赵阳，博士，正高级工程师，硕士生导师。主要从事流域水—沙—碳耦合过程与协同调控、水土保持生态产品价值理论与核算技术、水土保持碳汇等领域研究，近年来，先后主持国家自然科学基金青年和面上项目2项、“十三五”国家重点研发计划子课题1项，以及中国工程院重大战略技术支撑项目、省部级/地方水利与水土保持科技项目、流域（区域）专项规划、大中型工程水土保持技术咨询等项目60余项。在黄河流域水沙演变归因分析、极端降雨下黄河多尺度流域水沙关系演变规律辨识、多目标重约束的流域水土保持措施对位配置技术研发、水土保持碳汇“项目选取—调查监测—核证计量—产权划分—登记交易”理论与技术方法体系研究、水土保持生态产品价值理论与核算技术等方面取得多项研究成果。累计发表论文60余篇（其中， SCI/EI 20余篇；1 篇论文入选第七届中国科协优秀科技论文；2 篇论文入选“F5000”中国精品科技期刊顶尖学术论文），主编或参编专著10部，授权国家发明专利15项，实用新型专利6项，获得软件著作权5项，水利先进实用技术2项。参编行业标准3项，地方标准2项。获省部级科技进步一等奖3项，司局级科技奖特等奖1项，一等奖4项。

（1）基础理论研究 成果1：北方土石山区森林对流域径流及其组分的调控机制与尺度依存特征辨识 近40年华北土石山区上游来水量急剧减少，京津冀地区水资源短缺问题日益凸显。在气候暖干化和高强度人类活动耦合影响下，大规模森林植被建设对流域产水量有何影响成为流域生态水文学研究的热点。已有研究多集中在单一尺度流域，缺乏尺度关联，不同研究结果差别较大，且多围绕森林数量变化对流域径流的影响展开，缺乏森林格局与质量变化对流域径流及其组分影响的研究，导致不同尺度流域径流变化机理及其驱动机制认识不清，限制了区域水-土-植被资源的可持续发展。为此，项目申请人以此为研究背景，系统阐述了华北土石山区变化环境下的多尺度流域径流及其组分演变规律，构建了区域径流及其组分对降水、温度等气候要素以及森林数量和质量等环境要素之间的量化关系模型，揭示了气候、森林数量与质量等环境要素变化对流域径流及其组分的影响机制，初步阐明了流域尺度林水关系在不同空间和时间尺度上的变异规律及其尺度依存特征。即：在中小尺度（<1000km2），每1km2森林覆被减少径流1.23mm；在中大尺度上（1000-15000km2），森林对流域径流影响不大，每1km2森林覆被仅减少径流0.02mm，林水关系存在明显尺度效应。以上研究利于增进对森林植被在流域尺度调水机理的认识，对推动华北地区水-土-植被资源综合管理具有重要意义。 成果2：系统阐述了黄河多尺度流域水沙演变机理与驱动机制 项目申请人基于黄河多尺度典型流域“气象-土壤-水文-土地利用-社会经济”数据库，以1-10-100-1000-10000km2等五个尺度流域为对象，首次系统阐述了黄土高原区土地利用变化等环境要素对大、中、小尺度流域水沙过程变化的驱动机制及其差异；提出了基于经济学弹性原理的不同土地利用类型对流域水沙影响贡献率辨识方法；揭示了流域水沙过程在连续和离散尺度上的尺度效应及其异同性，即小尺度流域，坡面植物和工程措施等土地利用结构只显著影响流域水沙量和水沙过程，对水沙关系变化影响较小；而沟道坝系工程可使流域减沙比例大于径流减少比例；中大尺度流域研究表明人类活动是影响水沙变化的显著驱动因素，其对径流贡献率在70%-90%之间，对输沙量减少贡献率约在90%以上。基于数值模拟，定量分析了淤地坝工程的减蚀防蚀效应，提出黄土高原地区森林植被理水减沙作用效应的最佳覆被率界值（50%）。研究成果为全面深刻理解近20年黄河水沙锐减提供了理论参考，同时，为实现流域侵蚀产沙和河道泥沙输移的交叉和融合研究提供支撑。 成果3：初步阐明了黄河中游区极端降水下的流域产沙范围边界 黄河泥沙多因暴雨洪水而产生，极端降雨多发使得未来水沙情势存在不确定性。不同时期极端降水条件下的流域产洪产沙特性演变特征是精准预测新时期黄河水沙情势的前提与基础。未来极端降雨下的黄河最大可能来沙量成为相关科研和生产单位共同关注的焦点问题。当前，极端降水下的流域洪水-输沙关系研究主要集中在单一尺度流域开展，且多为统计学研究，缺乏机理分析。为此，项目申请人从多空间尺度流域不同时间尺度系统分析了黄河中游水沙关系历史演变规律。研究认为：2000年以来，极端降水条件下的黄河中游雨洪、雨沙、洪水输沙关系发生明显变化。与历史极端降水事件相比，2000年后相似降雨及强度条件下，流域次洪水量减少30.4%-78.2%，次输沙量减少53.0%-88.2%；相似极端降水条件下，水土流失治理流域较非治理流域洪水径流模数及输沙模数平均减少57.2%和75.7%。研究结果为精准预测黄河水沙未来情势提供了重要的边界参考，同时为科学评价水土保持成效提供了判定依据。 依托以上研究成果，在Journal of Soil and Water Conservation, Catena, Journal of Hydrology，Forest Systems, The Forestry Chronicle，农业工程学报，中国环境科学，应用基础与工程科学学报等期刊发表学术论文20篇，其中，SCI/EI13篇。主编/参编《北方土石山区林水关系研究》（付梓待版，中国环境出版社，2019）、《水土保持学前沿》（2015，科学出版社）、《生态水文学前沿》（2015，科学出版社）、《中国典型区域森林生态水文过程与机制》（2014，科学出版社）等著作4部，参编《防护林体系生态效益监测技术规程》等林业行业标准2项及北京市地方标准1项。 （2）技术研发与应用 成果1：以水沙调控为目标的流域土地利用优化配置技术 针对我国北方地区严重的水土流失环境与有限水资源环境容量等问题，基于黄土高原地区不同尺度流域水沙运移变异规律及不同环境要素减水减沙机理分析结果，在构建自然-工程耦合作用的流域侵蚀产沙分布式模型基础上，实现不同土地利用类型及其空间格局与沟壑工程调控下的流域水沙过程模拟预测，首次全面、系统的提出了以调洪减沙为目标的多尺度流域土地利用结构优化技术，实现了多尺度流域水沙过程与水沙资源调控。该研究成果为黄土高原地区流域土地利用类型对位配置和典型水保持措施科学布局提供了重要技术支撑。 成果2：流域泥沙来源辨识新技术 流域泥沙来源信息有助于了解流域土壤侵蚀、泥沙输移与沉积特征。泥沙源解析可为关键源区制定和实施流域水土保持措施提供科学依据。项目申请人联合团队成员在取代混合模型法测算流域侵蚀泥沙来源基础之上，基于复合指纹识别法-判别函数分析（DFA）方法，提出基于核素示踪、化学元素定位识别和对比混合模型计算的泥沙来源系统确定技术，突破传统只能测算单坝控制流域泥沙来源的瓶颈，实现了对连续尺度流域泥沙来源的有效追踪。泥沙来源辨识技术授权国家发明专利1项，该技术为辨识流域尺度侵蚀产沙的时、空分布格局和侵蚀机制提供了重要的技术手段。 成果3：坝控流域“随淤即用”技术下的水沙资源调控新方法 放水涵洞是淤地坝工程的基本组成部分，涵洞位置高低直接影响工程造价，决定了坝地发挥效益的年限。以往涵洞位置设计忽视了初期蓄水无效蒸发的负效应。为最大限度的节约泄水建筑物投资，充分发挥淤地坝效益，减少初期蓄水无效蒸发，项目申请团队在科学辨识淤地坝拦沙减蚀机理研究基础之上，开展了淤地坝放水涵洞位置优化研究，基于淤地坝放水建筑物优化技术，提出坝控流域“随淤即用”的水沙资源调控方法，实现小流域水沙资源的高效利用。相关技术成果在甘肃、陕西淤地坝系规划中得到应用，取得明显效益。 依托以上成果，在中国环境科学，应用基础与工程科学学报、水土保持学报发表学术论文5篇，授权“一种河湖水体原位生态净化系统的配置方法”、“一种测定森林枯落物对地表径流元素含量影响贡献率的方法及系统”、“一种确定流域尺度次降雨泥沙来源的方法”等国家发明专利3项，“枯落物的水文功能测量装置”、“一种测定森林枯落物对地表径流元素含量影响贡献率的系统”实用新型专利2项，申请“一种流域径流的预测方法及装置”、“一种确认节水型淤地坝放水涵洞位置的方法”等发明专利5项。参编《放射性元素示踪技术和指纹识别法在土壤侵蚀研究中的应用》（光明日报出版社，2015）、《水源涵养林-技术、研究与示范》（科学出版社，2014）等专著2部。作为第四完成人完成的“黄河多尺度流域水沙演变机理与调控研究”成果获中国水土保持学会2015年科学技术一等奖。

2009-2014年 北京林业大学 硕博连读 水土保持专业