5月6-7日，基于“人类-自然”耦合系统理念的流域管理国际研讨会在2138cn太阳集团古天乐成功举行。会议由2138cn太阳集团古天乐水资源研究中心主任郑春苗">郑春苗教授、2138cn太阳集团古天乐环境科学与工程学院倪晋仁教授、美国伊利诺伊大学香槟分校（UIUC）的蔡喜明（Ximing Cai）教授和Nick Brozovic教授共同组织。

    来自美国国家科学基金会项目资助的美方研究人员、中国国家自然科学基金委重大研究计划“黑河流域生态－水文过程集成研究”资助的中方研究人员、国际农业研究磋商组织资助的发展中国家流域管理项目研究人员以及2138cn太阳集团古天乐、清华大学、中国农业大学、北京师范大学、北京林业大学、中科院寒旱所、中科院大气所、中科院地理所、中国水利水电科学研究院等高校及科研院所的师生共50多人参加了此次研讨会。

    随着人类活动对于水文过程的时空影响越来越大，全球范围内的各大流域已经逐渐演变成了“人类-自然”耦合系统，与之相关的模式-过程、互动-反馈以及生物物理-社会经济学的共同演化塑造着“人类-自然”耦合系统的特征。因此，流域必须被看作人类与自然耦合的系统来进行管理，从而在自然和人类的需求中间取得平衡。在两天的研讨会里，与会专家围绕“人类-自然”耦合系统理念的流域管理，从各自的研究着手，就多个国家在流域管理领域的经验进行交流和比较，同时对相关问题进行探讨，并讨论未来合作的可能性。 

    Nick Brozovic教授以美国的Republican流域为例，介绍了在流域尺度进行水文-经济综合模拟的相关经验。他指出，通过水文-经济综合模型，可以定量分析经济及社会因素对地下水-地表水耦合系统不确定性的影响，评估个人行为习惯及社会制度的变动如何影响地下水-地表水耦合系统，同时也可以分析决策过程对地下水-地表水耦合系统管理政策开发过程的影响。

    郑春苗">郑春苗教授介绍了黑河流域干旱生态系统水流模拟的例子，他指出，水文科学发展到今天，能否预先理解受气候变化和人类活动影响的生态-水文综合过程是一个巨大的挑战。黑河项目旨在集成大尺度流域的生态、水文及社会经济过程，以追求更加可持续的水资源管理，这无疑是一个宏大的尝试。

    模型是水文过程研究的重要工具，许多水文学家都喜欢使用水文模型来进行研究，但是水文模型能否在干旱环境下的水资源可持续管理中起到帮助作用仍有很多争议。瑞士苏黎世理工大学的Wolfgang Kinzelbach教授以新疆焉耆盆地的分布式水文模型为例，通过模型对焉耆盆地的地下水水位及土壤含盐量进行模拟，说明了模型具有理解机理以及量化人类影响的作用，这在干旱环境水资源可持续管理中起到了很重要的作用。

    由于水资源的减少和社会经济的发展，中国北方水资源紧缺地区（比如渭河盆地）水资源的状况愈来愈严峻了。水资源总量的减少及社会经济用水量的增加，使得水文生态用水量极大减少。中国水利水电科学院的贾仰文教授以渭河盆地为例，介绍了协调社会经济用水和生态用水的三种新观念：每部门分层次用水、耗水量控制和水资源系统恢复能力。贾教授认为，这三种全新的观念在水资源可持续管理及协调社会经济用水和生态用水中很有必要。

    气候变化是研究的热门方向，那么气候变化对中国水资源和农业有什么影响？中科院农业政策研究中心的王金霞研究员以中国10大流域为研究区域，使用综合评估框架和工具，模拟气候变化对中国水资源供需及农业的影响。结果表明，气候变化主要通过影响作物产量来直接影响农业，通过影响水资源供需来间接影响农业，后者在国家层面上是比较低的，原因有两个：一、气候变化对区域水资源的影响有正有负；二、假设影响是通过生产对价格变化的反应来体现，那么市场的反应可以降低或减少。

    流域管理模型经历了从HSPF模型到HEC-HMS模型再到SWAT和SWMM模型，那么流域管理的下一代模型是什么？针对这个问题，蔡喜明教授作出了回答。前面提到的这些模型，都可以统称为“自上而下”式的优化模型，而蔡教授提出基于代理的模型（Agent Based Model）是新一代的分布式模型。基于代理的模型、物理模拟及自学过程的集成，可以取代传统的优化模拟方法，从而理解人类活动和环境后果的相互作用，同时也可以为水资源管理提供信息支持。

    自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，导致全球气候变暖等一系列严重问题，引发了全世界各国的关注。对于由土壤侵蚀而引起的二氧化碳排放，流域对其到底是二氧化碳源还是二氧化碳汇？学界对此问题看法不一。倪晋仁教授研究指出，土壤侵蚀引起的二氧化碳排放，流域既可能是源，也可能是汇，这取决于二氧化碳通量的类型。倪教授使用泥沙输运比（Sediment Delivery Ratio）这个指标来描述流域中的土壤侵蚀和泥沙输运的过程。泥沙输运比既可以改变二氧化碳源/汇的强度，也可以促进二氧化碳源与汇之间的过渡。

    与以往研讨会不同的是，本次研讨会还专门为中美两国的研究生开设了研讨小组环节。中美10名学生组成了5个小组，每个小组由1名中方学生和1名美方学生组成。每个学生小组分别向大家介绍自己的研究工作及双方合作的可能性等相关情况。与会专家一致认为，学生们的表现十分优秀、精彩，通过这种形式的研讨，中美两国最优秀的一批研究生进行了最直接的思想碰撞与交流，对他们今后的科学研究有很大的帮助。

    精彩的报告后，与会学者还提出了会议后期的一些工作，如计划下一次由美国国家科学基金会和中国国家自然科学基金委员会共同资助的研讨会，撰写基于“人类-自然”耦合系统理念的流域管理白皮书，倡议编辑国际水文和水资源期刊专辑。

    本次研讨会由美国国家科学基金会和中国国家自然科学基金委员会共同资助。

会场

2138cn太阳集团古天乐水资源研究中心主任郑春苗">郑春苗教授

2138cn太阳集团古天乐环境科学与工程学院倪晋仁教授

美国伊利诺伊大学香槟分校蔡喜明教授

美国伊利诺伊大学香槟分校副教授Nick Brozivic