基于2014−2022年盘锦市4个区县水稻产量、播种面积和农资投入数据，解析该区水稻农地利用碳足迹和影响因素，为实现水稻绿色低碳发展提供参考依据。结果表明：2014−2022年盘山县水稻单位播种面积碳吸收量总体呈先减少后增加趋势（P＜0.01），年际波动大，双台子区、兴隆台区和大洼区水稻单位播种面积碳吸收量年际波动及变化均较小。不同地区水稻单位播种面积碳吸收量空间差异不显著。2014−2022年盘锦市各地区水稻单位播种面积碳排放量和农地利用碳足迹年际波动变化较小，但空间差异极显著（P＜0.01）。大洼区（0.50×10⁴hm²）和盘山县（0.53×10⁴hm²）水稻农地利用碳足迹均值高于双台子区（0.03×10⁴hm²）和兴隆台区（0.04×10⁴hm²）。氮肥、农业机械和农药投入是影响盘锦市水稻农地利用碳足迹的重要因素，平均占比分别为23.20%、12.05%和20.82%。随着低碳水稻生产技术推进，减量增效、提高机械化效率、政策杠杆等多种途径合力可降低盘锦地区水稻生产中的碳排放。

高寒山区是内陆河流域重要的产流区，对气候变化十分敏感。本研究基于耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）14个全球气候模式（GCM），以1995−2014年为基准期，利用Delta降尺度偏差校正后多模式集合平均（MME）模式数据，分析21世纪末期（2081−2100年）在3种共享社会经济路径情景（SSP1−2.6、SSP2−4.5和SSP5−8.5）下台兰河流域降水量（Pre）、最高气温（Tmax）和最低气温（Tmin）的变化，以期了解未来气候情景下流域降水量和气温的变化规律，为制定应对气候变化策略提供参考依据。结果表明：（1）Delta降尺度和偏差校正方法可有效校正14个CMIP6气候模式降水量、气温及MME模式与观测数据的偏差。偏差校正后，MME模式模拟精度优于所有单一气候模式结果。（2）至21世纪末期（2081−2100年），3种情景下台兰河流域的年均降水量和气温较基准期均增加（上升）。降水距平百分比较基准期分别增加7.84～11.45个百分点、18.45～21.35个百分点和20.20～24.02个百分点，年均最高气温和最低气温较基准期分别升高2.03～2.07℃、2.95～3.02℃、5.07～5.12℃和1.85～1.92℃、2.99～3.04℃、6.09～6.13℃。（3）2025−2100年，SSP1−2.6、SSP2−4.5和SSP5−8.5 3种情景下台兰河流域年均降水量、最高气温和最低气温显著增加，年均降水量增长率分别为6.51mm·10a⁻¹、8.81mm·10a⁻¹和9.01mm·10a⁻¹，年均最高、最低气温升温速率分别为0.09℃·10a⁻¹、0.16℃·10a⁻¹、0.42℃·10a⁻¹和0.09℃·10a⁻¹、0.17℃·10a⁻¹、0.43℃·10a⁻¹。

依托国家农业环境西宁观测实验站（西宁站），利用涡度协方差技术获取青海省农田生态系统CO₂瞬时通量，通过Eddypro、Tovi等软件对数据进行处理，探究农田生态系统不同尺度瞬时碳通量的变化特征及影响因素。结果表明：2022年和2023年青藏高原西宁站作物生长期（4月1日−8月10日）瞬时净生态系统碳通量（NEE）的日平均值分别为−2.78µmol·m⁻²·s⁻¹、−3.12µmol·m⁻²·s⁻¹，生育期内累计净生态系统碳通量分别为−1396.07g·m⁻²、−1564.80g·m⁻²，2022年碳汇量较2023年增加168.73g·m⁻²。青藏高原西宁站2022−2023年作物生长期内气温（TA），风速（WS），光合有效辐射（PPFD）与净生态系统碳通量（NEE）显著相关，相关系数均达0.4以上，相关系数排序表现为气温（TA）>光合有效辐射（PPFD）>风速（WS）。其中，光合有效辐射（PPFD）对碳吸收有促进作用；随气温（TA）增加，表现为先促进吸收后抑制；风速（WS）对碳吸收有抑制作用。综上，2022−2023年青海省小麦−油菜轮作体系农田净生态系统表现为碳汇，光合有效辐射、气温和风速是农田净生态系统碳通量的主要影响因子。

基于党河流域1966−2022年气象水文数据，采用β−Z−H三参数综合指示法、M−K突变检验、Budyko水热耦合平衡方程和Pearson相关分析等方法，分析流域水文气象要素演变特征，量化气候变化与人类活动对径流变化的贡献及不同气候情景下径流对气候变化的响应。结果表明：（1）1966−2022年党河流域年降水量、径流量和平均气温分别以10.57mm·10a⁻¹、0.21×10⁸m³·10a⁻¹和0.39℃·10a⁻¹的速率显著增加（P<0.05），潜在蒸散量增加趋势较缓，速率为2.44mm·10a⁻¹。（2）党城湾站年径流量于1982年发生突变。相比基准期（1966-1982年），变化期（1983−2022年）平均径流量增加0.73×10⁸m³，主要影响因素为气候变化，贡献率为58.22%。（3）降水量和平均气温是影响径流量变化的主要因子。年平均气温升高2.5℃且年降水量增加20%的气候情景下，党河流域年径流深变化率为23.66%。研究结果可为党河流域水资源综合管理及敦煌绿洲健康发展提供理论依据。

基于2011−2022年汾河流域40个县（市、区）的农业、水资源、经济、社会等面板数据，利用耦合协调度、Dagum基尼系数分解法及核密度估计等方法系统分析流域农业水资源利用效率与农业现代化耦合协调度的时空演变特征及其驱动因素，以期为汾河流域实现农业高质量发展提供可行性思路。结果表明：（1）2011−2022年汾河流域农业水资源利用效率呈波动上升趋势，效率评价得分均值由2011年的0.094显著提升至2022年的0.134（P＜0.05）。2011−2022年汾河流域的农业水资源利用效率基本呈中游（0.117）＞上游（0.096）＞下游（0.087）的空间分布。（2）2011−2022年汾河流域农业现代化发展水平呈波动上升趋势，发展水平评价得分均值由2011年的0.183显著（P＜0.05）提升至2022年的0.256。空间分布上表现为中游（0.220）和下游（0.225）农业现代化发展水平显著高于上游（0.168）。（3）2011−2022年汾河流域农业水资源利用效率与农业现代化耦合协调度呈波动上升趋势，年均增长率为1.7%。空间分布上表现为中游耦合协调度（0.392）显著高于上游（0.349）和下游（0.370）。（4）汾河流域上、中、下游耦合协调度区域差异主要来源于区域内差异和区域间差异，上游因山地地形和基础设施薄弱，内部资源分配不均，中游得益于集约化生产模式和政策支持，表现为均衡发展，下游在生态治理和技术进步方面取得显著成效。（5）2011−2022年汾河流域耦合协调度核密度曲线呈右移趋势，峰值逐渐升高且带宽收窄，表明上、中、下游域间差异逐步缩小，整体协同性增强。研究建议加强汾河流域上游基础设施建设，推动中游技术扩散，优化下游生态治理政策，以促进区域间均衡发展。

水稻和水生动物共培养系统是现代生态可持续农业的主要模式之一。水稻-水生动物相结合的稻渔共作系统，在保护稻田生物多样性的同时，也可保持土壤肥力，稳定农作物产量，同时还具有控制水体污染，降低温室气体排放，提高土壤微生物活性的潜力。然而，目前稻渔共作系统生产性能与生态环境效益仍存在争议。本文基于国内外2014−2023年稻渔共作系统对作物和环境影响的研究成果，综述稻渔共作系统对作物产量、土壤质量和水气体的作用，结合中国稻渔共作系统的实际情况，对今后研究方向进行展望和建议，以期为稻渔共作系统的可持续发展提供科学支撑。结果表明：稻渔共作系统能促进水稻增产且提高稻米品质，显著改善土壤理化性质并提升土壤微生物活性；可明显改善水体质量，减少CH₄的排放，但对于N₂O影响机制尚不明确，其主要由水分管理、农田管理、水生动物种类等多因素共同作用。

基于MaxEnt（最大熵）生态位模型和ArcGIS10.7软件，收集国家二级保护单种属植物、青藏高原特有植物羽叶点地梅（Pomatosace filicula）的分布点数据，并结合其生长分布特征，选择气候、海拔、土壤环境和人类活动等30个环境变量，模拟考虑人类活动影响前后该物种的潜在分布格局及其对主要环境因子的响应，研究其潜在适宜分布格局与环境因子的关系，分析人类活动影响下其潜在适宜分布范围的变化。结果表明：（1）青海省羽叶点地梅潜在适生区域主要集中在青海东南部三江源地区和东北部祁连山区，高适生区主要集中分布在称多县、玛多县、玛沁县、甘德县、达日县、久治县、河南县和泽库县，占全省总面积的14.2%；中适生区占全省总面积的15.4%，主要分布在治多县、杂多县、曲麻莱县、天峻县和祁连县。（2）人类活动影响使羽叶点地梅潜在分布区域收缩，并沿高原谷地呈条带状分布，适生区域分布碎片化加剧。青海省羽叶点地梅潜在适生总分布区域面积占比下降35.6%；高适生区面积减少9.96×10⁴km²，中适生区面积减少10.97×10⁴km²。（3）不考虑人类活动影响时，影响羽叶点地梅分布的主要环境变量是年降水量、海拔和最干季节降水量，三个变量对羽叶点地梅分布影响的贡献率分别为27.7%、14.5%和12.4%；考虑人类活动影响时，影响羽叶点地梅分布的主要环境变量是人类足迹指数、海拔和气温年较差，三个变量对羽叶点地梅分布影响的贡献率分别是57.6%、11.6%和10.1%。

2017年在西北干旱半干旱区甘肃省定西市，开展胡麻田间随机区组试验，以不施肥（T1）为对照，设置化肥（T2）、鸡粪有机肥（T3）、菌渣有机肥（T4）、生物有机肥（T5）和腐殖酸有机肥（T6）共6个处理，比较分析不同养分管理措施对胡麻干物质积累、光合特性以及品质的影响，为探究提升旱地胡麻籽粒产量和品质的高产绿色栽培技术提供参考。结果表明：不同施肥处理胡麻叶面积在各生育时期均高于对照，盛花期T3处理总叶绿素含量较其他处理显著高14.09%～31.47%，盛花−青果期T3处理下叶片光合势较其他处理显著高5.42%～28.36%。有机肥能促进胡麻各生育时期干物质累积，青果期T3处理干物质积累量较其他处理显著高3.80%～17.37%，此期施用有机肥促进了叶片光合产物向籽粒运输，叶片干物质占比降低。施用有机肥能显著提高胡麻单株蒴果数、千粒重和单株产量，T3处理籽粒产量较其他处理显著高5.33%～43.64%，并显著提高籽粒含油率1.66%～2.58%和亚麻酸含量2.62%～6.52%，胡麻品质得以改善。综上所述，当地有机肥施用利于优化胡麻光合特性，提高籽粒产量和品质，可作为西北干旱半干旱区胡麻高产优质栽培的施肥管理技术进行推广。

利用最大熵模型（MaxEnt），选择1970−2000年湖北省80个烤烟种植点和11个环境变量，基于CMIP6未来气候情景数据，预估2030s（2021−2040年）、2050s（2041−2060年）、2070s（2061−2080年）和2090s（2081−2100年）湖北省烤烟的潜在适生区，为湖北省烤烟种植的规划布局提供科学参考。结果表明：影响湖北省烤烟的主导环境变量为海拔、最湿月份降水量、坡度和气温季节性变动系数，累计贡献率86.8%。当前气候下（1970−2000年），湖北烤烟潜在适生区总面积为4.52×10⁴km²，主要分布于恩施州、宜昌的西部、北部和襄阳的西南部、十堰的中南部，高、中、低适生区面积分别为1.02×10⁴km²、1.45×10⁴km²和2.05×10⁴km²。SSP1−2.6和SSP2−4.5气候情景下，2030s、2050s、2070s和2090s湖北烤烟潜在适生区面积相比于当前气候减小，种植适宜性降低；SSP3−7.0和SSP5−8.5气候情景下，2030s、2050s和2090s湖北烤烟潜在适生区面积相比于当前气候增大，2070s烤烟潜在适生区面积减小。未来气候变化情景下（2030s−2090s），湖北省烤烟潜在适生区的质心相比于当前气候总体向西迁移。为应对未来气候变化，建议在潜在适生区范围较为稳定且有新增面积的恩施州进行种植推广，进一步挖掘该地区的烤烟种植潜力。

干旱已成为全球陆地生态系统面临的主要问题，其发展具有明显地域特征。揭示区域干旱的时空分布特征是应对气候变化、保障农业生产安全的迫切要求。本文基于日光诱导叶绿素荧光指数（SIF）研究东北春玉米全生育期的干旱动态阈值，利用逐像元分析法计算2000−2020年东北春玉米干旱频率和受旱范围，采用线性倾向估计法等，分析东北春玉米的干旱变化趋势和空间分布特征。结果表明：（1）2000−2020年东北春玉米SIF值在年际尺度和不同发育期时间序列上均呈波动上升趋势，空间上SIF值呈增加趋势的区域均超过50%，表明近20a研究区受干旱影响逐年减小，干旱风险减弱；（2）2000−2020年东北春玉米种植区受旱范围呈波动减小趋势，不同干旱等级，受旱范围表现为轻旱＞中旱＞重旱；不同春玉米发育阶段受旱范围表现为苗期＞拔节−孕穗期＞灌浆−成熟期＞抽穗−开花期；（3）东北春玉米种植区大部都会发生干旱，干旱频率超40%，西部干旱频率高于东部；不同干旱等级中，轻旱发生频率最高，中旱和重旱发生频率较低；对不同生育期来说，研究区大部春玉米苗期干旱发生频率均高于25%，其中吉林中西部高于45%，表明苗期仍是东北春玉米干旱的高发期。

基于1981−2018年中国区域地面气象要素驱动数据集，计算新疆不同时间尺度的标准化降水蒸散发指数（SPEI），采用Mann−Kendall（M−K）检验、Sen's slope方法分析新疆地区气象干旱的变化趋势、发生频率和持续时间等时空变化特征，以期为新疆地区干旱防范提供依据。结果表明：（1）1981−2018年新疆呈非显著干旱化趋势，受旱面积比例以0.845个百分点·10a^–1速率呈非显著减少趋势。新疆春、夏季均呈非显著干旱化趋势，2005年后秋季干旱显著加剧，1997年后冬季趋向湿润化。（2）新疆SPEI−3季节性干旱的空间分布区域性明显，春、夏和秋季均有显著的干旱化区域，旱情加剧区域主要分布在塔里木盆地和少数东部地区，冬季57.82%的地区呈非显著湿润化趋势，29.23%的地区呈显著湿润化，仅0.03%的地区呈显著干旱趋势，其余地区干旱趋势并不显著；（3）新疆月、季、年尺度干旱发生频率空间分布特征较一致，东部地区为干旱发生高值区。年尺度干旱平均发生频率为36.05%，其中吐鲁番地区干旱频率为44.97%。新疆不同年代际干旱历时差异较小，2000−2009年平均干旱历时最长，为3.6个月。总之，近38a新疆南部和东部地区干旱化趋势严重，且干旱发生频率高，亟需加强应对措施以减轻干旱带来的不利影响。

基于美国国家航空航天局2000年2月−2022年12月逐月MODIS系列NDVI数据，计算植被状态指数（VCI），结合土地利用数据，利用一元线性回归、Theil−Sen Median趋势分析、Mann−Kendall检验等方法分析VCI变化趋势与突变情况、干旱面积占比和干旱频率，探讨塔里木河流域农业干旱时空特征。结果表明：（1）2000−2022年塔里木河流域VCI集中在0.3～0.6且呈显著上升趋势。干旱面积占比呈显著下降趋势，干旱面积占比最大值为98.4%，最小值为38.6%。干旱最严重的季节、年份、土地利用类型分别是春季、2000年、耕地。塔里木河全流域及其不同土地利用类型（耕地、林地、草地）农业干旱突变年份分别为2011年、2010年、2014年和2015年。（2）生长季VCI空间变化为极显著增加趋势的比例最大，其值为63.50%。春季、夏季、秋季、生长季农业干旱频率主要集中在50%～100%区间。VCI空间变化为显著增加趋势的区域主要分布在开都−孔雀河中部和东南部，阿克苏河中部，喀什噶尔河中部和东北部。农业干旱的低频区域主要分布在和田河南部，克里亚河诸小河南部，车尔臣河诸小河北部和西南部。综合来看，2000−2022年塔里木河流域农业干旱以全域性干旱为主且呈逐年减轻趋势。

基于2023年湖南省怀化市中方县泸阳镇桥上村白天水稻小时尺度的实景照片和人工观测发育期数据，建立水稻移栽期、返青期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、乳熟期、成熟期发育阶段以及移栽前和收获后共10个发育期的实景图片集，利用图片切割、数据增强等技术，选取基于深度学习18层残差神经网络（ResNet18）、50层残差神经网络变体（ResNet50_vd）、轻量化卷积神经网络（MobileNetV3_large）、高效轻量级卷积神经网络（PPLCNet）、深度卷积残差神经网络（Xception41）和密集连接卷积网络（DenseNet121）6种网络模型对水稻10个发育阶段进行图片识别，分析6种模型在训练集、验证集和测试集的准确率，验证深度学习方法构建的网络模型在水稻发育期智能识别方面的可行性，分析其差异性，以筛选出最优水稻发育期识别模型在业务服务中推广应用。结果表明：6种模型在水稻测试集上的识别准确率保持在92%以上，Xception41模型的准确率最高，达96.19%。测试集水稻移栽前、移栽期、分蘖期、孕穗期、乳熟期和成熟期识别效果最好的模型为Xception41；水稻返青期识别效果最好的模型为ResNet50_vd；水稻拔节期和抽穗期识别效果最好的模型为DenseNet121和Xception41；水稻收获后时期识别效果最好模型为ResNet50_vd和DenseNet121。研究结果为智能识别水稻发育期提供一种思路，证明深度学习模型在水稻实景图片识别中的可行性，可以满足农业气象业务服务的要求。

针对ESA−CCI土壤水分数据在中国存在大量缺失值、适用性偏低问题，本研究充分考虑时空数据相关性和结构特征，以K−最近邻（KNN）机器学习算法为核心，构建三维时空数据补缺方法，利用2016−2018年5−10月中国区域ESA−CCI土壤水分和地面观测数据，对比分析数据补缺前后的区域适用性。结果表明：（1）补缺后的ESA−CCI土壤水分数据时空连续性大幅提升，保持了原始数据的时空结构特征，能较好表征中国区域土壤水分时空变化特征，但空间结构和异质性表征优于时间波动性表征。（2）数据补缺后的ESA−CCI土壤水分与地面观测的数值统计分布特征基本一致，在中国区域的准确性和一致性总体较好，平均均方根误差（RMSE）、偏差（Bias）、相关系数（r）和结构相似性指数（SSIM）分别为0.068m³·m⁻³、0.008m³·m⁻³、0.618和0.999。（3）综合数据缺失率和时空评估指标，ESA−CCI土壤水分在黄淮海平原区、黄土高原区、东北平原区的区域综合适用性表现最好，其次为云贵高原区、长江中下游区、北方干旱半干旱区，四川盆地及其周边地区和华南区的数据时空覆盖连续性较好，但时空评估指标表现相对较差，青藏高原区数据缺失率严重，综合适用性表现最差。