生态水文过程观测与模拟的发展与展望

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1、第29卷第11期地理科学进展Vol.29,No.112010年11月PROGRESSINGEOGRAPHYNov.,2010生态水文过程观测与模拟的发展与展望孙晓敏，袁国富，朱治林，张心昱，温学发，唐新斋(中国科学院地理科学与资源研究所生态网络观测与模拟重点实验室CERN水分分中心，北京100101)摘要：中国生态系统研究网络(CERN)水分分中心是管理CERN陆地生态系统台站水环境长期监测的专业分中心，也是从事生态水文学研究的一个学术团队。长期以来，CERN水分分中心致力于先进的生态水文观测方法和技术的引进与研究，先后在大型蒸渗仪、涡度相关技术、实验

2、遥感方法、大孔径闪烁仪和同位素技术应用于生态水文过程的观测方面做了许多卓有成效的工作，对生态水文过程野外观测方法先进技术的应用在国内起到引领作用。CERN水分分中心也开展了以陆面蒸散过程机理与模拟的研究，围绕华北农田作物蒸散过程模拟方法，从早期的经验模型，到具有物理基础的模型，发展到基于水碳耦合机理的蒸散过程模拟方法。未来的发展，需要进一步深入推进新技术新方法在生态水文过程观测中的应用，并构建不同生态系统生态水文过程机理模型，为流域和区域水资源管理及生态系统管理提供科学数据和科学工具。关键词：生态水文；大型蒸渗仪；涡度相关；大孔径闪烁仪；稳定同位素；实

3、验遥感中国生态系统研究网络（以下简称CERN）水核心任务的野外台站水环境长期监测规范的研究分分中心是CERN设置的用于管理分布于全国不之外，水分分中心分别在大型蒸渗仪技术的引进和同区域的CERN陆地生态系统台站水环境长期监应用、涡度相关技术的引进和应用、实验遥感方法测的专业分中心。CERN水分分中心挂靠在中国的应用、大孔径闪烁仪技术的引用和应用、同位素科学院地理科学与资源研究所，它本身也是地理科技术的引进和应用等方面做了许多先导性和开创学与资源研究所的一个研究团队，属于中科院网络性的工作，为中国生态水文过程的野外观测技术和观测与模拟重点实验室的一部分。

4、方法的发展做出了独特的贡献。CERN水分分中心的学科研究方向瞄准生态1.1CERN陆地生态系统水环境的长期监测规范水文学研究。作为生态学与水文学的交叉学科，生长期联网监测不同区域陆地生态系统水环境[1]态水文学目前得到广泛重视，亦在中国诸多研究动态是CERN长期监测的重要内容之一，是研究陆机构和高校蓬勃开展开来。生态水文学的含义十地生态系统水循环和生态水文过程的重要基础。分广泛，研究内容也涵盖从机理过程到政策管理的水分分中心作为负责制定和实施陆地生态系统水[2]诸多领域，CERN水分分中心根据自身特点和研环境长期监测的职能部门，领导制定了CERN陆地究

5、队伍构成，目前主要开展生态水文过程野外观测生态系统水环境长期监测规范：确定了CERN台站方法的研究和生态水文过程模拟研究。本文对长期监测的水环境指标、规范了监测的场地设置方CERN水分分中心在上述相关研究中取得的进展法和监测频率、统一了观测方法和设施、提出了监[3-4]进行梳理，展望其未来发展方向，以期促进学科深测数据的质量控制标准和数据共享规范等。目入交流和研究。前，正在就长期监测数据的质量管理规范进行深入归纳和研究。1生态水文过程观测方法研究进展CERN陆地生态系统水环境的监测呈现4个特点：①水环境的监测是定点观测，以CERN所属的CERN水分分中

6、心长期致力于与生态水文过野外生态试验站为基地，在台站的观测场地或特定程相关的野外实验观测方法研究，除了作为CERN位置设置观测点进行定点观测，监测点位置固定；收稿日期：2010-01；修订日期：2010-07.基金项目：国家自然科学基金项目(30770409，30970517)；中科院重要方向项目(KZCX2-YW-433-01)。作者简介：孙晓敏(1957-)，男，研究员，CERN水分分中心主任。主要从事地表通量观测技术和实验方法的研究。1997年获中国科学院自然科学二等奖（排名第3)；2010年获得国家科技进步二等奖(排名第5)。1293-1300

7、页1294地理科学进展29卷11②水环境的监测是长期监测，尺度一般设置百年以土柱，约32t重），增加了土壤地下水位模拟控制装上，是用来长期监测生态系统结构和功能演变的一置。20世纪90年代中期，CERN鉴于蒸发测定的重部分，由于是长期监测，一些反映短的时间尺度的要性，考虑到禹城站的蒸渗仪具有国际先进水平，过程指标往往不是CERN监测关注的对象；③水环并得到了CERN专家组的充分肯定，决定由水分分境监测是联网监测，是将分布在中国不同区域和不中心负责在几个重点生态站推广和配备这一设同生态类型的台站联合起来，按照统一的规范实施备。1994—1996年，在唐登

8、银研究员的领导下，孙统一的观测，而不是各个生态站自行独立的观测；晓敏等组成了一支仪器建设队伍，