实验室2014年度重大成果及研究成果水平和影响

成果名称

干旱内陆河流域生态恢复的水调控机理、关键技术及应用

完成人

冯起，邓铭江，海米提•依米提，李元红，赵文智，田永祯，司建华，龙爱华，杜虎林，陈仁升

完成单位

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

发表形式

国家科技进步奖

主要内容

阐明了干旱内陆河流域水资源形成特征、系统组成、相互转化规律，揭示了内陆河流域山地—平原—荒漠组成的不同景观的水文循环过程和与之相联的生态系统时空特征，奠定了流域水资源调控的理论基础；通过对水、土、气、生等要素的长期观测，系统研究了山区水文、绿洲生态水文、荒漠生态水文，拓展了水文学研究领域，精确量化了不同生态系统的生态需水量，奠定了内陆河流域山地-绿洲-荒漠系统的生态水文学理论基础；首次对干旱内陆河流域上、中、下游土壤-植被-大气系统水热传输过程进行系统观测，建立了土壤-植被-大气模拟模型，创建了干旱内陆河流域水热耦合基础理论。

创新点

创新集成了水源涵养林保育、人工绿洲防护体系建设与天然绿洲生态恢复等配套技术，在节水技术组装、灌区水调控、绿洲水管理等技术上有重大突破，创新提出了技术性节水、结构性节水、管理性节水为一体的水资源紧缺型绿洲水调控模式；构建了内陆河流域初始水权分配、适时水权运作、水权市场交易和水权管理保障的综合管理体系。

成果名称

干旱区绿洲化过程及可持续性的调控途径与技术

完成人

曾凡江，赵文智，苏里坦，桂东伟，张飞，李海峰，刘冰，苏永中，吉喜斌，贡璐，黄彩变，唐立松；

完成单位

中国科学院新疆分院

发表形式

新疆自治区科技进步一等奖

主要内容

①绿洲化过程的水热传输过程与耗散机理研究。联网对比研究了不同区域绿洲水热交换过程的空间分异规律及其与下垫面的关系。②绿洲化过程的水分转化过程与空间分异规律研究。联网对比研究了不同区域绿洲水分转化过程的空间分异规律及其机制。③绿洲化过程的水盐运移过程及环境效应研究。研究了典型绿洲（阿克苏绿洲、阜康绿洲）不同时间尺度（近10年、10-20年、20-60年）和同类型提地转化过程中（荒地-耕地、草地-耕地、灌木林地-耕地、沙地-绿洲）绿洲土壤盐分含量及盐分组成的变化规律。④绿洲化过程的植物耗水过程与水分利用效率研究。研究了绿洲农田不同种植结构、不同灌溉方式下水分的转化效率及绿洲生态系统节水模式以及绿洲天然植物生长过程中的水分利用及其对降水和地下水变化的响应与适应机制。⑤绿洲化过程与水、土、气、生过程相互作用及反馈机制研究。利用数值模拟技术和方法，建立了绿洲水循环与土壤-植物-大气过程的耦合关系，研究了绿洲水循环、土壤盐分运移、水热交换对干旱区绿洲化过程的影响及反馈机制。

创新点

①联网研究了绿洲化过程中水文、土壤、气候、植被变化的基本特征和规律，为绿洲化驱动力研究提供了基础数据；②阐明了绿洲不同下垫面水热传输过程的变化趋势和系统反馈机制，为建立绿洲化过程水热传输模型提供了重要参数；③联网对比研究了不同区域绿洲水分转化过程的空间分异规律及其机制，为绿洲化过程中水资源的合理配置提供了理论基础和基础数据；④阐明了干旱区绿洲水盐运移过程的空间分异规律及其机制，揭示了绿洲化过程的水盐运移过程及环境效应，为基于水盐运移规律的绿洲稳定性和绿洲适宜发展空间研究提供了科学依据；⑤提出了绿洲生态系统水分管理范式，为绿洲的承载力和绿洲适宜发展规模研究提供了科学依据；⑥阐明了绿洲化过程中水土气生的相互作用及反馈机制，为绿洲生态系统的可持续管理提供了理论依据，丰富了绿洲生态学的研究内容。