本书阐述了土地生态安全的概念、理论基础及相关研究进展，对研究区生态环境特点及主要生态环境问题进行了剖析，并借助3S技术及相关数学模型对退耕还林的生态效应进行了论述。

本书分析了河流水体、鱼体和表层沉积物重金属含量状况，应用多种模型方法实现了河流重金属生态风险评估，构建了河流三相介质空间重金属综合生态风险评估模型，并将评价结果应用于松花江重金属优控污染物的筛选；集成SQL Server 2008、Visual Studio.NET 2010及Arc engine 10开发了C/S模式下河流重金属污染预警信息系统，整合一维水质模型和二维水质模型，结合河流水文特征，设置红、橙、黄、蓝四级预警，实现了重金属突发事件污染扩散的可视化模拟与空间展布；从七大方面提出了河流重金属污染防治对策，并给出了2020年、2030年河流重金属污染防治阶段性目标建议。