各有关单位:
根据《教育部办公厅关于推荐2016年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)的通知》(教技厅函[2016]36号)要求,现将我校拟申报2016年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)的科技项目进行公示。公示期: 2016 年 5 月 16 日至 2016 年 5 月 21 日,公示期内如对公示内容有异议,请您向 科学技术研究院 反映。
联系人:齐宏景
电话:010-61772597
附:高等学校科学研究优秀成果奖拟申报项目清单
科学技术研究院
2016年5月16日
项目名称:中国北方森林恢复多尺度生态水文响应机理
推荐单位:北京林业大学
项目简介:
本项目属于林学学科森林水文学领域的研究。森林恢复的生态水文响应是生态水文学研究的核心问题,也是全球气候变化与陆地生态系统土地利用变化研究的热点问题之一。特别是我国北方,由于降水资源的紧缺性和时空分布的不均匀性,受气候、地质、土壤、地形和人为活动的综合影响,不同尺度上森林恢复引起的生态水文响应过程与机理,是评估森林恢复生态服务,制定森林经营管理措施,实现森林可持续健康经营的重要理论基础。通过多源数据整合和分布式水文过程模型模拟,从流域、林分和树木个体等三个尺度,系统揭示了生态水文过程对植被恢复的响应机理。
1.构建产水量变化随时间变化的概念响应模型,对植树造林等森林恢复活动对我国不同区域造成的产水量变化进行量化评估和空间预测;创新性地运用嵌套流域不同土地利用组成等特点,基于事件尺度降雨-径流响应特征分析(包括表征地表径流流速、平均峰现时间、平均峰值流量、平均径流持续时间等),揭示森林、灌木、草地等不同植被在流域径流响应中所扮演的作用,包括不同植被的截流拦沙潜力、产流能力。
2.率先将基于物理过程的分布式水文模型MIKESHE应用于我国干旱半干旱区域,通过不同时空尺度(典型小流域、大尺度流域;日尺度、事件尺度、年尺度)流域水文模拟模型,发现黄土高原流域次降雨-产流以霍顿产流为主,但大量的前期降雨使得部分次降雨产流过程和机制发生转变,以蓄满产流为主。创新性地将MIKESHE物理模型与TS90生态水文概念模型,发现大尺度流域土地利用(土地覆被)变化以及气候变化对流域水文的影响,发现水文贡献在不同年代呈现波状响应。
3.基于10年以上的涡动相关系统和野外土壤呼吸长期定位连续监测,揭示林分植被生长与水分供应的耦合关系。发现林分在不同时间尺度上,水分利用效率对环境因子响应具有不一致性:日尺度主要受气象因子驱动,季节变化受气象和土壤因子共同作用,年际变化主要取决于植被自身的生理生态特征。土壤呼吸空间异质性来源于土壤层(包括枯落物层和土壤表层)的有机物含量,环境因子仅占次要地位。
4.系统揭示了我国北方典型树种的耗水过程及其抗水分胁迫机制。对太阳辐射、大气温度、大气湿度、风向/风速、土壤水分等环境因子进行筛选,确定温湿度综合指数VPD为影响蒸腾的主要大气因子。通过平行对比各树种气孔敏感度,获得不同环境下通用蒸腾估算参数(-dG(c)/dlnVPD间G(cref)恒定比例);可在不同立地下对蒸腾量进行灵活测算。对于科学估算水分有限条件下树木生长生态需水量,评估生态系统对水分条件的响应具有基础科学意义。
研究成果对科学评价我国北方森林恢复的生态水文效应,实现该区域可持续健康经营具有重要的科学意义。该研究发表学术论文25篇,国内外他引489次,其中10篇代表性论文SCI论文累计影响因子28.90,他引197次,包括《Agricultural and Forest Meteorology》,《Hydrologyand Earth system sciences》,《Biogeosciences》等学术期刊。
代表性论文专著目录:
主要完成人情况
排名 | 姓名 | 性别 | 技术职称 | 工作 单位 | 对成果创造性贡献 | 曾获科技奖励情况 |
1 | 张志强 | 男 | 正高 | 北京林业大学 | 负责方案和实施。对植被恢复活动对我国不同区域范围所造成的潜在年产水量变化进行量化评估和空间预测。 | 2005年国家科学技术进步奖二等奖;2005年北京市科学技术奖二等奖;2004年山东省科学技术奖三等奖。 |
2 | 查同刚 | 男 | 副高 | 北京林业大学 | 项目协调。在林分尺度定量分析了水分利用效率的环境驱动机制。 | 2007年中国水土保持学会科技进步一等奖;2008年宁夏回族自治区科技进步三等奖。 |
3 | 王盛萍 | 女 | 副高 | 华北电力大学 | 应用基分布式水文模型MIKESHE阐释流域生态水文响应机制 |
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| 陈立欣 | 女 | 中级 | 北京林业大学 | 揭示不同立地环境下树木的土壤干旱响应机制,明确植被抗旱的生理调控机制。 |
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5 | 周洁 | 女 | 中级 | 北京林业大学 | 揭示了土壤水分对杨树速生林生态系统碳水耦合关系的影响机理。 |
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6 | 周志勇 | 男 | 副高 | 北京林业大学 | 创新性提出土壤呼吸空间异质性的主导因子。 |
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