针对三峡水库中段泥沙沉降/淤积的特殊水文环境，研究碳源温室气体CO₂及CH₄在该区域河段内的时空分布特征，明确影响CO₂及CH₄释放的关键环境因素，分析泥沙运动与CO₂及CH₄产汇的相互关系，推导出库区水体中各功能菌群可能存在的协同代谢途径，明晰三峡水库中段泥沙沉降/淤积条件下CH₄产汇机制；构建了考虑三峡库区城镇等级、生态屏障、生态阻力和城市蔓延影响的城市蔓延情景分析模型，在保证生态安全和减碳的前提下，有效地评估城市蔓延的空间异质性，并模拟城市蔓延的面积、空间形态和碳排效应。成果可为三峡水库温室气体排放后续研究提供理论基础，对未来库区城市或区域的可持续发展具有重要的意义。