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关于申报2016年度高等学校科学研究优秀成果奖候选项目的公示

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 5 16 日至 2016 5 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:

序号

论文、专著

名称/刊名/作者

影响

因子

年卷页码

年(卷):页码

发表

年月

通讯作者/第一作者(中文名)

SCI

他引次数

他引

总次数

是否国内完成

1

Response of transpiration to rain pulses for two tree species in a semiarid plantation/

International Journal Of Biometeorology

/ Lixin Chen, Zhiqiang Zhang, Melanie Zeppel, Caifeng Liu, JuntingGuo, Jinzhao Zhu, Xuepei Zhang, Jianjun Zhang , TonggangZha

3.246

2014年58卷07期1569-1581页

2014年

张志强/陈立欣

3

4

2

Soil water affects transpiration response to rainfall and vapor pressure deficit in poplar plantation/New Forests/ Lixin Chen, Zhiqiang Zhang,TonggangZha,Kangle Mo, Yan Zhang, Xianrui Fang

1.829

2014年45卷02期235-250页

2014年

张志强/陈立欣

0

0

3

Isolating the impacts of climate change and land use change on decadal stream flow variation: Assessing three complementary approaches/

Journal of Hydrology/ Shengping Wang, Zhiqiang Zhang, Tim R. McVicar, JuntingGuo, Yin Tang, Ankun Yao

3.053

2013年507卷12期63-74页

2013年

张志强/王盛萍

8

8

4

Response of ecosystem carbon fluxes to drought events in a poplar plantation in Northern China/

Forest Ecology and Management/

Jie Zhou, Zhiqiang Zhang, GeSun, Xianrui Fang, TonggangZha, Steve McNulty, Jiquan Chen, Ying Jin, AskoNoormets

2.660

2013年300卷33-42页

2013年

张志强/周洁

11

14

5

An event-based approach to understanding the hydrological impacts of different land uses in semi-arid catchments/Journal of Hydrology/

Shengping Wang, Zhiqiang Zhang, Tim McVicar, Jianjun Zhang, Jinzhao Zhu, JuntingGuo

3.053

2012年416卷01期50-59页

2012年

张志强/王盛萍

7

7

6

Urban Tree Species Show the Same Hydraulic Response to Vapor Pressure Deficit across Varying Tree Size and Environmental Conditions

/Plos One/Lixin Chen, Zhiqiang Zhang, Brent E. Ewers

3.234

2012年07卷10期

2012年

张志强/陈立欣

3

3

7

Biophysical control of whole tree transpiration under an urban environment in Northern China/

Journal of Hydrology/Lixin Chen, Zhiqiang Zhang, Zhandong Li, Jianwu Tang, Peter Caldwell, Wenjuan Zhang

3.053

2011年402期388-400页

2011年

张志强/陈立欣

15

19

8

Predicting soil respiration using carbon stock in roots, litter and soil organic matter in forests of Loess Plateau in China

/Soil Biology and Biochemistry/

3.932

57卷135-143页

2013年

周志勇/周志勇

21

21

9

Detecting water yield variability due to the small proportional land use and land cover changes in a watershed on the Loess Plateau, China/Journal of Hydrology/ Shengping Wang, Zhiqiang Zhang, Ge Sun, Steven G.McNulty and Manliang Zhang

2.677

2009年23卷21期

3083-3092

2009年8月

张志强/王盛萍

10

12

10

Evaluation of the MIKESHE Model for application in the Loess Plateau, China/Journal of the American Water Resources Association/Zhiqiang Zhang, Shengping Wang, Ge Sun, Steven G. McNulty, Huayong Zhang, Jianlao Li, Manliang Zhang, Eduard Klaghofer, and Peter Strauss

1.348

2008年44卷05期

1108-1120

2008年10月

张志强

17

24

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

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

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

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


4

陈立欣

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。


5

周洁

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。


6

周志勇

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。