实验室定位与目标、学术方向与研究内容

2015-05-29 14:10:07 【 【打印】【关闭】

实验室定位与目标

定位:围绕内陆河流域水-生态-经济系统管理中亟待解决的基础及应用基础的科学问题,以水为主线,开展流域水文与水资源、流域生态水文过程、生态恢复和流域管理研究,为内陆河流域可持续发展提供科技支撑。

目标:通过建立联结观测、实验、模拟、情景分析手段,揭示流域地区植物个体、群落、生态系统、景观、流域等尺度生态-水文过程相互作用规律,刻画气候变化和人类活动影响下内陆河流域生态-水文过程机理,发展生态-水文过程尺度转换方法,建立耦合生态、水文和社会经济的流域集成模型,提升对内陆河流域水资源形成及其转化机制的认知水平和可持续性的调控能力,使我国流域生态水文研究进入国际先进行列。

学术方向与研究内容

内陆河流域生态水文学研究急需建立水循环的基础理论,需要在方法和技术上创新,逐渐形成以生态水文研究为主线的流域科学体系,服务于集成流域管理,为此,集中开展下述三个方向的创新研究:

1.流域水文与水资源

多尺度能-水循环过程、机理与调控,水系统、生态系统的界面过程;全球变化和人类活动驱动的自然-社会系统水循环,跨流域的水交换过程,流域水资源评估和优化配置。

高寒山区水文过程与冰雪、冻土水资源效应。研究冰川与积雪消融、冻土水热传输过程及其产汇流过程机理,分析高寒区典型下垫面能水平衡过程,揭示冰雪消融及冻土变化对高寒区流域水文过程的影响及其水资源效应,预估未来冰雪冻土变化对流域水资源的影响。

森林、草地产流机理。研究森林、草地生态系统结构及其格局,分析典型森林、草地生态系统水热传输过程及能水平衡规律,揭示森林、草地地表径流、壤中流形成过程、尺度效应及形成机理,预测全球变化条件下森林、草地产流变化。

荒漠绿洲地下水和地表水转化过程。基于同位素示踪技术、野外监测、模型模拟,研究不同水文单元地下水与地表水转换过程、规律及影响因素,探讨荒漠绿洲地下水和地表水的利用途径。

2.流域水文——生态系统的互作机制

高寒植被生态系统格局功能。研究植被分布、结构、功能及其演变过程,探讨森林斑块的形成机理及其稳定性,揭示植被的生态水文效应。

荒漠植物的水分适应机制。研究荒漠植物的水分代谢及其调控机理,分析荒漠植物的水分来源及其耗水规律,揭示荒漠植物群落水平的协同适应机理。

绿洲结构、功能与水分利用。分析不同尺度绿洲的水分利用、水平衡与绿洲稳定性,探讨绿洲土壤溶质运移及其调控机理、绿洲结构与绿洲水分利用效率,阐释绿洲的空间格局、水分利用、生产力及其绿洲稳定的水资源配置模式。

流域水文-生态系统相互作用机制。建立内陆河流域生态水文系统分类方法和评估技术,研究山地、绿洲、荒漠、河岸林的生态过程与水文过程,探讨生态与水文相互作用规律,阐明不同生态系统对水环境变化的响应机理。

3.生态恢复和流域管理

流域水循环变化的社会-经济驱动原理与方法,流域健康的水、生态、环境、经济、社会指标体系和平衡方法,流域水-生态-经济系统管理与决策。

生态系统稳定性与生态恢复原理。建立生态系统稳定性评估指标体系和方法,开展生态系统稳定性与生态服务功能的评估,研发生态系统恢复技术,探究生态服务的补偿机制,构建生态系统管理范式。

流域生态经济与水资源配置。研究水资源的社会经济循环及其时空演化,探讨人类活动驱动的自然-社会系统水循环,评估流域水资源配置的环境效益,揭示流域水资源配置的生态经济学原理。

流域集成研究与综合管理。构建流域尺度生态水文观测、试验与多阶段遥感同步技术与方法,研究不同生态系统耗水、需水、环境流及其构成的时空配置规律、原理及调控,建立变化环境下流域水-生态-经济系统集成管理与决策支持系统。