北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室
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群体简介

“地表过程模型与模拟”研究群体是在北京师范大学历史悠久、扎实深厚的地理学基础上长期发展形成。 在周廷儒院士、张兰生教授、赵 济教授、武吉华教授和邬翊光教授等地理学家开展古地理和现代自然地理与中国区域地理研究的基础上,研究群体面向区域可持续发展的国家需求,相继开展了土壤 侵蚀、土地利用/覆盖变化与景观生态过程、防灾减灾与全球变化综合研究,取得了突出的成绩,先后主持多项国家重大基础研究计划(973)项目、国家自然科 学基金重点项目、国家杰出青年基金项目、国家科技攻关(支撑)计划、北京市重大科技项目和科技部国际合作项目等。研究群体国际合作十分活跃,组织多次国际 学术讨论会,在SCI 刊物上发表了大量的研究论文,研究成果在国内外产生了广泛影响。在多年的研究中,研究群体已经形成了独特的土壤侵蚀(水蚀、风蚀)、生态水文过程、土地利 用与区域自然灾害、人地系统动力学等研究方向,在“地表过程与资源生态国家重点实验室”、“环境演变与自然灾害教育部重点实验室”的支撑下,形成了以史培 军、高 琼、刘宝元、董文杰、李小雁等教授为学术带头人,知识结构合理、精诚合作的中青年研究群体。

在长期的研究中,研究群体针对中国土壤侵蚀的区域差异,确定了土壤侵蚀速率,建立了中国土壤水 蚀与风蚀模型,编制了中国土壤侵蚀强度分级图;建立了多尺度土地利用/覆盖变化(LUCC)测量方法体系,发展了LUCC 模型体系;建立了多尺度生态系统模拟模型(TESim),构建了多尺度土地利用/覆盖变化影响评价模型;编制了中国自然灾害系列地图集,揭示了中国综合自 然灾害东西分异、南北交替的时空规律;提出了区域综合自然灾害风险评估指标体系,研制提出中国自然灾害系列区划;改进了CoLM 中地表过程模块,初步建立了地球系统模式(BNU-ESM1),使人地系统动力学与区域环境风险过程的模拟研究成为可能,并利用该模式定量区分了气候变化 问题上发达国家与发展中国家的历史责任与未来减排承诺的贡献。

在未来的研究中,研究群体将以“地表过程与资源生态国家重点实验室”为支撑、以史培军、高 琼、刘宝元、董文杰、李小雁教授等为学术带头人,针对区域多要素和多尺度地表过程复杂性的地理学前沿问题,整合自然地理学国家重点学科骨干力量,开展自然 营力(水、风、温)、人文营力(土地利用、经济发展、人口变化)对地表过程影响的观测、实验与模拟研究,探索复杂地表多营力、多尺度相互作用过程与机理, 建立土壤风水复合侵蚀过程模型;模拟土地利用、地表覆盖与土壤水文变化过程,建立多尺度生态水文过程模型;揭示区域气候变化与灾害链风险的互馈作用机制, 建立气候变化背景下的区域综合环境风险评估模型。促进人地相互作用机理、过程与动力学的发展,在地表过程模型与模拟方面做出创新性成果,形成国际有影响的 “地表过程模型与模拟”创新研究群体。

“地表过程模型与模拟”创新研究群体启动会会场

依托单位:北京师范大学

群体负责人:

史培军,教授,博士生导师,理学博士,国际欧亚科学院院士。1978-1981年内 蒙古师范大学地理系读本科, 1982-1984年在中科院兰州沙漠所读硕士研究生, 1986-1988年在北京师范大学地理系读博士研究生,1984 、1988年分别或理学硕士和博士学位,1995-1997年在美国伯克利加州大学攻读自然资源与环境管理博士后。1984-1986年在内蒙古大学自然 资源研究所担任讲师,1988-1996年在北京师范大学地理系、资环系工作,1993-1996年担任资环系系主任,1988、1992年分别获得副教 授和教授职称。1997年-2006年在北京师范大学资源所、资源学院工作,担任所长、院长一职。2006年至今作为北京师范大学民政部-教育部减灾与应 急管理研究院副院长,同时担任北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室主任。此外,担任自然灾害学报编辑委员会副主任,国家减灾委员会专家委员会的 副主任,中国地理学会副理事长,International Journal of Disaster Risk Science(IJDRS)杂志主编,全球变化人文因素(IHDP)核心科学计划——综合风险防范(IRG)科学指导委员会联合主席,联合国国际减灾战 略(UNISDR)科学与技术顾问组成员。国家杰出青年基金获得者,同时获得教育部跨世纪人才奖励,成为国家“百千万人才工程“百人人选等。 研究领域主要为自然地理学、环境演变、自然灾害等。至2012年,共发表SCI收录论文76篇(第一和通讯作者31篇),被SCI引用1541次(他引 1316次),H-index:17;中国引文数据库(CCD)收录论文346篇,被引13539次(他引12813次),H-index:58;出版著 作15部(第一著者)。获国家级教育教学成果二等奖1项(排名第一),国家科技进步奖二等奖1项(排名第三)与省部级科技进步奖一等奖3项、二等奖3项 (排名第一)。

主要科学问题:

针对多要素(水、土、气、生、人)与多尺度(全球、区域、局地)地表过程进行模拟研究,通过土壤侵 蚀过程、生态水文过程、气候变化归因与影响以及环境风险过程等方面的模型与模拟,阐明人地相互作用机理,模拟区域环境风险过程,提升地表过程定量研究的能 力,在人地系统动力学研究方面取得重大突破。

重点研究方向:

以土地利用/覆盖变化监测为基础,通过野外试验观测和室内实验模拟,揭示土地利用变化对土壤侵蚀过 程的影响机理,建立风水复合侵蚀预报模型,定量评价土壤侵蚀对生态水文过程的影响;揭示地表覆盖对水文过程的影响机理,建立生态水文过程耦合模型,定量评 估生态水文过程变化对环境风险的影响;揭示气候变化与灾害链风险的互馈机制,建立区域综合环境风险评估模型,定量评价以土地利用为核心的人类活动对自然地 理过程的影响程度,推动多尺度地表过程耦合为基础的人地系统动力学发展。

(1) 土壤侵蚀过程模型与模拟

学术带头人: 刘宝元、邹学勇、张光辉

基于观测对比,建立坡面因子评价模型与坡面土壤侵蚀预报模型;研究流域土壤侵蚀分布规律,建立小流 域分布式模型;通过实验模拟,确定表土机械组分、有机质、碳酸盐对土壤风蚀量的贡献率;开展土壤风蚀模拟研究,构建中国北方土壤风蚀模型;通过人工降雨与 风洞联合实验、野外实测,测定土壤风-水复合可蚀性,建立风-水复合侵蚀预报模型。

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(2) 生态水文过程模型与模拟

学术带头人: 高 琼、李小雁、陈 晋

通过观测影响植被的环境因子,监测植被生长的动态过程,建立植被生产力模型;通过坡面流水动力学过 程实验,研究土壤水分垂直迁移与表土蒸散过程,建立坡面土壤水文模型;通过耦合土壤水分过程与植被生长过程、分布式水文模型和基于过程的流域生态模型,建 立多尺度生态水文耦合模型。结合野外观测与生态过程模型,建立景观尺度的生态系统过程模型,定量模拟气候变化对生态系统的影响与反馈。

(3) 全球气候变化归因及影响模型与模拟

学术带头人: 董文杰、龚道溢

开展全球尺度的气候变化(温度、降水、风)的模拟研究;探讨气候变化的成因,区分自然因素、人文因 素的影响程度;揭示全球温度、降水、风的变化趋势、波动特征,探讨气候变化与极端天气与气候事件的关系;综合气候、土壤、植被、人类活动等多要素,开展大 尺度生物地球化学循环过程的模拟研究,揭示气候变化的趋势及波动对植被碳、氮循环的影响及其反馈。

(4) 环境风险过程的综合评估模型与模拟

学术带头人: 史培军、刘连友

建立多尺度土地利用变化遥感监测模型,分析气候变化、土地利用变化与环境风险相互作用过程,揭示农 牧交错带气候变化、土地利用变化与环境风险互馈机制;建立多致灾因子与灾害链脆弱性曲线,揭示重大灾害链风险形成过程,构建区域综合环境风险评估模型,模 拟不同情景下区域综合环境风险的变化趋势。

群体学术顾问:高尚玉教授

群体成员:

姓 名 性 别 职 务 研究方向 在群体
中作用
备注

史培军

教授

环境演变与自然灾害

负责人

杰出青年基金

李小雁

教授

干旱区水文与水土资源

骨干

杰出青年基金

刘宝元

教授

土壤侵蚀

骨干

杰出青年基金

高  琼

教授

景观生态模型

骨干

杰出青年基金

邹学勇

教授

风沙物理与风沙工程

骨干

跨世纪优秀人才

张光辉

教授

土壤侵蚀

骨干

 

陈  晋

教授

资源与环境遥感

骨干

新世纪优秀人才

董文杰

教授

气候变化与模拟

骨干

长江学者,973首席

龚道溢

教授

气候变化及影响

骨干

 

刘连友

教授

风沙地貌

骨干

 

李晓兵

教授

陆地生态系统

参加

新世纪优秀人才

张科利

教授

土壤侵蚀

参加

 

伍永秋

教授

环境演变

参加

 

张春来

教授

土地荒漠化

参加

新世纪优秀人才

周  涛

教授

区域碳循环模拟

参加

新世纪优秀人才

韦志刚

教授

陆气相互作用

参加

 

何春阳

教授

城市化过程

参加

优秀青年基金

亢力强

副教授

风沙物理

参加

 

王志强

副教授

土壤侵蚀

参加

 

于德永

副教授

城市化环境效应

参加

 

徐  霞

副教授

生态模型

参加

 

曹  鑫

副教授

遥感监测

参加

 

王  宏

副教授

土地遥感

参加

 

袁文平

副教授

碳循环遥感模型

参加

优秀青年基金

杨  静

副教授

气候动力学

参加

 

汪  明

副教授

风险管理

参加

 

胡小兵

副教授

复杂系统

参加

 

杨赛霓

副教授

交通风险管理

参加

 

张  朝

副教授

极端气候影响

参加

 

叶  涛

副教授

灾害经济学

参加

 

毛  睿

讲师

气候变化及影响

参加

 

文小航

讲师

全球环境变化

参加

 


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