黑河流域生态-水文过程集成研究

　　本重大研究计划以我国黑河流域为典型研究区，从系统思路出发，通过建立我国内陆河流域科学观测-试验、数据-模拟研究平台，认识内陆河流域生态系统与水文系统相互作用的过程和机理，建立流域生态-水文过程模型和水资源管理决策支持系统，提高内陆河流域水-生态-经济系统演变的综合分析与预测预报能力，为国家内陆河流域水安全、生态安全以及经济的可持续发展提供基础理论和科技支撑。

一、核心科学问题

　　（1）干旱环境下植物水分利用效率及其对水分胁迫的适应机制：通过该问题的探讨，进一步认识干旱区植物长期适应干旱环境的演化过程中形成的独特的水分利用方式，了解不同空间尺度水分循环特征，分析植物个体、种群、群落、生态系统水分利用过程以及植物对水分胁迫的适应机制。

　　（2）地表-地下水相互作用机理及其生态水文效应：通过该问题的探讨，了解地表水与地下水的循环规律、交换过程和水质演化过程，认识干旱区水文和水资源、水环境的基本特征，以及对区域生态过程的影响。

　　（3）不同尺度生态-水文过程机理与尺度转换方法：通过该问题的探讨，进一步理解干旱区内陆河流域水文空间格局与植被格局的相互作用关系，认识不同空间尺度生态-水文过程相互作用机理，发展和完善尺度转换技术和方法。

　　（4）气候变化和人类活动影响下流域生态-水文过程的响应机制：通过该问题的探讨，认识人类活动的历史演变过程、空间作用方式及强度，发展人文因素空间参数化方法，建立流域生态-水文-经济耦合模型。

　　（5）流域综合观测试验、数据-模拟技术与方法集成：通过该问题的探讨，形成流域尺度意义上的集成观测、试验、数据、模拟研究平台，完善流域整体概念的野外观测试验研究网络，形成以流域为单元、科学问题为导向的生态-水文过程的数据-模拟研究平台。

二、科学目标

　　通过建立联结观测、实验、模拟、情景分析以及决策支持等环节的“以水为中心的生态-水文过程集成研究平台”，揭示植物个体、群落、生态系统、景观、流域等尺度的生态-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。

三、计划总体安排

　　本重大研究计划以我国黑河流域为特定研究区域，围绕重大研究计划的总体目标和思路部署项目。预算总经费为1.5亿元，预计执行期为8年，立项资助工作自2010年开始，主要集中在前5年进行。分别以“培育项目”、“重点支持项目”和“集成项目”三类不同项目予以资助。

　　1．“培育项目”（资助期限为3年，资助强度不低于50万元/项）

　　主要资助针对黑河流域特殊生态、水文和人文过程等学科前沿问题具有创新性学术思想的基础研究。

　　2．“重点支持项目”（资助期限为4年，资助强度不低于200万元/项）

　　（1）对黑河流域核心生态过程、水文过程和经济过程及相互作用等问题具有显著的创新学术思想和重要研究基础，并有望取得重要突破的研究；

　　（2）对支持黑河流域生态-水文集成研究的不同时空数据采集、环境参数反演等研究的航空遥感试验类项目；

　　（3）对黑河流域集成模型设计与开发、流域陆面数据同化以及流域水资源管理空间决策支持系统等研究。

　　3．“集成项目”（资助期限为4年）

　　对实现研究计划总体目标有决定性作用的研究方向，在前期“培育项目”和“重点支持项目”成果的基础上，采用项目群的方式进行整合研究的申请项目，以“集成项目”形式予以资助。

四、2013年度资助的研究方向

　　2013年度是本重大研究计划受理项目申请的第4年，根据前期资助布局和整体发展的需要，经指导专家组研究决定，2013年度将受理与集成研究密切相关的“培育项目”和“重点支持项目”，为重大研究计划后期的总体集成服务；与集成研究方向关系不紧密的项目将不予受理。

　　2013年度针对重大研究计划整体设计目标和“集成项目”实施中所亟须的关键过程机理、重要参数及环境变量数据等，在以下5个方向资助项目，总经费约3 500万元。

　　1．上游冻土区地下水过程及其效应研究

　　认识上游土壤冻融过程的时空规律，揭示冻土保水、释水的生态水文功能，探讨冻融过程中土壤水与地下水、基流源汇关系；基于冻融机理和地下水文过程，建立冻土区地表水-土壤水-地下水转化模型。

　　2．基于风吹雪过程的流域积雪分布研究

　　考虑风吹雪过程对积雪的影响，建立基于动力过程的积雪模型；结合风吹雪观测场数据与卫星遥感资料，反演流域积雪面积分布。

　　3．流域生态水文要素的空间分布格局及多源数据同化研究

　　定量分析关键生态水文参数的时空特征尺度及其不确定性，确定遥感影像最优时空分辨率；构建多源数据同化系统，生成连续、长系列的逐月降水、蒸散发及土壤含水量等流域生态水文要素的空间分布数据，为生态水文过程的尺度效应研究、流域生态水文模型验证提供具有针对性的空间分布数据。

　　4. 生态-水文要素空间插值与动态分析模拟

　　对观测、监测和调查等手段获得的生态水文要素数据的空间非平稳性进行定量分析，实现空间非平稳和空间平稳生态水文要素的分类处理；建立空间插值和空间模拟分析方法，产生黑河流域生态水文要素空间数据集。

　　5．流域水资源综合管理决策支持系统

　　以流域经济社会耗水模型和水资源配置为主线，耦合流域尺度水文过程模型和生态效应评估模型，形成针对黑河流域中长期水资源优化管理的综合性决策支持系统。研究水权制度、产业和城市化发展、土地利用和绿洲规模变化及气候变化等不同约束对系统运行及效益的影响。

五、遴选项目原则

　　本重大研究计划资助的项目应符合以下要求：

　　（1）以黑河流域为研究区域，围绕核心生态-水文及相关问题，突出基础性和创新性；

　　（2）围绕重大研究计划总体目标，突出系统性和学科交叉；

　　（3）鼓励开展实质性的国际合作研究。

六、申请注意事项

　　（1）申请人在撰写申请书前，应当认真阅读本《指南》。申请书应当符合本重大研究计划的实施原则，并论述与本《指南》最接近的科学问题，以及对解决核心科学问题和实现重大研究计划总体目标的贡献。研究目标和内容应瞄准本年度的重点资助方向，突出有限目标，强调创新点与前沿基础科学问题的集成研究。不符合本《指南》的申请将不予受理。

　　（2）申请人可根据拟解决的具体科学问题，在了解已批准项目和总结国内外已有成果、明确新的突破点以及如何探索的基础上，自主确定项目名称、研究内容、研究方案和相应的经费预算。

　　（3）申请书资助类别选择“重大研究计划”，亚类说明选择“培育项目”、“重点支持项目”或“集成项目”，附注说明选择“黑河流域生态-水文过程集成研究”（以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理），根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。

　　（4） “集成项目”不计入高级专业技术职务（职称）人员申请和承担项目总数的限制范围，主要参与者必须是“集成项目”的实际贡献者，合计人数不超过9人。

　　（5）申请书由地球科学部负责受理。