实验室简介 实验室简介

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      中国科学院山地表生过程与生态调控重点实验室是根据中国科学院知识创新工程和我所学科发展需要,结合我所山地环境领域研究基础,于2009年8月,整合山地水文与生态、土壤环境、水土保持、西藏生态环境与发展和植物生理生态5个研究室,以及中国科学院贡嘎山高山生态系统观测试验站、中国科学院盐亭紫色土农业生态站、中科院三峡库区水土保持与环境研究站、西藏申扎高原高寒草原观测试验站4个野外观测站而组建的研究单元。2013年4月中国科学院科发计字〔2013〕48 号文正式批准成立中国科学院山地表生过程与生态调控重点实验室(实验室代码:2013DP173223)。

实验室定位

        面向山区可持续发展和生态安全的国家战略需求,立足长江上游和青藏高原,以山地表层系统为研究对象,针对山地环境的稳定性、水土流失、面源污染、全球变化背景下山地生态的响应与适应等重大科学问题,以山地水土和CNP等物质迁移为核心,揭示全球变化背景下山地表生过程与作用机理,发展和完善山地环境学科体系,提出山地环境保育与生态调控对策,为我国山区可持续发展和生态安全提供科学依据和技术支撑。

发展目标

1、中长期目标:按照“开放、流动、联合、竞争”的建设方针,立足长江上游和青藏高原,以坡面水分-泥沙-CNP等物质迁移研究为核心,以山地环境系统结构、功能及其各子系统界面过程耦合作用机理与调控研究为重点,在山地环境领域开展基础性、前沿性研究,揭示山地表生过程与生态调控机理,预测山地环境变化趋势,创立和发展山地环境科学体系,提出山地环境保护与调控的理论与技术,为山区可持续发展和山地环境安全提供科学依据与技术支撑。通过5~10年的努力,力争将实验室建设成国家重点实验室,并成为国内外有影响的山地环境研究中心与山地环境保育技术研发基地。

2、近期目标:积极吸引国内外优秀人才,力争在“十二五”末,实验室固定人员达到85人,流动人员(包括外聘人员、研究生、博士后等)110余人;引进“百人计划”2~3名、培养1~2个杰青和国际合作创新团队;形成专业配置齐全、年龄结构合理、充满朝气和创新活力、在国内外有较大影响的山地环境研究团队。通过集中力量科技攻关,力争在生态与水利工程影响下的水资源、水灾害演变链,三峡库区关键环境过程与生态环境变化监测,变化环境下长江上游水文过程预测与水沙调控模拟,农田化学物质的界面迁移过程、环境效应与调控技术,三峡消落带土壤侵蚀机理与土质库岸稳固关键技术,西藏高原生态安全屏障功能机制与环境效应等方面取得较大突破。

研究方向

1、山地生态系统格局与过程:高原和山地典型生态系统物种组成、群落结构、种群生态过程,山地生态系统的空间格局和变化过程,林草生态系统的生产力形成机制,山地生态系统对气候变化的响应机制,森林生态系统的水文效应及其模拟,变化环境下的典型山地生态系统群落演替与模拟,林草生态系统的水-碳-氮循环。

2、山区径流形成与侵蚀过程:坡面尺度生态水文学机制和坡面土壤侵蚀动力学机制;水循环与土壤侵蚀耦合机理与尺度效应;坡面-小流域-区域侵蚀产沙的分布式水文模型,揭示气候变化和土地覆被变化下的山区河流径流形成机制,评价长江上游侵蚀产沙现状,预测未来发展趋势,为山区生态屏障建设、三峡等大型水电工程和山区发展等国家宏观决策提供科学依据。

3、山地生物地球化学过程:山地生态系统C、N、P循环过程和水土流失中的N、P迁移转化过程及驱动机理研究,山地不同带谱中的C、N、P循环与空间变异规律,研发生物地球化学循环模型,并耦合流域尺度生物地球化学循环模型与水文模型,揭示水-土-气界面过程和生物过程相关联的元素迁移转化机制。为山地农林生态健康发展、控制农村面源污染、提出农业与环境协调的坡地生态农业发展模式、保障西南河流水环境安全、长江上游坡地环境安全提供科技支撑。

4、山地植被生态与功能元素分子生物学:胁迫环境下植物的抗逆性与生态系统功能;生态系统功能与基因调控机理,植物生理代谢与其生长发育和生态适应的关系;环境与生态系统脆弱性,植被恢复过程中环境变化、物种来源、物种适应以及种间关系,探讨植被重建中驱动种的作用与选择原则;环境与人工林生态系统,通过研究主要人工林生态系统初级生产力、生物量的累积和分配以及能量的吸收、固定和转化效率等,进而阐明人工林生态系统生产力形成机理与关键过程。

5、山区生态系统服务功能与调控高寒或高山物种对环境变化(温度、降水、N沉降)的生理生态学响应与指示作用;山地生态系统屏障功能健康阈值、尺度效应和价值评估,生态系统服务功能及其评价方法;山区典型生态系统退化修复和功能提升优化模式,退化生态系统修复的关键技术和生态功能优化的综合调控理论与技术体系,为山区生态安全屏障保护与建设提供技术支撑。