黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)的創(chuàng)新路徑與展望
中國(guó)網(wǎng)/中國(guó)發(fā)展門戶網(wǎng)訊 黃土高原位于中國(guó)地勢(shì)的第二階梯,面積約64×104 km2,橫跨7個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū))、341個(gè)縣(市),總?cè)丝诩s1.08億人。黃河泥沙的90%和天然徑流的40%來(lái)自黃土高原。黃土高原是黃河流域的重要生態(tài)屏障,是我國(guó)“三區(qū)四帶”生態(tài)安全戰(zhàn)略格局的重要組成部分,為保護(hù)黃河安瀾以及華北平原安全、保障能源基地和糧食安全等發(fā)揮重大作用。黃土高原蘊(yùn)含豐富的煤炭、石油、天然氣、有色金屬礦產(chǎn)及豐沛的光熱資源,是我國(guó)重要的能源基地和旱作農(nóng)業(yè)區(qū)(圖1),在構(gòu)建國(guó)土空間開(kāi)發(fā)保護(hù)新格局中具有不可替代的戰(zhàn)略地位。

20世紀(jì)50年代以來(lái),黃土高原經(jīng)過(guò)持續(xù)的水土保持與生態(tài)修復(fù)工程,生態(tài)屏障建設(shè)取得舉世矚目的成就,有效保障黃河下游近70年沒(méi)有發(fā)生重大決口災(zāi)害事件。然而,黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。全球氣候變暖導(dǎo)致種植帶持續(xù)北移,生長(zhǎng)季提前,但變暖情景下極端旱澇交替、冷暖波動(dòng)、極端天氣事件明顯增多,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)波動(dòng)、自然災(zāi)害加重、水土流失和土壤水分虧缺加劇,威脅黃土高原生態(tài)屏障的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。大規(guī)模生物和工程治理以及城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,人與自然相互作用更趨復(fù)雜。因此,如何處理好保護(hù)與發(fā)展的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)生態(tài)改善、人地協(xié)調(diào)和富民增收,是黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)需要解決的重大問(wèn)題。
為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)和問(wèn)題,黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)應(yīng)堅(jiān)持綠水青山就是金山銀山的發(fā)展理念,科學(xué)推進(jìn)黃土高原生態(tài)屏障建設(shè),服務(wù)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。從區(qū)域地球系統(tǒng)科學(xué)視角,深入研究黃土高原多圈層、多尺度、多要素之間的相互作用與機(jī)制,揭示人與自然共生系統(tǒng)的演變規(guī)律;研發(fā)黃土高原生態(tài)環(huán)境治理的新技術(shù)和新模式,鞏固和提升黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)的成效與功能。
黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)的科學(xué)基礎(chǔ)
黃土高原生態(tài)屏障的地域功能
黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)目標(biāo)旨在遏制水土流失、改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、構(gòu)建綠色屏障,保障黃河安瀾和促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。黃土高原生態(tài)屏障應(yīng)具備三大地域功能:保障黃河安瀾和華北平原生命財(cái)產(chǎn)安全。黃土高原劇烈的侵蝕作用導(dǎo)致數(shù)萬(wàn)億噸的泥沙經(jīng)黃河攜帶進(jìn)入下游地區(qū),致使黃河下游河道淤塞嚴(yán)重,形成“懸河”,洪水風(fēng)險(xiǎn)大,華北平原安全面臨威脅,但近幾十年水土保持綜合治理已經(jīng)讓入黃泥沙減少了85%以上,發(fā)揮了極大的生態(tài)屏障作用。推動(dòng)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。黃土高原約占黃河流域總面積的85%,是實(shí)施黃河流域國(guó)家戰(zhàn)略的核心區(qū)和關(guān)鍵區(qū),能源資源極其豐富,戰(zhàn)略地位十分重要,地域功能尤其獨(dú)特。促進(jìn)黃土高原自身可持續(xù)發(fā)展。隨著地表由“黃”變“綠”的系統(tǒng)性轉(zhuǎn)型,黃土高原自然生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件也在發(fā)生歷史性轉(zhuǎn)變。黃土高原生態(tài)屏障建設(shè),能有效改善自身生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展。
黃土高原區(qū)域地球系統(tǒng)的耦合特征
黃土是地球系統(tǒng)中巖石圈、水圈、生物圈、大氣圈等多圈層相互作用的產(chǎn)物(圖2)。黃土區(qū)域地球系統(tǒng)研究,主要通過(guò)多圈層、多尺度、多因子相互作用的途徑,研究其整體系統(tǒng)的演化過(guò)程、變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì),以適應(yīng)自然過(guò)程和人類活動(dòng)影響下區(qū)域地球系統(tǒng)的深刻變化,為黃土區(qū)域人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。其核心是研究自然過(guò)程與人類活動(dòng)相互作用、物理氣候過(guò)程與生物地球化學(xué)循環(huán)對(duì)黃土區(qū)域地球系統(tǒng)的影響及應(yīng)對(duì)。

當(dāng)前,黃土高原區(qū)域地球系統(tǒng)呈現(xiàn)出兩大特征:受全球變暖影響,極端旱澇事件發(fā)生的頻率增加,近20年發(fā)生干旱36次、暴雨45次,原本“百年一遇”的極端氣候事件或成新常態(tài),區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)屏障安全面臨重大挑戰(zhàn);黃土高原實(shí)施的重大生態(tài)工程,顯著改變了自然環(huán)境面貌和區(qū)域人地關(guān)系,致使黃土高原的水文過(guò)程和水沙輸移在一定程度上已由自然過(guò)程主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟惢顒?dòng)主導(dǎo)。人類活動(dòng)在某種程度上成為驅(qū)動(dòng)現(xiàn)代地表環(huán)境變化和人地關(guān)系演化的主導(dǎo)因素,推動(dòng)人類科學(xué)的蓬勃發(fā)展。
黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)的重大科技問(wèn)題
黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)的戰(zhàn)略性重大科技問(wèn)題是全球變化(氣候變化和大規(guī)模人類活動(dòng))影響下,如何穩(wěn)定與提升黃土高原生態(tài)屏障功能,促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。例如,如何從整體系統(tǒng)的視角開(kāi)展黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)與環(huán)境綜合治理;如何考慮黃土高原—黃河可能面臨的極端氣候?yàn)?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)并建立智能預(yù)測(cè)預(yù)警體系;如何發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,走出一條生態(tài)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展、人與自然和諧共生的道路。
黃土高原生態(tài)保護(hù)的成就與面臨的挑戰(zhàn)
黃土高原生態(tài)保護(hù)與修復(fù)取得顯著成效,為實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的生態(tài)基礎(chǔ)。然而,受全球變化影響以及人地關(guān)系的復(fù)雜化,黃土高原生態(tài)建設(shè)也面臨系列挑戰(zhàn)。
黃土高原生態(tài)保護(hù)修復(fù)取得的成就
植被建設(shè)取得輝煌成就,實(shí)現(xiàn)了由“黃”到“綠”的歷史性轉(zhuǎn)變。1999—2020年,黃土高原林草植被覆蓋率從31.6%提高至67.0%,植被指數(shù)增長(zhǎng)率高于全國(guó)整體水平,引領(lǐng)全國(guó)“變綠”。
生態(tài)系統(tǒng)退化趨勢(shì)得到有效遏制,入黃泥沙大幅下降。退耕還林還草工程、小流域?yàn)閱卧木C合治理和淤地壩建設(shè)等的大規(guī)模開(kāi)展,為控制黃土高原水土流失和減少泥沙入黃作出了巨大貢獻(xiàn)。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力得到改善,鄉(xiāng)村增收渠道顯著拓展,生態(tài)、生產(chǎn)、生活“三生”空間趨于優(yōu)化。黃土塬區(qū)固溝保塬取得明顯成效,黃土丘陵溝壑區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸由坡地向溝道和川地集中,生活居住逐漸從山坡向溝口地帶和中心城鎮(zhèn)集中。
黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)
全球氣候變化與極端氣候和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的挑戰(zhàn)。受全球變暖影響,黃土高原極端降水事件趨于增多,加之重大工程等人類活動(dòng)的影響,加劇了自然和工程災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。近70年黃河流域似乎呈整體暖干化趨勢(shì),但隨著全球變暖,未來(lái)10年尺度季風(fēng)降水是否增加有待深入研究。
生態(tài)建設(shè)與水沙平衡的挑戰(zhàn)。當(dāng)前,黃土高原植被建設(shè)已趨近水資源可持續(xù)利用的閾值,梯田壩庫(kù)攔沙能力逐漸趨于飽和,但黃土高原生態(tài)建設(shè)的效應(yīng)與黃河水沙的平衡關(guān)系存在較大的不確定性,影響生態(tài)保護(hù)政策的制定,以及黃河下游和三角洲的穩(wěn)定發(fā)展。
人地協(xié)調(diào)與富民增收的挑戰(zhàn)。黃土高原經(jīng)濟(jì)發(fā)展成效顯著,但廣大鄉(xiāng)村地區(qū)仍未擺脫發(fā)展滯后的境況。近年來(lái)返鄉(xiāng)農(nóng)民增多,毀林開(kāi)荒、開(kāi)山放牧現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,亟須統(tǒng)籌兼顧生態(tài)與生活、保護(hù)與發(fā)展的關(guān)系,協(xié)同解決農(nóng)業(yè)增效與農(nóng)民增收問(wèn)題。
黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)的創(chuàng)新路徑
針對(duì)黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)和問(wèn)題,要深刻理解人與自然和諧共生的新發(fā)展觀、山水林田湖草沙系統(tǒng)治理的新整體觀,探索人地系統(tǒng)耦合機(jī)制與創(chuàng)新路徑(圖3),為黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展提供系統(tǒng)性解決方案。

全面實(shí)施黃土高原生態(tài)環(huán)境和水土保持綜合治理“26字”方略
20世紀(jì)80年代,朱顯謨?cè)菏刻岢龅狞S土高原國(guó)土整治“28字”方略,即“全部降水就地入滲攔蓄,米糧下川上塬、林果下溝上岔、草灌上坡下坬”,為指導(dǎo)黃土高原治理開(kāi)發(fā)和旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。進(jìn)入新時(shí)期,針對(duì)新問(wèn)題,周衛(wèi)健和安芷生院士等于2018年提出了新時(shí)代黃土高原生態(tài)環(huán)境綜合治理“26字”方略,即“塬區(qū)固溝保塬,坡面退耕還林草,溝道攔蓄整地,沙區(qū)固沙還灌草”。“26字”方略堅(jiān)持“工程與生物治理相結(jié)合”和“分區(qū)分類、因地制宜”的治理方針,科學(xué)布局黃土高原生態(tài)恢復(fù)和水土保持綜合治理模式,主要內(nèi)涵包括:塬區(qū)固溝保塬。按照“塬面徑流調(diào)控、溝頭溝岸加固防護(hù)、坡面植被恢復(fù)、溝道水沙集蓄”四道防線進(jìn)行科學(xué)布局,保障塬區(qū)人居安全和生態(tài)安全。坡面退耕還林草。對(duì)于坡度大于25°的陡坡耕地、重要水源地15°—25°坡耕地,繼續(xù)開(kāi)展退耕還林草工程,優(yōu)化植被建設(shè)與管理,提升植被的穩(wěn)定性。溝道攔蓄整地。完善淤地壩系建設(shè),實(shí)施溝道治理工程,鞏固提升淤地壩攔沙與防洪能力。沙區(qū)固沙還灌草。北部沙區(qū)應(yīng)遵循降雨格局等自然地理規(guī)律,要以水定綠、因地制宜,生態(tài)修復(fù)要以灌草為主。
構(gòu)建極端氣候和人類活動(dòng)影響下的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防控體系
近20年來(lái),黃土高原極端天氣氣候事件誘發(fā)的氣象、水文和地質(zhì)災(zāi)害明顯增多;加之重大工程建設(shè)的實(shí)施,氣候變化誘發(fā)的工程災(zāi)害加劇。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年約30%的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在黃土高原,災(zāi)害數(shù)量多、危害嚴(yán)重、機(jī)理復(fù)雜。中央和地方各級(jí)政府初步建立了應(yīng)急、氣象、自然資源、水利等部門的聯(lián)動(dòng)機(jī)制,形成了“省—市—縣—鄉(xiāng)鎮(zhèn)—村組”5級(jí)群測(cè)群防網(wǎng)絡(luò),自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防御能力大幅提高。
當(dāng)前,調(diào)查研究乃至防災(zāi)減災(zāi)實(shí)踐主要圍繞已發(fā)災(zāi)害展開(kāi),對(duì)于未發(fā)潛在災(zāi)害的預(yù)警和防御不足,每年新發(fā)和突發(fā)災(zāi)害仍造成較大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。其原因是對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)測(cè)不準(zhǔn),導(dǎo)致監(jiān)測(cè)點(diǎn)位多年不發(fā)生災(zāi)害,而新發(fā)災(zāi)害又不在監(jiān)測(cè)點(diǎn)位上,防御資源錯(cuò)配,災(zāi)害防控能力大打折扣。因此,亟須建立以精準(zhǔn)化風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)測(cè)為核心的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防御體系,包括地表變形早期識(shí)別、天—空—地一體化監(jiān)測(cè)、短—中—長(zhǎng)期預(yù)警預(yù)報(bào)等,提高災(zāi)害防御能力。
研發(fā)黃土高原生態(tài)環(huán)境治理新技術(shù),發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力
黃土高原生態(tài)治理新技術(shù)可從兩方面突破:以小流域?yàn)閱卧木C合治理。采用全局觀念,從傳統(tǒng)的固土保水拓展到生態(tài)系統(tǒng)功能的整體提升,科學(xué)調(diào)配小流域水、土、光、生資源,研發(fā)治理新技術(shù),包括挖掘空中云水資源,探索在坡面侵蝕泥沙減少情況下淤地壩的新功能和管理方式;研發(fā)高強(qiáng)度黃土基淤地壩建造材料,建造安全自適應(yīng)淤地壩等。固廢資源化。針對(duì)巨量煤矸石和粉煤灰堆積,研發(fā)礦山固廢全量資源化利用技術(shù),將硅、鋁、鐵、鎵、鋰等有價(jià)元素進(jìn)行分離提取,轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品,不僅能有效節(jié)約土地資源,還能從源頭消除污染。
長(zhǎng)安大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所已在固廢全量資源化新技術(shù)開(kāi)發(fā)上取得了重要進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)了低能耗、低成本條件下對(duì)多種固廢資源主量元素和微量元素的高效分離提取,產(chǎn)出的產(chǎn)品不僅可用作工業(yè)原料,還能用于節(jié)水保水、固沙固土等生態(tài)環(huán)境治理與修復(fù)。目前,該技術(shù)正處于生產(chǎn)示范線籌建階段,有望率先在黃土高原轉(zhuǎn)化應(yīng)用,將煤矸石、粉煤灰等固廢資源化利用,發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
建設(shè)半干旱(包括黃土高原—黃河“幾字彎”)綠色發(fā)展帶,促進(jìn)區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展
2024年,安芷生和周衛(wèi)健院士等提出:介于東部濕潤(rùn)區(qū)和西部干旱區(qū)之間、年降水量200—500 mm的半干旱帶,是新時(shí)期加強(qiáng)西部生態(tài)屏障建設(shè)的突破口,也是西部生態(tài)屏障的屏障(圖4)。該帶地處我國(guó)季風(fēng)前緣區(qū),是胡煥庸線和美麗中國(guó)中脊帶的向西延伸,也是全球變暖背景下抑制西部荒漠化發(fā)展的關(guān)鍵地帶。建議將“半干旱綠色發(fā)展帶建設(shè)”列為“十五五”國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略,實(shí)現(xiàn)半干旱帶綠色高質(zhì)量發(fā)展,筑牢西部生態(tài)安全屏障。

黃土高原—黃河“幾字彎”地處半干旱綠色發(fā)展帶的核心地段,是黃河流域水沙調(diào)控和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵區(qū)域。聚焦黃土高原—黃河“幾字彎”地段,深入調(diào)查該區(qū)水資源、自然環(huán)境、能源資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)本底,制定“四水四定”和“以水定綠”標(biāo)準(zhǔn),明確發(fā)展目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)途徑;發(fā)展區(qū)域能源資源型新質(zhì)生產(chǎn)力,建設(shè)風(fēng)光氫新能源、煤炭清潔高效利用、“風(fēng)光氫儲(chǔ)車”產(chǎn)業(yè)鏈,發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì);大力推進(jìn)生態(tài)產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)生態(tài)化,打造生態(tài)產(chǎn)業(yè)綜合體,建立智能生態(tài)農(nóng)場(chǎng)和優(yōu)質(zhì)高效畜產(chǎn)品加工基地,構(gòu)建“光伏+產(chǎn)業(yè)”融合的技術(shù)體系。
創(chuàng)新黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)的管理模式,提升內(nèi)生發(fā)展動(dòng)力
從區(qū)域地球系統(tǒng)、人與自然相互作用、生態(tài)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的視角創(chuàng)新黃土高原生態(tài)屏障建設(shè)的管理模式,構(gòu)建綜合、協(xié)同的科學(xué)管理體系,提升內(nèi)生發(fā)展動(dòng)力,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)內(nèi)循環(huán);完善綜合治理體系,構(gòu)建政府主導(dǎo)、企業(yè)主體、社會(huì)組織和公眾參與的多元治理模式,激發(fā)企業(yè)、村集體、合作社、農(nóng)戶參與生態(tài)屏障建設(shè)的動(dòng)力;優(yōu)化生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)同路徑,依托資源稟賦構(gòu)建“生態(tài)修復(fù)—產(chǎn)業(yè)增值—收益反哺”的發(fā)展模式,完善區(qū)域性碳匯交易市場(chǎng),拓展生態(tài)指標(biāo)交易,探索多樣化交易模式;加強(qiáng)科技賦能,構(gòu)建跨區(qū)域、跨部門數(shù)據(jù)共享平臺(tái)與智能化系統(tǒng),打通“精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)—智能決策—市場(chǎng)激勵(lì)—社區(qū)共治—利益共享”管理鏈條,實(shí)現(xiàn)生態(tài)屏障建設(shè)與特色生態(tài)產(chǎn)業(yè)、鄉(xiāng)村全面振興的深度融合。
建議與展望
建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)。為應(yīng)對(duì)全球變化影響及西部生態(tài)屏障建設(shè)的重大科技需求,未來(lái)需要繼續(xù)加強(qiáng)多要素協(xié)同觀測(cè)、模擬和預(yù)測(cè)預(yù)警研究,提高黃土高原生態(tài)屏障功能的系統(tǒng)韌性,保障黃河長(zhǎng)久安瀾、人民幸福安康。
加強(qiáng)未來(lái)氣候變化和人類活動(dòng)的影響及預(yù)測(cè)研究
利用歷史文獻(xiàn)、生物地質(zhì)記錄和現(xiàn)代觀測(cè)資料,研究季風(fēng)氣候百年和年代際的歷史相似和變化規(guī)律;將現(xiàn)代和過(guò)去的觀測(cè)記錄與數(shù)值模擬結(jié)合,解析季風(fēng)降水變化規(guī)律與機(jī)制,預(yù)估未來(lái)趨勢(shì),尤其是開(kāi)展旱澇極端氣候事件及其影響和預(yù)測(cè)的研究;開(kāi)展重大生態(tài)、水利和地質(zhì)工程的影響和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,揭示人類活動(dòng)與區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全的平衡關(guān)系;開(kāi)展自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)源精準(zhǔn)識(shí)別與評(píng)估,建立災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)信息管理系統(tǒng)。
確定黃土高原植被建設(shè)、碳匯能力、水沙平衡的閾值與應(yīng)對(duì)策略
加強(qiáng)水分平衡論證,解析生態(tài)系統(tǒng)不同類型水的流入、流出及轉(zhuǎn)換過(guò)程,精細(xì)量化水循環(huán)與植被建設(shè)的關(guān)系;揭示植被固碳與水資源平衡的閾值及其區(qū)域分異特征,構(gòu)建以水資源供給為約束的最優(yōu)植被建設(shè)方案;研發(fā)水資源合理高效利用技術(shù),確定淤地壩、梯田等水土保持工程的合理實(shí)施強(qiáng)度,提出水土保持調(diào)控河流水沙的情景方案與最優(yōu)對(duì)策。
揭示黃土高原與黃河中下游及黃河三角洲的水沙平衡關(guān)系
研究黃土高原萬(wàn)年—百年侵蝕產(chǎn)沙歷史,揭示黃土高原生態(tài)保護(hù)與黃河水沙平衡的關(guān)系;評(píng)估黑山峽—古賢水庫(kù)修建運(yùn)行對(duì)潼關(guān)高程的調(diào)控作用,預(yù)測(cè)新水沙條件下黃河“二級(jí)懸河”的演變趨勢(shì),提出水庫(kù)群調(diào)水調(diào)沙合理方案;闡明黃河口水沙變化規(guī)律,揭示其對(duì)三角洲造陸與海岸蝕退的調(diào)控機(jī)理。
構(gòu)建黃土高原人地系統(tǒng)和鄉(xiāng)村振興創(chuàng)新發(fā)展模式
創(chuàng)建黃土高原人地系統(tǒng)科學(xué)模式,分析揭示“生態(tài)—生產(chǎn)—生活”結(jié)合、“城—鎮(zhèn)—村”協(xié)同、“人—地—業(yè)”耦合新格局;建立健全“地貌單元—流域系統(tǒng)—人類活動(dòng)”多尺度協(xié)同的地理工程技術(shù)體系,夯實(shí)生態(tài)屏障空間基底;探究生態(tài)產(chǎn)業(yè)化與生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)的新機(jī)制、新標(biāo)準(zhǔn)、新業(yè)態(tài)、新路徑,激發(fā)區(qū)域綠色全面轉(zhuǎn)型和鄉(xiāng)村全面振興的內(nèi)生動(dòng)力與持久動(dòng)能。
建立人工智能與觀測(cè)—模擬—預(yù)警相融合的決策系統(tǒng)
集成衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)、地面?zhèn)鞲衅鞯榷嘣锤兄O(shè)備,構(gòu)建空天地一體化的智能監(jiān)測(cè)體系;開(kāi)發(fā)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù),結(jié)合數(shù)值模擬與深度學(xué)習(xí)方法,精確刻畫黃土區(qū)域地球系統(tǒng)多圈層動(dòng)力過(guò)程;將觀測(cè)、模擬、預(yù)警與人工智能技術(shù)深度融合,形成智能、高效的綜合評(píng)估與決策預(yù)警系統(tǒng)。
(作者:安芷生、周衛(wèi)健、金釗、王云強(qiáng)、拓萬(wàn)全,中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所黃土科學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;劉彥隨,中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所;劉寶元,北京師范大學(xué)地表過(guò)程與水土風(fēng)沙災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防控全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;劉國(guó)彬、上官周平、王飛,西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持與荒漠化整治全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;呂一河,中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心;王文科,長(zhǎng)安大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院;呂厚遠(yuǎn)、吳海斌,中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所。《中國(guó)科學(xué)院院刊》供稿)







