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省部級重點實驗室

中科院沙漠與沙漠化重點實驗室

發(fā)表日期:2017-08-25來源:放大 縮小

  中國科學(xué)院沙漠與沙漠化重點實驗室是目前國內(nèi)唯一從事沙漠化專門研究的部門重點實驗室,在防沙治沙原理與技術(shù)等領(lǐng)域的成果處于國際領(lǐng)先水平。在沙漠科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、試驗示范和推廣應(yīng)用等方面做出了突出貢獻。近5年主持實施科研項目200多項,總經(jīng)費超過1.5億元,是國家沙漠科學(xué)領(lǐng)域所有5973項目的主持單位和首席科學(xué)家所在單位。 

  實驗室有研究員22名,博士導(dǎo)師18名,碩士導(dǎo)師32名,累計培養(yǎng)博士研究生90余名、碩士研究生160余名,博士后20余名。 

  掛靠于本實驗室的聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)“國際沙漠化治理研究與培訓(xùn)中心”是國際上重要的培訓(xùn)機構(gòu),一直承擔聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署、聯(lián)合國發(fā)展計劃署(UNDP)、世界糧農(nóng)組織(FAO)和中國外交部、商務(wù)部委派的沙漠化研究與治理國際培訓(xùn)任務(wù),已組織國際培訓(xùn)班20多次,培訓(xùn)了40多個國家的900多名學(xué)員,合作培養(yǎng)10多位國際研究生;與20多個國家實施合作項目;是“國際沙漠研究協(xié)會”的主席單位,曾主持國際學(xué)術(shù)大會和研討會25次。實驗室已成為國際沙漠科學(xué)研究和學(xué)術(shù)交流的重要平臺和沙漠化治理的示范與培訓(xùn)基地。 

  實驗室近5年發(fā)表學(xué)術(shù)論文1500余篇,其中SCIEI收錄400余篇,出版專著20余部,獲國家發(fā)明專利18項,實用新型專利35項,成果推廣后產(chǎn)生了10億多元的經(jīng)濟效益,36項研究成果獲科技獎勵。 

  近年來,實驗室在以下方面做出了突出成績: 

  一、中國北方沙漠化過程 

  1、構(gòu)建了近2000年來中國、西部干旱區(qū)氣候變化序列,揭示了氣候變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)近500年來世紀尺度的干濕變化是干旱半干旱區(qū)共有的降水變化模式,在過去2000年背景下,近百年來干旱區(qū)氣候存在變暖變濕的趨勢; 

  2、定量給出了中國北方近50年來沙漠化土地空間變化態(tài)勢,2000年,沙漠化土地面積已達 38.57×104km2,主要分布在農(nóng)牧交錯帶、牧業(yè)帶和綠洲與荒漠過渡帶。闡明了沙漠化成因、現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢。近10年來沙漠化土地減少到37.59×104km2,顯示沙漠化治理效果顯著; 

  3、闡明了中國北方土壤風蝕強度分布特征,完成了沙塵暴源區(qū)界定與沙塵釋放觀測與模擬。中國北方有6個風蝕中心區(qū)域,干旱半干旱區(qū)的風蝕率在6008000 t km-2a-1之間; 

  4、確定了我國北方沙漠化及其逆轉(zhuǎn)過程中碳的排放量及其貯存潛力,闡明了沙質(zhì)土壤中C、N分布格局,建立了土壤CN沙漠化衰減模型; 

  5、提出了我國沙漠化防治的戰(zhàn)略、方針、原則和途徑,完成了北方沙漠化土地分類、強度分級系統(tǒng)及沙漠化防治區(qū)劃。 

  二、沙地水循環(huán)與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性 

  1、建立了從植被個體到群落水平耗水的尺度轉(zhuǎn)換函數(shù);提出降水<200 mm沙漠區(qū)植被蓋度不宜高于30%,且宜以旱生灌木為主、草本和隱花植物為輔的植被建設(shè)模式; 

  2、提出了干旱區(qū)植被恢復(fù)的理論模式、沙地植物生態(tài)需水的閾值,揭示了生態(tài)恢復(fù)過程生物多樣性的繁衍與水循環(huán)關(guān)系及其適應(yīng)性對策的生態(tài)水文學(xué)機理; 

  3、闡明了降水、氣溫對于半干旱區(qū)退化草地植物群落物種組成、多樣性和生產(chǎn)力的驅(qū)動時效,揭示了草地灌叢、土壤種子庫、植被斑塊、景觀格局對植被更新的驅(qū)動機理,建立了植被演替規(guī)律和環(huán)境演變的關(guān)系; 

  4、建立了沙漠化過程中植被相對穩(wěn)定性評價指標體系,揭示了半干旱地區(qū)沙地植物對環(huán)境變化的適應(yīng)對策、植物對環(huán)境演變的生理生態(tài)學(xué)響應(yīng)機制。 

  三、生態(tài)水文過程 

  1、揭示了荒漠綠洲生態(tài)格局及其形成的水文學(xué)機制,確定了決定荒漠河岸林格局變化的尺度依賴規(guī)律及其主要驅(qū)動因素; 

  2、創(chuàng)新完善了綠洲植被生態(tài)需水量的概念及其計量方法,建立了荒漠綠洲林木樹干液流和關(guān)鍵氣象要素日觀測數(shù)據(jù)計算樹冠導(dǎo)度的模型; 

  3、提出了人工綠洲防護體系建設(shè)模式,總結(jié)出了集綠洲、荒漠-綠洲過渡帶、荒漠為一體,以聚集、斑塊和散生格局多種配置為特征的“防、阻、固、封”一體化的綠洲防護體系建設(shè)模式。 

  四、防沙治沙關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用 

  1、研發(fā)成功的以一年生植物為保護植物,混播或次年再播多年生植物的流動沙地植被快速建植技術(shù),既能使大面積流動沙地當年得到植被迅速覆蓋,又保證了植被長期穩(wěn)定發(fā)展,解決了過去半干旱地區(qū)大面積流動沙地直播多年生植物不見成效的問題; 

  2、集成沙地造林種草、沙化草地培育改良、沙化農(nóng)田生物覆蓋、沙地中低產(chǎn)田改造、沙地農(nóng)業(yè)高效開發(fā)等技術(shù)數(shù)十項,并研究總結(jié)沙地綜合治理模式多項,通過試驗示范,在科爾沁等地累計推廣面積已達數(shù)千萬畝,取得直接經(jīng)濟效應(yīng)近10億元; 

  3、干旱無灌溉植被建設(shè)技術(shù)與可持續(xù)管理模式(沙坡頭模式)在騰格里、毛烏素以及我國其它沙區(qū)的交通干線、生態(tài)建設(shè)工程得到了廣泛應(yīng)用,取得了巨大經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。推動了生態(tài)水文學(xué)理論在寧夏及西北干旱區(qū)生態(tài)恢復(fù)實踐中的應(yīng)用; 

  4、成功地防治了莫高窟風沙危害,系統(tǒng)研究了沙質(zhì)海岸灘涂風沙危害成因、方式及動力機制,填補了海岸風沙防治研究的盲區(qū)。

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