对历史时期极端气候事件的研究可以为现代极端气候事件研究提供长时段的对比和借鉴。1742—1743年冬季是小冰期中相对温暖背景下的一次极端冷冬事件，其冷暖背景与寒冷程度均与现代极端冷冬事件更具可比性。以高分辨率历史文献为主要代用资料，重建了1742—1743年冬季的天气过程。1742—1743年冬季中国东部大范围降雪偏多，雪日偏多。当年冬季至少有13次可识别的冷空气活动过程，其中包含10次寒潮过程，高于现代记录极值，是典型的多寒潮年份。但其单次寒潮强度弱于小冰期的其他几次极端冷冬年份，与现代更为接近。综合气候背景、寒潮过程和降雪表现，1742—1743年冬季与2007—2008年冬季较为相似；从寒冷程度或单次寒潮表现与部分气候背景来看，1742—1743年冬季与1968—1969年、2015—2016年等也有相似之处。

本研究收集整理了中国79个湖泊和沼泽沉积钻孔中¹³⁷Cs数据，探讨了其时空分布特征及其对人类世时限的指示意义。研究发现：①中国湖沼钻孔中¹³⁷Cs沉积记录普遍可以检测到1963年蓄积峰，该蓄积峰作为主计年时标层位清晰、易识别，具有明确的时标特征；沉积钻孔中1986年¹³⁷Cs蓄积峰可作为次级计年时标，但需要结合其它测年指标确认其可靠性；②中国湖沼钻孔中¹³⁷Cs记录存在显著的时空差异，受地形地貌、降水、径流侵蚀及人类活动等因素的影响，¹³⁷Cs比活度整体上由北向南递减，且在1960—1980年¹³⁷Cs比活度值达到最高水平；③中国1963年¹³⁷Cs主蓄积峰时标明确，是可靠的年代层标志，可作为潜在地层证据指示人类活动对区域环境的影响。

本文采用水化学特征法与稳定同位素技术，在分析柴达木盆地巴音河流域水体离子控制因素的基础上，探讨了巴音河流域尾闾湖泊可鲁克湖的补给来源。结果表明：①巴音河流域水体水化学类型以HCO₃-Ca·Mg型为主，该流域水体离子组成主要受控于岩石风化和蒸发结晶的共同作用。②巴音河流域不同水体的δ¹⁸O值存在显著差异。湖水的δ¹⁸O最为富集，河水次之，地下水最为贫化。在可鲁克湖区域，δ¹⁸O分布在空间上呈现明显分异。出湖口处河水δ¹⁸O值最为富集，而入湖口处的河水与湖水则相对贫化。③地表河流与地下水共同补给可鲁克湖，其在丰水期的补给比例分别为86.84%和13.16%。河流作为湖泊稳定且主要的补给来源，在气候和人类活动的影响下，其输入量变化与所携带的污染物通量共同调控湖泊的补给机制、面积与水质变化。该研究结果可为高寒内陆河尾闾湖水资源的优化和管理提供理论支撑。

本文基于GRACE重力卫星数据分析2002—2022年东盟区域陆地水储量变化，并构建GRACE-DSI干旱指数分析湄公河流域极端干旱和洪水事件。结果表明：①中南半岛陆地水储量呈减少趋势（趋势为−0.020 cm/月, P<0.05），农业灌溉和地下水抽取等人类活动是重要原因；加里曼丹岛和苏门答腊岛呈显著增加趋势（趋势分别为0.023 cm/月，P<0.01和0.040 cm/月， P<0.01）。②以10°N为界，以北区域陆地水储量季节变化明显，11月至次年4月逐渐减小，5—10月逐渐增加，变化幅度−25~25 cm；以南区域仅10 cm左右变化幅度。研究区降水空间分布不均匀，呈南多北少分布，降水对陆地水储量变化贡献较大。10°N以北区域年降水量为1000~2 000 mm，5—10月为雨季，11月至次年4月为旱季；10°N以南区域年降水量（部分区域超过3000 mm）远高于10°N以北区域，但无明显季节变化，导致各月份陆地水储量变化幅度较小。③2002—2022年湄公河流域发生了多次干旱和洪水事件，其中2011年7—12月洪水事件和2019年10月—2020年9月干旱事件最为典型。湄公河所在的中南半岛降水季节分配不均匀且季节幅度呈增强趋势。在气温显著上升的背景下，潜在蒸散发呈增加趋势，是造成湄公河流域水旱灾害频繁的重要原因。GRACE-DSI指数能够准确监测湄公河极端干旱和洪水事件，流域干旱和洪水事件受ENSO影响（GRACE-DSI指数与ENSO-ONI指数呈负相关，r=−0.408，P<0.01）。

土壤有机碳(SOC)的形成与转化过程复杂，其对农业管理措施的响应存在明显滞后效应，因此有必要将SOC划分为不同的土壤碳组分进行探究。本研究旨在揭示农田管理措施对不同有机碳组分分布特征及其形成机制的调控作用。以黑土区常规耕作田为对照，比较了4种改良模式（深翻-连作、深翻-轮作、浅旋条耕-连作、浅旋条耕-轮作）对表土中微生物残体在颗粒有机碳（POC）和矿物结合态有机碳（MAOC）中的贡献差异。结果表明农田土壤中MAOC是SOC的重要组成部分。秸秆还田与种植模式虽未显著改变SOC和POC（P>0.05），但对MAOC产生显著影响（P<0.05）。MAOC在对照组最高[(11.67±0.11) g/kg]，深翻-轮作处理最低[(10.20±0.36) g/kg]。微生物残体碳对MAOC的贡献率为21.07%~28.76%，其中真菌残体碳[(14.69±0.19) g/kg]是MAOC主要来源。在研究期内，浅旋条耕-连作模式促进微生物残体碳（特别是真菌源）在MAOC中的富集，有助于增强土壤有机碳的稳定性；相比之下，浅旋条耕-轮作处理更倾向于增加POC含量，从而扩展活性有机碳库的储量。该研究为中国东北地区农田土壤固碳管理的技术优化与政策制定提供了理论依据。

本文基于1992—2022年CCI-LC全球土地覆盖数据，选取中国东北、美国、乌克兰和阿根廷4个典型黑土区，系统分析了耕地变化的时空格局及其对NPP的影响。结果表明：①1992年以来四大黑土区耕地总面积呈增长趋势（平均增速为4.1×10⁴ hm²/a），中国东北黑土区耕地面积持续增长，其他区域耕地扩张趋势减缓或呈负增长；②森林、草地和未利用地是耕地开垦的主要来源（占耕地开垦总面积的98.1%），耕地转出则主要表现为退耕还林和建设用地占用（分别占耕地转出总面积的30.9%和48.0%），中国和乌克兰以城镇扩张导致的耕地流失为主，美国和阿根廷则呈现多方向转出；③2001—2022年，除乌克兰外，其他黑土区稳定耕地NPP均呈显著增长趋势，表明这些区域农业生产力不断提高，但耕地开垦过程造成的NPP增速慢于退耕过程，意味着开垦可能降低黑土区的固碳能力。本研究表明了近年来中国东北黑土区耕地经历了更大规模的开垦，未来应聚焦于土地利用强度、耕地质量和作物种植结构等方向，开展更深入的区域间横向对比，为中国东北黑土地保护与利用提供参考依据。

随着全球变暖，复合型气候事件的发生特征逐渐成为近年来研究的热点。本研究采用第五代欧洲中期天气预报中心（The European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF）全球气候大气再分析（ECMWF Reanalysis v5, ERA5）数据中包含的日最高温和日降水数据分析了中国1982—2022年复合干热和湿热事件的发生特征，并引入了震级指数衡量复合事件的强度，结果显示复合事件的持续时间、频次和震级均显示不同程度的增长，其中复合湿热事件（CHTRE）的增长幅度均高于复合干热事件（CHTDE）；极端型复合干热和湿热事件上升趋势最为明显（分别为0.24%和0.11%），高温主导了复合事件的变化趋势；6—8月是中国复合干热/复合湿热事件发生的主要月份，其中极端型复合事件多集中在7月。由于极端事件可能会随着全球持续变暖而增加，因此了解复合事件的发生特征对于增强中国抵御气候变化影响的能力至关重要。