随着水资源短缺成为全球关注的焦点，水源涵养功能已成为流域生态系统最重要的服务功能之一和可持续发展的关键因素。然而，目前关于水源涵养功能的研究多集中于使用水源涵养的多年平均值，鲜有研究关注长序列水源涵养功能的多时间尺度变化规律。为此，文章以广州重要的水源区和生态屏障的增江流域为例，基于WEP-L分布式水文模型和水量平衡方程，分析了1959—2018年增江流域水源涵养年、月、日多时间尺度变化规律，探讨水源涵养的供给、调节和削峰补枯功能。结果表明：1959—2018年增江流域多年平均水源涵养685.7 mm，以-1.30 mm/a速率不显著减少；1959—2018年增江流域多年平均月水源涵养1—9月为正值，10—12月为负值，1、3、6、11和12月水源涵养呈不显著增加趋势，其他月份呈不显著减少趋势，变化趋势范围为-0.04~-0.67 mm/a；近60 a增江流域Max1day、Max3day、Max5day和Max7day为正值，而Min1day、Min3day、Min5day和Min7day为负值，除Min5day和Min7day的水源涵养不显著减少外，其他6个日极端水源涵养指标都呈不显著增加趋势；空间上，年尺度水源涵养变化呈东南和北部低，西南高的态势；1959—2018年增江流域年、月、日水源涵养分别体现其供给、调节、削峰补枯的功能；水源涵养与降水的相关性较大，且明显高于蒸散发和地表径流的相关系数，表明降水是水源涵养的最重要影响因素。

揭示大气降水化学特征及其来源贡献，对于大气环境质量改善与水生态安全提升具有重要意义。以典型酸雨区——珠三角为研究区，分析了2000—2021年29个监测站点降水的pH值、电导率以及主要离子浓度特征，并采用相关分析、PMF模型等统计方法解析了降水离子之间的相关性及其来源贡献。结果表明，2000—2021年降水pH值和电导率分别介于（4.66±0.18）~（5.91±0.45）和（1.63±0.59）~（5.49±1.62）mS/m，相对酸度为（0.05±0.062）~（0.19±0.13），pH值呈先降后升年际变化，电导率和相对酸度则相反。降水总离子浓度为（166.63±46.56）~（631.48±212.83）μeq/L，呈先升后降变化趋势。各离子加权当量浓度排序为 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}>Ca²⁺> \mathrm{N} {\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+}> \mathrm{N} {\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}>Cl^->Na⁺>K⁺>Mg²⁺>F^-，其中 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}、 \mathrm{N} {\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}、Ca²⁺和 \mathrm{N} {\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+}是主要离子组分，占总浓度的72.98%。 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}浓度占总离子浓度比值由2000年的32.71%降至2021年的14.33%、而 \mathrm{N} {\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}由9.03%升至13.74%。2000—2021年 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}与 \mathrm{N} {\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}浓度比值降低了65.95%，2008年后 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}/ \mathrm{N} {\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}值为0.5~3，降水由前期硫酸型向后期硫酸—硝酸混合型转变，表明城市化和农业集约化背景下珠三角NO _x 排放增加改变了降水污染结构，并进一步增加了区域大气污染的复杂性。各离子之间呈显著正相关关系，其中 \mathrm{N} {\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}和 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}的正相关性（r=0.69~0.74）最强，通常NO _x 和SO₂联和排放并以重叠途径进入降水。降水离子来源分为6种，燃煤对 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}和F^-的贡献率（>60%）最高，二次无机盐贡献了82.30%的 \mathrm{N} {\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}，农业源、海盐源、生物质燃烧源和扬尘源分别对 \mathrm{N} {\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+}、Na⁺、K⁺和Ca²⁺的贡献率高于70%，二次无机盐对 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}、Cl^-和 \mathrm{N} {\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+}的贡献率也高于25%。随着城市化推动机动车保有量的升高，二次无机盐源对降水离子的影响更具广泛性，亟需控制氮氧化物的排放以有效防控二次污染源。

文章在概述河流水利工程的发展基础上，重点关注其对碳循环过程的影响；综述水利工程碳循环研究案例，认为水利工程碳循环主要受地理位置、工程规模和运行管理影响，碳收支评价结果受计算方法、评价体系和数据差异影响，相关研究成果差异较大。尝试利用沉积物碳含量与水库长期沉积量乘积，重新计算得出中国水库碳埋藏量约为21.03亿t，水电工程对能源结构碳减排估算结果表明水利工程具有显著的“功能性碳汇”效果，统计数据显示其碳足迹比火力发电低约937 g（CO_2eq）/（kW∙h）；参考2021年水力发电水平，水力发电每年可减少电力系统约3 984 Tg（CO_2eq）碳排放。与此同时，文章还探讨了水利工程发展过程中的政策导向性问题，进一步阐明河流水利工程发展中遇到的碳中和、生态友好与服务功能兼顾的难点。未来，建议加强多尺度联合系统性研究和数据共享，建立统一的碳收支评价体系，深入研究河流水利工程发展过程中的多要素变化机制，探索科研-应用-政策的良性协同发展，强化“功能性碳源/碳汇”研究，积极推动水利工程在生态文明建设和“双碳目标”实现路径中创新发展。

使用卫星遥感技术进行全球范围的降水观测已成为当前热点。然而，热带海岛地区因其气候特殊和地形复杂，遥感降水数据的精度评估尚未充分研究。文章以海南岛为研究区，利用小时尺度的站点数据对CMORPH、CHIRPS、GsMAP、GPM、MSWEP、ERA5-Land和PERSIANN进行多尺度系统评估，分析各类产品在该区域的降水探测能力。结果表明：1）相比于其他5种降水产品，GsMAP和GPM在不同时间尺度上均具有更优表现，相关性强，误差小，对各级降水的探测成功率较高。在3 h尺度上，GPM和GsMAP的相关系数分别为0.53和0.52；在日尺度上，GPM和GsMAP的相关系数分别为0.73和0.74。2）在年降水量对比中，过去20年海南岛的年平均降水量呈现波动中变化趋势，平均值为1 776.4 mm/a。CMORPH的年平均值为1 765.1 mm/a，与CHM-PRE数据集最为接近，误差较小。3）在空间分布格局研究中，GsMAP的降水量范围为1 337.9~2 287.0 mm，与站点观测数据（996.9~2 368.9 mm）最为接近，呈现东部多于西部，西南山区多于东北平原的环状分布格局，尤其在海南岛东南部的高值中心区域，二者较吻合。4）在降水趋势分析中，CMORPH、ERA5-Land、GPM、MSWEP、CHIRPS和PERSIANN在海南岛部分地区呈现增加趋势，而GsMAP呈现较为强烈的增加趋势。5）在极端降水事件分析中，GPM能较好地模拟海南岛台风降水事件的时空演变特征。因此，在开展海南岛降水研究工作时，GsMAP和GPM是比较合适的选择。