简要技术说明本成果主要基于2003年开展的欧盟国际合作项目"中国城乡交互区可持续农业生态系统管理与开发"（ICA4-CT-2002-10004）及2005年实施的中国科学院知识创新工程重要方向项目"黄河中游地区全新世人类活动记录及其与环境演变过程的关系"（KZCX3-SW-146）。以关中-天水盆地环境的时空变化为主线，将早期农业的扩散和影响、植被变化、湖泊演变，与现代水环境、土壤环境、生态环境，以及未来环境承载力、城市化等重大环境问题贯穿为一个完整体系，揭示人与自然相互作用过程及其对环境的影响，提出可持续发展对策。取得了如下创新成果：1.重建植被空间格局与变化历史通过花粉和木炭等植物指标记录研究，揭示末次盛冰期（~20000BP）植被以草原为主，全新世大暖期（~6000BP）针阔叶乔木植物增加，台塬地区生长灌丛草原植被，而河谷地带发育针阔叶混交林，并含亚热带植物类型，植物多样性明显增加。2.揭示农业起源与传播及其影响通过早期农业植物指标体系的建立，揭示关中-天水盆地距今7700年前农业活动开始迅速发展，发现距今5070年前最西北端的稻作农业证据；证明距今4000年前天水盆地已出现农业多样化，栽培了东西亚主要农作物类型；揭示了早期农业传播与扩散过程及其对生态环境的影响。发现距今5000年以来人口的快速增长，对植被和环境影响已具有广泛区域特征。3.建立不同时间尺度水土流失与人类活动的关系利用退耦理论及其指标体系探讨侵蚀产沙机制；分析了近现代黄河泥沙变化特征及其与人类活动和环境变化的偶合关系；分别建立了全新世、最近2500年和100年水土流失与人类活动的关系；探讨关中盆地卤阳湖在近代消失的动力因子，提出人口及耕地的大幅增加，是清朝末期卤阳湖干涸的主要原因。4.查明了地表水环境、土壤重金属污染和地表覆被的时空分布特征及规律系统研究地表水环境质量现状、时空动态及影响；揭示土壤重金属污染的现状、时空过程和机理；利用遥感和GIS技术重建了2000-2010年近10年土地利用和覆被变化的时空过程，借助CA-MARKOV模型对土地利用和生态环境变化趋势进行了情景预测；为改善和修复水环境、土壤环境和生态环境提出相应对策。5.揭示气候变化和人类影响下渭河流域水资源、水环境变化规律和趋势发展了渭河流域复杂地形条件下多尺度气候-生态-水文系统耦合模型，研究了渭河流域极端洪水事件爆发的频率及洪水在复杂河道内的演进规律；揭示了渭河流域不同气候与下垫面条件下的水循环过程；分析了人口增长和城市扩张行为对地表水环境的影响。6.综合研究生态承载力、城市化进程和产业布局的现状与趋势，提出关中-天水经济区可持续发展对策。分析了经济区城镇居民、非城镇居民的生态足迹、生态承载力和生态赤字状况，以核心城市和次核心城市为研究重点论述城市化与区域环境系统的相互作用和机制，建立了城市化与生态环境协调发展的动态耦合模型，从资源经济学角度研究区域资源要素与产业布局的关系，提出了城市和区域可持续发展的对策措施。推广应用前景：该项目在自然植被格局、农业起源与发展、人类活动历史、现代水环境与水资源、植被生态、水土保持及土壤污染等方面取得了重要研究成果.结合关中-天水经济区的建设规划，科学分析了关中-天水经济区内城市化进程和产业布局变化的科学规律，具有显著的科学与现实意义。首先，关中-天水经济区发展建设规划是国家发展改革委制定的长期发展战略，在经济发展的同时，生态环境的保护与重建，实现可持续发展是最重要的目标之一。该成果重建了地质历史时期不同地貌单元自然植被，可以帮助全面认识了关中-天水盆地"潜在自然植被"特征及其影响因素，为未来生态环境改善与重建的政策制订提供了科学依据。该成果在气候变化过程、人类活动与植被生态系统、水环境与水资源，土壤等方面进行了系统研究，对正确、合理的地进行经济区的土地利用规划提供了科学依据。此外，随着西咸新区一体化的建设，新区需要在优化土地空间，全面促进资源节约利用，构建生态文明方面做出全国典范。该成果提出的"环境变化对资源利用及环境影响"评价方法，可以快速评价社会经济发展对自然环境的影响，尤其在西安等核心城市如何减少城市扩张引起的边际生态环境成本，优化地表水环境成本和提高土地利用效率以及西安城市扩张的最优点时限等问题向陕西省政府提出意见和建议。另外,在科普教育方面，该成果就黄土高原南部农业起源和发展方面具有大量研究结果，揭示了关中-天水地区早期农业社会对中华文明起源的关键作用，在推动了解中国文明历史等方面也将起到重要作用。