实验室2012年度重大成果及研究成果水平和影响

成果名称

中国干旱区关键地表过程及其调控研究

完成人

董治宝、冯起、曹世雄、文军、杨保

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

论文、专著

主要内容

1. 中国干旱区风成过程的特殊规律与机理；2. 干旱区生态-水文过程耦合机制；3. 干旱区陆气相互作用过程； 4. 干旱区地表过程调控模式。

创新点

1. 阐明了戈壁风沙流的特点和致灾机理。过境风沙流是戈壁风沙流区别于流沙地表的风沙流的突出特点。速度廓线、能量廓线等方面的风洞模拟试验和野外观测结果表明，较大的速度分量是导致戈壁风沙流的突出特征和产生严重风沙危害的机理所在。运动沙粒与地表反复强烈碰撞作用产生的垂直速度分量，使沙粒运动至较高的高度，从气流中获得更多的能量，造成更大的危害。该成果为戈壁风沙流的防治提供了物理学依据。

2. 揭示了巴丹吉林沙漠世界最高大沙山、库姆塔格沙漠最典型的"羽毛状"沙丘、最典型的雅丹地貌的形成过程。发现了两种在学界尚未报道的新风成地貌类型、以及类火星风成地貌。提出中国雅丹地貌的自然遗产价值和申请世界自然遗产的建议。丰富和发展了风成地貌学理论，为中国第一个月球车外场试验（中国第一个火星车外场试验场选在甘肃省境内的库姆塔格沙漠）提供了关键参考资料。

3. 发现中国干旱区地表能量具有不闭合性。由此提出了能量平衡中各能量储存项的计算方法、太阳辐射传输参数化方案和总辐射气候学新算法。发展了卫星遥感陆面植被含水量的方法和卫星遥感资料进行土壤湿度估算的方法，对土壤中水热传输和植被对天气过程的影响进行了数值模拟，使卫星遥感地表特征参数的方法理论更加完善和实用。

4．在极端干旱荒漠绿洲区开展水热过程研究的基础上，形成了干旱区水文与生态耦合的初步理论，奠定了干旱区水-土-气-生模拟理论基础。建立了适合于荒漠绿洲的绿洲稳定性评价模型，提出了内陆河流域上游水源涵养林保育恢复、中游绿洲区、下游荒漠绿洲外围综合防护体系建设的。

5. 提出干旱区不同生态修复措施对植被覆盖度变化贡献率的测算方法和生态恢复的生态环境政策，为我国生态脆弱区的环境保护、项目管理、政策调整提供了新的思路，将为实现摆脱贫困和生态环境可持续发展提供可靠的理论依据和切实可行的技术模式。

成果名称

沙地水分动态监测仪

完成人

张小由、赵爱国、赵晶、李宏

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

实用新型专利（CN202159029U）

主要内容

本实用新型涉及一种沙地水分动态监测仪，主机内置有蓄电瓶、充电器，主机的前面板设有显示器、充电灯、充电开关、232口、存储卡、操作按钮、主机开关、工作指示灯；主机后面板设有多路插头座、蓄电瓶插孔和单片机控制板，单片机控制板分别与主机开关连通，蓄电池与单片机控制板连通，多路插头座与探头护套线连通；探头护套线装有水分感湿探头和水分变送器，并与插入多路插头座的多路信号线连接；232口通过USB转232线与笔记本电脑连接。本实用新型采用了太阳能硅电池向蓄电池供电，解决了野外无交流电的情况下工作的难题，使仪器可靠性，抗干扰性得到提高。本仪器路数多，体积小，智能化强，操作简单，提高了工作效率和测量精度。可适用于容易干燥的沙地，主根群区和无灌溉设施的草地和果园地等的水分变化观测

创新点

本实用新型专利针对性地解决了在野外无交流电情况下，易干沙地土壤水分的自动化测量问题

创新点

本实用新型专利针对性地改良了沙质土壤节水灌溉的问题

序号

成果名称

获奖类别

等级

完成人及排序

1

中国干旱区关键地表过程及其调控研究

甘肃省自然科学

一等

董治宝,冯起,曹世雄,文军,杨保

2

黄河兰州段水污染评估和水安全研究

甘肃省科技进步奖（2012-J3-147）

三等

刘发民,张静,郭秉堂,妙旭华,张正卓,马燕玲,徐延文