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中國科學院水利部水土保持研究所
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研究領域

  水土保持研究所共有5大研究領域,16個研究方向:

  土壤侵蝕研究
  土壤侵蝕實驗技術:
  以核素示蹤技術在侵蝕過程、坡面及小流域侵蝕產沙時空分布特征定量研究為主要內容,建立并發展核素、元素示蹤、人工降雨模擬實驗的科學方法,為揭示土壤侵蝕的發生、發展過程及其機制,土壤侵蝕預報模型的率定、驗證提供科學的實驗研究方法。建立實驗侵蝕學科領域。

  黃土高原土壤侵蝕過程與預報:
  開展植被提高土壤抗侵蝕有效性研究;降雨徑流對侵蝕鏈動力過程研究,高含沙水流溝網侵蝕輸沙過程機制研究;建立具有中國特色的黃土高原水土流失預報模型。

  土壤侵蝕環境:
  主要研究現代侵蝕環境狀況特征,侵蝕環境演變及其動力機制,人類活動對侵蝕環境的作用,生態環境建設對侵蝕環境的修復,以及侵蝕環境演變與全球變化。

  水土流失過程計算機模擬:
  隨著計算機模擬技術的發展和土壤侵蝕過程研究的深化,用計算機數值模擬手段完成模擬實驗難以控制的條件和過程已成為國際學術界研究的熱點。利用計算機模擬技術將土壤侵蝕過程研究的分散成果有機結合,進行溝道發育、溝網擴展、泥沙輸移等土壤侵蝕過程的動態模擬; 引進“3S”技術和相關領域研究成果,為土壤侵蝕過程和預報模型研究提供數字信息平臺和成果的可視化出口。

  旱地農業研究:
  坡面生態系統水分溶質運移機理及調控:
  以SVAT為核心,通過實地研究建立坡面水分、溶質遷移動力學模型參數體系;分析降雨—入滲—地表徑流—土壤侵蝕—養分流失的過程,確定水土流失的臨界條件,以建立土壤侵蝕和養分流失過程的模擬模型;研究降水—土壤水—植物水—光合—生產力的轉化效率,建立植物水分—養分—生產力模式;研究降雨最大可能就地入滲轉化的途徑,坡面土壤水庫功能及其植被承載力,坡面生態環境恢復與土地生產力提高的調控途徑。

  植物整體抗旱性研究:
  瞄準植物抗旱生理的前沿領域,研究植物不同生育階段和不同器官對干旱的敏感性以及水分變動條件下產生適應—傷害—修復—補償的級聯效應生理生化機理及其與整體抗旱能力和產量構成的關系。重點研究不同基因型植物根系特性和水分利用效率差異的生理基礎及其可遺傳性,對植物抗旱、節水遺傳潛力和環境因素的影響做出評價;以植物根冠之間的ABA逆境信號傳遞為基礎,研究水分虧缺條件下ABA對水分傳導、氣孔反應以及根系吸水能力的生理調節機制。

  節水農業的生物學基礎:
  研究水分和養分虧缺條件對植物根系構型的誘導性變化及其在土壤水分利用中的效應,植物不同器官生長協同性與抗旱節水潛力的協調機制;研究旱區不同植物種類的耗水規律及其對水分虧缺的生態適宜性,植物不同發育階段對不同虧水度的響應,尋求植物如何維持自身相對穩定的用水效率的功能;研究旱區生態適宜性植物的水分生產函數和有限灌溉原理,植物水分與產量間的互動效應,并從水分—養分耦合效應出發探討提高WUE的調控途徑。

  流域生態與管理:
  流域生態系統結構功能與生產力:
  以黃土高原中小流域為對象,針對該區水土流失嚴重、水資源短缺和經濟落后三大特點,通過流域生態系統結構、功能和過程的分析,研究流域水土資源保護與合理利用,探求結構合理、效能最佳、持續穩定的流域生態經濟系統結構。重點研究土地利用/土地覆被變化與流域生態經濟系統演變;流域生態系統重建中生產力提高機制;流域水循環與生產力耦合效應;流域營養元素運移過程與高效利用;流域生態系統能量流動特征。

  流域生態系統健康診斷:
  以CERN監測及流域室野外站長期定位研究為基礎,通過黃土高原以水土流失為主導因素的流域生態系統受損、修復過程分析,研究流域退化生態系統質量及健康診斷理論與方法;流域生態系統的生物多樣性與生態系統穩定性;不同類型流域生態系統演替驅動因子;健康診斷指標識別及閥值、敏感性分析。提出黃土高原不同類型區小流域健康診斷指標體系。

  流域生態系統管理:
  以水土資源的可持續利用為核心,研究退化流域生態系統重建的理論與技術體系。重點研究流域水土流失過程及控制原理;水土保持措施對流域水土資源環境演變過程的影響;植物群落演替、水土保持功能及植被重建理論與技術;以數字流域為基礎的流域可持續發展策略及管理系統;流域生態經濟系統管理與示范模式建設。為我國流域水土流失治理、生態農業建設提供科學依據及示范樣板與技術體系。

  區域水土保持:
  區域水土流失動態分析與趨勢預測:
  以土壤侵蝕和資源環境科學理論為基礎,以遙感信息技術為支撐,利用全數字化方式研究多種分辨率的區域水土保持及其環境時空格局,建立比較完善的區域水土流失評價理論與技術方法和數據支撐體系。為區域水土保持治理和生態環境建設,提供實時數據支持和決策依據。

  區域水土保持環境效應評價:
  以區域水土保持信息平臺為支撐,從宏觀空間尺度,深入研究水土保持對生態環境關鍵要素的影響,建立區域水土保持生態環境效應綜合評價指標體系和方法。開展西部地區生態環境建設與全球環境變化關系的探索性研究。

  區域水土保持與生態環境建設戰略:
  在西部大開發和市場經濟的背景下,圍繞區域水土保持與生態環境建設和農村產業結構調整區域布局問題,強化區域水土保持宏觀戰略研究,重點研究西部生態環境建設中有關牽動宏觀決策的重點、熱點科學問題。

  農業水土工程:
  雨水資源化與高效利用技術:
  以人工匯集雨水利用技術為基礎,將研究范圍從道路、坡地拓寬到流域。重點開展雨水資源利用潛力與評價及其與生態環境工程建設相結合的流域雨水資源利用技術體系、雨水資源網絡化利用模式與專家決策系統研究,為半干旱地區生態環境建設、水資源開發與高效利用提供技術支撐。

  節水工程技術與系統設備:
  圍繞產業結構調整與建立節水型社會的迫切需要,將研究領域從農業節水逐漸拓寬到城市節水、生態節水與生活節水。重點開展節水技術的試驗示范研究,節水系列化設備的研制與檢測,探索納米技術等其他新技術、新材料在節水領域的應用;研發節水灌溉工程規劃設計系統軟件,實現節水工程規劃設計的智能化,為提高水資源利用率和利用效率提供技術支撐。

  水土保持工程與規劃新技術新方法:
  將研究領域從流域的水土保持規劃設計逐步拓寬到城市水土保持規劃與開發建設項目中水土保持方案設計,研究工礦企業棄碴、棄地的復墾技術;探索水土流失的快速防治技術和新方法。為科學利用水土資源、維護良性生態平衡提供技術保障。 

中國科學院水利部水土保持研究所
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