沉积盆地深部烃源岩是重要的铀源，铀随着烃源岩热演化程度升高迁移并随着油气水等流体向上运移聚集。目前，深部烃源岩作为铀源已取得阶段性认识，但其迁移机理及油气水—铀相互作用机制缺乏系统归纳。通过梳理典型盆地烃源岩中铀含量与铀形态数据，综合热模拟与溶解实验中铀携出率、低分子有机酸与油气产率等参数，进行对比归纳与机制讨论，为砂岩型铀矿深部铀源认识与油气水—铀作用机制研究提供参考。研究表明，烃源岩普遍富铀但不同盆地差异显著；铀赋存形态表现为强非均质性，且与铀的总含量没有稳定的对应关系。烃源岩热演化过程中铀呈现多阶段迁移特征，其携出率最高可达78%左右（未成熟烃源岩，2 MPa，200 °C），并且在有机酸大规模生成前铀迁移就已发生，比其他微量元素迁移得更早，可能与烃源岩中水溶态、可交换态的铀有关。之后，随着有机酸的大量产出，铀的携出率保持较高水平，直至生烃初期有所降低。生烃高峰阶段铀携出率的再度提升，提示可能与原油对铀的溶解有关。现有证据支持烃源岩中的铀可随热演化过程的进行而迁移并在浅部富集，但相关证据仍有不足。未来研究可关注铀形态与烃源岩中铀的迁移间的协同规律；深入地层温压条件下原油/油—水体系溶解铀与相间分配机制；温度、压力和pH等外部条件对Ca2+-U6+-CO32-等络合体系的控制关系等。
砂质辫状河沉积演化过程具有高频迁移、快速改造、多期叠置的特征，复杂的水动力条件驱动水道频繁迁移，导致其内部构型高度复杂。为揭示季节性水流控制下砂质辫状河的沉积构型特征与沉积演化规律，采用现代河流探槽剖面实测与无人机倾斜摄影技术相结合的方法，系统记录巴河在不同时期的沉积地貌变迁，并基于探槽剖面沉积构型解析，分析季节性水流控制下的沉积演变过程与构型特征，并建立砂质辫状河的沉积模式。结果表明：①通过无人机测绘模型分析季节性砂质辫状河水流变化特点，发现流量变化是控制辫状河沉积演化的重要因素，在洪水期发育宽带状水道，水流几乎覆盖整个河床，驱动砂床顺流迁移，快速沉积形成朵状或舌状心滩；在平水期水位下降，水流仅存在于心滩之间的水道内，心滩演变速率降低，其形态转变为不规则的复合心滩。②在季节性水动力条件变化的控制下，辫状河内部砂体规模与岩相特征呈现显著的季节性差异，洪水期发育3种主要岩相，分别为砂砾岩（含大量卵石）（Gm）、大型板状交错层理砂岩（Sp2）和大型槽状交错层理砂岩（St2）；平水期发育3种主要岩相，分别为小型板状交错层理砂岩（Sp1）、小型槽状交错层理砂岩（St1）和平行层理砂岩（Sh）；洪水期发育深切的主干水道（CHm），心滩增生方式以顺流加积为主，形成舌状或朵状的厚层砂坝，单期沉积物厚度在1 m以上；平水期发育窄而浅的次级水道（CHs），心滩存在多种增生方式，包括顶部前积层披覆、顺流方向与侧向增生，单期沉积物厚度小于0.5 m，常以多期叠置方式出现在剖面上。③基于流量与沉积构型特征关系，建立了季节性砂质辫状河“建造—改造”两阶段演化模型。洪水期以“建造作用”为主导，高能水流携带粗粒沉积物，通过顺流加积与垂向加积形成大型朵状心滩，伴随主干水道强烈下切；平水期以“改造作用”为特征，水位下降导致心滩出露，心滩头部遭受侵蚀后移，中部经历“切割—充填—再切割”的多期改造，尾部则持续加积。在水流的周期变化下，砂质辫状河的地貌形态呈周期性变化，内部形成以洪水期增生体与平水期增生体相互交错叠置、相互拼合的复杂沉积构型样式。
在世界大国资源竞争与资源国政策调整背景下，铜资源产业链供应链面临巨大的不确定性风险，研究铜资源产业链供应链贸易网络韧性对保障其安全意义重大。综合考虑铜资源产业链供应链全环节产品，通过描述网络节点和结构的各项能力及特征，刻画铜资源产业链供应链网络韧性演化特征。研究表明：节点韧性层面，中国上游和中游韧性优势显著，但下游韧性呈下降趋势，资源禀赋国仅上游和中游韧性较高，德国和美国等工业强国全环节韧性突出；静态结构韧性层面，全环节普遍呈现降低趋势，恢复能力普遍表现不佳，上游和下游抵抗能力较强；动态结构韧性层面，上游和下游网络极化效应有所削弱，其稳定能力有待提升，中游贸易日渐集中于重要连边，导致抵抗攻击能力下降，贸易枢纽国家主导潜在新联系的建立且具备更强的重构能力。
通过定量分析候尺度气候要素的可预报性上限，可为提升短期气候预测准确性与服务防灾减灾提供重要的科学依据。基于非线性误差增长理论和非线性局部Lyapunov指数方法，利用观测资料对中国候尺度气温与降水的可预报性上限进行了定量估计，并进一步分析了其空间分布的季节变化特征。结果显示，候尺度气温可预报性上限在夏、秋季节相对较高，冬、春季节相对较低，整体上显著高于降水。中国大部分地区气温可预报性上限介于15~25 d，华南部分地区可达30 d以上，呈现出显著的纬向梯度和季节差异。降水可预报性上限总体位于10~20 d，空间异质性更为突出。全年平均而言，湿态下降水可预报性上限最高，常态次之，干态最低。与气温不同，各状态下降水可预报性上限的季节差异相对较小。非线性局部Lyapunov指数能够有效刻画有限时间内误差的非线性增长过程，为理解候尺度气温降水可预报性上限及其区域差异提供动力学视角。
观测结果表明，伴随全球变暖，过去几十年来中国极端高温事件显著增加。阐明不同区域人为气溶胶影响中国极端高温趋势的差异化机制，对预测未来变化具有重要意义。基于第六次国际耦合模式比较计划历史模拟与人为气溶胶/温室气体单一强迫历史模拟试验的结果，系统研究了不同区域人为气溶胶排放变化对中国极端高温趋势的影响及物理机制。研究发现，1950—1979年，东亚与欧洲人为气溶胶排放增加共同导致中国极端高温减弱，其中东亚人为气溶胶主要通过反射和散射短波辐射导致地表冷却；欧洲人为气溶胶则可以通过改变排放源地大气热力结构以激发一个东传的大气遥相关波列引发东亚高空辐合、位势高度正异常和偏北风冷平流的异常响应。1980—2009年，欧洲人为气溶胶排放的减少通过激发反位相的大气遥相关波列，导致东亚高空辐散、位势高度负异常和南风暖平流异常，抵消了东亚人为气溶胶排放持续增加在中国北部造成的冷却效应，形成“北多南少”的极端高温趋势分布格局。2010—2020年，东亚与欧洲人为气溶胶减排的共同作用进一步推动中国极端高温的增加趋势。研究结果揭示了不同区域人为气溶胶强迫影响中国极端高温变化作用机制的本质差异：东亚人为气溶胶主要通过改变局地辐射平衡直接影响极端高温趋势变化，而欧洲人为气溶胶主要通过大气遥相关过程调控东亚大气环流，从而间接影响极端高温趋势变化。这一发现深化了对人为气溶胶强迫远程气候效应的认识，为未来更好地预测极端高温的变化提供了理论补充。
借助声学、光学和电化学等多类传感器技术，原位高频监测已实现对水位、流量及多项水质参数的连续、高时空分辨率观测。系统梳理了原位高频监测在水文水资源领域的发展与应用，归纳了不同技术阶段在采样频率、监测指标类型及数据获取能力方面的演进过程。相关应用研究显示，原位高频监测技术在流域水文过程示踪、物质迁移机制解析、水环境污染防控、水资源精细化管理及山洪灾害预警等方面显著提升了过程刻画精度与响应时效性，能够有效捕捉传统低频采样难以识别的短时水文事件、水源动态变化及污染物通量突变，为流域尺度水文与水环境研究提供关键数据支撑。然而，目前该技术在监测指标覆盖、传感器长期稳定性、复杂环境适应性、设备建设与维护成本及高频数据处理能力等方面仍存在一定局限性。未来发展应重点推进低成本、多参数集成传感器，并融合物联网技术优化系统性能，推动原位高频监测向智能化、精准化与高效化方向发展。
系统科学为农业气象学应对当前挑战提供了解决方案，发展系统农业气象学是推进农业气象学发展的迫切需要。基于农业气象学研究对象的系统性特征，阐释了系统农业气象学的内涵与理论框架，并对其研究前景进行展望。结果表明，系统农业气象学是应用系统分析方法研究农业气象系统内各要素的相互作用机制、动态演变规律及其对农业生产影响与优化路径的科学；研究的关键科学问题包括多源数据尺度转换、多要素协同机制以及多过程耦合模型构建等；研究目标为优化农业气象系统结构，协同实现农业生产的高产、优质、高效与可持续发展。系统农业气象学为农业气象学发展的新形态与新引擎，将基于“观测—分析—描述—模拟—优化”五位一体的研究路径，通过理论创新、技术集成与服务重构，推动农业生产从“靠天吃饭”向“知天而作”的智慧范式转型，为应对气候变化下的粮食安全挑战及发展农业气象新质生产力提供科学支撑。
陆域下垫面的高度异质性与水文生态过程的复杂耦合特征，导致陆域水文生态过程的多尺度耦合演变机理尚不明晰，水文—土壤—植被—人类活动全过程多要素耦合模拟体系尚不完善，水文生态过程多尺度变化引发的资源环境效应与衍生风险认知亦存在不足。上述问题已成为厘清并解决水文、生态、资源与环境系列问题的关键瓶颈，同时制约了区域水资源精细化管理与生态环境的可持续发展。因此，尝试从多尺度过程耦合、物质能量循环和生物地球化学过程等角度，阐明典型陆域水文生态过程的多尺度耦合机理及其资源环境效应。未来应重点围绕内陆河流域水文生态多尺度变化过程与水资源效应、黄土高原水文生态耦合过程多尺度变化机理、湖泊流域水文生态过程的多尺度测算及变化机制、大湾区水文生态过程多尺度耦合机制与社会经济风险，以及陆域水文生态过程变化的资源环境效应展开研究，揭示内陆河流域、黄土高原、湖泊流域和大湾区等典型陆域的水文生态过程多尺度耦合机理；研发蒸散发等水文生态关键参量的监测方法，研发陆域水文生态过程耦合模拟技术；阐明全球变化背景下，典型陆域水文生态过程变化的资源环境效应及其社会经济风险，为区域水资源合理开发利用、生态环境保护和全球变化应对提供科学支撑。
随着风电功率预测对时效和更新频率的要求不断提高，基于数值天气预报进行预测的方法局限性愈发明显，人工智能气象模型的发展为风电功率预测提供了高效的气象预报来源。选取广东阳江一典型海上风电场作为服务对象，应用盘古模型和数值天气预报模式CMA-GD进行2023年和2024年共17个月的模拟计算，设计了4组功率预测试验，对比分析了不同气象数据预报源、不同功率预测方法以及进行风速订正对于功率预测的改进效果。试验结果显示，在风电功率预测中盘古模型具备同等甚至超越数值天气预报模型的精准度。应用生成的场站功率曲线做功率预测时，基于盘古模型气象预报的短期功率预测准确率超过基于CMA-GD的准确率，甚至在2024年个别月份的预测效果与应用机器学习算法预测的功率相当。根据2023年11月的试验结果，基于订正的盘古模型预报和应用ResMLP算法的功率预测模型，功率预测效果最佳，24 h预测准确率为0.714，96 h预测准确率为0.654，将该模型应用到2024年1~6月，效果稳定，可以达到电网的考核标准。研究为在风电功率预测业务中应用盘古模型或其他人工智能气象模型提供了一种可借鉴的方案。
为探究不同气候背景下集中式光伏电站的微气象和生态环境效应差异，选取青海省极干旱、干旱和半干旱3种典型气候背景下的高寒荒漠光伏电站，采用对照观测与遥感长时序归一化植被指数反演，分析光伏阵列内外的微气象要素及植被演变特征。结果表明，光伏电站的微气象与生态环境效应沿干旱梯度表现出不同响应，水分可利用性是核心调控因子。在极干旱区呈显著“热岛效应”且无植被恢复；干旱区表现为夜间保温与微弱增湿，植被呈恢复趋势；半干旱区则表现为生态系统正反馈，光伏遮阴与阻风效应促进保墒，植被快速恢复并通过蒸腾冷却抵消物理升温效应。研究阐明了光伏电站生态效应由物理扰动向生态调节转化的演变规律，证实了适宜水分条件下光伏开发与生态修复协同的可行性。未来，开展长时间、更大范围的生态气象观测，并发展适用于光伏园区的生态机理模型，以深入理解光伏的生态效应，为产业布局相关决策提供依据与支撑。
随着风能和太阳能发电技术的迅猛发展，其在电力系统中的占比持续提升。然而，这两种能源的发电量直接受天气状况影响，具有显著的随机性、波动性和间歇性，这给电力调度和电网的安全稳定运行带来了严峻挑战。高精度的功率预测技术是应对这一挑战、实现风能和太阳能发电高效利用的关键。系统回顾了风能和太阳能短中期气象预报技术的发展历程、核心技术及其最新研究进展。首先，对国内外相关文献的综合分析表明，传统的风能和太阳能预报方法，如数值天气预报方法、统计方法（包括时间序列分析和机器学习）以及二者结合的混合/统计后处理方法，已无法完全满足当前需求。而通过在高分辨率快速循环预报、能源专用物理过程优化、混合集合卡曼滤波与四维变分同化等关键领域开展协同优化，预报的准确性与可靠性得到了显著提升。此外，新一代动力框架与先进人工智能大模型的引入、多源数据的同化融合以及“数字孪生”等新兴技术的应用，为进一步优化预报结果提供了新的可能。最后，分析了当前预报技术面临的主要挑战，并对未来发展方向进行了展望，重点围绕极端天气精准预报等关键问题；通过嵌入物理规律发展“物理信息神经网络”；由传统物理模型与大模型成员构成的集合概率预报将得到普及；量子计算等颠覆性技术有望推动超高分辨率气象模拟成为现实；实现预报技术与电网自动发电控制等场景的深度耦合，构建闭环智能决策系统。旨在为能源气象领域的研究人员和工程技术人员提供技术参考。
冰湖溃决会引发突发性洪水与泥石流，直接冲毁下游基础设施、威胁生命财产安全，并破坏生态环境，探明冰湖溃决机制对灾害预警及防治至关重要。冰碛坝作为溃决过程中的关键天然屏障，其表层“铠甲层”直接决定了冰碛坝的抗侵蚀能力与整体稳定性。为研究冰碛坝铠甲层表面大块石的起动机理，以西藏别隆措冰碛湖为原型，通过水槽试验探明块石起动的关键机制。基于大块石在涌浪下以滚动起动为主的观测事实，建立了考虑附加力与上覆推力的滚动起动流速公式。结果表明：块石在涌浪作用下的起动过程可分为单颗粒滑移或滚动、局部动态失稳及整体溃决式起动3种模式，且起动行为与冰崩涌浪规模、块石粒径、容重、暴露度以及坝坡坡度等因素密切相关。铠甲层块石起动流速公式实用性好，解决了传统公式忽略颗粒形状差异、采用平槽泥沙推导并将块石简化为均质球体等与实际情况不符的问题。该计算模型能够较准确地预测起动流速，可用于分析冰碛坝铠甲层块石在涌浪等水流作用下的起动问题。未来研究应聚焦冰碛坝铠甲层的失稳机制，通过试验、野外观测与数值模拟揭示其在水力与冻融作用下的破坏阈值，建立耦合该过程的溃决动力学模型，发展基于结构状态的预警方法。
微波亮温与雪深之间的关系十分复杂，地形和积雪状态的多变性对其影响极为显著，传统方法难以精确反演。为有效刻画微波亮温与雪深之间的复杂非线性关系，提出了一种融合小波变换与残差卷积神经网络的被动微波雪深反演模型，利用小波变换提取多频微波亮温的多尺度特征，以表征雪深的整体变化与局地扰动，并通过残差结构提升深层特征传递与非线性拟合能力。在此基础上，选取北半球不同积雪气候类型下的代表性站点，评估了该模型的适用性。结果表明，融合小波变换与残差卷积神经网络模型在站点尺度实验中，雪深反演的均方根误差为0.23 m，相关系数为0.93，平均偏差为0.01 m，纳什效率系数为0.86，各项误差统计指标相较于传统卷积神经网络和残差卷积神经网络模型均有较大改善。不同积雪深度下的性能均优于传统深度学习模型，且该模型在积雪较厚和变化较快时能够表现出更准确的估算能力。此外，该模型在不同积雪气候类型下的时序响应能力和空间迁移性能均优于现有主流雪深反演产品，可以为不同积雪气候类型下的雪深监测提供参考依据。
近年来，梅雨期降水愈发偏离其绵绵细雨的传统特征，呈现出显著的暴雨、干热双极端化趋势。为了全面刻画梅雨变化特征，使用基于逐日站点观测数据研发的三维烟雨偏离度指数（D2MR）来表征梅雨的更多维度特征，并以其分指数确定逐年梅雨性质。同时，基于ERA5再分析数据和Hadley Centre数据，确定了影响三维烟雨偏离度指数及其分指数的关键前期因子，并采用年际增量方法分别构建了预测模型。结果表明，预测模型对梅雨极端化指数及其分指数具有显著的预测效果，相关系数可达0.72以上，且性能稳定。该模型可以成功捕捉到1963—2025年三维烟雨偏离度指数的年际变化特征及其显著的上升趋势，准确预测出了近些年梅雨愈发极端的情况，同时也很好地捕捉到极端年份的梅雨性质，成功独立预测出了2020年和2024年的暴力梅以及2022年的高温干旱事件。随着梅雨极端事件频发，其对长江流域社会经济的影响不断加剧，针对梅雨极端化进行表征和预测研究，不仅可为防灾减灾及农业规划提供科学支撑，也对理解区域气候变化规律具有重要的现实意义。
在全球变化背景下，由岩石风化—矿物催化—非酶促聚合联动的美拉德反应，可能是连接矿物与土壤有机碳封存的地球化学桥梁，成为实现碳中和重要的潜在地球化学途径。美拉德反应在土壤中被证实可诱导还原糖和氨基化合物在路易斯酸的催化下发生缩合—聚合反应，生成结构稳定、难降解的类黑精等聚合物，成为重要的碳固存补充机制。美拉德反应依赖于高温、高pH和适度水分条件，其反应速率并显著受铁/锰氧化物和层状硅铝酸盐等矿物催化增强，进而在深层土壤和厌氧沉积物中有效提升土壤有机碳稳定性。美拉德反应产物（以类黑精结构为代表的一大类化合物）不仅自身具有生物惰性，更能通过与矿物形成物理限域、官能团络合及金属桥联的有机—无机复合体，显著提升碳持久封存能力。同时，美拉德反应作为连接植物来源有机碳、微生物转化产物与矿物稳定化过程的关键非酶促转化环节，丰富和发展了土壤腐殖质的形成机制。然而，天然土壤环境中美拉德反应研究尚处于起步阶段，研究多依赖模拟实验，缺乏原位观测数据与机制模型，尚未解析土壤中美拉德反应的特异性分子标志物，无法量化其在稳定性土壤有机碳形成中的贡献，多因子调控美拉德反应的交互效应与协同机制尚不清晰。提出美拉德反应通过“矿物界面催化—类黑精生成—有机矿物复合体形成”三步稳定化路径，为土壤惰性碳库的形成提供了超越传统微生物主导理论的新机制，填补了该领域对非生物化学过程认知的空白。未来应重点解析美拉德反应在“气候变化—岩石风化—碳稳定性”链条中的枢纽作用，将美拉德反应介导的非生物固碳模块纳入陆地碳汇模型中，为地质碳封存与生态碳汇协同增效技术研发提供机理支持。
地表臭氧与植被之间存在着深刻而复杂的双向反馈作用。一方面，臭氧通过叶片气孔进入植物体内，引发氧化应激反应并抑制光合作用，对全球粮食安全和森林健康构成严重威胁。另一方面，植被并非被动承受，它既是臭氧的“汇”（通过气孔吸收进行干沉降），也是其重要的“源”（通过排放生物源挥发性有机物参与光化学反应）。通过整合相关文献，系统量化了区域到全球尺度下臭氧对作物产量和陆地生产力的损伤作用，明确了植被通过源汇过程对臭氧污染的影响量级，并揭示了臭氧—植被相互作用的关键机制，即臭氧胁迫导致植被气孔关闭，削弱了其清除臭氧的干沉降能力，反馈加剧地表臭氧污染。此外，臭氧诱导的气孔关闭还通过抑制蒸腾作用，改变地表能量平衡（潜热通量减少、感热通量增加），产生增温减湿的生物地球物理效应，进而反馈影响区域气候与大气化学过程。尽管现有研究已初步揭示了这些以正反馈为主导的耦合机制，但仍面临核心控制实验存在不确定性、生态系统模型模拟能力不足以及对多因子协同胁迫认知有限等挑战。未来研究亟须整合多尺度观测、多因子控制实验与高性能耦合模式，以精确量化该系统内的复杂反馈，为协同治理臭氧污染与应对气候变化提供科学依据。
微生物时空分布广、地质作用大，不仅对地球重大环境转型产生了重要影响，而且在减污降碳、减灾降毒等方面也具有重大的工程实践价值，由此实现从微生物地球到微生物地球工程的发展。微生物是驱动生源要素和金属元素地球化学循环的引擎，在碳汇工程、生态工程和农业工程等领域发挥着不可或缺的关键支撑作用。微生物与矿物存在广泛而紧密的相互作用，在岩土工程、深地工程和矿业工程等领域应用微生物不仅可以节省成本、提高效率，还具有重要的环保价值。特别重要的是，微生物对地质环境变化具有广泛而灵敏的响应能力，不仅可以应用于许多重大工程的治理和防控，还可以应用于诸如生态灾害、气候环境灾害和地质灾害等领域的预警，布局微生物预警工程的建设尤其重要和紧迫。
人类活动与全球变暖增加了极端高温和极端降水事件发生的概率，二者复合的事件严重影响着居民健康、社会经济和生态系统。基于1979—2024年逐日气温和降水数据，引入干、湿极端高温以细化事件类型，分析了我国近46年暖季（5~9月）复合极端高温—极端降水事件的频数、强度和影响范围的特征，发现全国此类事件的发生频率与影响范围均呈快速增长趋势，且在2000年后增速加快。复合事件中极端高温和极端降水强度，均显著高于单独的极端高温和降水事件，2000年后复合事件的强度和极端程度，较1979—2000年明显增强。进一步区分干、湿极端高温类型发现，湿极端高温复合事件集中于河西走廊和四川盆地等频发区，而干极端高温复合事件在全国范围内分布相对均匀。近46年湿极端高温复合事件在全部复合事件的占比持续上升，且其极端高温强度强于干极端高温，这一特征预示，湿极端高温复合事件相比单独极端事件和干极端高温复合事件造成损失的风险更高，且随着全球变暖加剧、潜在风险正在逐渐增大，需持续重点关注。
寒旱区占我国国土面积一半以上，气候条件限制了该地区的农业发展。为充分挖掘农业气候资源优势，探索因地制宜的农业发展路径，亟须科学认识寒旱农业气候资源分布特征与其内在特质。基于2000—2020年高分辨率气象数据，融合热量限制与水分胁迫构建了寒旱指数，量化了中国寒旱农业气候区空间格局及主导因子。研究发现，寒旱农业气候区占我国国土面积的16.42%，呈东北—西南带状分布。依据寒旱指数可划分为5个等级，其中青藏高原属极端胁迫区（一级），河西走廊与内蒙古高原为典型的农牧交错区（二、三级），东北平原至陇中一带水热配置最优，是适宜规模化发展的核心潜力区（四、五级）。甘肃和内蒙古的寒旱区面积占比超过40%，过渡地带表现出较高的气候敏感性。空间聚集分析进一步揭示，28.52%的区域为低值聚集区，是核心优势产区；28.24%的区域属高值聚集区，构成农业气候高风险带。因子贡献量分析显示，水分胁迫主导的区域占73%，热量限制主导的区域占27%，且寒贡献率随海拔升高显著增加。构建的寒旱指数体系为寒旱农业气候区划提供了新方法论工具，其区划成果可为优化农业空间布局、促进资源精准配置及发展特色产业提供科学依据。
岩溶储层的孔缝差异充填特征对岩溶水系统具有重要的指示意义。岩溶水的流动性与滞留程度会造成碳酸盐岩储层溶蚀和充填程度的差异，从而影响储层物性。基于鄂尔多斯盆地大牛地气田奥陶系马家沟组构造与沉积背景，综合岩心观察、铸体薄片鉴定以及元素和同位素分析等手段，系统剖析了马家沟组纵向岩溶分带特征及孔缝充填规律，探讨了孔缝差异充填及其对岩溶水流动路径的指示。结果表明：①马家沟组纵向发育风化壳岩溶带（马五1~5亚段）和顺层岩溶带（马五6亚段）。风化壳岩溶带以垂向渗流溶缝和水平潜流溶孔为特征，受古地貌控制显著；顺层岩溶带以下渗岩溶水溶蚀作用为主，形成溶洞与角砾岩。②岩溶储层中溶孔与溶缝耦合发育，识别出孔缝均被充填、孔未充缝全充、孔全充缝未充及孔缝均未充4种差异充填类型，反映岩溶水饱和程度和流体沉淀作用的差异性。③岩相分析显示，研究区岩溶地质体的断裂通道是岩溶水流动路径之一；地球化学参数（如Fe/Mn值、碳氧同位素及锶同位素）显示，风化壳岩溶带Fe/Mn值较高（平均51.30），碳氧同位素显著偏负，指示氧化环境下强烈的溶蚀作用；顺层岩溶带Fe/Mn值分布不均（20.78~92.47），锶同位素比值（0.711 034）高于同期海水，顺层流动过程中岩溶水滞留程度较高，溶蚀作用相对减弱。④孔缝充填特征与古地貌具有耦合关系，岩溶高地与斜坡过渡带（如S401井）因垂向渗流受限，孔缝呈全充填特征，导致储层有效性降低；斜坡与沟槽过渡带（如D126井）保留半开放流体环境，溶蚀物质沉淀较弱，有效储集空间更发育。研究表明，孔缝差异充填特征可结合岩溶古地貌、断裂分布和元素变化等手段综合揭示岩溶水流动路径及滞留状态，为岩溶储层评价及油气勘探提供重要依据。
羌塘地块是组成青藏高原的核心块体之一，被龙木错—双湖缝合带分隔成北羌塘地块和南羌塘地块，古生代以来伴随着特提斯洋演化，从南半球冈瓦纳大陆裂解后不断向北漂移并逐步拼贴至欧亚大陆南缘，这一运动过程塑造了青藏高原的基本构造格架。因此，恢复羌塘地块运动学过程对于认识青藏高原形成演化和大陆单向裂解—聚合动力学过程等关键科学问题具有重要意义。通过系统梳理南、北羌塘地块可靠的古地磁数据，建立了北羌塘地块二叠纪—三叠纪以“世”为单位的视极移曲线和南羌塘地块古纬度变化曲线，基本刻画出二者二叠纪—三叠纪从南半球向北半球漂移的运动学过程。北羌塘地块在晚石炭世—中二叠世稳定位于南半球中—低纬度地区，而地质证据表明南羌塘地块在早二叠世位于南半球高纬度地区；南羌塘地块在早二叠世晚期裂离冈瓦纳大陆后向北漂移，到中二叠世与北羌塘地块古纬度接近，随后二者共同以约16 cm/a的速度北向漂移直至晚三叠世早期，随后北移速率放缓。基于古地磁数据的运动学重建和地质证据认为，晚古生代古特提斯洋主域位于北羌塘—印支地块和塔里木—华北板块之间。新特提斯洋在中二叠世之前打开、到约265 Ma规模扩张至约2 000 km；中三叠世晚期—晚三叠世早期，古特提斯洋规模缩减至1 000 km左右，最终在晚三叠世诺利期（约220 Ma）之前完全关闭。利用古地磁数据精细刻画羌塘地块运动学过程可为古—新特提斯洋演化历史等关键科学问题提供约束。
城市隧道（地铁）开挖引起的地表建筑物破坏事故频发，学术界对此开展了深入研究。但针对深埋隧道开挖是否会引起地表建筑物破坏的案例与系统研究均较少。近年来，在黄土高原西南部某隧道施工过程中，位于其上方210 m的自然村建筑物出现了多处变形和开裂等破坏现象。为探明建筑物开裂与隧道施工的相关性及建筑物开裂机理，对研究区建筑物裂缝进行了现场测绘和统计，使用高密度电法，对研究区地层结构和地下水迁移等情况进行探查。结果显示：①建筑物变形、开裂与隧道开挖呈现高度的时空一致性，裂缝主要分布在隧道中轴线3倍隧洞直径范围内；②物探结果表明，当隧道围岩稳定性较差时，深埋隧道开挖过程中的震（振）动会破坏地下岩土体原生结构，形成地下水下渗通道并引起地下水位下降。饱和黄土失水固结，在建筑物荷载作用下产生不均匀沉降，是导致地表建筑物的开裂破坏的根本原因。此外，在相同条件下，相比砖混结构建筑物，土木结构建筑物对隧道施工的响应更为强烈，发育裂缝数量更多、宽度更大。
全球导航卫星系统反射测量技术是一种通过解析导航卫星反射信号实现地表参数反演的有效对地观测手段。已有研究表明，传统全球导航卫星系统反射测量技术系统主要采用单一极化配置（右旋圆极化发射与左旋圆极化接收，简称LR极化），对其他极化组合的散射特性研究相对薄弱。随着技术进步，采用右旋圆极化天线接收地表反射信号的方案逐渐受到重视。同时，传统全球导航卫星系统反射测量技术的时延—多普勒图处理模式在不同观测几何条件下对散射特征的利用效率较低。在此背景下，发展能够跨几何构型有效接收地表散射信号的全球导航卫星系统合成孔径雷达（GNSS-SAR）技术成为具有潜力的研究方向。通过聚焦简缩极化全球导航卫星系统反射测量技术与合成孔径雷达融合技术的遥感探索，基于西班牙机载全球导航卫星系统反射计（GLORI）实验获取的双极化［RR（右旋圆极化发射与右旋圆极化接收）］数据开展了土壤水分反演研究，并同步利用中国天目商业卫星的双极化全球导航卫星系统反射测量技术数据进行对比验证。实验表明，RR极化反射率较LR极化低约10 dB，但基于两种极化反演的土壤水分精度具有可比性。受限于简缩极化数据获取能力，采用基于辐射传输理论构建的LAGRS模型解析简缩极化的其他散射特性。通过系统分析合成孔径雷达融合技术模式的散射机制与发展趋势，在一定程度上为新一代全球导航卫星系统反射测量技术技术演进提供了理论参考。
火作为地球生态系统重要组分，与气候、植被及人类活动相互作用，深刻影响着生态环境和人类发展。开展古火研究有助于揭示火与气候及人类活动的演变机制，为应对极端气候事件中增加的野火风险提供理论指导。炭屑作为火活动的直接代用指标，其形态特征为解析燃料来源、火灾类型及火—环境互馈机制提供了关键信息。通过系统综述已有炭屑形态相关研究获得以下主要认识：①模拟燃烧实验表明，不同类型植物产生的炭屑形态（形态特征、形态参数等）存在显著差异，炭屑长宽比是区分燃烧植被类型的有效指标；进一步综合分析模拟燃烧试验数据发现，草本植物燃烧产生的炭屑长宽比明显大于其他类型植被燃烧产生的炭屑，且实验产生的草本植物炭屑的长宽比普遍大于3.0~3.5。②虽然沉积物中炭屑形态会受燃烧时温度、后期搬运和保存过程的影响，但是经历磨损后的草本、木本植物的炭屑长宽比仍存在差异。建议未来研究优化模拟燃烧、搬运实验，以贴近自然火条件，进而验证炭屑形态参数分类标准的适用性；依据当地植被的燃烧实验数据，选择炭屑区分标准以增加重建燃烧植被的准确性；结合孢粉、植硅体和稳定碳同位素等指标，进一步区分燃烧植被类型，理解气候—植被—火演化机制。
干旱胁迫会通过土壤和大气两条路径影响植物气孔行为，气孔导度作为植物适应干旱胁迫的重要生理指标，受环境因素和植物内部机制双重调控。通过对国内外研究的分析，梳理了干旱胁迫情境下气孔导度模型的发展与应用，包括Jarvis类经验模型和Ball-Berry类半经验模型，以及基于水力学理论和气孔优化理论的两类机理模型，深入剖析了其各自的优势与不足。总体来说，经验与半经验模型缺乏生物物理机制，机理模型虽复杂，但能阐明干旱胁迫下气孔行为的内在规律，仍是未来研究的核心方向。此外，机器学习与稳定同位素等新兴技术的发展也为气孔导度模型改进提供了新途径，这些技术不仅拓宽了气孔导度模型的理论边界，也在一定程度上提高了对干旱胁迫下植物气孔导度的模拟能力。最后提出了未来研究的发展方向与建议，明确了未来需深化机理认知，并融合先进技术发展高精度、强机理气孔导度模型，为深入认识干旱胁迫下优化植物光合和蒸腾过程及气孔调节提供了更为坚实的理论支持和方法借鉴。
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