纸房沟流域农业生态经济系统建设及其投入问题分析

在对纸房沟流域生态经济系统建设回顾的基础上,分析了生态经济系统建设中的治理投入和生产投入问题,得出：①国家和农民在生态经济系统建设的不同阶段,在治理投入和生产投入中的地位;②随着综合治理措施的实施,农民收入不断增加,土地利用趋于合理,生态经济系统由现实中的“相制关系”转变为“相依关系”。     

二元年径流演化模式及其在无定河流域的应用

由于受人类社会活动影响的不断加强,流域水循环过程变得越来越复杂.探索流域年径流量的演变规律对定量分析变化环境中的水资源状况和预测流域未来水资源的演变规律具有特别重要的意义,因为以年为时间尺度能最好地反映天然和人类活动驱动下的流域水资源变化规律.在水资源的二元演化模式下提出了年径流的天然-人工二元演化理论,并在黄河中游的无定河流域进行了应用.应用实例中着重对无定河流域下垫面动态变化情况下的降水径流关系进行了深入的对比分析,并提出了代表流域水保措施的水保指标面积的概念,利用水保指标面积来反映流域下垫面条件,并建立了反映流域下垫面动态变化的降水径流经验模型.     

长江上游拟退化经济生态系统开发性恢复与重建的可持续发展研究

本文在总结国内外有关生态经济系统理论与方法和长江上游拟退化经济生态系统的实证分析的基础上,提出了具有强烈的实际应用背景的长江上游拟退化经济生态系统开发性恢复与重建的管理研究课题,具有科学性、先进性及创新性。依据经济生态特征,以战略的眼光、系统的观点和定量分析的方法,研究该系统恢复与重建的原则、层次、结构与功能,经济子系统与生态子系统互相促进与制约的机理及结构的优化。同时,以长江上游地区经济生态发展规划为研究对象,对经济社会生态复合系统研究的方法论及数学模型群进行系统探索。通过对长江上游拟退化经济生态系统的自然资源环境发展现状与趋势,经济生态结构等方面进行全面、系统、综合评价,确立该地区综合开发的指导思想、原则和基本目标;建立该系统系列数学模型进行系统分析,为该地区的资源最优配置与其综合开发实际项目的选择提供科学     

亚高山针叶林群落系统的生态学过程和持续性机制

森林生态系统由于其复杂的物质循环与能量转化通道，直接参与地图一生物圈问的生物地球化学循环。因此，对森林生态系统结构与功能的研究一直是研究全球生态环境问题的核心。目前在这个研究领域的共识是：对生态系统功能的了解首先是基于对系统组分过程结构和动态的理解，而生态系统多功能的持续性机制在于确保组成系统的各组分过程结构的维持和良好的协调。在森林群落生态系统中，最基本的植物、生态学过程是能流传输(transfer)和分配(partitioning)过程，碳、养分和水循环过程，生态位的相对稳定和分化过程以及植物的生长，死亡和更新过程。川西亚高山针叶林是我国西部目前唯一保存良好的天然森林。除了它重要的、不可替代的生态、经济和社会地位外，从生态系统本身以及与全球气候变化的联系上，地处高寒环境下的川西亚高山针叶林生态系统有其独特之处：相对简单的层次结构和种丰富度，清晰的更新和演替规律，有意义的地质、气候和区系历史，巨大的土壤冷冻碳库，更加分化的结构和功能类型，复杂的地形、地貌组合以及生态位的多样性等。这些特征一方面给系统生态过程研究带来许多挑战性的问题，另一方面为研究植被动态过程以及植被与气候变化相互作用提供了一个天然实验室。     

面向流域系统的生态需水量整合研究

水库（群）的运行调度对坝址下游水文情势产生一定影响,维及到下游河流廊道及与河道存在水力联系的生态系统生态用水安全.为保障下游生态用水,需对水库（群）进行生态调度;而生态需水及其整合计算是其关键支撑.生态需水整合的核心是在对各类生态需水进行评价的基础上,以流域/区域水循环及其伴生水生态过程为主线,将各类生态需水整合成满足水资源配置或调度要求的水量过程.本文结合水库（群）生态调度实践需求,以各类生态系统的生态需水规律及水力联系为基础,整体提出流域生态需水的整合模式;在分布式水文模拟技术的支撑下,构建了生态需水整合模型;并就南水北调西线一期工程雅砻江流域的生态需水及其整合计算进行了研究.结果表明,上述整合模式有效结合了各类生态系统生态需水在时空上的水力联系,与基于集总式水平衡分析的生态需水整合模式相比,克服了多时空尺度上生态需水水源及生态供水难以得到有效保障的不足,可满足水库（群）生态调度的需求.     

关于中国西部干旱区生态环境演变与调控研究的思考

研究和改善西部干旱区的生态环境,对国家加快开发西部地区重大战略决策的实施、维护社会稳定和领土完整具有十分重要的意义。围绕西部干旱区生态环境演变过程、绿洲生态安全机制、生态环境退化机理及生态系统调控与管理等重大科学问题,在时间序列上：探讨万年尺度的生态环境演变过程,定量研究自然作用和人类活动对生态环境的影响;在空间结构上：从生态系统、景观、区域尺度上分别探讨生态系统的结构、功能和山地、绿洲、荒漠生态     

黄土沟壑区产输沙特征的空间尺度效应研究

以黄土丘陵沟壑区的典型流域岔巴沟为例, 首先通过实测数据分析水沙过程的尺度现象和规律, 明确了流域产输沙的主要子过程及其影响因素和作用机理. 然后采用集成了坡面侵蚀、沟坡区重力侵蚀和沟道不平衡输沙3个子模型的黄河数字流域模型在较高分辨率的单元上模拟研究流域的暴雨—径流—产输沙响应, 结果重现了水沙过程的尺度现象. 在尺度现象是由不同产输沙子过程的空间尺度分布迭加引起的假定下, 对模拟结果进行分析, 发现重力侵蚀和高含沙水流特性是引起黄土沟壑区泥沙过程尺度现象的最主要因素.     

跨流域调水管理仿真的Agent结构模型

鉴于传统水资源开发配置和调度管理普遍采用系统动力学方法进行系统仿真，有一定局限性，采用复杂适应系统理论以及多Agent建模方法分析了跨流域调水管理过程的层次结构，结合南水北调东线水资源调度管理系统，设计了一种基于复杂适应系统仿真的Agent结构模型，并对Agent结构模型的形式化描述和特点进行分析，最后基于swarm仿真平台进行了仿真和验证。结果表明跨流域调水管理仿真的Agent结构模型可以协调好智能体的反应性和适应性，满足了跨流域调水管理复杂适应系统仿真中对Agent的不同要求。     

高速铁路基础结构动态性能演变及服役安全的基础科学问题

中国高速铁路已经由大规模建造进入长期安全稳定运营阶段,如何科学维护庞大规模的高速铁路运营线路,使高速铁路长期保持高安全、高稳定、高可靠的运营品质,是我国现阶段面临的重大课题.在分析总结中国高速铁路基础结构构造特点及其复杂运营环境特点的基础上,提出了高速铁路基础结构动态性能演变及服役安全的三个基础科学问题:环境与动载耦合重复作用下高速铁路基础结构关键工程材料与结构动态性能演变,高速铁路基础结构累积变形与轨面几何形态的映射关系,基础结构劣化与高速列车-基础结构耦合系统动态性能的相互影响及演化机制;回顾评述了国内外在此方面的研究现状与最新进展;指出了本领域今后的发展趋势以及需要重点关注和加强的基础研究工作.     

横断山区干旱河谷研究现状和发展方向

干旱河谷及其所在的横断山区是独特的自然、气候和地理单元，是我国民族多样性、文化多样性、环境异质性以及生物多样性最为丰富的地区，少数民族分布最为集中的地区之一，也是西南经济最为落后、交通偏远、地质灾害最为严重的区域。干旱河谷以其较好的光热等条件成为整个横断山区人口和城镇分布集中的核心地带，但是由于干旱河谷脆弱的生态系统和特殊的交错带分布格局，决定了干旱河谷具有低阈值生态安全和高风险生态退化的特点。近几十年来在干旱河谷治理方面做了大量工作，在个别区域生态恢复方面取得了一些进展，农林可持续经营模式受到关注，经济资源植物引种和开发日益受到重视，基于地方特色的产业逐步得以兴起并取得初步成效。但从整个区域来看，干旱河谷研究方面还存在研究区域过分集中、人地关系研究缺乏、生态恢复模式过于单一等问题，加上人口和经济发展的压力，干旱河谷治理和开发的选择有限，使整个干旱河谷区次生干旱化仍然在发展中，生态环境退化状况仍在加剧，水土流失严重威胁本地和下游安全，资源和环境压力日益增加。干旱河谷进一步的研究应立足发展的需要，着重从干旱河谷本身演变机制的研究、全球变化背景下干旱河谷响应特征及规律、干旱河谷人地关系与上下游利益协同关系、干旱河谷景观结构和功能演变规律方面入手，在此基础上区分干旱河谷的自然和人为过程，全面制定整个干旱河谷区域的生态环境治理、经济与资源环境可持续战略，实现整个干旱河谷区域经济和环境持续协调发展。