变化，并探讨气候因子对NPP变化的影响。结果表明：① 2000—2018年三江源国家公园年均NPP为251.17 gC m^-2 a^-1，澜沧江源园区最大（267.24 gC m^-2 a^-1），长江源园区最小（121.88 gC m^-2 a^-1），黄河源园区居中（198.81 gC m^-2 a^-1），NPP呈现自东南向西北递减的空间分布。② 2000—2018年三江源平均NPP为222.00~298.02 gC m^-2 a^-1，年际变化呈显著增加趋势，增速为9.8 gC m^-2 10a^-1。③ 气候因子对三江源NPP的影响存在区域差异性，长江源园区和黄河源园区主要受到气温和辐射的影响，澜沧江源园区还受降水的显著影响。本文研究结果将为三江源国家公园生态保护成效评估和科学管理提供技术支撑与决策依据。

在多重外部因素冲击导致世界粮食危机日趋严重的背景下，如何构建更加高产、更富营养、更具韧性和可持续性的粮食安全系统，以推进农食系统转型，对于稳定中国经济社会发展大局至关重要。本文基于“自然—社会—经济”复合系统的三重视角，将粮食安全系统划分为资源与环境、生产与供给及分配与消费3个层面，采用“压力—状态—响应”三维框架，构建了粮食安全系统转型的评估指标体系，利用2000—2021年省域面板数据，定量揭示了中国粮食安全系统转型的时空演化特征，进而采用动态面板模型量化分析了粮食安全系统转型的各相关驱动因素。结果表明：① 2000—2021年粮食安全系统转型综合指数呈现2000—2012年缓慢上升和2013—2021年快速上升两阶段变化特征，整体提高了97.90%，资源与环境和生产与供给子系统转型指数与粮食安全系统转型综合指数的演化基本一致，也呈现两阶段上升的趋势，分配与消费子系统转型指数则呈现先下降后上升的趋势。② 2000—2021年省域粮食安全系统转型综合指数不断增高，高于全国平均水平的省域由2000年均衡分布于东、中、西三大区域逐渐演化为2021年集聚于粮食主产区。③ 粮食安全系统转型是一个持续性的过程，城镇化率、财政支农力度、人口出生率和膳食多样性指数可以显著促进粮食安全系统转型；工业化、农业生产相对收益、GDP增长率和人均可支配收入会明显阻碍粮食安全系统转型。

本文采用网络SBM-DEA模型和Meta-frontier模型对1997—2021年中国省际水资源—能源—粮食（WEF）系统效率进行测度，采用改进后的GTWR模型探讨了其影响因素，结果表明：① 不同前沿下WEF系统效率存在较大差异；技术落差比率则呈现东、中、西部依次降低的态势；② 动态空间坐标弥补了以往GTWR模型中存在较多的重合的空间坐标而导致模型最终评价结果接近于以时间维度进行研究的线性回归结果的不足，并验证了该模型在本研究中的适用性；③ 在时间变化上，能源生产量、产业结构合理化指数、清洁能源生产占比、R&D经费投入强度的拟合系数呈现先增加并逐渐趋于平稳的态势；单位GDP能耗拟合系数则表现为逐年下降的趋势，而工业能源消耗强度拟合系数的变化趋势则与之相反；其余影响因素的拟合系数则呈现波动变化后趋于平稳的态势；④ 在空间变化上，人均水资源量、单位农业GDP耗水、灰水足迹载荷系数的影响程度均表现为北方地区大于南方地区；西南地区受能源生产量和清洁能源生产占比影响程度较大；产业结构合理化指数、工业能源消耗强度以及R&D经费投入强度的影响程度高值区主要分布在东部沿海；单位GDP能耗的影响程度自动向西逐渐减小；交通密度的影响程度则表现出一定的区域特色。