姓名:田杰

职称:

性别:男

毕业院校:兰州大学

学历:研究生

学位:理学博士学位

在职信息:在职

所在单位:资源环境学院

入职时间:2019.08

办公地点:观云楼1401

电子邮箱:tianjie@lzu.edu.cn

学习经历

2017.09~2019.03 于利希研究中心(德国亥姆霍兹国家研究中心联合会),IBG-3,联合培养
2012.09~2019.06  兰州大学,自然地理学专业,硕博连读
2008.08~2012.06  兰州大学,水文与水资源工程,大学本科

研究方向

生态水文过程、坡面产汇流机制、流域水文模拟、人工智能与生态水文的交叉

工作经历

2024.08~    至    今   兰州大学,资源环境学院,教授
2019.08~  2024.07   兰州大学,资源环境学院,青年研究员

主讲课程

《水文学研究进展》、《包气带水文学》、《土壤水文与生态修复》

学术兼职

Journal of Hydrology、Catena、Geoderma、Remote Sensing、Land degradation & development、地球科学进展等期刊审稿人

研究成果

主要利用野外监测、水文模型、机器学习方法研究高寒山区不同尺度水文过程,目前主要研究成果包括:
1. 野外监测网络:建立了横跨祁连山区东部-中部-西部、包含剖面尺度-坡面尺度-流域尺度-区域尺度的多流域多尺度生态水文过程观测网,观测不同尺度的生态水文过程与土壤水文属性;2)基于分析了黑河上游不同植被类型下土壤饱和导水率等关键土壤属性的空间分布规律。

2. 剖面尺度研究:系统研究了剖面土壤水文过程及相关水分平衡过程,具体为:1)基于观测,系统研究了剖面尺度土壤水分对降雨的综合响应机制,提出土壤湿润事件的概念定量研究了高寒山区不同植被类型下剖面土壤水分对降雨的动态响应模式;2)结合长期监测与机器学习等统计方法,揭示高寒山区优先流的时空发生模式、影响因子、控制机制;并系统分析了湿润锋的运移速度与运移深度等过程;3)基于剖面水量平衡建立了土壤水分估算渗漏方程方程,改进了基于土壤水分估算降雨估算的SM2RAIN,提高地形复杂高寒山区降雨估算;提出基于土壤水分估算蒸散发的新方法。

3. 坡面尺度研究:明晰了祁连山不同植被类型的坡面产流模式及壤中流过程,具体为:1)分析了黑河上游山区不同植被类型下的坡面暴雨径流路径模式;2)基于坡面监测,分析了高寒山区林地坡面的降雨壤中流过程模式以及草地坡面土壤水对降雨的响应模式;3)利用物探(高密度电法)分析了坡面-河岸带-河道的水文连通过程

4. 区域尺度研究:构建了祁连山区土壤水文属性数据库及土壤水库;1)利用大尺度土壤水分监测数据与SMAP_L3遥感表层土壤水分产品,提出适用于地形复杂高寒山区的大尺度深层土壤水分估算方法。2)依托土壤水文属性及土壤水分监测网,建立了高寒山区土壤水文属性及土壤水分数据库,评估了全球土壤属性数据集及土壤水分产品在高寒山区的适用性及其误差;

获得荣誉

博士学位论文“黑河上游不同植被类型剖面土壤水文特征分析”获得2018—2019学年甘肃省优秀博士学位论文

在研项目

1. 国家重点研发计划子课题,"典型区域土壤—地下水系统多场耦合水质演化与污染机制"课题“污染源精准识别与污染物迁移路径示踪”子课题,2023YFC3706900,2024-2027,70万元(个人经费),主持

2. 国家自然科学基金面上项目,祁连山典型干旱区壤中流形成机制及其对流域径流过程的影响,42371023,2024-2027,50万元,主持

3. 国家自然科学基金青年科学基金项目, 祁连山区林地坡面降雨事件下壤中流动态连通过程及控制机制研究,42101022,2022-2024,30万元,主持

4. 兰州大学青年研究员科研启动费,高寒山区土壤水文过程研究,2019.08-2024.08,100万元,主持

5. 国家自然科学基金重点项目“土壤水文属性对山区水文过程的影响机理及多尺度效应”,42030501,2021-2025,参与

6. 国家重点研发计划项目课题,“漠化对气候变化的响应与反馈及其生态效应”课题“中国北方荒漠化及其治理工程的生态效应综合研究”,SQ2020YFA060013-03,2020-2025,参与

发表论文

1. Tian J, Kang W.M., Zhang B.Q., Wang X.J., Shang Z.Y., He C.S.*. Drainage estimation across mountainous regions from large-scale soil moisture observations. Geoderma, 2024. (一区Top,提出渗漏过程估算的新方法)

2. Xue D.X., Tian J, Zhang B.Q.*, Kang W.M., Zhou Y.X., He C.S.*, Effects of vegetation types on soil wetting pattern and preferential flow in arid mountainous areas of northwest China
. Journal of Hydrology, 2024. (一区Top,基于大尺度观测量化湿润锋运移机制)

3. Tian J, Zhang B.Q.*, Wang Y.B., Pei L.N., He C.S.*, Vertical partition patterns of infiltration within soil profile and its control factors at large-scale arid mountainous areas. Journal of Hydrology, 2023. (一区Top,量化了降雨入渗过程沿土层的分配)

4. Tian J, Zhang B.Q.*, Wang X.J., He C.S.*, In situ observations of soil hydraulic properties and soil moisture in a high, cold mountainous area of the northeastern Qinghai-Tibet Plateau. Science China Earth Sciences, 2023 (二区,构建了祁连山区土壤水文属性数据库与土壤水监测网).

5. Kang W.M., Tian J*(通讯作者), Bogena H.R., Lai Y, Xue D.X., He C.S., Soil moisture observations and machine learning reveal preferential flow mechanisms in the Qilian Mountains. Geoderma, 2023.(一区Top ,基于土壤水监测与机器学习方法揭示优先流发生机制)

6. Lai Y, Tian J*(通讯作者), Kang W.M., Guo S.C., Zhou Y.X., He C.S.*, Estimating evapotranspiration from soil moisture using the improved soil water balance method in cold mountainous areas. Journal of Hydrology X, 2023. (开发了基于土壤水估算蒸散发的方法)

7. 田杰, 张宝庆, 王学锦, 贺缠生. 青藏高原东北部高寒山区土壤水文属性数据和土壤水定位观测网. 中国科学: 地球科学, 2023. 

8. Kang W.M., Tian J*(通讯作者), Lai Y, Xu S.Y., Gao C., Hong W.J., Zhou Y.X., Pei L.N., He C.S., Occurrence and controls of preferential flow in the upper stream of the Heihe River Basin, Northwest China. Journal of Hydrology, 2022. (一区Top ,揭示山区大尺度优先流时空分布特征)

9. Lai Y, Tian J*(通讯作者), Kang W.M., Gao C., Hong W.J., He C.S.*, Rainfall estimation from surface soil moisture using SM2RAIN in cold mountainous areas. Journal of Hydrology, 2022. (一区Top ,利用土壤水估算山区降雨)

10. 贺缠生, 田杰, 张宝庆, 张兰慧. 土壤水文属性及其对水文过程影响研究的进展、挑战与机遇. 地球科学进展, 2021.

11. Tian J, Han Z.B.*, Bogena H.R., Huisman J.A., Montzka C., Zhang B.Q., He C.S.*, Estimation of subsurface soil moisture from surface soil moisture in cold mountainous areas. Hydrology and Earth System Sciences, 2020. (一区Top ,结合机器学习等方法利用表层土壤水估算山区大尺度剖面土壤水库)

12. Tian J, Zhang B.Q., He C.S., Han Z.B., Bogena H.R., Huisman J.A., Dynamic response patterns of profile soil moisture wetting events under different land covers in the Mountainous area of the Heihe River Watershed, Northwest China. Agricultural and Forest Meteorology, 2019. (一区Top ,基于土壤水观测量化了土壤水动态响应模式)

13. Tian J, Zhang B.Q., He C.S., Yang L.X., Variability in Soil Hydraulic Conductivity and Soil Hydrological Response Under Different Land Covers in the Mountainous Area of the Heihe River Watershed, Northwest China. Land Degradation & Development, 2017. (二区,量化了山区不同植被类型的降雨产流模式)

出版著作

贺缠生, 张兰慧, 王一博: 土壤水文异质性对流域水文过程的影响, 科学出版社, 北京, 2018.  参与



欢迎对水文过程、地球物理方法(如高密度电法)、机器学习、水文模拟、生态水文过程感兴趣的博士、硕士研究生及本科生加入团队。