黑河流域生態-水文過程集成研究為國家自然科學基金委員會重大研究計畫項目。
本重大研究計畫以我國黑河流域為典型研究區，從系統思路出發，通過建立我國內陸河流域科學觀測-試驗、數據-模擬研究平台，認識內陸河流域生態系統與水文系統相互作用的過程和機理，建立流域生態-水文過程模型和水資源管理決策支持系統，提高內陸河流域水-生態-經濟系統演變的綜合分析與預測預報能力，為國家內陸河流域水安全、生態安全以及經濟的可持續發展提供基礎理論和科技支撐。
基本介紹
- 中文名：黑河流域生態-水文過程集成研究
- 類型：研究計畫項目
- 隸屬：國家自然科學基金委員會
- 地位：典型研究區
科學問題,科學目標,計畫安排,項目原則,領域方向,注意事項,
科學問題
乾旱環境下植物水分利用效率及其對水分脅迫的適應機制：通過該問題的探討，進一步認識乾旱區植物長期適應乾旱環境的演化過程中形成的獨特的水分利用方式，了解不同空間尺度水分循環特徵，分析植物個體、 種群、群落、生態系統水分利用過程以及植物對水分脅迫的適應機制。
地表-地下水相互作用機理及其生態水文效應：通過該問題的探討，了解地表水與地下水的循環規律、交換過程和水質演化過程，認識乾旱區水文和水資源、水環境的基本特徵，以及對區域生態過程的影響。
不同尺度生態-水文過程機理與尺度轉換方法：通過該問題的探討，進一步理解乾旱區內陸河流域水文空間格局與植被格局的相互作用關係，認識不同空間尺度生態-水文過程相互作用機理，發展和完善尺度轉換技術和方法。
氣候變化和人類活動影響下流域生態-水文過程的回響機制：通過該問題的探討，認識人類活動的歷史演變過程、空間作用方式及強度，發展人文因素空間參數化方法，建立流域生態-水文-經濟耦合模型。
流域綜合觀測試驗、數據-模擬技術與方法集成：通過該問題的探討，形成流域尺度意義上的集成觀測、試驗、數據、模擬研究平台，完善流域整體概念的野外觀測試驗研究網路，形成以流域為單元、科學問題為導向的生態-水文過程的數據-模擬研究平台。
科學目標
通過建立聯結觀測、實驗、模擬、情景分析以及決策支持等環節的“以水為中心的生態-水文過程集成研究平台”，揭示植物個體、群落、生態系統、景觀、流域等尺度的生態-水文過程相互作用規律，刻畫氣候變化和人類活動影響下內陸河流域生態-水文過程機理，發展生態-水文過程尺度轉換方法，建立耦合生態、水文和社會經濟的流域集成模型，提升對內陸河流域水資源形成及其轉化機制的認知水平和可持續性的調控能力，使我國流域生態水文研究進入國際先進行列。
計畫安排
本重大研究計畫以我國黑河流域為特定研究區域，圍繞重大研究計畫的總體目標和思路部署項目。預算總經費為1.5億元，預計執行期為8年，立項資助工作自2010年開始，主要集中在前5年進行。本年度分別以“培育項目”和“重點支持項目”形式予以資助，暫不資助“集成項目”：
1．“培育項目”（研究期限為3年，資助強度不低於50萬元/項）
主要資助針對黑河流域特殊生態、水文和人文過程等學科前沿問題具有創新性學術思想的基礎研究。
2．“重點支持項目”（研究期限為4年，資助強度不低於200萬元/項）
（1）對黑河流域核心生態過程、水文過程和經濟過程及相互作用等問題具有顯著的創新學術思想和重要研究基礎，並有望取得重要突破的研究；
（2）對支持黑河流域生態-水文集成研究的不同時空數據採集、環境參數反演等研究的航空遙感試驗類項目；
（3）對黑河流域集成模型設計與開發、流域陸面數據同化以及流域水資源管理空間決策支持系統等研究。
項目原則
本重大研究計畫資助的項目應符合以下要求：
（1）以黑河流域為研究區域，圍繞核心生態-水文及相關問題，突出基礎性和創新性；
（2）圍繞重大研究計畫總體目標，突出系統性和學科交叉；
（3）鼓勵開展實質性的國際合作研究。
領域方向
根據流域的區域特徵與計畫整體的設計目標，分上游山區、中游綠洲、下游荒漠三個區域進行設計，並通過流域集成來實現整體流域的生態水文模擬與水資源管理決策支持。包括四個大的領域：
1．上游山區生態格局/過程與水文效應研究
上游的觀測和實驗工作主要集中在大野口和馬糞溝兩個小流域進行，考慮到冰川、積雪、凍土、高山灌叢、森林、草地、坡向等進行典型性、代表性的觀測，基於過程觀測與模擬模型，研究生態水文要素的尺度轉化方法，旨在建立上游分散式生態水文模型。側重下列研究方向：
（1）山區積雪分布和融雪徑流過程觀測與模擬；
（2）土壤水文性質空間變異規律及其對水文過程影響；
（3）典型人類活動對生態系統結構和生產力的影響。
2．中遊人工綠洲結構/功能與水循環研究
中游以地表水、地下水的轉化為主線，認識人工綠洲的生態水文過程，探討荒漠與綠洲間的水文過程及其生態功能；側重於灌區尺度主要作物類型水循環觀測、建立主要作物的SPAC模型及綠洲景觀尺度的生態水文過程模型，產業發展與城鎮化過程對區域水量平衡的影響，開展水-經濟模擬並建立決策支持系統。側重下列研究方向：
（1）綠洲-荒漠景觀結構的生態水文過程及效應；
（2）農業土地利用變化、灌溉節水對綠洲需水的影響及其生態環境效應；
（3）不同尺度農業用水效率的評估方法；
（4）產業和城鎮化發展的需水情景分析與政策效應；
（5）生態-水-經濟模型構建與模擬。
3．下游荒漠綠洲生態水文效應與生態需水研究
主要研究區域集中在下游地區，重點認識荒漠植物的生理、生態特徵及其與水文的相互作用過程並理解其機制，研究天然綠洲（河岸林、尾閭湖）需水，模擬地下水動態，並耦合社會經濟系統需水。側重下列研究方向：
（1）基於分子生物學的乾旱環境下植物水分利用效率及其對水分脅迫的適應機制；
（2）尾閭湖演變及濕地結構變化過程與生態需水量；
（3）荒漠植物大氣水汽利用機制及適應機理。
4．流域尺度生態-水文過程與水管理研究
加強觀測試驗、數據平台和模擬工具建設，以流域生態水文建模和水資源管理決策支持為主線，形成流域生態-水文集成框架。側重下列研究方向：
（1）生態系統過程模型與生態水文參數模擬；
（2）黑河流域綜合遙感實驗與環境參數反演及數據產品；
（3）黑河流域水資源管理與澳大利亞墨索-達令流域的對比研究。
注意事項
（1）申請人在撰寫申請書前，應認真閱讀本《指南》。申請書應符合本重大研究計畫的實施原則，並論述與本《指南》最接近的科學問題，以及對解決核心科學問題和實現重大研究計畫總體目標的貢獻。研究目標和內容應瞄準本年度的重點資助方向，突出有限目標，強調創新點與前沿基礎科學問題的研究。不符合本《指南》的申請將不予受理。
（2）申請人可根據擬解決的具體科學問題，在了解已批准項目和總結國內外已有成果、明確新的突破點以及如何探索的基礎上，自主確定項目名稱、研究內容、研究方案和相應的經費預算。
（3）申請書中資助類別選擇“重大研究計畫”，亞類說明選擇“培育項目”或“重點支持項目”，附註說明選擇“黑河流域生態-水文過程集成研究”（以上選擇不準確或未選擇的項目申請將不予受理），根據申請的具體研究內容選擇相應的申請代碼。
（4）申請書由地球科學部負責受理。
