水资源已经成为影响全球经济与社会可持续发展的关键因素，我国的水资源短缺问题尤为严重。2011年中央一号文件将水安全提升到国家安全的战略高度。2015年，国务院正式发布《水污染防治行动计划》（简称“水十条”），要求控制用水总量、提高用水效率、科学保护水资源。因此，科学评价自然—经济复合系统下区域水资源，揭示强人类活动下水与社会经济相互作用关系，对于实现水资源高效利用，保障我国粮食安全、经济可持续发展和生态安全具有重要的理论意义和实用价值。

       南方科技大学环境科学与工程学院刘俊国教授长期从事水文水资源和生态系统过程模型方面的研究，并在Nature、Science、PNAS、Nature Communications等刊物发表论文100余篇，SCI收录73篇，所发文章被引用3400余次。

关注“蓝绿水”，保障水安全

       蓝水，即存储在江河湖泊中的水体，也就是径流性水资源；绿水，即为存储在土壤中的水资源。传统水资源评价主要以径流性水资源，即蓝水资源，为主要研究对象，难以考虑自然—经济复合系统下包括蓝绿水的全部有效水量及其利用。随着社会经济发展，人与水资源的相互作用发生了深刻变化。自然与经济复合系统下水资源评价成为当今水文水资源研究的重点和热点方向。目前国际上多数研究由于没有充分考虑水与社会经济系统的相互作用关系，难以成功应用于自然—经济复合系统下的水资源研究。近年来国内外学者在“自然—社会”二元驱动下水资源理论、方法和应用方面取得了一定的进展。尽管如此，在社会水文学以及水与社会系统相互作用关系方面，相关的基础研究还非常薄弱。

       刘俊国教授团队研究目标是面向国家和区域水安全重大需求，阐明强人类活动背景下蓝绿水的时空分布特征和演变规律，既是发展完善自然—经济复合系统下水资源评价理论方法的需要，也可为区域缓解水资源短缺，实现水资源高效利用和实施最严格水资源管理提供科学依据。研究立足于“强人类活动下蓝绿水时空演变规律”科学问题，紧密围绕“资源禀赋—开发利用—环境影响—转化规律—应对策略”这条主线，开展自然—经济复合系统下水资源评价理论与方法研究，并选择水短缺问题突出的京津冀地区和对全球变化响应敏感的青藏高原及周边国际河流流域进行应用。研究对于保障我国水安全，服务跨境河流国际谈判会起到一定的支撑作用。

摸清家底关注规律，科学解决水与环境问题

       “资源禀赋”旨在摸清水资源的“家底”，评价蓝绿水资源的时空分布特征，并重点关注高强度人类活动下蓝绿水演变规律这一科学问题；“开发利用”与“环境影响”进一步突出人类活动对水系统的影响，揭示水资源利用对河流环境流“量”和“质”的影响；“转化规律”是研究的难点，通过蓝绿水转化理论方法创新，阐明不同部门、不同区域间的水资源联系。“应对策略”是研究的“出口”，旨在阐明水资源短缺区域的应对策略和水资源高效利用途径。同时，水资源短缺问题突出的京津冀地区为开展自然—经济复合系统下水资源研究提供了理想的场所，也为该研究方向取得创新性成果提供了契机。

       刘俊国教授在2016年建立了水安全与全球变化实验室，其目标是为中国和世界其他地区提供水与环境问题的科学认识和解决方案，提高人类以及生态系统的水与环境安全。研究方法包括数学模型、遥感、野外观测和原位实验、室内分析和机理实验等多种方法，研究尺度包括全球、区域、国家、流域、城市等多种尺度。研究会对实施最严格水资源管理制度、贯彻绿色发展理念和建设生态文明起到很强的科学支撑作用。

建立生态水文模型，服务全球水资源研究

       刘俊国教授团队不仅关注中国的水资源问题，还立足中国，放眼世界，密切关注全球的水资源研究。团队在全球蓝绿水资源时空演变、水循环相伴生的氮元素循环与平衡、生态系统退化与修复等方面做了大量的研究，创建了基于高空间分辨率模拟的大尺度生态系统过程模型，阐明了我国及全球水资源短缺时空演变规律及保障水安全的“绿色”发展途径。在前期扎实的研究基础上，刘俊国教授团队正继续通过发展水—经济—环境耦合模型，创新水资源研究方法，丰富和展自然—经济复合系统水资源评价方法，从科学层面回答“强人类活动下蓝绿水时空演变规律”这一科学问题，在应用层面上为区域水资源高效利用和实施最严格水资源管理提供理论依据和技术支撑。其团队所发展的理论方法不仅适用于我国的案例区，而且将同样适用于其他国家的自然—经济复合系统下的水资源评价。

供稿：刘俊国教授课题组
编辑：刘春辰
主图设计：刘春辰、丘妍