黑河流域生态-水文过程集成研究为国家自然科学基金委员会重大研究计划项目。

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。本年度分别以“培育项目”和“重点支持项目”形式予以资助，暂不资助“集成项目”：

1．“培育项目”（研究期限为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”（研究期限为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。

四、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。

五、2011年度重点资助领域与方向

根据流域的区域特征与计划整体的设计目标，分上游山区、中游绿洲、下游荒漠三个区域进行设计，并通过流域集成来实现整体流域的生态水文模拟与水资源管理决策支持。包括四个大的领域：

1．上游山区生态格局/过程与水文效应研究

上游的观测和实验工作主要集中在大野口和马粪沟两个小流域进行，考虑到冰川、积雪、冻土、高山灌丛、森林、草地、坡向等进行典型性、代表性的观测，基于过程观测与模拟模型，研究生态水文要素的尺度转化方法，旨在建立上游分布式生态水文模型。侧重下列研究方向：

（1）山区积雪分布和融雪径流过程观测与模拟；

（2）土壤水文性质空间变异规律及其对水文过程影响；

（3）典型人类活动对生态系统结构和生产力的影响。

2．中游人工绿洲结构/功能与水循环研究

中游以地表水、地下水的转化为主线，认识人工绿洲的生态水文过程，探讨荒漠与绿洲间的水文过程及其生态功能；侧重于灌区尺度主要作物类型水循环观测、建立主要作物的SPAC模型及绿洲景观尺度的生态水文过程模型，产业发展与城镇化过程对区域水量平衡的影响，开展水-经济模拟并建立决策支持系统。侧重下列研究方向：

（1）绿洲-荒漠景观结构的生态水文过程及效应；

（2）农业土地利用变化、灌溉节水对绿洲需水的影响及其生态环境效应；

（3）不同尺度农业用水效率的评估方法；

（4）产业和城镇化发展的需水情景分析与政策效应；

（5）生态-水-经济模型构建与模拟。

3．下游荒漠绿洲生态水文效应与生态需水研究

主要研究区域集中在下游地区，重点认识荒漠植物的生理、生态特征及其与水文的相互作用过程并理解其机制，研究天然绿洲（河岸林、尾闾湖）需水，模拟地下水动态，并耦合社会经济系统需水。侧重下列研究方向：

（1）基于分子生物学的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；

（2）尾闾湖演变及湿地结构变化过程与生态需水量；

（3）荒漠植物大气水汽利用机制及适应机理。

4．流域尺度生态-水文过程与水管理研究

加强观测试验、数据平台和模拟工具建设，以流域生态水文建模和水资源管理决策支持为主线，形成流域生态-水文集成框架。侧重下列研究方向：

（1）生态系统过程模型与生态水文参数模拟；

（2）黑河流域综合遥感实验与环境参数反演及数据产品；

（3）黑河流域水资源管理与澳大利亚墨索-达令流域的对比研究。

六、申请注意事项

（1）申请人在撰写申请书前，应认真阅读本《指南》。申请书应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）申请书中资助类别选择“重大研究计划”，亚类说明选择“培育项目”或“重点支持项目”，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）申请书由地球科学部负责受理。