中科院內(nèi)陸河流域生態(tài)水文重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室簡介

1、中科院內(nèi)陸河流域生態(tài)水文重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室簡介中國科學(xué)院內(nèi)陸河流域生態(tài)水文重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡稱內(nèi) 陸河流域生態(tài)水文實(shí)驗(yàn)室）定位于國家內(nèi)陸河流域水-生態(tài)-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)管理中亟待解決的基礎(chǔ)及應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)問題研究。主要 研究方向流域水文與水資源、流域生態(tài)水文過程、生態(tài)恢復(fù)和 流域管理研究。近年來，在內(nèi)陸河流域水文過程、內(nèi)陸河流域 水資源調(diào)控、內(nèi)陸河流域生態(tài)恢復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)技術(shù)集成及 應(yīng)用等方面取得了重大進(jìn)展。內(nèi)陸河流域生態(tài)水文實(shí)驗(yàn)室源于1950年代原冰JI凍土研究所水文研究室和沙漠所水土資源研究室的基礎(chǔ)。1999年冰川、沙漠、高原大氣三所整合后，于 2003年成立寒旱所“內(nèi)陸河流域 水文與應(yīng)用生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”

2、試運(yùn)行，2006年成為所級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn) 室。2008年評(píng)估通過進(jìn)入中國科學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室行列。三所整合以來，實(shí)驗(yàn)室結(jié)合國家內(nèi)陸河水與生態(tài)方面的需求新建和完善了 流域野外觀測試驗(yàn)站網(wǎng)，加強(qiáng)了室內(nèi)分析測試能力建設(shè)， 注重了 新學(xué)科增長點(diǎn)的培育，立足流域生態(tài)水文科學(xué)前沿， 尋求國家西 部水-生態(tài)問題解決方案。在國內(nèi)率先開展了生態(tài)水文學(xué)、生態(tài) 經(jīng)濟(jì)學(xué)和流域科學(xué)研究。發(fā)展為集野外監(jiān)測與室內(nèi)分析的流域生態(tài)水文科學(xué)研竺*阜早國*文 過程H淵生岳木0荒漠即洲生 盤水文生忠蛭矯與 水管理20162009復(fù)千區(qū)布交姓理題3水熱姓性與甲T效域樣字桁生 區(qū)生香水交 I中科Bi內(nèi)的河宴躺室甘去古愿河4世室事早區(qū)康文上 120

3、08中科院內(nèi)用河淄域生得水文點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中（新尼）亭早區(qū)水宓毒就專19992006內(nèi)隨河流域水文重點(diǎn)實(shí)監(jiān)室（所級(jí)）；2003內(nèi)陸河流域水文與應(yīng)用生態(tài)支檢率（所報(bào)）率區(qū)水文酬究室哪究室）195 口水土空源室（研究室）區(qū)域特色顯著.學(xué)科優(yōu)勢明顯1總體定位實(shí)驗(yàn)室圍繞內(nèi)陸河流域水-生態(tài)-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)管理中亟待解決的 基礎(chǔ)及應(yīng)用基礎(chǔ)的科學(xué)問題，以水為主線，通過長期野外定位 觀測，建立流域大尺度、多維度的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室分析 為一體化的研究平臺(tái)；在內(nèi)陸河流域水文與水資源、流域水文 生態(tài)系統(tǒng)的互作機(jī)制、生態(tài)恢復(fù)和流域管理等領(lǐng)域取得標(biāo)志性 創(chuàng)新成果，為內(nèi)陸河流域可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐，取得不可 替代地位；凝聚內(nèi)陸河

4、流域科學(xué)研究的杰出人才和創(chuàng)新研究團(tuán) 隊(duì)，發(fā)揮引領(lǐng)作用，成為具有國際影響力的流域科學(xué)研究中 心。2主要研究方向內(nèi)陸河流域生態(tài)水文學(xué)研究急需建立水循環(huán)的基礎(chǔ)理論，需 要在方法和技術(shù)上創(chuàng)新，逐漸形成以生態(tài)水文研究為主線的流域科學(xué)體系，服務(wù)于集成流域管理。為此，集中開展如下三個(gè)方向的創(chuàng)新研究：1）流域水文與水資源高寒山區(qū)水文過程與冰雪、凍土水資源效應(yīng)。研究冰川與積雪消融、凍土水熱傳輸過程及其產(chǎn)匯流過程機(jī)理，分析高寒山區(qū)典型下墊面能水平衡過程，揭示冰雪消融及凍土變化對高寒山區(qū)流域水文過程的影響及其水資源效應(yīng)，預(yù)估未來冰雪、凍土變化對流域水資源的影響。森林、草地產(chǎn)流機(jī)理。研究森林、草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其格局

5、，分析典型森林、草地生態(tài)系統(tǒng)水熱傳輸過程及能水平衡規(guī)律，揭示森林、草地地表徑流、壤中流形成過程、尺度效應(yīng)及形成機(jī)理，預(yù)測全球變化條件下森林、草地產(chǎn)流變化。荒漠綠洲地下水和地表水轉(zhuǎn)化過程?；谝巴獗O(jiān)測、同位素示蹤及模型模擬等手段，研究不同水文單元地下水與地表水轉(zhuǎn)化過程、規(guī)律及影響因素，探討荒漠綠洲地下水和地表水的聯(lián)合利用途徑。2 ）流域水文- 生態(tài)系統(tǒng)的互作機(jī)制高寒植被生態(tài)系統(tǒng)格局功能。研究高寒植被分布、結(jié)構(gòu)與功能， 探討森林斑塊的形成機(jī)理及其穩(wěn)定性機(jī)制， 揭示高寒植被生態(tài)系統(tǒng)格局功能演變過程。綠洲結(jié)構(gòu)、功能與水分利用。分析不同尺度綠洲的結(jié)構(gòu)與功能，研究綠洲水分利用效率、綠洲生產(chǎn)力及綠洲穩(wěn)定性，

6、揭示綠洲功能與水分利用相互作用機(jī)理，提出綠洲穩(wěn)定的水資源配 置模式?；哪脖坏乃诌m應(yīng)機(jī)制。研究荒漠植被水分代謝及其調(diào)控機(jī)理，水分利用來源、水分利用效率，不同尺度蒸散耗水規(guī)律及尺度轉(zhuǎn)換，荒漠植被穩(wěn)定的水分閾值，探討荒漠植被耐旱機(jī)制及水分適應(yīng)策略。流域水文 - 生態(tài)系統(tǒng)相互作用機(jī)制。研究山地- 綠洲 - 荒漠植被格局與水文過程的耦合關(guān)系，探討氣候- 水文過程 - 生態(tài)格局變化之間的相互作用機(jī)理，揭示形成流域生態(tài)格局和過程的水文學(xué)機(jī)制。3）生態(tài)恢復(fù)和流域管理生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與生態(tài)恢復(fù)原理。建立內(nèi)陸河流域山地- 綠洲-荒漠生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)估指標(biāo)體系和方法，評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與生態(tài)服務(wù)功能，研發(fā)退化生態(tài)

7、系統(tǒng)恢復(fù)與重建的關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的優(yōu)化配置與調(diào)控技術(shù)，構(gòu)建內(nèi)陸河流域山地- 綠洲 - 荒漠生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建模式。流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)與水資源配置。研究內(nèi)陸河流域人類活動(dòng)驅(qū)動(dòng)的自然 - 社會(huì)系統(tǒng)水循環(huán)規(guī)律，評(píng)估流域水資源配置的環(huán)境效益，研發(fā)山區(qū)水源涵養(yǎng)保水技術(shù)、水資源緊缺型綠洲水調(diào)控技術(shù)和流域水分管理和生態(tài)輸水技術(shù)，提出流域水資源可持續(xù)利用的生態(tài)經(jīng)濟(jì)管理模式。集成研究與綜合管理。建立內(nèi)陸河流域多維度的生態(tài)水文監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，集成山地- 綠洲 - 荒漠生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建模式，構(gòu)建基于生態(tài)修復(fù)的“山區(qū)保水- 綠洲節(jié)水 -荒漠配水”水資源綜合管理模式，提出變化環(huán)境下流域水 - 生態(tài) - 經(jīng)濟(jì)系

8、統(tǒng)集成管理與決策支持系統(tǒng)。3 目標(biāo)通過建立內(nèi)陸河流域科學(xué)觀測 - 試驗(yàn)、數(shù)據(jù)- 模擬研究平臺(tái)，揭示氣候變化和人類活動(dòng)影響下內(nèi)陸河流域個(gè)體、群落、生態(tài)系統(tǒng)、景觀、流域等不同尺度生態(tài)與水文相互作用的過程和機(jī)理；建立耦合生態(tài)、水文和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的流域集成模型，提高內(nèi)陸河流域水- 生態(tài) - 經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演變的綜合分析能力和流域綜合管理能力；使我國流域生態(tài)水文研究進(jìn)入國際先進(jìn)行列，為國家內(nèi)陸河流域水安全、生態(tài)安全以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)理論和科技支撐。4 科研平臺(tái)4.1 人工氣候模擬實(shí)驗(yàn)室人工氣候模擬實(shí)驗(yàn)室自 2011 年建成以來，針對干旱區(qū)黑河下游極端環(huán)境，開展模擬和控制大氣和土壤的溫度、空氣濕度、光照

9、，形成不同氣溫、濕度、光照等生境組合實(shí)驗(yàn)環(huán)境，利用室內(nèi)盆栽典型荒漠植物紅砂、梭梭、霸王、沙冬青和檉柳，完成不同水勢、光、溫、濕等組合的生態(tài)水文實(shí)驗(yàn)。通過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)對荒漠植物對大氣水汽的利用規(guī)律、邊界條件及利用量的研究，揭示荒漠植物水汽利用生態(tài)水文機(jī)制，探討荒漠植物大氣水汽利用的生態(tài)、生理、分子生物學(xué)的響應(yīng)特征及其適應(yīng)性機(jī)理，認(rèn)識(shí)荒漠植物適應(yīng)極端干旱環(huán)境生存策略，為“黑河流域生態(tài)- 水文集成研究重大計(jì)劃”提供相關(guān)研究基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器設(shè)備包括LT/ACR-2002 人工氣候室控制系統(tǒng)、FLOW32A-1包裹式莖流儀、WP-4CS物露點(diǎn)水勢儀、GFS-3000光合系統(tǒng)儀、MINIPAM光儀、P

10、TM4觥合儀、電子天平等。4.2 植物生理生化實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室針對干旱區(qū)內(nèi)陸河流域下游極端的干旱環(huán)境， 重點(diǎn)探索荒漠植物響應(yīng)及適應(yīng)干旱、 高鹽、 低溫等逆境脅迫的生理變化過程、細(xì)胞調(diào)控機(jī)制以及分子遺傳機(jī)理等重要理論科學(xué)問題。近年來，主要開展了中下游荒漠區(qū)植物紅砂基因組基礎(chǔ)特征的研究，包括染色體特征、 倍性、 基因組大小及基因組序列構(gòu)成特點(diǎn)等方面的研究；開展了下游主要荒漠植物紅砂、檉柳、梭梭、霸王、白刺大氣水汽細(xì)胞利用機(jī)制及水通道蛋白基因調(diào)控機(jī)理研究。 上述研究成果為深入認(rèn)識(shí)干旱區(qū)內(nèi)陸河流域極端干旱生態(tài)環(huán)境植物的適應(yīng)存活對策、 生態(tài)恢復(fù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要學(xué)術(shù)和決策價(jià)值。實(shí)驗(yàn)室配置有能進(jìn)行染色體檢測

11、、 熒光原位雜交分析的高級(jí)熒光顯微鏡OLYMPUS-BX5和自動(dòng)原位雜交箱Abbott MolecularTermoBrite ,配置有能進(jìn)行分子、生理操作的DNAS量儀ThermoND2000c 美國 PCR ABI VERITI、芬蘭 PikoReal 實(shí)時(shí)熒光定量PCR僉測系統(tǒng)、美國伯樂Gel Doc XR+膠成像系統(tǒng)、電泳儀、美國低溫高速離心機(jī)Thermo Scientific Sorvall Strato 、高溫滅菌鍋 SANYOMLS-375A生物安全柜、超低溫冰箱ThermoScientific Forma 994、精密電子天平等一系列的基本實(shí)驗(yàn)儀器。實(shí)驗(yàn)室具備了能進(jìn)行植物生理、

12、 細(xì)胞、 分子常規(guī)檢測研究的實(shí)驗(yàn)條件。4.3 樹木年輪學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室針對干旱區(qū)內(nèi)陸河流域生態(tài)環(huán)境演變過程，近年來，在上游山區(qū)主要開展了冰川物質(zhì)平衡線的高寒灌木年輪重建和不同海拔梯度針葉樹徑向生長與年輪形成監(jiān)測研究， 在下游荒漠區(qū)主要開展了近200 年來尾閭湖湖泊水位變化灌木年輪水文學(xué)研究、 綠洲尺度生態(tài)演化的胡楊樹木年輪學(xué)評(píng)價(jià)、 荒漠河岸林主要樹種徑向生長與年輪形成監(jiān)測研究、 荒漠灌木年輪氣候?qū)W研究、人工灌木林適應(yīng)性年輪生態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)及新灌木種的年輪學(xué)適宜性研究等工作。 上述研究成果對于深入認(rèn)識(shí)干旱區(qū)內(nèi)陸河流域生態(tài)環(huán)境演變、生態(tài)恢復(fù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要學(xué)術(shù)和決策價(jià)值。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器設(shè)備包括Lint

13、ab 樹輪寬度測量儀、高分辨率掃描儀、影像分析工作站、實(shí)體顯微鏡、照像顯微鏡、生長錐、微樣芯采樣器、 形成層切片制作系統(tǒng)、 樣芯與樹盤前處理系統(tǒng)和野外樹木徑向生長監(jiān)測儀等。4.4 同位素水文實(shí)驗(yàn)室同位素水文實(shí)驗(yàn)室由氣體穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀、 2 臺(tái)元素分析儀和土壤 - 植物提水系統(tǒng)組成。該實(shí)驗(yàn)室主要用于測定液態(tài)水的穩(wěn)定氫氧同位素組成和土壤和植物固態(tài)樣品穩(wěn)定碳、氮、氫、氧及硫同位素組成(8 13G 5 15M 5 DX 8 18O和8 34S)。其中液態(tài)水的SD和8 18O主要研究不同尺度的水循環(huán)過程，如生態(tài)系統(tǒng)植物水分來源、大氣水汽來源、水汽內(nèi)循環(huán)特征、生態(tài)系統(tǒng)蒸散發(fā)的分割、徑流分割、地表水地下水

14、的轉(zhuǎn)化、地下水補(bǔ)給源及補(bǔ)給時(shí)間等；植物 SD和8 18O主要用于研究全球氣候變化、植物水分來源和大氣環(huán)流特征等；土壤和植物S13C和S15N主要用于研究生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)過程： 如全球氣候變化、 植物水分利用效率和生態(tài)系統(tǒng)氮素來源等；硫同位素主要用于環(huán)境領(lǐng)域的硫循環(huán)和硫源解析等研究。同位素水文實(shí)驗(yàn)室針對西北干旱內(nèi)陸河流域的生態(tài)- 水文過程， 對內(nèi)陸河流域水循環(huán)過程、 生態(tài)水文過程和碳氮循環(huán)特征進(jìn)行了研究。 借助該研究平臺(tái)開展了下述工作： 通過對黑河流域和巴丹吉林沙漠不同水體SD 8 18O和S34S的測定，揭示了黑河源區(qū)大氣水汽來源、 黑河源區(qū)降水對河川徑流的貢獻(xiàn)、 黑河流域地表水與地下水轉(zhuǎn)化、

15、黑河流域不同水體與巴丹吉林沙漠地下水的關(guān)系及巴丹吉林沙漠湖水蒸發(fā)損失率等； 通過對黑河流域大氣水汽、土壤、植物葉片、枝條及根系水的SD和8 18O的測定與分析， 揭示了黑河流域典型生態(tài)系統(tǒng)植物水分來源、 生態(tài)系統(tǒng)大氣水汽交換特征、植物蒸騰與土壤蒸發(fā)對大氣水汽的 d-excess的調(diào)節(jié)作用及黑河源區(qū)水汽內(nèi)循環(huán)特征等；通過對沙坡頭植物和土壤S13C和S15N及碳、氮含量的測定，揭示了荒漠植物水分利用效率、 氮素來源、 水肥關(guān)系及固沙植被系統(tǒng)演替特征等。4.5 離子色譜實(shí)驗(yàn)室離子色譜實(shí)驗(yàn)室核心設(shè)備為美國戴安公司的 ICS-5000 分析型離子色譜系統(tǒng)， 該系統(tǒng)是戴安公司最新推出的最高端研究級(jí)色譜系統(tǒng)

16、。 ICS-5000 除具備基礎(chǔ)的離子分析功能外， 還可根據(jù)用戶的需求進(jìn)一步升級(jí)，通過添加電化學(xué)檢測器、紫外檢測器、不同的分析柱等模塊實(shí)現(xiàn)生物液相、氨基酸分析等功能。離子色譜主要用于環(huán)境樣品的分析，包括地表水、地下水、飲用水、雨水、生活污水和工業(yè)廢水、酸沉降物和大氣顆粒物等樣品中的陰、陽離子。另外在食品、衛(wèi)生、石油化工、水及地質(zhì)等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用?？蓹z測所有常規(guī)離子， 對于最常用的內(nèi)陸河流域水環(huán)境化學(xué)陰、陽離子分析可以做到12-17 分鐘得到一個(gè)樣品的陰離子或陽離子分析結(jié)果，配合62 位自動(dòng)進(jìn)樣器的使用更可以實(shí)現(xiàn)24 小時(shí)不間斷樣品測試，大大提高了離子分析效率。為配合離子色譜的使用， 實(shí)驗(yàn)室

17、還配備有賽默飛離子色譜自動(dòng)進(jìn)樣器、 默克 - 密理博超純水機(jī)、 梅特勒 - 托利多半微量電子天平以及配合土壤前處理的小型設(shè)備，包括振蕩機(jī)、離心機(jī)、烘箱、冷藏柜等。本實(shí)驗(yàn)室核心設(shè)備ICS-50002015 年運(yùn)行情況良好，累計(jì)分析超過 1000 個(gè)樣品。4.6 土壤與水化學(xué)分析室土壤與水化學(xué)分析室主要承擔(dān)土壤、植物與水樣C、 N、 P、 K等營養(yǎng)元素及鹽分離子的測定分析工作。 近年來分析室運(yùn)行正常，基本能滿負(fù)荷工作。 分析室主要完成了兩方面的工作： 一是承擔(dān)中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)站沙坡頭站和臨澤站土壤與水樣的監(jiān)測分析工作， 每年提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)在質(zhì)量上通過土壤分中心與水分中心的好評(píng)， 監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量在

18、網(wǎng)絡(luò)站評(píng)比中名次靠前。 二是完成了寒旱所多位研究人員承擔(dān)的項(xiàng)目化驗(yàn)分析工作， 2015 年完成2000 多個(gè)土壤、 植物樣碳、 氮、 磷的分析工作。 主要儀器及其用途如下：元素分析儀（德國 ELEMENTAR器公司，VARIO MACRO用于土壤、植物與水樣碳、氮含量的測定；色譜分析儀（瑞士萬通） ，用于水樣鹽分離子測定；全自動(dòng)凱式定氮儀（瑞士布琪） ，用于土樣、植物樣全氮含量測士定；分光光度計(jì)（日本島津） ，用于土樣、植物樣全磷、速效磷含量的測定及硝態(tài)氮、銨態(tài)氮等的比色分析；火焰光度計(jì)，用于鉀元素的測定；其它配套的儀器包括電導(dǎo)率儀、PH計(jì)、烘箱、離心機(jī)、高速可變 速粉碎機(jī)、振蕩儀等。5 野外

19、平臺(tái)5.1 臨澤內(nèi)陸河流域研究站臨澤站成立于 1975 年， 2003 年加入中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（ CERN） ， 2005年入選國家生態(tài)與環(huán)境野外科學(xué)觀測站（ CNER）N，2007 年入選第一批水利部水土保持科技示范園區(qū)。臨澤站地處甘肅省河西走廊中部的臨澤縣， 黑河流域中游， 區(qū)域上屬于中溫帶干旱區(qū)。 已形成了以黑河中游綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和荒漠生態(tài)系統(tǒng)為中心基地， 以上游森林生態(tài)系統(tǒng)為輔助觀測點(diǎn)， 以流域水資源、綠洲灌溉農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、綠洲與荒漠（沙漠）過渡帶和荒漠生態(tài)系統(tǒng)為一體的多學(xué)科綜合試驗(yàn)研究站。臨澤站占地700畝，現(xiàn)有各類建筑面積 5000m2有試驗(yàn)用地164137mz其中長期試驗(yàn)地

20、 29375mz定位樣地71637mz觀測場地63125m2擁有環(huán)境綜合觀測場2個(gè)、氣象觀測場、農(nóng)業(yè)試驗(yàn)地、水肥試驗(yàn)場、荒漠植物引種圃及溫室等設(shè)施，在周邊地區(qū)設(shè)有水分、 土壤、 植被、 地下水等長期觀測樣地 （點(diǎn)） 。 現(xiàn)有各類儀器設(shè)備 58 臺(tái)（套） ，包括自動(dòng)氣象站、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、農(nóng)田和荒漠小氣候梯度系統(tǒng)、渦動(dòng)相關(guān)系統(tǒng)、光合速率測定系統(tǒng)、土壤呼吸系統(tǒng)、 植物莖流計(jì)、 水勢儀、 植物生長箱、 原子分光光度計(jì)、離子色譜儀、定氮儀、水質(zhì)分析儀等，總價(jià)值達(dá)815 萬元。從 2009 年開始，在實(shí)驗(yàn)室的支持下，開展了綠洲生態(tài)水文、干旱區(qū)土壤與綠洲農(nóng)業(yè)、 干旱區(qū)植物生理、 森林生態(tài)水文以及流域尺度水文

21、水資源效應(yīng)和水資源管理等方面的研究， 取得了重要研究成果。2.5.2 阿拉善荒漠生態(tài)水文試驗(yàn)研究站阿拉善站始建于 1982 年，隸屬于中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所。該站地處黑河流域下游、阿拉善高原的西部，毗鄰巴丹吉林沙漠和騰格里沙漠，大本營地理坐標(biāo)為42 01 N,100 21 E,海拔920m本站以額濟(jì)納綠洲和荒漠為研究載體，開展極端干旱條件下生態(tài)水文學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、荒漠生態(tài)學(xué)、沙漠化防治及可持續(xù)管理學(xué)的基礎(chǔ)理論研究， 注重荒漠生態(tài)系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)、 試驗(yàn)示范和技術(shù)推廣。 突出極端干旱區(qū)荒漠植被動(dòng)態(tài)、水分平衡，生態(tài)水文、能量平衡、物質(zhì)流和荒漠化過程研究。為解決極端干旱條件下人類活動(dòng) -

22、大氣 - 植被 - 水的耦合關(guān)系，黑河下游生態(tài)環(huán)境演化、 巴丹吉林沙漠水來源， 干旱區(qū)資源優(yōu)化配置和可持續(xù)發(fā)展等問題提供科技支撐。截至目前，試驗(yàn)站擁有300畝實(shí)驗(yàn)用地和50hm2荒漠生態(tài)系統(tǒng)觀測用地。實(shí)驗(yàn)用地中布設(shè)有荒漠綜合觀測場（面積為50mx 50中、輔助觀測場（面積為30X 50ml和規(guī)范氣象觀測場（面積為25X25m 日光溫室觀測試驗(yàn)場（面積為20mx 10n）,作為荒漠生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測場地。此外，設(shè)有綠洲 - 荒漠過渡帶、 河岸林和鹽化草甸等長期觀測樣地和黑河河岸到荒漠樣帶地下水觀測井20 眼。 主要的儀器有： 自動(dòng)氣象站、 渦動(dòng)相關(guān)儀、波文比系統(tǒng)、 微機(jī)資料處理系統(tǒng)以及常規(guī)電子

23、測量儀器等多臺(tái)設(shè)備。 建立和完善了干旱區(qū)生態(tài)水文長期多次度監(jiān)測網(wǎng)， 積累了大量干旱區(qū)生態(tài)水文觀測資料，包括雨量數(shù)據(jù)、氣溫?cái)?shù)據(jù)、土壤溫度和濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)、土壤水勢和熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)、渦動(dòng)相關(guān)通量、胡楊和檉柳樹干液流數(shù)據(jù)、 地下水位實(shí)時(shí)觀測數(shù)據(jù)等。 與多家單位實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享。2015 年， 由該試驗(yàn)站承擔(dān)和執(zhí)行中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目 1 項(xiàng)，中科院科技創(chuàng)新交叉與合作團(tuán)隊(duì)1 項(xiàng)， 國家自然科學(xué)基金和社會(huì)科學(xué)基金 20 余項(xiàng)。同時(shí)，試驗(yàn)站與中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京師范大學(xué)，蘭州大學(xué)，陜西師范大學(xué)等科研部門長期合作共同承擔(dān)科研項(xiàng)目和人才培養(yǎng)。 推動(dòng)了試驗(yàn)站的跨區(qū)域合作和國際交流。2.5.3 黑河上游生

24、態(tài)-水文試驗(yàn)研究站黑河上游生態(tài)- 水文試驗(yàn)研究站（黑河上游站）成立于 2008年， 為中科院寒旱所所級(jí)站， 地處黑青海省祁連縣扎麻什鄉(xiāng)河西村（北緯38 15,東經(jīng)99 52,大本營海拔3040米）。該站以寒區(qū)水文和寒區(qū)生態(tài)水文學(xué)為主要研究方向， 探討高寒山區(qū)流域生態(tài)、 水文過程機(jī)理及其對全球變化的響應(yīng)， 為變化環(huán)境下高寒山區(qū)徑流預(yù)估及水源地保護(hù)服務(wù)。2009 年以來，在中科院內(nèi)陸河流域生態(tài)水文重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和研究所共同支持下， 黑河上游站得到了較大發(fā)展， 現(xiàn)生活區(qū)面積4000mz總建筑面積600mz水、電、網(wǎng)絡(luò)、通訊設(shè)施齊全，站區(qū)配備數(shù)據(jù)采集中心、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、樣品室、土壤水熱參數(shù)實(shí)驗(yàn)室以及生態(tài)水

25、文實(shí)驗(yàn)室等， 建立了寒區(qū)水文和寒區(qū)生態(tài)水文多尺度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，擁有寒區(qū)氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、冰川水文觀測場、凍土水文監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、雪水文場、寒漠水文試驗(yàn)小流域、森林水文場、灌叢水文場以及地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)等。 近年來， 支撐了國內(nèi)相關(guān)單位的研究課題 30 余項(xiàng)， 夏季每天在站工作人數(shù)30 余人， 數(shù)據(jù)共享數(shù)十個(gè)單位，基本實(shí)現(xiàn)了公用平臺(tái)的功能。2014年加入中國科學(xué)院陸面過程觀測網(wǎng)（CAS-LASON和世界氣象組織全球冰凍圈監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)（WMO-GCW考站）。6儀器設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)購買時(shí)問價(jià)格（萬元）使用總時(shí)間（小時(shí)）非本室使用時(shí)間（小時(shí)）1環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)ZENO3200200130.049960-2定氮儀Bu chiK37020025921672-3自動(dòng)氣象站ENVIS200343.21156836804環(huán)境氣象站HS-50/Li-7500200436.4621600-5環(huán)境觀測系統(tǒng)ENVIS20041602593128537大型稱重式蒸滲儀WeightingLysimeter200454194767008包裹式植物莖流測量系統(tǒng)FLOW322005821629686259雙系統(tǒng)多路沙地溫度冠層溫濕度采集儀2005327584-10穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀Isoprime20052809600-11波義比系統(tǒng)ENVIS20064783